2020年8月8日,由中華醫(yī)學(xué)會北京分會、北京醫(yī)學(xué)會婦產(chǎn)科分會主辦的“2020北京地區(qū)婦產(chǎn)科專業(yè)學(xué)術(shù)年會”在京隆重召開!此次學(xué)術(shù)年會上,來自美國MD Anderson癌癥中心的Simrit Parmar教授作了題為“The New Application of Cord Blood (臍帶血的新應(yīng)用)”的講座。Parmar教授借此次會議的機會,向線上及線下的參會者介紹了臍帶血中的調(diào)節(jié)性T細胞(T-reg細胞)在治療骨髓衰竭疾病,以及全球突發(fā)的COVID-19新冠肺炎引發(fā)的急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的研究結(jié)果:
一項臍帶血來源T-reg細胞針對于骨髓衰竭的I期試驗結(jié)果顯示,入組的6位患者在接受第一次輸注后,均沒有出現(xiàn)不良反應(yīng),各位患者都顯示出了一定的臨床療效。
臍帶血來源T-reg細胞在治療4例COVID-19新冠肺炎ARDS患者后,患者的疾病狀態(tài)都得到了顯著改善。基于以上數(shù)據(jù),一項名為RESOLVE(即調(diào)節(jié)性T細胞輸注治療新冠肺炎肺損傷)的隨機安慰對照試驗已經(jīng)啟動。
臍帶血來源的調(diào)節(jié)性T細胞(T-reg)由于來自于臍帶血,具有與成人T-reg細胞不同的特性,它可以通過靜脈輸注進行治療,它們是同質(zhì)的,且是非常成熟的細胞。同時它們可像藥物療法一樣,進行多次使用來控制炎癥的進展,所以臍帶血來源T-reg細胞未來在血液系統(tǒng)、肺部疾病、癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面有著很好的臨床應(yīng)用前景。
以下為此次講座的內(nèi)容:
眾所周知,正是臍帶把胎盤和嬰兒連在一起,其中臍帶血有著特別有活力的多種細胞,更重要的是,含有豐富的原始造血干細胞。
這個插圖展示了臍帶血的處理、收集和儲存是如何進行的,從臍帶血的分離、紅細胞沉淀、然后離心,最后再放置到液氮中長期儲存。臍帶血由此發(fā)展成為可用于多種再生醫(yī)學(xué)目的的細胞資源。儲存在臍帶血庫的臍帶血優(yōu)勢包括:
第一,它們不會受到任何感染;
第二,由于長期低溫液氮保存,它們可以長期保存而不喪失基本特性;
第三,病毒感染及細胞突變的風(fēng)險很低;
第四,它是產(chǎn)后采集,安全無痛苦,對母嬰沒有傷害;
最后,這些細胞有一種非常特殊的免疫豁免特性,這些細胞能夠干擾免疫系統(tǒng),從而在治療應(yīng)用方面發(fā)揮作用。
那么臍帶血的新應(yīng)用是什么呢?臍帶血的傳統(tǒng)應(yīng)用是造血干細胞移植治療一些血液類疾病。在新的治療方法中,有很多新的令人振奮的研究。特別是Parmar教授所在機構(gòu)的一些研究,比如說對臍帶血中自然殺傷細胞的研究,同時還有臍帶血間充質(zhì)干細胞療法,美國杜克大學(xué)的庫茨伯格教授已有自體臍帶血在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用進展,今天重點介紹的是Parmar教授實驗室目前研究的,關(guān)于調(diào)節(jié)性T細胞(T-reg)的療法。
什么是調(diào)節(jié)性T細胞(T-reg細胞)?我們每個人都有調(diào)節(jié)性T細胞,它們實際上負責(zé)保護我們的身體,保護我們免受自身細胞對自身抗原的攻擊,從而保護我們免受自身免疫疾病的侵襲。如果調(diào)節(jié)性T細胞嚴(yán)重缺乏會導(dǎo)致致命的后果,如產(chǎn)生IPEX綜合征。也有許多其他的自身免疫疾病的發(fā)生也是由T-reg細胞的缺乏引起的。
在介紹臍帶血來源調(diào)節(jié)性T細胞的應(yīng)用前,Parmar教授先介紹了以上的圖示。圖中紅線表示未解決不可控的炎癥,藍線表示自然消炎的過程,由于適應(yīng)性免疫失敗而導(dǎo)致的持續(xù)炎癥,最終導(dǎo)致了不同類型的炎癥性疾病,自身免疫性疾病以及產(chǎn)生腫瘤微環(huán)境。Parmar教授假設(shè)慢性炎癥可以導(dǎo)致不同類型的慢性疾病,包括她嘗試治療的骨髓衰竭。在她的實驗室里,當(dāng)誘導(dǎo)骨髓再生障礙后,在加入臍帶血來源的T-reg細胞后,這種情況會發(fā)生逆轉(zhuǎn)。由此推測,如果將臍帶血應(yīng)用于患有骨髓衰竭綜合征的病人,就有可能扭轉(zhuǎn)這種缺陷。
Parmar教授介紹到目前正在進行的一項臍帶血治療骨髓衰竭疾病的Ⅰ期試驗。實驗中設(shè)計了三種不同的細胞劑量水平,所用的是新鮮細胞,HLA配型的六個位點中至少三個位點相合。治療中沒有進行淋巴細胞清除或者免疫抑制,這些細胞是通過門診就可以給到病人的。她同時向大家介紹了試驗進行的方式,即符合條件的病人先通過抽血檢測其HLA分型,然后把符合條件的病人的HLA分型告知合作方,合作方選擇合適的臍帶血單位并相應(yīng)生產(chǎn)出臍帶血來源T-reg細胞制劑。經(jīng)過兩到三周后送給病人進行輸注治療。實驗中一份臍帶血對應(yīng)生產(chǎn)出一份T-reg細胞制劑。這個試驗的結(jié)果數(shù)據(jù)顯示,在第一次輸注后,幾乎所有的病人都顯示出了一些臨床療效。
從今年初COVID-19新冠肺炎爆發(fā)并持續(xù)在全球肆虐,目前有很多數(shù)據(jù)來自中國,現(xiàn)在其他國家也逐步有越來越多的數(shù)據(jù)。這種疾病最致命的并發(fā)癥是急性呼吸窘迫綜合征(ARDS),這個并發(fā)癥是由炎癥細胞因子風(fēng)暴導(dǎo)致并延續(xù)的。Parmar教授介紹到,有很多數(shù)據(jù)報告顯示T-reg細胞在有ARDS的新冠肺炎患者中是減少的,并且這一功能紊亂與病人的癥狀嚴(yán)重程度相關(guān)聯(lián)。所以當(dāng)全世界都在研究疫苗的時候,她和團隊嘗試用抗炎性細胞進行治療,嘗試使用這些抗炎類細胞來阻止細胞因子風(fēng)暴。
這些圖片展示了COVID-19患者的疾病進展情況,顯示了肺部炎癥的進展情況。即使病毒載量很低而無法檢測出來,但是一旦細胞因子風(fēng)暴開始,就很難被控制,最終引發(fā)多個器官的衰竭。
在Parmar教授的實驗室里,通過試驗?zāi)P蜕闪艘恍?shù)據(jù)。在這個模型中通過放療、細胞療法去治療肺部損傷。當(dāng)給肺部加入T-reg細胞時,可以防止肺部發(fā)生出血、上皮損傷以及炎癥,從而保證了肺部的完整性,進而提高了生存。
Parmar教授實驗室中的研究員Mi-Ae Lyu博士專注于研究T-reg細胞在肺部的歸巢。她經(jīng)過GFP標(biāo)記的T-reg細胞一旦注射進入老鼠體內(nèi)后發(fā)現(xiàn),這些細胞首先進入肺部(因為這是所有細胞第一次通過的地方),即使它們被分布到骨髓和腸道,到了第10天肺組織仍有大量的細胞吸收。隨后Mi-Ae嘗試多次注射T-reg細胞,這些細胞表達很多肺組織的歸巢標(biāo)記物,包括CD49d。由此可以看到T-reg細胞在肺部的濃度比其他組織的都要高。
在做組織病理切片時,可以看到有黑色和深色染區(qū)的區(qū)域,這些是CD8+標(biāo)記的T細胞聚集的部位。但當(dāng)用已經(jīng)處理為肺病的老鼠進行臍帶血治療時,每周給它們注射T-reg細胞,可以解決長期的肺部炎癥。基于這個假設(shè),如果T-reg細胞能夠減少骨髓中的炎癥,并且經(jīng)過處理后能夠向肺部移動,應(yīng)該也可以減少肺部炎癥。
Parmar教授最近發(fā)表的論文介紹了這項研究,在這次COVID-19疫情期間,他們治療了兩個病人。第一位患者是患有自閉癥的69歲養(yǎng)老院男性,他被送到醫(yī)院時,多器官已發(fā)生衰竭,西魯單抗與羥基氯喹治療無效,因為他有腎損傷不能做透析而采用CVVH靜脈血液過濾。從他入院2天后開始上呼吸機,后進行了臍帶血來源T-reg細胞輸注,病人完全脫離了重癥。他的氧合功能改善了,整體情況明顯好轉(zhuǎn)。在治療的10天后,病人已經(jīng)拔掉了插管。
進一步分析可以看到患者的臨床改善與炎癥標(biāo)志物的程度有著相關(guān)性?;颊叩难装Y標(biāo)記物CRP逐步降低;鐵蛋白半衰期較長,也逐步降低;肝臟中的谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)降低,IL-6也從23000一直減少到了4000,在四個小時內(nèi)看到非常顯著的改善,實際上是病人淋巴細胞計數(shù)的改善。病人的淋巴細胞數(shù)最初在200左右,經(jīng)過第一次輸注后略有上升,經(jīng)過第二次注射后,一直上升到2000,并且和整個身體改善的狀態(tài)相關(guān)。在統(tǒng)計了所有相關(guān)的指標(biāo)后,可以看到所有指標(biāo)都是降低趨勢,并且隨著每次臍帶血來源T-reg輸注后都進一步降低。
第二位病人很年輕,但病情卻更重,他已經(jīng)用上了ECMO體外心肺機,病人入院后咳嗽、呼吸困難,卡魯單治療失敗,伴有多器官衰竭,他進行了三次臍帶血T-reg細胞制劑的輸注治療。到了第22天,也拔掉插管了。
同樣的可以看到該患者的炎癥標(biāo)志物也都得到了顯著改善。IL-6從峰值2萬多顯著降低;鐵蛋白和CRP數(shù)值也顯著下降。但同樣他的淋巴細胞計數(shù)也提高了。據(jù)約翰霍普金斯的研究者發(fā)現(xiàn),該患者的CD4+及CD8+淋巴細胞都有所增加,說明不光是T-reg細胞有所增加,其實促進了所有造血系統(tǒng)的細胞成分的分化。這個案例同樣體現(xiàn)了各個炎癥標(biāo)志物的降低效果,在進行三次T-reg細胞制劑輸注以后,體內(nèi)的IL-6、IL-12等標(biāo)志物的數(shù)字明顯降低,除了MCP-1外其他所有物質(zhì)的含量值都在下降。
此后Parmar教授的團隊又陸續(xù)治療了2位病人,一位逐步退燒病情得到好轉(zhuǎn);另一位已經(jīng)上了ECMO,同樣也在24小時內(nèi)病情明顯好轉(zhuǎn),外部供氧比也從100%降到了60%,正逐步好轉(zhuǎn)?;谶@些令人鼓舞的數(shù)據(jù),一項名為RESOLVE的試驗已經(jīng)啟動了,即調(diào)節(jié)性T細胞輸注治療新冠肺炎肺損傷試驗。
Parmar教授指出,為每一個病人單獨制備細胞是不現(xiàn)實的,進入病人體內(nèi)的細胞需要被大規(guī)模制備?,F(xiàn)在每采集一份臍帶血,一般產(chǎn)生一個臍帶血單位,他們能夠從中分離出調(diào)節(jié)性T細胞并產(chǎn)生數(shù)百份制劑,然后進行冷凍保存。這些制劑可以在液氮中長時間存活,并可在數(shù)小時內(nèi)按需運送給病人,可以直接給病人進行輸注。對于細胞治療中如何根據(jù)需要制作細胞制劑的問題來說,她認(rèn)為這是一項重大突破。因為T-reg細胞是從臍帶血中分離出來的,有著巨大的優(yōu)勢。不必依賴于成年人捐獻,患者也不需要依賴自己。臍帶血可以給細胞治療提供很多種可能性。
她也介紹到RESOLVE試驗是一個
最后,有人可能會問臍帶血T-reg療效很好,但同時也有至少上百個關(guān)于間充質(zhì)干細胞的試驗正在進行(這一現(xiàn)象的原因是什么呢?)。Parmar教授指出她對T-reg細胞有非常深入的研究,認(rèn)為間充質(zhì)干細胞不能勝任治療ARDS的工作。因為至少有兩項隨機研究表明,間充質(zhì)干細胞并不能改善ARDS。特別是,對于那些使用ECMO的患者來說,間充質(zhì)干細胞治療更復(fù)雜。對比之下,她建議使用臍帶血調(diào)節(jié)性T細胞,因為這些臍帶血T-reg細胞可以通過靜脈輸注進行治療,它們是同質(zhì)的,且是非常成熟的細胞,就像藥物療法一樣,可以多次使用來控制炎癥的進展。
北京大學(xué)人民醫(yī)院王建六教授點評
Simrit Parmar教授講到了關(guān)于臍帶血T-reg細胞應(yīng)用于現(xiàn)在的新冠肺炎重度ARDS治療,總共進行了4例治療,她詳細介紹了2例患者治療經(jīng)驗,取得了非常好的效果。正如 Parmar 教授所說,臍血里面的細胞成分是非常好的資源,我們要把它用好。實際上過去利用臍帶血干細胞做骨髓移植,現(xiàn)在用臍帶血里面的自然殺傷細胞、淋巴細胞等治療一些疾病,探索自閉癥、腦癱以及新冠肺炎治療,都是一些非常好的探索。
臍帶血作為珍貴的生命寶庫,近年來在醫(yī)療科技水平的不斷提高和諸多科研人員的努力下,它的珍貴價值被越來越多的開發(fā)出來,臍帶血其中富含的多種類的干細胞資源也發(fā)揮出了越來越重要的作用。臍帶血采集方便、對孕嬰無傷害、實物儲存應(yīng)用及時,移植后排異率低且程度較輕,自體儲存的臍帶血一旦需要使用時,不需配型,細胞活性強,無免疫排斥的危險,醫(yī)療費用低,具有非常大優(yōu)勢。隨著人類對干細胞研究的不斷深入,我們相信臍帶血在未來的臨床應(yīng)用的價值會更加重要,會為更多的病患帶去治療的福音。
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