【幹細胞應用】間充質幹細胞在癌症治療方面的臨床研究

我們知道，幹細胞能夠替換或修復身體受損的細胞，在慢性病如糖尿病、肝硬化、慢性創傷、自身免疫病等具有治療作用。

實際上，幹細胞在治療癌症方面也已經取得了大量突破：

1.間充質幹細胞治療癌症的臨床試驗

在美國 http://clinicaltrial.org 網站註冊的間充質幹細胞治療癌症的臨床試驗有23項，所治療的癌症包括：卵巢癌、前列腺癌、頭頸癌、結直腸癌等。

↑ 網站註冊部分臨床試驗

在不久的將來，除了糖尿病、肝硬化、自身免疫病、難癒合皮膚損傷等慢性病，幹細胞在癌症治療方面也將會成為幹細胞臨床應用的另一個重要領域。

2.間充質幹細胞治療癌症的研究

案例-I

2017年8月，美國加州大學歐文分校的研究人員在《Science Translational Medicine》期刊上發表了一項重磅研究，採用能感知機械力變化的間充質幹細胞來輸送藥物，從而殺傷轉移的癌細胞。這為間充質幹細胞作為抗癌利器再次奠定了科學基礎。

該研究團隊對間充質幹細胞進行了基因工程改造——植入了啟動子。當細胞感受外界壓力時該啟動子激活，將抗癌藥物5-氟胞嘧啶轉化成活性狀態。隨後，他們將這些間充質幹細胞注射到乳腺腫瘤已轉移至肺部的小鼠體內，次日開始向這些小鼠體內注射5-氟胞嘧啶，治療持續了7天。

結果發現，試驗小鼠的治療效果與對照組相似（對照組接受同種治療，並且幹細胞能夠不斷表達胞嘧啶脫氧酶基因，但幹細胞未經過基因工程改造），但兩者之間存在一個重要的區別——細胞持續產生的酶會導致小鼠肺組織損傷，而注射經改造的間充質幹細胞的小鼠則未出現這種現象，這意味著經基因工程改造的間充質幹細胞能夠精確定位腫瘤並且不傷害健康組織。

↑領銜研究者趙偉安 （來源 http://calit2.uci.edu）

到目前為止，該研究團隊已經進行了臨床前動物試驗，證明了該療法有效且安全，他們希望在不久的將來在人類中開展研究。針對這項技術，他們還申請了專利，並計劃推向商業化。

案例-II

我國幹細胞學者韓忠朝教授團隊完成的一篇研究論文中提到，在目前的研究證據下，外源輸入人體的幹細胞不僅不會促進癌症生長，而且還有顯著的抑制癌症作用。

↑ 論文截圖

單純皰疹病毒胸苷激酶基因（HSV-TK）可提高抗病毒藥物更昔洛韋（GCV）對腫瘤細胞的殺傷敏感性。此外，HSV-TK/GCV系統的「旁觀者效應」還可以放大治療效果。

何謂旁觀者效應呢？即不僅殺死單純皰疹病毒胸苷激酶基因已經轉染的腫瘤細胞，而且可引起臨近未轉染的腫瘤細胞死亡，其機制是通過細胞間的縫隙連接將毒性代謝產物從轉染的腫瘤細胞中轉移到相臨的腫瘤細胞或者通過血管凋亡抑制腫瘤生長。

利用以上原理，研究小組將單純皰疹病毒胸苷激酶基因轉入人臍帶間充質幹細胞，注射入乳腺癌小鼠模型。間充質幹細胞會在腫瘤部位表達單純皰疹病毒胸苷激酶基因。單純皰疹病毒胸苷激酶基因的表達產物會促進抗癌藥物更昔洛韋的癌症治療作用。

利用先進的分子影像技術監測間充質幹細胞對乳腺癌的治療效果，結果發現，間充質幹細胞本身具有抗腫瘤作用，加用更昔洛韋能更進一步通過「旁觀者效應」加強抑制癌症的作用。

下面是一張治療效果圖（CON指未經治療的對照組；GCV指更昔洛韋治療組；MSC指人臍帶間充質幹細胞治療組；GCV+MSC指更昔洛韋和間充質幹細胞聯合治療組）：

↑ 單獨間充質幹細胞具有明顯癌症抑制作用，聯合應用的治療效果最顯著

3.間充質幹細胞如何發揮抑癌作用?

首先，間充質幹細胞有一個很特殊的本領，能夠感受到身體內炎症部位釋放的信號，並遷移過去。這個特徵被稱為歸巢。就像是孫悟空的千里眼順風耳一樣，間充質幹細胞能夠感知到遠處的炎症信號，定向遷移過去。所有的癌症，由於過快的生長，都會在局部組織產生炎症反應。因此，間充質幹細胞能夠定向遷移到癌症部位。

其次，間充質幹細胞能夠高效表達外源的治療性基因，如上面論文中的「單純皰疹病毒胸苷激酶基因」。

利用這些間充質幹細胞的以上兩個特性，科學家把間充質幹細胞作為戰車，攜帶抗癌藥物到癌症部位，對癌症實現精準治療，即提高治療效率，又減少癌症治療副作用。

結合以上研究我們認為，通過專業團隊干預、使用科學治療流程，幹細胞在人體內可發揮顯著的抑癌作用。

間充質幹細胞在抗癌領域已被研究多年，並且被認為在癌症靶向治療中十分具有前景。間充質幹細胞與生俱來地傾向於向惡性位點遷移，這些特性也使得它們能夠有效傳遞抗腫瘤藥物，也有望成為腫瘤靶向治療的優良載體。

本文綜合整理自網路

參考資料：

[1] Weian Zhao, et al. Mechanoresponsive stem cells to target cancer metastases through biophysical cues. Science Translational Medicine. 9（400）：eaan2966

[2] https://clinicaltrials.gov