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多小泌打工日記3|白肺?肺纖維化?有救了!多小泌打工日記3|白肺?肺纖維化?有救了! 2023年2月日星期 體內(nèi)天氣:肺纖維化 好久不見!全面放開之后的第一個春節(jié)大家都過得怎么樣呀?多小泌回到家和家人團聚,在以前很抗拒的“給叔叔阿姨表演一個節(jié)目”的環(huán)節(jié),向他們介紹了我的武器庫,成功萌混過關(guān)。其中的一種彈藥引起了大家的特別關(guān)注,所以假期過后,打工人多小泌想來和大家好好分享一下。 在請出我們今天的主角前,多小泌先給大家展示一組數(shù)據(jù): 2022年2月,國家癌癥中心發(fā)布了最新一期的全國癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù),其中,死亡率最高的就是肺癌,長久以來,肺癌一直在各類癌癥中穩(wěn)居霸主地位。 根據(jù)世界衛(wèi)生組織2020年發(fā)布的《全球衛(wèi)生估計報告》,慢阻肺(COPD)是全球 我國每年有為2萬例左右的塵肺新患者出現(xiàn)。一旦造成損害,就無法逆轉(zhuǎn)。治療的重點是緩解癥狀和減緩疾病的進展,而醫(yī)學界正在尋找一種永久的解決辦法。 呼吸系統(tǒng)由呼吸道(鼻、咽、喉、氣管和各級支氣管)和肺泡組成。而肺臟是呼吸系統(tǒng)的主要器官,肺部疾病屬于呼吸系統(tǒng)疾病。 人體為了完成新陳代謝需要不斷從空氣中攝取氧氣和排出二氧化碳,這種氣體交換就是我們說的“呼吸”啦。肺泡與血液之間的氣體交換,被稱做“外呼吸”或“肺呼吸”,因為氣體僅僅是從體外進入到了肺泡,這樣是遠遠還沒有結(jié)束的,就像購買的東西被快遞公司攬了件,還沒有送到你的手上,而“買家”是身體的各個細胞,進入肺泡的氣體會經(jīng)過血液,運輸?shù)竭_組織細胞或組織液里,這樣的氣體交換叫做“內(nèi)呼吸”也叫“組織呼吸”。 所以肺臟與心血管系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系。肺臟除了主管呼吸功能外還具備非呼吸性的防御、免疫及內(nèi)分泌代謝功能,所以一旦肺臟生病,會影響到整個身體的狀態(tài)和運作。 新冠病毒在某些重癥及危重癥患者中會引起細胞因子風暴綜合征(Cytokinestorm syndrome)和急性呼吸窘迫綜合征(Acute respiratory distresssyndrome,ARDS),嚴重的會危害到生命,而且,目前還沒有治療重癥及危重癥新冠肺炎的有效方法。特發(fā)性肺纖維化是一種致命的疾病,會使健康的肺組織變得沒有彈性并留下疤痕,并發(fā)生大量炎癥反應。隨著纖維組織代替正常工作的肺組織,肺將無法有效地將氧氣轉(zhuǎn)移到血液,患者最終出現(xiàn)呼吸衰竭等死亡風險,目前除了肺移植幾乎沒有其他有效療法。近期新冠病毒引起的肺炎,也讓不少人關(guān)注到極少數(shù)重癥患者可能有肺纖維化的后遺癥風險。 而我們今天的主角:肺球細胞來源的肺干細胞(Lung Spheroid Cells,簡稱LSC),能夠利用干細胞強大的增殖分化和旁分泌能力讓肺組織再生! 研究發(fā)現(xiàn),LSC主要通過其細胞分泌組來發(fā)揮治療作用。細胞分泌組是LSC釋放到細胞外的各種生物活性產(chǎn)物,包括外泌體和其他可溶性細胞因子。就像我們在前兩期提到的,外泌體通過鼻腔吸入形式,利用外泌體加靶向蛋白修復被新冠肺炎損傷的肺部,抑制免疫系統(tǒng)風暴,從而系統(tǒng)性的治療新冠肺炎病毒對肺部的損傷。 近年來,我國在干細胞治療肺部疾病領(lǐng)域取得了很大的進展。在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,2019年中科院學者證實了在人體中存在一種參與肺臟再生的肺多能干細胞,它可以“按需分化”,完成肺臟內(nèi)部的“跨界維修”,為干細胞治療肺部疾病提供堅實理論基礎(chǔ)。在臨床研究方面,我國研究人員利用肺部干/祖細胞移植技術(shù)成功再生了患者的損傷肺部組織,2例支氣管擴張患者治療后可以改善呼吸困難、改善活動能力,減少排痰性咳嗽和減少病情加重的次數(shù)。 外泌體(Exosome)是包含了復雜RNA和蛋白質(zhì)的小膜泡,具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu),能夠攜帶并轉(zhuǎn)移與細胞來源相關(guān)的多種蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸,作為信號分子傳遞給其他細胞參與細胞活動的重要調(diào)控,影響靶細胞的生理活動,介導細胞間信號轉(zhuǎn)導及免疫調(diào)節(jié)等生物學效應。 如果可以使用有效的分泌產(chǎn)物代替實際細胞,在保留干細胞的治療益處同時,還可以減少潛在的安全問題。這種潛在的干細胞療法獲得了FDA的批準。《自然》旗下的Nature Communications 2020年2月在線發(fā)表的一項研究,為肺纖維化患者提供了一種潛在的無創(chuàng)治療手段。那我們就一起去看看在北卡羅來納大學醫(yī)院展開的臨床試驗吧~ 第一步,誘導出兩種不同類型的肺纖維化。研究人員分別通過給小鼠氣管灌注化學物質(zhì)博萊霉素(bleomycin)來直接引起細胞損傷,還用二氧化硅顆粒,達到了模擬塵肺的效果。 第二步,研究人員設(shè)計了噴霧裝置,讓動物將LSC分泌組(LSC-Sec)或是外泌體(LSC-Exo)吸入肺部。此外,研究人員還以另一種干細胞的分泌產(chǎn)物,即我們的老朋友——來源于間充質(zhì)干細胞(MSC)的分泌組或外泌體作為對照的治療藥物。 結(jié)果表明,在博萊霉素誘導的小鼠肺纖維化模型中,相比生理鹽水對照,吸入MSC的分泌組減少了32.4%,起到了效果,但小鼠吸入LSC分泌組治療后,肺纖維化減少近50%,并與健康組無統(tǒng)計學差異,幾乎達到了完全緩解! 而在二氧化硅誘導的塵肺肺纖維化小鼠模型中,LSC外泌組治療后的肺纖維化減少了26%,也優(yōu)于MSC外泌組16.9%的治療效果。 圖1 吸入LSC-Sec讓小鼠的肺纖維化顯著緩解 這一結(jié)果在另兩組大鼠模型中進一步得到了驗證。此外,科研人員發(fā)現(xiàn),雖然全分泌組吸入是更有效的治療方法,但單獨使用LSC外泌體吸入治療具有與LSC全分泌組類似的效果,這是一個重大的發(fā)現(xiàn),對其他許多正在開發(fā)的干細胞治療產(chǎn)品具有借鑒意義。 圖2 LSC分泌的外泌體和可溶性因子調(diào)節(jié)肺纖維化 這項研究表明,LSC分泌組和外泌體在減少受損肺纖維化組織和肺部炎癥方面比間充質(zhì)干細胞MSC更有效,鑒于該療法在多種肺纖維化和炎癥模型中的有效性,研究團隊計劃將該研究擴展到更多的肺部疾病,包括慢性阻塞性肺病(COPD)、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)和肺動脈高壓(PH)。 當然我們也知道,在動物模型中有神奇療效的藥物,要轉(zhuǎn)化為治療人類患者的療法,還需要開展臨床試驗來評估。 好消息是,該團隊發(fā)起成立的BreStem Therapeutics公司正在提交多個針對分泌組和外泌體治療肺部疾病的新藥臨床申請(IND),推動這一霧化治療的臨床轉(zhuǎn)化。 前途光明,未來可期,我們下期再見!
參考文獻: Preclinical efficacy and clinical safety of clinical-grade nebulizedallogenic adipose mesenchymal stromal cells-derived extracellular vesicles |