再生醫療寵兒「間質幹細胞」

by 新聞中心

在全球當紅的細胞治療發展中,除了抗原受體T細胞(CAR-T)、誘導型多潛能幹細胞(iPSC)之外,從各種人體組織取得的間質幹細胞(MSC),也是一類備受期待的再生醫療細胞。2023年4月國際「生物材料研究」期刊,報導了間質幹細胞(MSC)的進展,為再生醫療帶來相當正面的消息。

間質幹細胞(MSC)是具有多功能的幹細胞,它可以在適當的環境和誘導下,分化成不同類型的細胞,像是成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、心肌細胞、神經元、生殖細胞和肝細胞等;也就是說,在MSC培育過程中,給予各種控制信號、不同的生長因子和環境物理特性,可以誘導MSC分化成特定功能細胞。

MSC的來源可來自嬰兒及成人。嬰兒的話來自臍帶和臍帶血,臍帶是醫療廢物,因此是一種容易且無創的MSC來源;而臍帶血是一種易於獲取的來源,但每個各體能取得的量不多;成人來源有骨髓和脂肪,原則上來自成人的MSC都是可以自體使用的;骨髓MSC具有不錯的潛力,但它採集量有限,採集過程會導致患者疼痛,可能因操做不當而感染,甚至危及生命。脂肪組織可採集到較大量的MSC,但同樣需要經過手術才能取的,具一定的危險性。

MSC治療受損組織或細胞的作用有兩種機制,首先歸功於它們的多譜系分化能力。

一是它們可在受傷部位安家落戶,然後分化成相對應的功能細胞,從而替換這部位的受傷細胞,例如膝蓋受傷,通過MSC引入受損組織,然後分化為關節軟骨細胞以替代受損的軟骨。脊髓損傷、心血管損傷亦是如此。

再來是MSC的分泌機制,MSC會釋放約43種生長因子,其中11種參與骨再生;2種參與神經保護方面;和其他30個參與血管修復、外周動脈疾病和心肌梗塞的療癒等。另外它還會釋放多種細胞因子,包括協助血管生成、神經生成以及免疫調節等因子,共同促進身體受損組織的修復和再生。

此外,也可以通過純化出MSC分泌因子,來調節細胞外基質(ECM),發揮免疫調節能力、促進血管生成、抑制細胞凋亡和炎症,它們還參與抑制T細胞的增殖以及樹突狀細胞(DC)和單核細胞的成熟。

總體而言,MSC可以通過促進或抑制免疫系統,來協助身體面對自身免疫性疾病(如關節炎)、移植物抗宿主(GVHD)和各種免疫疾病的衝擊。要注意的是,儘管MSC已廣泛用於臨床細胞治療,看似幾乎沒有局限性,其實還是要注意,MSC在體外培養時,自我更新能力有限,不能無限擴增;異體MSC的來源必須妥善管理;量產時需接受製藥級GMP的質量控管。

適合用於做細胞治療的幹細胞,有人類胚胎幹細胞(hESC)、iPSC和MSC。

hESC的倫理問題嚴重,在臨床使用上是無法被接受的;iPSC是經過基因修飾迴轉而來的幹細胞,但存在致癌性的疑慮,所以現階段不太受歡迎。相比之下,MSC被證明是安全的。

幹細胞比較表。

近年來,對MSC的各種特性越來越清楚,因此在細胞治療和再生醫學中的應用有所增加。MSC已被廣泛用於多項臨床試驗,主要針對治療組織損傷,如腦、心臟、肺、腎、肝、神經、骨骼和軟骨損傷。另外在各類免疫風暴的控制,及降低移植排斥(GVHD)方面的效用也廣受注意。這些結果表明MSC在細胞治療上的巨大潛力。

(資料出處:https://biomaterialsres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40824-023-00371-0)

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