类风湿性关节炎大概是生物史上最古老的疾病之一。古生物学家曾在恐龙的化石中发现类风湿性关节炎存在的蛛丝马迹。而在美国田纳西州出土的印第安人骨骸则显示,早在公元前45世纪,就已经有人类成为了类风湿性关节炎的患者。
鲁本斯的名画《三美神》中描绘了类风湿性关节炎的症状
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是风湿免疫科最常见的疾病,同时也是致残率最高的疾病,发病机制复杂。
我国大约有500万的RA患者,其中未达到临床缓解的病人超过80%,RA给患者家庭带来巨大的负担。
近年来,随着组织细胞工程学和基因工程学的发展,利用干细胞治疗类风湿关节炎的研究已成为热点。
其中间充质干细胞具有再生修复实质组织器官和免疫调节的生物学特性,可以发挥修复关节和减轻软骨损伤的作用,在类风湿关节炎等疾病的治疗过程中显示出良好的临床应用前景。
一、类风湿关节炎概述
类风湿性关节炎(RA)是一种关节的炎性病变,其发病率大约占到了世界成年人总人口的1%。
其病理特征是关节滑膜的慢性炎性增生、血管翳形成、软骨及软骨下骨破坏,最终导致关节畸形和强直。
临床表现为对称性多关节炎,以双手近指、掌指、腕、肘关节和双足跖趾、踝、膝关节受累最为常见,患者同时可有发热、关节疼痛晨僵等症状。
流行病学调查显示,女性的RA发病率远高于男性,男女患病比率约为 1:4,并且随着年龄的增长RA发生的频率也越来越高。
RA不同于骨关节炎,RA属于自身免疫性疾病,常常以破坏四肢的小关节为主;而骨关节炎是虽然也有慢性炎症,但不属于自身免疫性疾病,病变部位以大关节为主。
目前,RA的治疗主要依赖于非甾体抗炎药(NSAID)、糖皮质激素和改良型抗风湿药物(DMARDs),这些药物能显著改善患者的症状。
然而,长期使用这些药物会导致严重的不良反应,包括感染、骨髓抑制、肝肾功能损害。虽然一些生物制剂取得不错的疗效,约30%的患者在试验中对治疗没有满意的反应。即使达到临床缓解,软骨和骨损伤也继续进展。
因此,一个具有挑战性的目标是:通过永久免疫耐受诱导炎症缓解,防止关节结构持续恶化,并修复现有损伤。
二、间充质干细胞治疗RA可行性
干细胞是一种具有自我更新和多向分化的潜能的细胞。干细胞疗法使用干细胞代替体内死亡和患病的细胞,以修复受损部位。
其中间充质干细胞(MSCs)是一类多能干细胞,能够分化为软骨和骨细胞;同时部分研究表明MSCs具有免疫调节作用,能够调节免疫系统以减少炎症反应的作用。
这包括抑制T细胞的增殖和功能,抑制B细胞、树突状细胞的成熟,促进巨噬细胞向抗炎表型的极化,以及抑制NK细胞,诱导CD4+CD25+FoxP3+调节性T细胞(Tregs)。
间充质干细胞治疗RA机制
1.再生修复
干细胞可分化成成骨细胞、成软骨细胞、肌腱、脂肪细胞、神经细胞和星形胶质细胞,并能表现特征性抗原表达,无限的自我更新能力和增殖能力,为类风湿受损关节修复提供强有力保证。
2. 免疫调节
抑制效应T细胞、B细胞增殖,分泌各种细胞活性因子,抑制炎症细胞反应,清除免疫复合物以及纠正紊乱的细胞免疫及体液免疫。
3. 促进血管修复
分泌血管内皮活性因子,以及其他活性因子恢复机体的血液供应正常。
RA患者骨髓MSCs的增殖能力、迁移能力、免疫抑制能力和表达分泌血管内皮生子因子的量均有所下降。RA患者骨髓MSCs的增殖潜能降低与端粒长度过早丢失有关。RA患者骨髓MSCs因低表达CCL2蛋白而导致MSCs的免疫抑制功能受损。
异体健康的MSCs成为治疗RA的必然选择。
三、间充质干细胞治疗RA临床数据
2014年12月至2015年10月通过动物实验,探讨MSC静脉注射联合关节内注射治疗RA的疗效及相关机制。
方法:胶原诱导的RA模型大鼠,采用关节内注射MSC、经静脉注射MSC及关节内注射联合静脉注射MSC治疗,通过后肢体积、关节炎指数,炎症关节的病理检查评价治疗效果,通过动物血浆内TNF—d及IL—lO检测及MSC与大鼠脾脏淋巴细胞共培养分析MSC治疗的相关机制。
结果:关节内注射MSC或静脉注射MSC均可降低实验性RA模型大鼠的关节炎指数,且二种方法具有协同作用,病理检查证明MSc治疗后RA模型的软骨破坏减轻。
结论:MSC可有效治疗实验性RA,治疗作用与MSC的免疫抑制作用相关。
解放军303医院也有收治60例类风湿性关节炎患者进行间充质干细胞治疗临床试验的案例:随机分为观察组和对照组,每组30例.
对照组采用常规治疗,观察组采用间充质干细胞治疗,比较两组患者的临床疗效。
观察组的显效和有效率均高于对照组,观察组显效13例,有效9例。总有效率为73.3%,显著高于对照组40.0%。
此外,广西医科大学、山东大学等等诸多医疗及科研机构纷纷就此展开相关研究。
四、总结与展望
总的来说,间充质干细胞(MSCs)治疗类风湿性关节炎(RA)的机制在于两点:1)免疫调节。抑制免疫反应,消除炎症,促进Treg细胞恢复到正常水平,从而维持免疫的平衡;2)组织修复。在免疫调节的基础上,促进软骨细胞和成骨细胞的增殖,抑制破骨细胞的活性,从而促进软骨再生和破损骨组织的修复。
已经破坏和变形了的关节,干细胞也不能让它恢复原来健康的模样,但是干细胞在改善疼痛和阻断恶化方面效果显著。
相信在生物医疗技术的推动下,干细胞终将突破种种难关,克服类风湿关节炎,为广大患者群体带来福音。
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