在干細胞技術臨床研究數據中,我們能夠看到,干細胞療法的效果存在顯著的個體差異,比如:
①在一項針對骨關節炎患者的研究中,70%的患者癥狀顯著改善,但仍有30%未能同時獲得預期效果。
②另一項針對心肌梗死患者的研究顯示,60%的患者心功能有所改善,但仍有40%的患者效果不明顯。
為何干細胞的效果差異如此之大?
一、個體差異影響效果差異
干細胞療法的效果受到基因、健康狀況和年齡影響。
(1)基因差異:基因決定了人體對外來物質的反應方式,有的人基因可能對干細胞療法反應迅速,而有的人則可能需要更長的時間來見效。
(2)健康狀況:健康人體內環境更有利于干細胞的生長和功能發揮,而患有慢性疾病或免疫系統較弱的人可能需要更多的時間。
(3)年齡因素:年輕人的身體充滿生機與活力,而老年人的身體修復能力相對較低。因此,干細胞在年輕人身上可能更快顯現效果。
二、干細胞的類型和質量
影響效果差異
干細胞的質量是影響干預效果的核心要素。高質量的干細胞能展現效果會更好。影響干細胞質量的主要因素包括細胞來源、細胞生長活性、細胞存活率等。
1.細胞來源
無論你是選擇了異體移植還是自給自足,年齡及身體狀況都會對細胞質量產生影響。2019年,英國利茲大學的科研團隊證實了這一點。
△培養基中培養14天后,年輕組(19-40),中年齡組(41-60)和老年組(61-89歲)的干細胞計數對比
△年輕態的干細胞胞體飽滿、呈明顯的梭形;衰老的干細胞胞體寬大扁平
年齡方面,有零歲細胞之稱的胚胎組織來源或類胚胎,如臍帶/胎盤間充質干細胞應該是最優解。而許多疾病也會影響其功能及效果。
以常見的糖尿病為例,《干細胞轉化醫學》上的一項研究證實:長期患有II型糖尿病會降低干細胞的增殖能力、免疫抑制潛力及存活率。
△健康組(第1組)和2型糖尿病患者的自體骨髓來源間充質干細胞(BM-MSCs)的表征對比(糖尿病持續時間:第2組:<5年,組3:5-10年,第4組:>10年)
盡管干細胞治療II型糖尿病具有潛在治療效果,但一些患者治療后卻得到矛盾的結果,這是由于疾病影響了患者自體干細胞的分子和細胞特征。
2.細胞生長活性和代次
細胞的生長活性是評估干細胞質量的重要指標。這些指標都受到細胞代次的影響。細胞代次指原始P0代,分裂一次的是P1代,以此類推。細胞每一次分裂都是丟失一部分干性的過程。如下圖:P15代與P3的對比。
理論上講,細胞代數越靠前,干細胞的活性和干性也越強。但在實際體外培養的過程中,前兩三代的干細胞雖然活性很強,可惜數量太少,且因培養時間短,有可能還含有提取過程中殘留的細菌等有害物質,存在不穩定的因素。在P6、P7代之后,細胞的增殖能力和遺傳穩定性會急速下降,并伴隨大量的細胞凋亡,P15代后細胞凋亡率更是逼近50%。因此都不宜用于臨床治療。
不同來源的干細胞,代次對其生長活性、干性和遺傳穩定性的影響程度可能也是不同的。有研究認為,P5代之前更好;而P6代與P4代已有差距。綜合以上,P3至P5代的干細胞被認為是兼顧數量、安全性和活性的最佳選擇,是最適合臨床應用的高質量干細胞。
3.細胞生存活率
失活細胞涉及到體自身的安全。因此,國內監管對于干細胞產品活率要求較高,通常要≥90%。干細胞存儲、運輸條件也會影響細胞活率。如果存儲或運輸條件不合格,則有可能增加不良事件發生的風險。
三、干細胞輸注方式與劑量
影響效果差異
目前干細胞輸注主要有靜脈注射和局部注射兩種途徑,各種方式都可能會影響干細胞在機體內的分布及生存。同時輸注時的用量還需加以調節,用量太小和用量太大都不太合適。
四、體內微環境影響效果差異
干細胞的生存與分化受體內微環境調節。體內的微環境涵蓋了細胞外基質、細胞因子和免疫系統等多種元素,這些元素的變動可能會對干細胞的功能及其分化路徑產生影響。這些元素的變動,可能會對干細胞的功能及其分化路徑產生影響。這也是造成干細胞回輸結果差異的一個因素。
總結與展望:如何提高干細胞技術
的臨床干預效果
干細胞療法需要針對不同的個體進行定制,主要有:①針對疾病和個體定制化選擇細胞的類型、數量、免疫細胞與干細胞的組合等,而非每個人不管什么病癥都是一種干細胞或免疫細胞。②單類細胞誘導培養上會結合病癥需求進行定向誘導改造,讓細胞擁有功能性和專攻性。
隨著干細胞技術的日益成熟,相信在未來,將通過臨床治療表現,讓更多人可以切身體會到干細胞強大的修復能力。
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