相关实验表明AA是一种自身免疫性疾病,T细胞异常活化和增殖是其发病的生物学基础
[1-2]。现行AA的治疗方法主要是骨髓移植、免疫抑制及支持治疗。上世纪70年代,Storb等开始用骨髓移植治疗AA
[15]。目前骨髓移植仍然是重型AA年轻患者的一线治疗选择,长期存活率大于80%
[5],5%~15%的患者因慢性移植物抗宿主疾病影响疗效和生活质量
[16]。2007年国际血液骨髓中心的回顾性分析显示,692例人类白细胞抗原配型相合的同胞供者来源干细胞移植重型AA中,外周血干细胞移植和骨髓干细胞移植相比,5年生存率降低,慢性移植物抗宿主疾病发生率增高,20岁以下患者总体死亡率增高
[17]。
BMSCs是存在于骨髓中的多潜能干细胞,在体外不同的诱导条件下可分化为多种细胞;并能分泌多种细胞因子支持造血[18]。近年来的研究发现,BMSCs还具有免疫调节活性。BMSCs本身具有较低的免疫原性,可逆性抑制混合淋巴细胞反应中T细胞的增殖,也能抑制B淋巴细胞和静止期自然杀伤细胞的增殖,阻碍树突状细胞的成熟和吞噬功能[6-8]。陆续有动物实验和临床实验报道证明,BMSCs在免疫相关性疾病治疗中具有潜在的临床应用价值。Le Blanc等[11]用半相合供者来源BMSCs治疗一位接受非亲缘性异基因造血干细胞移植后出现肝肠Ⅳ度急性移植物抗宿主疾病的白血病患者,取得较好的临床疗效。Zappia等[19]和Gerdoni等[20]的实验均提示BMSCs治疗的自身免疫性脑脊髓炎小鼠发病病情较轻、复发率低、脱髓鞘和轴突变性减轻。
实验中观察到再障模型建立后,未经治疗的小鼠全部死亡。输注BMSCs的小鼠半数存活,一般状况改善,造血逐渐恢复。但治疗有效率低于输注全骨髓细胞的小鼠(7/8)。可能模型混合了免疫活化和半致死量照射两种致病因素,限制了单独应用免疫抑制治疗的效果。故可以认为 BMSCs用于治疗AA有一定的疗效。体外实验证明BMSCs的免疫调节作用的强度和细胞数量呈正相关,Plumas等[21]将7.5×104个外周血单个核细胞与不同数量级BMSCs混合培养抑制T细胞增殖,5×103个BMSCs抑制率为60%,1×104个BMSCs抑制率为80%,当BMSCs数量达到 5×104个时,T 细胞增殖被完全抑制。在疾病治疗中,增加BMSCs输注数量和频度是否能提高疗效还有待进一步研究。治疗有效的小鼠体质量变化呈同一趋势,回升时间点基本一致(16~18 d),和输注BMSCs或全骨髓细胞无关。BMSCs治疗的小鼠白细胞和血小板的恢复增殖低于全骨髓细胞组,可能和全骨髓细胞中包含了造血系统各个阶段的细胞有关。当进入受鼠体内后,一些分化较为成熟的细胞能够很快释放到外周血或发挥其功能。
文献报道再障患者外周血单个核细胞中CD3+ CD4+细胞明显减少,CD3+CD8+ 细胞明显升高,CD4+/CD8+ 显著下降[22]。本实验结果显示获得缓解后小鼠脾脏单个核细胞中CD3+CD4+细胞、CD3+CD8+细胞数量和正常小鼠无显著差别。两个输注BMSCs组和输注全骨髓细胞组之间差异无显著性意义,两组输注细胞的小鼠CD4+/CD8+比值稍高,考虑和接受了照射有关[23]。输注BMSCs治疗后,外周血 CD3+CD4+细胞、CD3+CD8+细胞的数量均有减少趋势,CD3+CD4+细胞下降更为明显,这提示BMSCs可能对两个亚群的细胞增殖都有抑制作用。Giannakoulas等[24]发现AA患者体内 CD4+T细胞向Ⅰ型细胞极化,分泌γ干扰素、肿瘤坏死因子α等细胞因子激活CD8+细胞毒性T细胞,最终导致机体免疫失衡和造血干细胞受损。Aggarwal等[7]的实验提示BMSCs能使Th1细胞、自然杀伤细胞分泌γ干扰素减少,Th2细胞分泌白细胞介素4增多。BMSCs通过抑制T细胞及其分泌的细胞因子实现免疫调节功能。Ristano等[25]对AA患者外周血淋巴细胞T细胞受体(TCR)β链CDR3区进行分析发现CD4亚群呈现多克隆性扩增,而CD8亚群则为单克隆性扩增,表明AA患者中CD8+T淋巴细胞产生的免疫应答是特异性的。实验结果显示全骨髓细胞输注后,CD3+CD8+细胞明显减少。治疗有效可能和单克隆CD8+细胞被清除或丧失增殖优势有关。
实验结果显示BMSCs治疗小鼠免疫介导AA的有效率不如全骨髓细胞。就治疗有效者来说,BMSCs治疗和输注全骨髓细胞相比,在改善一般状况、恢复造血、回归免疫自稳态方面有相近的效果。但是BMSCs来源广泛,体外容易扩增,没有严格的MHC限制性,预示着BMSCs会有更广泛的临床应用前景。其最适治疗剂量、确切的作用机制还有待进一步探讨。