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新总结:间充质干细胞对癌症治疗有什么潜力?未来会怎样?
发布时间: 2022-03-04 15:54:54

几天前,发表在 《World Journal of Stem Cells》本杂志阐述了间充质干细胞对抗肿瘤的特点,证实了干细胞治疗的安全性;对于临床研究方向,未来可以考虑通过修改间充质干细胞来突破局限性[1]。

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01间充质干细胞治疗癌症潜力巨大

人体组织的持续再生和功能维持主要依赖于间充质干细胞。间充质干细胞具有抗纤维化、抗炎、抗凋亡、免疫调节和促进血管生成的生物学特性,广泛应用于治疗各种人类疾病。

近年来,一些研究表明,间充质干细胞具有给药后定向趋化癌细胞的能力,可作为肿瘤细胞毒性药物的靶向载体。

一些临床试验甚至将间充质干细胞用作直接抵抗实体肿瘤进展的治疗药物。间充质干细胞在癌症治疗中具有巨大的潜力,并被证明是安全的。

再生潜力

间充质干细胞主要通过旁分泌机制刺激组织再生。研究表明,[2]间充质干细胞利用其旁分泌作用可以维持骨关节炎模型中软骨的再生和修复,而这种生物学效应主要是通过外泌物来实现的。外泌物能引导细胞通信,参与骨微环境的调节,在骨重塑和骨折愈合中具有潜在的调节作用。

调节免疫系统

间充质干细胞可以有效地调节受体免疫系统的反应。间充质干细胞介导的免疫调节被证明依赖于微环境信号,由特定趋化因子的分泌决定,然后提高淋巴细胞。此外,间充质干细胞可以增强一些细胞因子抑制炎症的能力,如干扰素γ(IFN-γ) 和肿瘤坏死因子α(TNF-α)。

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图片来自文献[1]

归巢效应

间充质干细胞具有自发到达受损或炎症组织和原发性或转移性癌症肿块的特殊能力。

虽然尚未完全澄清,但调整这一过程的机制类似于白细胞的附着力和入侵模型:当与炎症微环境中的内皮细胞接触时,循环间充质干细胞通过物理作用减缓停留,通过选择素与内皮细胞相互作用,进一步激活和触发牢固的细胞附着力。附着力强的间充质干细胞通过细胞旁和跨细胞穿过内皮细胞,在趋化因子的作用下到达炎症组织或肿瘤病变。

02间充质干细胞治疗癌症的临床现状

间充质干细胞已广泛应用于创伤学、心脏病学、神经病学等领域。在肿瘤治疗方面,研究表明,[3]间充质干细胞和造血干细胞的共同移植是一种潜在、有效和安全的治疗方法,可以改善严重再生障碍性贫血儿童和青少年的骨髓移植结果。

一项神经母细胞瘤研究表明,改良的间充质干细胞可以稳定肿瘤的进展。多项临床试验甚至将间充质干细胞作为直接抵抗实体肿瘤进展的治疗药物。

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图片来自文献[1]:间充质干细胞在一些临床试验中被用作直接抵抗实体癌进展的治疗产品。

03改善间充质干细胞,发挥更大的抗癌作用

然而,间充质干细胞在抗癌领域仍然需要更多的讨论,包括如何突破疗效的局限性,如何提高安全性等。例如,注射的间充质干细胞实际上不足以减少肿瘤的生长,基于间充质干细胞的细胞治疗必须进一步改进。近年来,科学家们采取了基因转和其他策略。

基因改造:基因改造是调节间充质干细胞特性最常用的方法之一:间充质干细胞容易感染复制缺陷重组病毒,导致特定蛋白质表达增加。通过将腺病毒、逆转录病毒和慢性病毒整合到宿主基因组中,诱导外源性蛋白质的稳定表达。

间充质作为化疗药物的输送工具:研究发现,在培养容器中短期暴露后,间充质干细胞可以吸收阿霉素、紫杉醇或吉西他滨等化学治疗药物。去除药物后,间充质干细胞可以通过被动扩散和外泌分泌局部释放有效载荷,从而诱导癌细胞死亡。间充质干细胞向癌细胞迁移归巢后,能在肿瘤基质中释放活性物质,诱导局部癌细胞溶解。

慢病毒转导诱导:通过重组慢性病毒,可以修改间充质干细胞,使其过度表达细胞毒性蛋白,从而在间充质干细胞特异性归巢后杀死癌细胞。研究表明,通过慢病毒转导施用表达 TRAIL 间充质干细胞可减少胰腺癌、肉瘤和结肠直肠癌的生长。

结语:间充质干细胞被认为是一种强大的潜在抗癌武器,但临床细胞治疗必须确保安全和有效性,未来仍需要更多的临床试验来证明其作用,并通过修改来改善其抗癌特性。随着基因技术和细胞技术的进一步发展,间充质干细胞有望在癌症治疗领域获得更多的临床数据,以促进其临床应用的进展!

参考文献:

[1] Vicinanza C,Lombardi E,Da Ros F,Marangon M,Durante C,Mazzucato M,Agostini F.Modified mesenchymal stem cells in cancer therapy: A smart weapon requiring upgrades for wider clinical applications.World J Stem Cells2022;14(1): 54-75 [PMID: 35126828 DOI: 10.4252/wjsc.v14.i1.54]

[2] Savkovic,V.,Li,H.,Seon,J. K.,Hacker,M.,Franz,S.,