提高干細胞治療效果的新策略

　　1976年，Freidenstein首次發現在骨髓里存在一群不純一的細胞群體，這種細胞在體外培養時貼壁生長，形態和成纖維細胞相似，呈克隆性增殖，并提出“骨髓間充質干細胞(mesenchymal stem cells, MSC)”的概念。經過近幾年深入和廣泛的研究，人類對間充質干細胞的生物學特性、來源、誘導分化、前期臨床應用等取得了長足的進展。

　　間充質干細胞在體外特定的誘導條件下，可分化為脂肪、軟骨、骨、肌肉、肌腱、神經、肝、心肌、胰島β細胞和內皮等多種組織細胞，連續傳代培養和冷凍 保存后仍具有多向分化潛能。不論是自體還是同種異源的間充質干細胞，一般都不會引起宿主的免疫反應，已被應用于組織修復的許多臨床試驗中。不幸的是，這些 試驗結果并未給人們留下深刻的印象。一個問題在于，這些干細胞在體內不能長時間地逗留，讓患者受益。

　　然而，波士頓兒童醫院哈佛干細胞研究所（HSCI）的科學家們沒有放棄。最近，Juan Melero-Martin博士帶領的一個研究小組發現，移植的間充質干細胞連同自然存在于血液循環中的血管形成細胞（內皮集落形成細胞，ECFCs）一起，可以改善間充質干細胞移植的治療效果。這種共移植（co-transplantation）可使間充質干細胞在移植后的小鼠體內存活更長的時間，達幾個星期而沒有共移植的情況下，只能存活幾個小時。存活率提高，可使間充質干細胞有足夠長的時間，來呈現它們完整的再生潛能，在受體小鼠體內產生新的骨骼或脂肪組織。相關研究結果發表在最近的《PNAS》雜志。

　　哈佛醫學院附屬波士頓兒童醫院的外科助理教授Melero-Martin指出：“當我們將間充質干細胞移植到體內時，我們正在快速地失去它們，部分 原因是因為，我們沒有給予它們所需要的東西。在體內，這些細胞非常接近毛細血管，不斷地接收來自毛細血管的信號，雖然當我們在實驗室培養皿中分離間充質干 細胞時這個通訊被中斷，但它們似乎仍表現良好，因為我們了解它們需要什么。但是，當你把間充質干細胞放回到身體中，有一段時間它們將不能接近毛細血管，并 開始死亡；所以這些血管形成細胞從移植的最初期，就獲得了重大的差異。”

　　Melero-Martin的研究具有直接的轉化影響，因為目前的間充質干細胞臨床試驗不能遵循一個共移植程序。他已經與波士頓兒童醫院的外科同事 合作，探究他們的研究結果是否可以幫助改進脂肪和骨移植。然而，給予患者兩種不同類型的細胞，而不是只有一種，將需要更多的時間和實驗來確定安全性和療 效。為了能夠模擬信號而不需要細胞本身，Melero-Martin正在試圖識別間充質干細胞從血管形成細胞接收的特定信號。

　　他說：“盡管骨髓間充質干細胞已經存在了有一段時間了，但我認為，仍然缺乏‘它們和體內其他細胞之間通訊’的相關基礎知識。我們實驗室對此很感興 趣，甚至會超越我們所發現的，去了解這些細胞間信號在身體每個組織之間是否有所不同，并了解如何培養血管形成細胞和間充質干細胞，來協調組織特異性再生反 應。”

　　哈佛干細胞研究所的其他研究人員，正在研究將間充質干細胞作為生物工程工具來提供治療，這可能是因為，這些細胞類型具有不能觸發免疫反應的獨特能 力。Brigham婦女醫院的Jeffrey Karp博士已經開發了幾種方法，將這些細胞轉入藥物載體，這樣，他們就可以在移植后全力研究腫脹組織和分泌抗炎化合物。馬薩諸塞州總醫院的Khalid Shah博士，設計了一種凝膠，可固定間充質干細胞，以便使腦腫瘤暴露于癌殺滅皰疹病毒。

　　Melero-Martin說：“這些應用程序很多與間充質干細胞假定的祖細胞功能沒有直接聯系。在我們的研究中，我們回到了共同的目標，用這些細胞作為再生組織的一種方法，但我們不能說那會如何影響人們提出的其他用途。”