五大特点_探究干细胞五大特点:(五)不成瘤
干細(xì)胞是生命的起源細(xì)胞,憑借其自身特點(diǎn)和獨(dú)特功能,已經(jīng)在美容抗衰、疾病治療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,而本次抗擊新冠肺炎的臨床應(yīng)用中,干細(xì)胞以出色的成績,又讓我們重新認(rèn)識了它,更激起了大家對干細(xì)胞更多優(yōu)勢特點(diǎn)的好奇。
本系列撰文《干細(xì)胞的五大特點(diǎn)》,將帶您繼續(xù)深入探究干細(xì)胞臨床應(yīng)用價值的背后機(jī)理,從分子層面,探究干細(xì)胞自身特點(diǎn):自我復(fù)制、低免疫原性、高活性、趨炎性、不成瘤等。干細(xì)胞憑借自身獨(dú)特優(yōu)勢,在實(shí)際臨床實(shí)踐中發(fā)揮了巨大應(yīng)用價值,并且擁有更為廣闊的商業(yè)價值。
曾經(jīng),中國富豪圈流傳過一個“長生不老”神話,遠(yuǎn)赴烏克蘭,接受胚胎干細(xì)胞注射,“花400萬就可以年輕30歲”。
事實(shí)真的能產(chǎn)生青春的效果嗎?不好說,單從注射胚胎干細(xì)胞來說,是非常危險的,因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞極易成瘤。
同樣是干細(xì)胞,間充質(zhì)干細(xì)胞則沒有成瘤的風(fēng)險。
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一群來自中胚層的、具有強(qiáng)大自我更新和多向分化能力的多能干細(xì)胞,同時具有易于分離、純化和體外擴(kuò)增的可操作性,MSC更是能夠憑借低免疫原性,在回輸移植后不發(fā)生免疫排斥,跨越同種不同個體,而在組織再生、器官修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)和抗凋亡等領(lǐng)域發(fā)揮重要的“萬能細(xì)胞”功能。
△ 間充質(zhì)干細(xì)胞具有強(qiáng)大的自我復(fù)制和分化功能
間充質(zhì)干細(xì)胞的來源十分廣泛,且沒有倫理問題,這些因素都使得間充質(zhì)干細(xì)胞能夠在細(xì)胞治療的研究和應(yīng)用中具有廣泛的前景。但是,MSC作為一種“活”的藥品,本身的安全性,也是不容忽視的重要一環(huán)。
這里的安全性,主要指的就是干細(xì)胞輸入體內(nèi)是否成瘤?那么,干細(xì)胞和腫瘤之間有什么必然聯(lián)系嗎?什么類型的干細(xì)胞可能會成瘤?什么類型的干細(xì)胞又不會成瘤?
讓我們逐一來看……
01
間充質(zhì)干細(xì)胞不會致瘤
已經(jīng)完成的一些臨床研究,許多的隨機(jī)對照臨床試驗(yàn),通過統(tǒng)計學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)MSC治療組和對照組在成瘤方面沒有差異[1],即MSC治療組也不會成瘤,長期觀察也沒有發(fā)現(xiàn)病人增加微生物感染或間充質(zhì)干細(xì)胞致瘤的現(xiàn)象[2-6]。更有學(xué)者給41例軟骨損傷病人輸入MSC治療,觀察了11年,均未發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生[7]。
△ 自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植在41例45個關(guān)節(jié)的患者中修復(fù)軟骨的安全性長達(dá)11年零5個月
這也佐證了一個事實(shí):間充質(zhì)干細(xì)胞臨床應(yīng)用以來,從來沒有發(fā)生過任何致瘤的新聞,反而是胚胎干細(xì)胞,早早就因?yàn)槠浒踩员唤型!?br />即便如此,出于對公眾健康和生命安全的高度負(fù)責(zé),FDA關(guān)于細(xì)胞治療產(chǎn)品管理規(guī)程中特別指出:干細(xì)胞制劑不同于其他藥品,在申請臨床試驗(yàn)時需要明確處理程序?qū)?xì)胞穩(wěn)定性的影響以及體內(nèi)安全性等問題。
關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞是否會成瘤,還有具體的研究可以參考。
將臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈注射入C57BL/6小鼠體內(nèi),其致瘤性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:歷經(jīng)26周后,陽性對照組100%長瘤,陰性對照組和實(shí)驗(yàn)組均無長瘤,說明間充質(zhì)干細(xì)胞無致瘤性。
所以,在多數(shù)研究表明,體外長期培養(yǎng)擴(kuò)增的MSC并沒有成瘤的生長特征,同時也沒有直接證據(jù)證明,MSC在單一環(huán)境中有成瘤可能的前提下,我們認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞與腫瘤的前緣,僅僅是它們能夠相互影響。經(jīng)過嚴(yán)格分離、純化、培養(yǎng)的MSC并不會成瘤。
那其他干細(xì)胞成瘤的可能性呢?作為擁有全能分化能力的胚胎干細(xì)胞,它的成瘤性又如何?
02
胚胎干細(xì)胞的成瘤性
眾所周知,按照干細(xì)胞分化能力的由高到低,干細(xì)胞可以分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。干細(xì)胞分化能力越強(qiáng),代表它無限增殖、自我更新和多向分化的特性越強(qiáng),代表它治療的能力越強(qiáng),但同時,也相應(yīng)它成瘤的可能性越強(qiáng)。
從人類胚胎中收集胚胎干細(xì)胞是不道德的,因?yàn)槿说纳鼪]有得到珍重,人的胚胎也是生命的一種形式,無論目的如何高尚,破壞人類胚胎是不可想象的,并且也不是最安全的方式。
可以想象,全能干細(xì)胞,比如胚胎干細(xì)胞,不僅僅來源受到倫理的束縛,當(dāng)我們把胚胎干細(xì)胞注射到裸鼠皮下時,5周之后,小鼠皮下就可以長出畸胎瘤,如下圖所示。
畸胎瘤是來源于具有多向分化潛能干細(xì)胞的腫瘤,往往含有三個胚層的多種多樣組織成分,排列結(jié)構(gòu)錯亂,包裹著一堆混亂的“大腦、頭發(fā)、軀干”等。
因此,胚胎干細(xì)胞只有給予了它合適的環(huán)境和刺激,才有可能分化發(fā)育為有序的組織和器官,才有可能治療,反之,就會變成惡性增殖的腫瘤。
然而,體外回輸胚胎干細(xì)胞,很難人為控制宿主的環(huán)境與刺激,這也就是為什么,在排除倫理問題之后,胚胎干細(xì)胞依然不能在臨床應(yīng)用的主要原因,即胚胎干細(xì)胞的成瘤性。
既往研究中已有許多在應(yīng)用胚胎干細(xì)胞治療過程中因?yàn)榛チ龅漠a(chǎn)生而導(dǎo)致細(xì)胞治療的失敗報道。胚胎干細(xì)胞在體內(nèi)形成畸胎瘤,畸胎瘤本身多為良性腫瘤,當(dāng)被人類胚胎干細(xì)胞污染的分化細(xì)胞被移植到患者體內(nèi)時,很容易引發(fā)嚴(yán)重的癌癥風(fēng)險。
目前有很多學(xué)者致力于利用自殺基因、細(xì)胞因子毒性作用以及各類技術(shù)方法去除胚胎干細(xì)胞中殘留的未分化細(xì)胞,但其結(jié)果均遠(yuǎn)未達(dá)到細(xì)胞治療的水平。
因此,和胚胎干細(xì)胞相比,間充質(zhì)干細(xì)胞不僅僅分化能力不弱,而且還因來源廣泛而避免了倫理問題,最重要的是,間充質(zhì)干細(xì)胞理論上并不會成瘤,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及臨床試驗(yàn)中,也沒有證據(jù)表明間充質(zhì)干細(xì)胞會成瘤。
所以,間充質(zhì)干細(xì)胞可以認(rèn)為是不成瘤的,能夠安全應(yīng)用于臨床。
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總結(jié)
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