《COVID-19》逆轉頹勢!新冠肺炎重症也有幹細胞療法?審慎樂觀看待

世界衛生組織對於新冠肺炎的管理建議主要集中在感染預防、病例檢測與監測,治療方面則沒有一個特定的標準,僅以支持性療法針對症狀做治療,因此科學家們持續努力從各個面向著手。

近來,利用間葉幹細胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 治療新冠肺炎的觀點也受到了關注,尤其是在中國的研究中,已有 4 例 (至 2020 年 2 月 21 日止) 重度新冠肺炎患者,經 MSCs 治療後康復出院,使得這種療法的可行性大為提升。MSCs 究竟是何許人也,竟可如此「神奇」地逆轉頹勢?看看它的特性,也許就不難理解,科學家為何如此重視它了

新冠肺炎引發 ALI / ARDS

嚴重或危急等級的新冠肺炎的主要病理特徵包括低氧血症、瀰漫性肺泡損傷伴細胞纖維粘液樣分泌物、廣泛的肺部炎症、肺水腫和透明膜形成;其病理變化則與急性肺損傷 (ALI)/急性呼吸窘迫綜合症 (ARDS) 相似。然而,與 SARS 相比,在嚴重或危急等級的新冠肺炎病患中會觀察到更嚴重的發炎性滲出、肺水腫和發炎性細胞因子風暴、以及輕度的肺纖維化。

MSCs 治療 ALI / ARDS

MSCs 起源於骨髓、脂肪、臍帶、胎盤和其他組織,具有多樣化的分化潛能、強大的免疫調節能力與內源性修復機制,在再生醫學的研究中,已發現有潛力可以治療肺、心血管、神經、肝臟和腎臟疾病。

此外,MSCs 還可有效地治療傳染性和非傳染性疾病造成的 ALI / ARDS,其功能主要是透過 MSCs 釋放的細胞外囊泡的旁分泌 (paracrine) 機制來達成。目前在細胞外囊泡中已經鑑定出 850 多種獨特基因產物與 150 多種 miRNA,透過這些物質,改變專一性與非專一性免疫細胞的行為。

MSCs 分泌出的角質形成細胞生長因子 (keratinocyte growth factor, KGF)、前列腺素 E2 (prostaglandin E2)、顆粒球-巨噬細胞群落刺激因子 (granulocyte-macrophage colony-stimulating factor)、IL-6 與 IL-13,可促進肺泡巨噬細胞的吞噬作用與活化、還可改變樹突狀細胞亞群所分泌出的細胞因子種類,並降低自然殺手細胞釋放干擾素-γ (IFN-γ)。其分泌的 IL-10、轉化生長因子 β (transforming growth factor β) 和吲哚胺 2,3-雙加氧酶 (indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO) 則可以抑制 T 細胞的增殖,並改變 T 細胞亞群所分泌的細胞因子種類或比例。此外,MSCs 也會削弱 B 細胞的增殖、分化和趨化特性。除上述的免疫調節作用外,間葉幹細胞還可以增強微血管屏障的修復、抑制細菌生長和恢復肺泡 ATP 的濃度,其所表現的一系列干擾素刺激基因 (interferon-stimulated genes, ISG),甚至具有抗病毒之活性。

其他研究

1. 急性移植物抗宿主病 (GVHD) 是同種異體造血幹細胞移植時、會危及生命的併發症,起因也是劇烈的發炎反應,而根據分析,注入 MSCs 可以平衡發炎狀態、降低急性 GVHD 的嚴重程度並增加患者總生存期。

2. 在小鼠中的試驗也發現,MSCs 治療顯著改善了因 H9N2 和 H5N1 所導致的 ALI/ARDS,在豬隻中也可減緩因流感病毒感染導致的相關病症,顯示 MSCs 對病毒引起的 ALI/ARDS 具有潛在的治療功效。

3. MSCs 可治癒重度難治性 ARDS 患者 [在透過標準的生命支持措施 (包括機械通氣) 和其他措施 (包括體外通氣) 後均無法改善者]。

基於上述種種研究結果,我們可以推測 MSCs 療法或許也可用於治療 SARS-CoV-2 引起的 ALI/ARDS。而在新冠肺炎患者中測試 MSCs 療法的安全性和有效性也是值得我們繼續關注的。

資料來源:Stem Cell Research & Therapy

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