腎臟疾病是一個(gè)普遍存在的全球健康問(wèn)題。作為腎臟疾病再生醫(yī)學(xué)的一種形式，干細(xì)胞是一個(gè)有吸引力的候選者。越來(lái)越多的科學(xué)證據(jù)證明干細(xì)胞在減少損傷同時(shí)改善腎臟功能方面的作用。

腎臟疾病是一個(gè)普遍存在的全球健康問(wèn)題。據(jù)世界衛(wèi)生組織稱，全世界每年有多達(dá)5至1000萬(wàn)人死于腎臟疾病。預(yù)計(jì)到2040年，慢性腎臟病 (CKD) 將成為全球第五大死因。

迄今為止，現(xiàn)有的藥物或治療方法只能延緩腎病的進(jìn)展，而不能逆轉(zhuǎn)腎病進(jìn)展至終末期。腎臟病的醫(yī)學(xué)治療一直沒(méi)有重大突破。目前延長(zhǎng)終末期腎病患者壽命的治療選擇僅限于腎臟替代療法，例如透析和器官移植。由于透析治療涉及高昂的醫(yī)療費(fèi)用，因此它不是理想的解決方案，因?yàn)樗鼰o(wú)法恢復(fù)或替代所有腎功能，同時(shí)還會(huì)損害患者的生活質(zhì)量。同時(shí)，器官供體的嚴(yán)重短缺和潛在器官排斥的風(fēng)險(xiǎn)限制了腎移植的實(shí)踐。所以，

干細(xì)胞是可以自我更新并可以轉(zhuǎn)化為多種細(xì)胞類型的細(xì)胞。此外，干細(xì)胞可以很容易地在體外擴(kuò)增。干細(xì)胞已在體外、體內(nèi)和臨床試驗(yàn)環(huán)境下得到廣泛研究，用于治療多種疾病，包括心臟、神經(jīng)、血管、免疫和腎臟疾病。這種形式的干預(yù)可以為人類疾病的下一個(gè)再生醫(yī)學(xué)鋪平道路。

都有哪些干細(xì)胞類型應(yīng)用到腎臟疾病當(dāng)中？

胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞 (ESC) 是具有無(wú)限分化潛能的多能細(xì)胞，一個(gè)ESC可以轉(zhuǎn)化為全身細(xì)胞類型，包括腎細(xì)胞。憑借這種細(xì)胞的獨(dú)特能力，多個(gè)研究小組已經(jīng)證明小鼠胚胎干細(xì)胞可以整合到腎臟隔室中，這表明干細(xì)胞在腎臟修復(fù)方面具有潛在價(jià)值。為了進(jìn)一步推進(jìn)這一想法，研究人員正致力于從胚胎干細(xì)胞中生成整個(gè)腎臟結(jié)構(gòu)，稱為類器官。

然而，盡管具有臨床潛力，但將ESC用于再生醫(yī)學(xué)會(huì)因腫瘤形成的風(fēng)險(xiǎn)和首先對(duì)ESC來(lái)源的倫理問(wèn)題而變得復(fù)雜。胚胎干細(xì)胞主要由人類囊胚中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞制成，囊胚是人類生命的最早階段之一。有觀點(diǎn)認(rèn)為，為了細(xì)胞而破壞囊胚類似于摧毀未出生的孩子。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 與胚胎干細(xì)胞一樣具有許多再生特性。這是一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)，成為干細(xì)胞研究的里程碑。基于iPSC的療法的開(kāi)發(fā)可以克服與使用ESC相關(guān)的具體問(wèn)題，例如由于細(xì)胞來(lái)源引起的倫理問(wèn)題和受體患者細(xì)胞排斥的風(fēng)險(xiǎn)。已經(jīng)探索了iPSC在腎臟再生中的潛力，包括建立獨(dú)特的方法來(lái)刺激人類 iPSC 分化為腎臟細(xì)胞或腎臟的三維結(jié)構(gòu)。

間充質(zhì)干細(xì)胞

間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 最早是在骨髓中發(fā)現(xiàn)的。多年來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)可以從各種器官或組織中分離出 MSC。這些干細(xì)胞已被證明能夠分化成三個(gè)譜系，如外胚層、中胚層和內(nèi)胚層。

在腎臟疾病領(lǐng)域，間充質(zhì)干細(xì)胞是激活受損腎臟再生最有效的細(xì)胞群之一。MSCs已經(jīng)證明了它們?cè)隗w外轉(zhuǎn)化為腎成分細(xì)胞的能力。當(dāng)將MSCs注射到患有腎臟疾病的動(dòng)物體內(nèi)時(shí)，結(jié)果表明它可以減少進(jìn)一步的腎臟損傷。MSC具有三個(gè)獨(dú)特的特性，可增強(qiáng)其在再生醫(yī)學(xué)中的潛力。

• 首先，MSCs具有歸巢作用，將MSCs注射到動(dòng)物體內(nèi)后，細(xì)胞可以遷移到損傷部位。
• 其次，間充質(zhì)干細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)能力，可以減少損傷部位的炎癥，從而減少進(jìn)一步的損傷。
• 第三，MSCs移植到接受者體內(nèi)時(shí)不會(huì)觸發(fā)免疫反應(yīng)，這消除了接受者細(xì)胞排斥的風(fēng)險(xiǎn)。

從商業(yè)的角度來(lái)看，MSCs是一個(gè)很好的細(xì)胞候選物，可以在商業(yè)環(huán)境下使用，因?yàn)镸SCs可以很容易地從各種器官或組織中獲得，然后生長(zhǎng)成數(shù)百或數(shù)千倍的治療劑量，并且可以在個(gè)體之間移植，即，同種異體的。基于這些積極的方面，MSCs已成為再生醫(yī)學(xué)目的的人類轉(zhuǎn)化研究中干細(xì)胞的主要選擇。

干細(xì)胞治療腎病的臨床試驗(yàn)

截至2023年4月，已有22項(xiàng)涉及使用干細(xì)胞療法（主要是 MSC）治療腎臟疾病的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行或已完成，并在美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書(shū)館注冊(cè)。

使用來(lái)自不同組織來(lái)源（骨髓、脂肪、臍帶等）的MSCs的前幾次試驗(yàn)，無(wú)論是自體還是同種異體，都表明這些細(xì)胞可以安全地提供給人類。在一項(xiàng)研究中，少數(shù)術(shù)后AKI風(fēng)險(xiǎn)高的患者接受了心臟手術(shù)，同時(shí)接受了同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞。患者住院時(shí)間較短，不需要再入院。此外，該研究得出結(jié)論，MSC輸注是安全且耐受性良好的。

有許多使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療慢性腎病的人體試驗(yàn)。一些初步研究評(píng)估了CKD患者使用MSCs的安全性和臨床可行性，報(bào)告稱這些細(xì)胞是安全的，不會(huì)導(dǎo)致任何不良反應(yīng)。同時(shí)，觀察到腎功能的改善。

目前，許多臨床試驗(yàn)仍在進(jìn)行中，將為腎病細(xì)胞療法提供更多見(jiàn)解，并可能進(jìn)一步支持這些成就。

干細(xì)胞來(lái)源的細(xì)胞外囊泡

除了干細(xì)胞療法，研究人員正在探索干細(xì)胞衍生的細(xì)胞外囊泡的用途。細(xì)胞外囊泡 (EV) 是由各種細(xì)胞分泌的小膜囊泡，存在于大多數(shù)體液中。正如研究人員所證明的那樣，使用EV的好處是可以防止組織損傷、減少炎癥、抑制程序性細(xì)胞死亡以及誘導(dǎo)駐留細(xì)胞的細(xì)胞周期重新進(jìn)入，從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖、組織自我修復(fù)和再生。

在臨床應(yīng)用中使用干細(xì)胞衍生的EV有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括避免大多數(shù)與干細(xì)胞治療相關(guān)的安全問(wèn)題，即細(xì)胞被致癌細(xì)胞污染和致瘤性。此外，EV為載體分子提供了多種可能的修飾，以改善分布和預(yù)期效果。

幾項(xiàng)研究表明，靜脈注射MSC衍生的EV可減少腎臟中的細(xì)胞損傷和程序性細(xì)胞死亡，同時(shí)增強(qiáng)腎細(xì)胞的增殖，從而改善腎功能。當(dāng)在患有AKI和CKD的動(dòng)物模型中使用EV時(shí)，動(dòng)物的腎損傷有所減少，這表明細(xì)胞排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。

結(jié)論

探索基于干細(xì)胞的腎臟再生療法的研究已經(jīng)顯示出體外和體內(nèi)研究的有希望的結(jié)果，以及早期人體臨床試驗(yàn)的廣泛接受的安全性概況。

然而，基于干細(xì)胞的療法成為腎臟疾病臨床療效的更重要證據(jù)還需要一些時(shí)間。長(zhǎng)期隨訪數(shù)據(jù)對(duì)于了解干細(xì)胞療法對(duì)腎臟疾病的潛在長(zhǎng)期副作用至關(guān)重要，尤其是解決對(duì)使用活干細(xì)胞的擔(dān)憂。可以進(jìn)行更多的研究來(lái)評(píng)估EV作為活干細(xì)胞的可能替代品，特別是作為干細(xì)胞衍生的EV，可以模仿其親本細(xì)胞在保護(hù)腎臟方面的作用。

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