間充質幹細胞（mesenchymal stem cells）（相關科普見本公衆號《神祕的間充質幹細胞—幹細胞中的007》），在技術江湖中稱MSC。MSC來源廣泛，在骨髓、臍帶、脂肪、臍血、胎盤、牙髓等均發現有間充質幹細胞的存在。

自從1995年的第一個臨牀研究以來，間充質幹細胞（MSC）的功能逐漸得到深入和全面的認識，各國專家學者迅速開展臨牀研究和臨牀試驗，試圖搶佔MSC治療領域的制高點。有觀點認爲全球範圍內到2020年幹細胞產業市場規模將達到千億美元以上，因此，全球包括美日韓在內的各國都在如火如荼地開展MSC臨牀相關研究，奮力爭取在這巨大的幹細胞市場瓜分最大一塊的蛋糕。我國的MSC臨牀研究曾經也是走在世界的前沿，但是由於政策受限等多種原因，導致MSC臨牀研究方面遠遠落後於世界的一流水平。

MSC具有多種功能，比如分泌多種細胞因子、支持造血、強大的免疫調節能力、促進組織器官自我修復能力等，能有效治療多種疑難雜症。本文統計分析在clinicaltrials登記註冊的臨牀試驗，並結合已經發表的臨牀文章，對MSC臨牀治療的有效性進行綜合分析。

一、整體分析

在全球範圍內，共在clinicaltrials登記註冊超過600個臨牀項目（截止於2015年），遍佈五大洲（亞洲、歐洲、大洋洲、非洲、美洲）（圖1），其中東亞以189個項目獨佔鰲頭，但是考慮中國目前的政策，估計很多項目都屬於停頓狀態，因此歐盟（157個項目）和美國（135個項目）更值得期待。

登記註冊的臨牀試驗逐漸增加，在超過600項的臨牀試驗中，以I和II期臨牀試驗爲主，重點評價MSC臨牀應用的安全性和初步有效性（圖2A和2B）。絕大部分的研究項目的狀態很明確，只有20%左右的項目無法從clinicaltrials網站查詢到目前狀態（圖2C）。依然處於開發狀態的項目有389項，關閉的項目有287項（圖2D）；在已經結題的137項中，只有36個項目的結果能發表專業文章（圖2E）。

從目前的已經發表的專業文章分析，MSC治療的病種涉及心腦血管疾病、消化系統疾病、呼吸系統疾病、免疫系統疾病、造血系統疾病、神經系統疾病，還有運動醫學等（圖3）。

二、系統疾病分析

1、心腦血管疾病

MSC能分泌豐富的促血管新生的生長因子，不僅能促進內皮細胞形成管狀結構，而且能穩定這種新生的血管並促進成熟，抑制損傷細胞的凋亡，這些功能特性有利於MSC在心腦血管疾病方面的治療。一個II期臨牀試驗顯示，通過股動脈兩次（相隔45天）輸入自體骨髓細胞（混合細胞，包括造血幹細胞和間充質幹細胞）改善下肢缺陷的血液灌注，減低嚴重的下肢缺血的截肢率[1]。I-II期隨機對照雙盲多中心臨牀試驗，觀察和評價異體骨髓MSC（2x106細胞/kg）缺血區肌肉注射治療嚴重的肢體缺血，治療6個月後，治療組和對照組的IFN-γ、IL-1和TNF-α沒有明顯的差異，但是治療組患者缺血肢體的疼痛減輕，缺血區遠端的血供恢復良好[2]。

骨髓MSC在大腦缺血區域周邊局部注射治療中風（發病超過6個月）的臨牀研究，共18名患者，所有患者不開展康復治療，經過1年的觀察和評價（ESS、NIHSS、mRS和F-M總評分和運動功能評分），各種評分得到改善；但是，所有的患者都出現了不同程度的由於局部注射導致的副作用（經分析和MSC無關），包括頭疼、噁心嘔吐、抑鬱、肌張力增高、疲勞、血糖升高、C反應蛋白升高[3]。另一個涉及12例中風病人（發病後36-133天）的非盲臨牀試驗發現BM-MSC靜脈注射治療中風一週後，NIHSS評分明顯改善，而且缺陷區的面積縮小20%；靜脈注射BM-MSC的患者並沒出現上述腦內局部注射所出現的副作用[4]。

心肌缺血區域給予自體骨髓MSC局部注射，首先逆轉缺血區域的心肌重構，繼而提高缺血區域的心肌功能[5-7]。I-II期多中心隨機安慰劑對照雙盲臨牀試驗，自體骨髓MSC局部注射治療慢性缺血性心肌病，一年後的缺血區面積縮小，6分鐘走路距離增加，但左心室射血分數並沒有改善；同時證明骨髓MSC治療組的治療效果優於骨髓單個核細胞（BM-MNC或BMC）治療組[7]。一個多中心臨牀試驗以左心室射血分數爲主要評價指標，觀察到自體骨髓MSC冠脈內注射治療急性心肌梗塞患者（急性心梗發作後1個月給予自體骨髓間充質幹細胞單次治療），6個月後單光子發射計算機斷層掃描（SPECT）顯示左心室射血分數明顯改善（和對照組相比較），但是其他指標改善不明顯[8]。

另一項隨機雙盲安慰劑對照的臨牀試驗，異體骨髓MSC外周靜脈單次注射治療急性心肌梗塞，短期內顯著提高患者的射血分數，減少室性心動過速，減少左心室收縮末期容積；雖然骨髓間充質幹細胞治療組6個月時候的超聲心動圖射血分數和安慰劑組沒有差異，但是治療組的左心室射血分數在3個月和6個月時候顯著高於安慰劑組[9]。

在我國開展的一個多中心雙盲對照臨牀試驗，異體臍帶MSC單次冠脈內注射治療急性心肌梗塞，治療組4個月後的心功能和缺陷區域的血流灌注明顯優於對照組，18個月後的左室射血分數高於對照組，左心室收縮末期容積減少[10]。甚至心臟搭橋手術後配合自體骨髓MSC心臟缺血區局部注射治療，除了縮小疤痕面積、增加左心室射血分數，同時缺血區的側支循環血管血流增加，心臟功能的得到一定程度的恢復[11]。

不少研究顯示骨髓MSC治療心臟疾病在改善心臟某一功能方面有顯著的改善，但是這種單次注射治療效果只能維持幾個月[7, 12-15]。

2、肝臟疾病

骨髓幹細胞治療肝硬化，雖然能短期改善肝功能，但長期效果欠佳[16-18]。而且，骨髓幹細胞包含了造血幹細胞和間充質幹細胞，以及少量的其他幹/祖細胞，因此很難評價骨髓幹細胞改善肝功能是通過哪類幹細胞起作用的。

2009年瑞典報道了自體骨髓MSC治療肝硬化的I-II期臨牀試驗結果，進一步證明了骨髓MSC治療能降低終末期肝病評分（End-StageLiver Disease Score），改善肝功能，降低轉氨酶和膽紅素，而且沒發現不良反應[19]。

2011年中山大學第三附屬醫學院報道了自體骨髓MSC治療乙肝肝衰竭的大樣本臨牀研究，MSC治療（單次劑量、肝臟介入治療）後短期（一個月）效果明顯，肝功能改善，MELD評分降低，但是治療組和對照組的長期生存率（約50%）沒有差異，肝癌的發生率也沒有差異[20]。

2012年解放軍第302醫院報道了異體臍帶MSC外周靜脈輸入治療乙肝肝衰竭（慢加急）的臨牀研究結果，按照0.5x10*6/kg的細胞數，每4周治療一次，治療3次；和對照組相比，治療組肝功能改善明顯，MELD評分降低，而且長期生存率提高到約70%（對照組爲40%）。

2015年成都軍區總醫院報道了異體臍帶MSC治療肝硬化（終末期肝病）臨牀研究的結果，肝動脈局部注射單次治療，3x10*7/人的細胞數，治療半年後，肝功能得到改善，MELD評分輕微下降（從8.49將至7.57），但沒提及患者總體的生存率[21]。

3、免疫性疾病

基於MSC強大的免疫調節能力，MSC最早用於與造血幹細胞共移植以及治療異體造血幹細胞移植後發生的激素耐受性急性移植物抗宿主病（GVHD）。MSC（1-5x10*6/kg劑量）和造血幹細胞共移植治療白血病的多中心I期臨牀研究結果表明，MSC輸注不產生明顯副作用，並對病人的恢復有一定效果，但是作者明確提出依然需要深入研究MSC的最佳劑量和治療頻率[22]。MSC促進造血幹細胞移植II期臨牀試驗研究中，未發現任何短期及長期毒性，治療組與對照組2級急性移植物抗宿主病累計發生率分別爲51.8%和38.9%，慢性移植物抗宿主病發生率爲51.4%和74.1%；兩年後，治療組及對照組病人存活率分別爲69.7%和64.3% [23]。這些結果再一次證明，MSC和造血幹細胞共移植治療，需要優化治療方案，重點是MSC的劑量和治療頻率。

LeBlanc等率先開展MSC治療嚴重肝、腸急性GVHD的臨牀研究，肝、腸臨牀指標很快恢復；一旦終止環胞素A治療，患者GVHD復發，但二次輸注MSC仍然有效[24]。其後，Le Blanc等進行的MSC治療GVHD的II期臨牀試驗表明，激素耐受性急性GVHD患者對MSC治療依然敏感，臨牀症狀減輕，生存期延長，並且沒有明顯的毒副作用[25]。MSC有效治療GVHD的效果同樣出現在兒童患者身上，而且表現出很好的耐受性和安全性[26]。

MSC有強大的免疫調節作用，減少自身免疫性炎症的活性，刺激腸黏膜的修復過程，有利於促進腸道潰瘍性病變的修復。異體骨髓MSC治療難治性克羅恩病（Crhon’s disease）的II期臨牀試驗，2x10*6MSC/kg，每週一次，連續4次，42天后，患者的平均CDAI評分從370下降到203，而且生活質量持續得到提高[27]。MSCs可作爲治療潰瘍性結腸炎的一個新的研究方向。

臍帶MSC治療重症難治性系統性紅斑狼瘡（SLE），選擇16位難治性或重症SLE患者進行臍帶MSC輸入治療；結果發現所有患者均有明顯恢復，SLE疾病活動性評分得到明顯改變，並伴隨外周血Treg細胞增加，以及Th1和Th2之間相關細胞因子平衡重建，證明MSC可改善SLE病情活動，並減少炎性因子[28]。同樣的機理出現在類風溼性關節炎（RA）疾病的治療，臍帶MSC通過調整患者整個機體的免疫系統，增加外周血Treg細胞的含量，減少遠端關節的炎症浸潤，從而明顯改善遠端關節的活動度，極大提高了RA患者的生活質量[29]。

MSC的免疫調節功能在多發性硬化症（MS）和肌萎縮性側束硬化症（ALS）方面具有一定的治療作用。一個I-II期臨牀試驗，對15名MS患者及19名ALS患者進行鞘內或靜脈內自體骨髓MSC輸注治療，治療六個月後，ALS症患者平均ALSFRS下降不明顯，但MSC患者的平均EDSS評分從6.7下降到5.9；MS患者和ALS患者的外周血Treg細胞均有一定程度的升高[30]。另一個多中心II期臨牀試驗也證明自體骨髓MSC一定程度上改善MS患者的病情[31]。

4、其他系統疾病

異體骨髓MSC治療嚴重的慢性阻塞性肺疾病（COPD）的臨牀試驗，設計安慰劑對照組，隨機入組，每個月治療一次，治療4次，1x10*8細胞/人，短期內肺功能有所改善，但是2年後治療組和對照組的肺功能檢測（PFT）和生活質量指數沒有顯著性差別，但是治療組患者的C反應蛋白明顯下降[32]。

MSC治療I型糖尿病的一個隨機對照臨牀研究表明，自體骨髓MSC（2.1-3.6x10*6細胞/kg）單次注射，能保護和維持胰腺β細胞的殘存功能，而對照組的胰腺β細胞逐漸進一步破壞，但是MSC不能代替降糖藥[33]。

自體脂肪MSC局部關節腔注射治療骨關節炎（I-II期臨牀試驗），1x108的劑量能減輕關節局部炎症，減少疼痛，提高膝關節功能，同時促進關節軟骨的再生；6個月後，WOMAC評分下降，KSS膝關節評分和KSS功能評分顯著性提高[34]。

自體骨髓MSC治療慢性脊髓損傷的I期臨牀試驗，MSC在脊髓損傷局部單次注射，6個月後所有患者的皮膚觸感得到提高，改善神經功能和減少損傷部位的面積；根據美國脊髓損傷協會（ASIA）的損傷分級，患者治療後從A級下降到B或C級[35]。

一個小樣本（6名患者）的I期臨牀試驗，自體骨髓MSC治療腎移植後持續輕微排斥反應的患者，1-2x10*6MSC/kg，治療2次，相隔1周時間；治療3個月後，雖然患者的整體免疫系統受抑制狀態沒有明顯改變，但是患者血液IFN-γ濃度下降，而且能消除腎小管炎，抑制腎間質的纖維化[36]。另一大樣本（159名患者）隨機對照的臨牀研究發現自體骨髓MSC腎移植患者，治療組患者均沒有出現激素抵抗現象，而且腎功能恢復速度快；觀察1年時間，治療組患者出現感染的風險遠低於對照組[37]。

一名68歲難治性嚴重再生障礙性貧血患者（不符合造血幹細胞移植的要求），先輸入環磷酰胺預處理，第二天靜脈注射異體骨髓MSC（2x10*6細胞/kg）治療，三週後，給予第二次MSC治療（6x10*6細胞/kg），雖然55天后患者血象改善不明顯，死於真菌感染，但是患者骨髓的骨內膜中發現輸入的異體MSC，而且骨髓腔內自身的MSC的數量增加[38]。

支氣管內注射異體臍帶血MSC治療早產兒支氣管肺發育不良症（BPD）的I期臨牀試驗，IL-6、IL-8、MMP-9、TNF-α、TGF-β1在治療7天后明顯下降，整體病情減輕。異體臍血單個核細胞（MNC）聯合異體臍帶MSC治療兒童自閉症患者，療效由於單獨臍血單個核細胞治療組和對照組，患者社會學行爲改善比較明顯，CARS評分、ABC評分和CGI評估都得到改善[39]，而且腦脊液中的HGF、BDNF和NGF含量升高[40]。

上面羅列的MSC臨牀研究/臨牀試驗的結果表明，MSC能治療多種疾病，尤其是疑難雜症（不侷限於上述的病種），但這只是有效性的初步研究，尚未明確其治療疾病的最佳治療方案，治療機理還需更多的探討。

Osiris公司夭折美國本土市場，說明MSC要作爲藥品上市，還需要做更多的工作，包括其治療方案還需深入優化，並通過提高MSC本身的細胞質量，從而進一步提高療效。

儘管目前MSC的臨牀應用面臨着各種困難，但是MSC治療的有效性猶如大海中的一顆光芒四射的夜明珠，指引着正確的航向。

幹細胞之風終究會吹起來的，你準備好了嗎？

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