01
什么是系統(tǒng)性硬化癥
系統(tǒng)性硬化癥( systemic sclerosis，SSc) 又稱為硬皮病，是一種以局部皮膚或全身多個器官纖維化為特征的自身免疫性疾病，其臨床表現(xiàn)包括皮膚纖維化、雷諾現(xiàn)象、血管紊亂、關(guān)節(jié)疼痛、指端潰瘍和毛細血管擴張。其損傷機體多個器官，包括皮膚、肺、心臟、腎臟、食管等，且女性患者較男性患者更為多見[1-2]。
目前，根據(jù)皮膚受累情況SSc被分為5種亞型：彌漫性SSc（diffuse cutaneous systemic sclerosis，dSSc）、局限性SSc(limited cutaneous systemic sclerosis，lSSc)、無皮膚硬化的SSc、重疊綜合征和未分化結(jié)締組織病。2013年美國風(fēng)濕病學(xué)會（ACR）/歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟（EULAR）頒布了新的SSc分類標(biāo)準(zhǔn)，其中重要因素包括近端皮膚硬化、指硬化、肺部纖維化、甲襞微循環(huán)檢查異常、雷諾現(xiàn)象、特異性抗體陽性[3-4]，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 美國風(fēng)濕病學(xué)會/歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟SSc分類標(biāo)準(zhǔn)[5]
02
系統(tǒng)性硬化癥流行病學(xué)
在世界不同國家或地區(qū)都有關(guān)于SSc的發(fā)病率及患病率報道，由于各國研究設(shè)計、納入標(biāo)準(zhǔn)及地理位置的不同，得出的數(shù)據(jù)也各有不同。有研究總結(jié)了不同國家地區(qū)SSc的患病率及發(fā)病率情況。SSc患病率在21/100萬~600/100萬范圍波動，發(fā)病率在8/100萬-56/100萬，且呈現(xiàn)出地區(qū)、時間、人群差異分布，在性別方面，女性發(fā)病率及患病率高于男性，男女比例在1:4到1:29不等[6]。
我國尚缺乏 SSc發(fā)病率的詳細報道。有研究對中國臺灣2002-2007年發(fā)病率及患病率進行了統(tǒng)計，發(fā)病率為10.9/100萬，患病率77.7/100萬。以此對中國大陸SSc患者進行測算，大陸每年新發(fā)病人數(shù)量大概為15260人，患病人數(shù)約為108780人。
03
系統(tǒng)性硬化癥發(fā)病機制
研究表明SSc發(fā)病主要機制與遺傳及環(huán)境因素、機體免疫、膠原產(chǎn)生過度及成纖維細胞功能異常、血管功能異常等[8]有關(guān)。環(huán)境危險因素如 X射線反復(fù)照射有可能會發(fā)生特發(fā)性硬皮病，二氧化硅、溶劑、氯乙烯、有毒石油、色氨酸、氨苯砜、釓、博來霉素和鎮(zhèn)痛劑等亦能導(dǎo)致系統(tǒng)性硬化癥相關(guān)疾病。隨著高通量測序技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)有越來越多的系統(tǒng)性硬化癥易感基因被不斷篩選出來，如美洲印第安人的特異易感基因分別為Cw4，DRB1 * 1602(DR2)DQA1 * 0501, DQB1* 0301(DQ7) ，研究表明遺傳因素在系統(tǒng)性硬化癥發(fā)病過程中的重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)SSc中先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)異常，包括受累組織的慢性單核細胞浸潤、細胞因子和生長因子產(chǎn)生的失調(diào)以及自身抗體的產(chǎn)生。此外，成纖維細胞的激活、失調(diào)的血管生成和缺陷的血管生成亦可促進SSc進程[9-10]。
04
間充質(zhì)干細胞治療系統(tǒng)性硬化癥
1.間充質(zhì)干細胞簡介
間充質(zhì)干細胞( Mesenchymal stem cells，MSCs) 是來源于中胚層的具有高度自我更新和多向分化潛能的成體干細胞。可從不同組織中提取，包括骨髓(BM)、脂肪組織(AD)、臍帶(UC)、胎盤(PL)和牙髓（DP），1974 年，F(xiàn)riedenstein等首次發(fā)現(xiàn)了一類具有生成成骨潛能的與成纖維細胞相似的非造血干細胞。直到1991年，Caplan等才給這類細胞起名為MSCs。MSCs 具有向多種組織細胞分化的潛能 (如骨骼肌細胞、脂肪細胞、成骨細胞等)[11-12]。MSCs具有促進血管生成、抗炎、抗纖維化和免疫調(diào)節(jié)等功能特性，是治療自身免疫性疾病的理想細胞。MSCs發(fā)揮作用的功能正好切合硬皮病的發(fā)病機制。
2.間充質(zhì)干細胞作用機制
間充質(zhì)干細胞可通過不同的作用機制在多種疾病中發(fā)揮重要作用。MSCs的作用機制主要歸因于兩個方面（詳見圖1）：1.通過分化為各種細胞譜系來替代受損組織。2.通過免疫調(diào)節(jié)功能調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。主要通過（1）可溶性調(diào)節(jié)因子：免疫調(diào)節(jié)因子/血管生成因子/抗凋亡因子/抗氧化因子；（2）旁分泌作用；（3）細胞與細胞接觸；（4）線粒體轉(zhuǎn)移；（5）細胞外囊泡(外泌體)[13]等方式調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。
圖1 MSCs作用機制[13]
MSCs可在SSc發(fā)病過程中的不同機制通路中調(diào)控疾病過程，具體機制詳見圖2[14]，MSCs主要通過三個方面參與SSc病理過程[15]。
圖2 MSCs治療SSc的可能機制[14]
注：間充質(zhì)干細胞治療硬皮病的作用機制。MSCs可以通過不同的機制在硬皮病治療中發(fā)揮作用，例如對膠原積累的抗纖維化作用、對血管病變的促血管生成作用以及抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用。
（1）抗纖維化性質(zhì)，抗纖維化性質(zhì)可防止膠原在皮膚、肺和消化系統(tǒng)中積聚。TGFβ1、TGFβR II、I型膠原α1鏈(COL1A1)、III型膠原α1鏈 (COL3A1)、肝細胞生長因子 (HGF)、基質(zhì)金屬蛋白酶 (MMPs)1、MMP2、MMP9、金屬蛋白酶組織抑制劑 1 (TIMP1) 、miR-1999-3p、miR-151-5p 等因子均參與該過程。
（2）血管生成性質(zhì)，通過血管內(nèi)皮生長因子 (VEGF)、胰島素樣生長因子-1 (IGF-1)、HGF、血小板衍生生長因子 (PDGF) 和 IL-6來對抗廣泛的血管病變 。
（3）抗炎性質(zhì)，抗炎作用可調(diào)控免疫系統(tǒng)失調(diào)。TGFβ1、IL-6、前列腺素 E2 (PGE2)、HGF、干擾素γ (IFN-γ)、IL-10、IL-4、腫瘤壞死因子 α (TNF-α)、吲哚胺-2、3-雙加氧酶 (IDO) 和誘導(dǎo)型NO合酶 (iNOS)、TNF-α-刺激基因-6 (TSG6)、白細胞介素-1 受體拮抗劑 (IL-1RA)、血紅素加氧酶-1 (HO-1) 和 TNF受體1 (TNFR1) 均與該機制有關(guān)[15]。
05
間充質(zhì)干細胞治療系統(tǒng)性硬化癥的動物模型研究
博萊霉素誘導(dǎo)、注射次氯酸（HOCl）和Tsk1/+模型是最常用的三種系統(tǒng)性硬化癥動物模型。有研究報道在博萊霉素(BLM)誘導(dǎo)的SSc模型中，間充質(zhì)干細胞來源的細胞外囊泡（BMSC-EVs）減少了BLM誘導(dǎo)的皮膚增厚和纖維化、膠原的異常沉積，真皮中的炎癥浸潤，降低成纖維細胞向肌成纖維細胞的分化從而能夠有效地干預(yù)SSC病理表現(xiàn)和疾病過程[16]。
此外，有研究表明，在SSc模型中注射MSCs可對抗肺和皮膚中的纖維化擴張，調(diào)節(jié)參與纖維化形成的細胞因子和基因產(chǎn)物的水平；并且在相關(guān)部位也觀察到較好的傷口愈合狀態(tài)和較低的炎癥水平[17]。進一步研究在HOCL誘導(dǎo)的SSc模型中，MSCs的實驗報告了相同的效果[18]。在Tsk1/+ SSc模型中，MSCs注射也能減少脂肪組織引起的骨量減少和骨髓替代，哺乳動物雷帕霉素靶點 (mTOR) 通路的抑制被認(rèn)為是潛在機制[19]。以上研究表明間充質(zhì)干細胞在SSc治療中具有顯著應(yīng)用潛力。
06
間充質(zhì)干細胞治療系統(tǒng)性硬化癥的臨床研究進展
基于MSCs治療SSc的臨床實驗分為病例報告和臨床試驗兩類。已于2008年報道了第一個接受BM-MSC治療進行性彌漫性SSc的患者病例報告。一名年輕女性患者患有嚴(yán)重的疾病，對所有免疫抑制藥物均無效。在干細胞植入前，出現(xiàn)了6個疼痛性潰瘍，在接受了6 × 107的同種異體半相合相關(guān)供體BM-MSC的靜脈注射后無不良事件報告。治療后3個月，患者的疼痛性潰瘍顯著減少。手和手指血液循環(huán)的血管改善。
在2011 年，同一團隊報告了四例同種異體BM-MSC的補充病例（0.22至1.8 × 106 BM-MSCs/kg體重），再次觀察到血管病變和皮膚纖維化的改善。2015 年發(fā)表了第一次開放I期臨床試驗的結(jié)果，該試驗評估MSCs的基質(zhì)血管成分(SVF)對12名患有嚴(yán)重功能性手部障礙的SSc 患者的作用。結(jié)果表明，自體SVF手指部位注射安全性可靠，并且在6個月內(nèi)記錄了疼痛、抓握能力、手指水腫、雷諾現(xiàn)象和生活質(zhì)量等指標(biāo)變化，試驗結(jié)果表明，以上指標(biāo)均有顯著改善。在長達12個月的隨訪中，觀察到皮膚硬化、運動、水腫和手部力量的顯著改善[20]。
此外，有臨床研究表明，AD-MSC注射液在皮下應(yīng)用于所有手指時改善雷諾效應(yīng)，且對張口度以及改善手功能和具有相同的效果[21]。還有研究表明，UC-MSC在提高手部和肺部功能以及降低SSc患者皮膚膠原含量方面的治療中具有顯著療效[22-24]。
Wang 等[25]首次證明同種異體UC-MSCs治療難治性SSc患者不僅可改善其皮膚癥狀及生存質(zhì)量，還能降低血清自身抗體水平，且5例患者隨訪12個月均未見不良反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)靜脈輸注UC- MSCs 1個月時所有患者在肺部、神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)未發(fā)生任何不良反應(yīng)。治療100 d內(nèi)接受h MSCs的患者治療相關(guān)死亡率為0.2%（感染，1/404），所有患者1年和3年的總生存率分別為97%和94.6%。另外，我國也有應(yīng)用血漿置換術(shù)聯(lián)合同種異體UC-MSCs 治療SSc的研究報道，14例SSc患者在第1、3 和5天接受了3次血漿置換術(shù)治療，其后應(yīng)用環(huán)磷酰胺治療，在第8天接受單次UC-MSCs 靜脈輸注（1×106/kg）。經(jīng)12個月隨訪，患者血清TGF-β和VEGF水平顯著降低，伴有間質(zhì)性肺疾病的患者肺功能和影像學(xué)明顯改善，而此前這些患者經(jīng)糖皮質(zhì)激素和環(huán)磷酰胺治療后并未見肺部情況改善[26]。
展望
系統(tǒng)性硬化癥作為一種以局部皮膚或全身多個器官纖維化為特征的自身免疫性疾病，目前治療藥物及治療方法有免疫抑制及調(diào)節(jié)劑（糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑），血管活性藥物（鈣離子拮抗劑 、前列腺素衍生物），抗纖維化劑，生物制劑（利妥昔單抗、抗腫瘤壞死因子-α抗體等），手術(shù)移植、光療等[27-28]。但多為對癥治療，長期以來缺乏有效的治療手段，現(xiàn)有治療手段未能滿足臨床用藥需求。
間充質(zhì)干細胞具有免疫調(diào)節(jié)的功能特性，是治療自身免疫性疾病的理想細胞，可通過對抗膠原積累的抗纖維化作用、改善血管病變的促血管生成作用以及抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用，從而在SSc疾病進程中發(fā)揮治療作用。
在多項動物模型試驗中，MSCs可減少皮膚增厚和纖維化、膠原異常沉積，真皮炎癥浸潤；降低成纖維細胞分化；對抗肺和皮膚中的纖維化擴張從而干預(yù)SSC病理表現(xiàn)和疾病過程。在多項病例報告和臨床試驗中，MSCs治療SSc無不良事件報告，證明其安全性可靠。此外，患者潰瘍顯著減少，血液循環(huán)及皮膚纖維化改善，可顯著改善雷諾現(xiàn)象、提高患者生活質(zhì)量。
以上結(jié)果表明，MSCs在不同SSc臨床前試驗和臨床病例中安全有效，表明其治療SSc的巨大臨床應(yīng)用潛力。
康景生物與四川大學(xué)華西醫(yī)院合作項目——人臍帶間充質(zhì)干細胞治療系統(tǒng)性硬化癥的臨床研究項目備案研究正在進行中，該項目成功實施將為干細胞臨床治療系統(tǒng)性硬化癥提供真實有效的依據(jù)，為未來干細胞治療自身免疫性疾病奠定基礎(chǔ)，更重要的是能夠給系統(tǒng)性硬化癥患者帶來康復(fù)的曙光。
參考文獻：略。
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