自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，干細(xì)胞被應(yīng)用到了重癥以及危重癥的救治探索當(dāng)中，在提高救治的成功率和降低死亡率方面起到了一定的作用。
我國已經(jīng)啟動(dòng)了多個(gè)干細(xì)胞治療新冠肺炎的臨床研究項(xiàng)目，已發(fā)表的數(shù)據(jù)證實(shí)了這種療法的初步療效。在國際上，美國以及英國等也紛紛批準(zhǔn)了干細(xì)胞治療新冠肺炎的臨床研究。干細(xì)胞已經(jīng)成為了不可或缺的抗疫創(chuàng)新療法。
冠狀病毒是一類病毒的統(tǒng)稱，這類病毒就好像一個(gè)帶著吸盤的小圓球，不同種類的凸起可以使它附著在不同的表面上。一些病毒的凸起會(huì)專門附著在人體鼻腔黏膜上，這時(shí)只會(huì)引起普通的感冒。但是SARS和新冠病毒的表面凸起均能夠附著在肺部細(xì)胞上，隨著它們在肺部的不斷繁殖，就會(huì)引發(fā)一系列炎癥和肺部感染。
人類感染新冠病毒初期的癥狀與普通感冒和流感很相似，一旦病毒進(jìn)入肺部，健康的肺細(xì)胞受到侵害而死亡，進(jìn)而導(dǎo)致呼吸困難癥。遺憾的是，目前并沒有藥物能夠直接殺死新冠病毒，只能采取輔助治療的方法來維持機(jī)體的正常生理功能。比如通過戴口罩、勤洗手和對癥治療等措施來對抗新冠肺炎。同時(shí)，由于新冠病毒是一種新出現(xiàn)的病毒，人體內(nèi)也沒有成熟的免疫系統(tǒng)和機(jī)制與其抗衡，也就是說人類對新冠病毒缺乏免疫力。
以新冠肺炎為例，新冠肺炎致死的重要原因之一是過強(qiáng)的免疫反應(yīng)造成的細(xì)胞因子風(fēng)暴。當(dāng)新冠病毒入侵時(shí)，機(jī)體免疫系統(tǒng)使出渾身解數(shù)來消滅它，免疫系統(tǒng)會(huì)激發(fā)炎癥反應(yīng)，以試圖殺死病毒。但是殺敵一千，自損八百，造成了自身組織器官的損傷。因此，抑制過強(qiáng)的免疫反應(yīng)可能是治療新冠病毒的有效策略。
針對新冠病毒對患者多臟器的傷害，全球醫(yī)療專家團(tuán)隊(duì)一直在努力探索更有效的康復(fù)方式，而有帶著“修復(fù)”、“再生”光環(huán)的干細(xì)胞為人類修復(fù)新冠肺炎患者臟器損傷創(chuàng)造了可能。
干細(xì)胞有一個(gè)非常顯著的特性——免疫調(diào)節(jié)特性，可以調(diào)節(jié)如抗原提呈細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷NK細(xì)胞等重要免疫細(xì)胞的免疫功能。
間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC，mesenchymal stem cells）是干細(xì)胞家族的重要成員，其對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性具有雙向性，在免疫力低下時(shí)候，起到增強(qiáng)免疫的作用；而對過強(qiáng)的免疫反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生抑制作用。
間充質(zhì)干細(xì)胞（以下簡稱MSC）憑借其強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)特性，在這次疫情的治療中也發(fā)揮了重要作用。
間充質(zhì)干細(xì)胞技術(shù)主要依賴于其自我更新能力、多潛能分化、低免疫原性、抗炎功能以及對受損組織的歸巢能力。此外，間充質(zhì)干細(xì)胞具有獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制來調(diào)節(jié)先天和獲得性免疫反應(yīng)。
間充質(zhì)干細(xì)胞在干預(yù)新冠肺炎的研究中已經(jīng)展示出積極信號(hào)，實(shí)驗(yàn)表明，其主要通過以下幾方面的機(jī)制來發(fā)揮作用：
MSC歸巢到損傷肺組織局部
研究認(rèn)為，MSC能歸巢到損傷肺組織，MSC的歸巢機(jī)制可能與其表達(dá)一定的趨化因子受體有關(guān)，這些趨化因子受體與肺損傷時(shí)產(chǎn)生的趨化因子、細(xì)胞粘附分子和細(xì)胞因子共同作用，使干細(xì)胞向損傷部位募集以發(fā)揮最大效應(yīng)。
MSC可分化為損傷肺組織
多數(shù)早期MSC治療機(jī)制的研究都基于其多向分化性，一些研究也證實(shí)MSC在肺內(nèi)可以分化為肺內(nèi)細(xì)胞。如Rojas等發(fā)現(xiàn)骨髓MSC在博萊霉素誘導(dǎo)的肺損傷模型中可以分化為肺泡Ⅰ型、Ⅱ型上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞。
MSC可調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)
MSC不同于其他干細(xì)胞之處在于它不僅能多向分化，而且具有特殊的免疫調(diào)節(jié)功能，這使其在ARDS中能起到調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的作用。MSC具有一定免疫調(diào)節(jié)特性,能抑制T淋巴細(xì)胞的激活和增殖，以及抗原提呈細(xì)胞、NK細(xì)胞和B細(xì)胞的活性。炎癥反應(yīng)時(shí)，MSC能改變細(xì)胞因子的效應(yīng)模式，使Th1細(xì)胞為主的促炎性反應(yīng)轉(zhuǎn)變成Th2細(xì)胞為主的抗炎性反應(yīng)。
可見，MSC具有免疫抑制功能，可抑制炎性反應(yīng)，增強(qiáng)抗炎作用,以恢復(fù)器官功能和促進(jìn)修復(fù)的損傷，疾病早期使用更有助于發(fā)揮其抗炎作用。
MSC能減輕肺部液體滲出
多項(xiàng)研究證明MSC可以減輕肺的液體滲出，這一方面與MSC能恢復(fù)或增強(qiáng)肺泡液體清除能力有關(guān)；另一方面是因?yàn)镸SC能促進(jìn)受損血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞的修復(fù)，維持肺血管屏障的完整性，改善其通透性。
(1)MSC可增加肺泡液體清除能力：肺泡液體清除(AFC)受損可能導(dǎo)致ARDS患者的發(fā)病率和病死率增加。
(2)MSC有助于維持肺泡血管屏障的完整性：以往認(rèn)為MSC維持肺泡血管屏障的完整性和穩(wěn)定性與干細(xì)胞的植入和轉(zhuǎn)分化有關(guān)，MSC在肺損傷局部旁分泌產(chǎn)生的各種可溶因子間接促進(jìn)了肺的修復(fù)。
2022年1月，解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心感染病診療與研究中心主任、國家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任王福生院士團(tuán)隊(duì)公布了使用人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)治療COVID-19重癥患者隨訪1年的結(jié)果，文章發(fā)表于《柳葉刀》子刊——EBioMedicine。
結(jié)果顯示：人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞給藥對新冠肺炎患者肺部病變和癥狀的恢復(fù)具有長期益處，且患者癥狀更輕和生活質(zhì)量更好，睡眠困難、日?；顒?dòng)和數(shù)字評定量表評分均得到顯著改善。
本次研究共有100名患者接受了隨訪。王福生院士及其團(tuán)隊(duì)每隔3個(gè)月隨訪患者1次，為期1年，以評估人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療新冠肺炎重癥患者的長期安全性和有效性。
與安慰劑組相比，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療組全肺病變體積改善了10.8%，并且人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療組在每一個(gè)隨訪節(jié)點(diǎn)都顯示出固體組分病變體積比例減少。此外，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞組有17.9%的患者在12個(gè)月時(shí)CT圖像變?yōu)檎?，而安慰劑組沒有。
在每次隨訪時(shí)，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞組的相關(guān)癥狀發(fā)生率均低于安慰劑組，中和抗體均為陽性，中位抑制率分別為61.6%和67.6%。兩組術(shù)后1年隨訪不良事件及12個(gè)月腫瘤標(biāo)志物比較無顯著性差異。
2021年10月26日，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院趙春華團(tuán)隊(duì)聯(lián)合首都醫(yī)科大學(xué)附屬佑安醫(yī)院金榮華團(tuán)隊(duì)及美國Versiti血液研究所 Yan-Qing Ma 等，在 Cell Research 期刊發(fā)表了題為：Mesenchymal stem cell treatment improves outcome of COVID-19 patients via multiple immunomodulatory mechanisms 的研究論文。
這項(xiàng)2期臨床試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞治療有助于新冠肺炎患者預(yù)后，研究團(tuán)隊(duì)還通過單細(xì)胞RNA測序進(jìn)一步揭示了間充質(zhì)干細(xì)胞治療新冠的潛在機(jī)制，間充質(zhì)干細(xì)胞通過調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境和促進(jìn)組織修復(fù)，來提高新冠肺炎患者的臨床治療療效。
2020年3月，趙春華團(tuán)隊(duì)在 Aging and Disease 期刊發(fā)表論文，在7名新冠肺炎患者中進(jìn)行臨床試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞移植療法能迅速、顯著改善重癥及危重癥患者的預(yù)后，有效規(guī)避細(xì)胞因子風(fēng)暴，且無明顯副作用，為新冠肺炎患者的臨床治療提出新思路。
新冠肺炎疫情爆發(fā)至今，科學(xué)家們眾志成城，共同探尋有效的治療方法，間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)成為了全球抗疫的“新武器”。間充質(zhì)干細(xì)胞憑借著其免疫調(diào)節(jié)機(jī)制、抗炎作用、修復(fù)受損組織以及低免疫原性等，在新冠肺炎重癥患者的救治中起到了很好的作用，成為了提高治愈率、降低死亡率的新希望。
相信在不久的將來，干細(xì)胞能為新冠肺炎的臨床治療提供更好的方案，從而能進(jìn)一步幫助全球疫情的穩(wěn)定控制。
