間充質干細胞（MSCs）是來源于中胚層的一類多能干細胞，具有強大的增殖能力和多向分化潛能，廣泛存在于骨髓、外周血、臍血、胎盤、脂肪等組織中。近年來研究發現MSCs具有免疫抑制、支持造血等功能，與造血微環境的關系密切且與多種血液病的發生、發展及治療有關，同時也被實驗性應用于再生障礙性貧血（AA）患者并取得一定效果。
1 MSCs治療再生障礙性貧血的機制
目前應用MSCs治療AA的研究仍處于探索階段，其具體機制還未明確，但多數學者認為可以從以下幾方面加以解釋。
1.1免疫抑制作用
大多數AA患者的發病機制是T淋巴細胞功能亢進而介導的以造血器官為靶器官的自身免疫性疾病[1]。而最近的研究發現MSCs在體內外均有免疫抑制功能。Ringdén[2]等學者將骨髓或臍血來源的MSCs加入混合淋巴細胞液（MLC）中或加入有絲裂原刺激的淋巴細胞中，結果淋巴細胞的增殖活性均下降，并且這種抑制效應呈劑量依賴性。當MSCs：TLC為1:10000～1:10時，MSCs具有刺激T細胞增殖的作用，但當其比例為1:10～1：2.5時，MSCs對T細胞增殖有明顯的抑制作用。MSCs對初始T細胞和記憶T細胞均有抑制作用[3]。關于MSCs的免疫抑制機制，不同的學者持有各自的觀點。有的學者認為MSCs可能通過細胞與細胞間的接觸或分泌可溶性細胞因子（如肝細胞生長因子、TGF-α）來抑制T細胞的活化增殖[4]。Beyth[5]等學者研究發現人類MSCs把單核細胞、樹突狀細胞等APCs阻滯在一種半成熟或畸形成熟的表型下，進而通過這些異常的APCs抑制T細胞增殖。有實驗顯示MSCs可以增加Treg細胞的數目，通過抑制性調節CD4+和CD8+的T細胞的活化與增殖，達到免疫的負調控作用[6]。然而還有學者認為T細胞的刺激物不同，MSCs的免疫抑制機制也不同。比如，在MLC中，MSCs可以增加IL-2和IL-2受體的轉錄和翻譯，而在植物血凝素（PHA）激活的淋巴細胞中，IL-2和IL-2受體的表達水平下降。MSCs可以抑制刀豆蛋白A激活的淋巴細胞增殖，加入IL-2后，MSCs的抑制作用就會消失[4]。
1.2支持造血
眾多體內外研究證明，MSCs具有支持造血，促進造血重建等作用。骨髓中造血干細胞的增殖分化需要與骨髓基質細胞、細胞因子、細胞外基質等造血微環境的相互作用。有實驗顯示MSCs表達造血細胞表面標志的相關配體，如細胞間粘附分子、血管粘附分子1、淋巴細胞功能相關性抗原3、CD27及活化的白細胞粘附分子。當MSCs與造血祖細胞長期培養時，MSCs能維持并增加CD34+的骨髓HSC的特異性集落形成單位[4]。有報道稱在人類和鼠的造血系統中，只有造血干細胞（HSC）與基質細胞共同培養才能維持長期造血，且成功的骨髓移植依賴于與來源于供體的基質細胞共同移植，此發現提示在骨髓微環境中，基質細胞和HSC的相互作用對正常生理造血至關重要。Wang[7]等學者研究發現MSCs能為造血干祖細胞的增殖提供合適的微環境，且由MSCs表達的中性粒細胞粘附分子（NCAM）對HSC的擴增起重要作用。而有的學者則認為MSCs可以表達多種造血細胞因子，如干細胞因子（SCF）、Flt-3配體、白血病抑制因子、粒細胞集落刺激因子、白介素6、白介素11，從而具有支持造血功能[8]。還有的學者認為MSCs表達的黏附分子和細胞外基質在HSC的歸巢中起重要作用[9]。Lazarus [10]等學者報道了28個患有惡性血液病的病人接受大劑量化療后，又接受自體外周血HSC聯合MSCs共同移植的情況。結果在無任何輸血等支持治療的情況下中性粒細胞計數＞500/ul和血小板計數＞20000/ul的中位時間明顯縮短。提示在體內，MSCs可能會促進HSC的移植定位，然而仍需設置對照實驗來加以證明。
1.3預防和治療GVHD
由于MSCs具有免疫抑制功能，因此理論上認為MSCs可以預防或治療GVHD。Ringdén[2]等學者發現MSCs輸注是治療嚴重的激素治療無效的aGVHD的一種有效方法。他們將MSCs分別輸入9個病人體內（8個有激素難治性Ⅲ-Ⅳ級的aGVHD，1個有廣泛的cGVHD）。MSCs輸注的平均劑量為1.0（0.7～0.9）×106/kg，同時設立了對照組。結果：有6個病人的aGVHD癥狀完全消失，2個病人輸入后無反應并于不久后死亡，1個病人患上CMV感染的胃腸炎。其中有5個病人接受HSC移植后仍能存活2個月到3年，生存率明顯高于對照組（P=0.03）。Blanc[11]等學者同樣研究了輸注MSCs治療aGVHD的情況。有55個病人參與了這次實驗，接受骨髓來源的體外擴增的MSCs輸注。MSCs的平均輸注劑量為1.4（0.4～0.9）×106/kg，其供體與病人的HLA的相合度有完全相合、半相合和完全不合之分。結果:有30個病人的aGVHD癥狀完全緩解（完全應答），其余病人部分緩解或無緩解。在MSCs輸注期間和輸注后未觀察到任何毒副反應。之后又接受HSCT，30個完全緩解病人的1年移植相關死亡率明顯低于無緩解或部分緩解的病人（11[37%]of30vs18[72%]of25 P=0.002），其兩年生存率也明顯高于后者（16[53%]of30vs4[16%]of25 P=0.018）。此次實驗的病例數多，研究結果的可信度也高。MSCs的輸注安全無毒性且與供體HLA的相合度無關，提示對于那些激素治療無效的aGVHD患者輸注體外擴增的MSCs將是一種有前景的方法。目前MSCs已被FDA批準用于激素治療無效GVHD的Ⅲ期臨床實驗。
2．AA患者骨髓MSCs的生物學特性
正常人骨髓中的MSCs具有高度增殖、支持造血、促進HSC移植定位等作用，那么AA患者骨髓來源的MSCs與正常人的相比有什么變化呢？有很多國內外學者對兩者進行了對比，結果發現兩者之間的確有差異。在增殖方面：有研究顯示AA患兒骨髓來源的MSCs具有與正常兒童及胎兒骨髓來源的MSCs近似的增殖能力，但當擴增至20群體倍增殖時，前者體外長期增殖的能力即耗竭，而正常兒童及胎兒骨髓的MSCs卻可以穩定擴增至30群體倍增殖[12]。岳寒[13]等學者通過對比26例SAA患者與7例正常成人骨髓的MSCs，發現SAA患者的MSCs仍就保持了多向分化潛能，但其體外誘導成脂滴的時間較對照組早，誘導早期的脂蛋白酶表達增高，認為SAA患者骨髓間充質干細胞的易成脂性可能參與了AA的發病環節，同時還發現AA患者骨髓MSCs的倍增時間延長。對T細胞活化增殖能力的抑制作用：Bacigalupo[14]等學者比較了23例SAA患者和19名健康人的骨髓來源的MSCs在抑制T淋巴細胞活性方面的區別，發現兩者的MSCs均可以抑制PHA刺激的或在MLC中的T淋巴細胞活化增殖，但是SAA患者MSCs的這種抑制作用明顯減弱，且免疫抑制治療后仍持續存在。細胞因子的分泌情況：AA患者分泌的干細胞因子及可溶性c-kit受體的含量明顯降低[12]。然而有日本學者通過研究34例AA患兒與15例正常兒童骨髓的MSCs，發現AA患兒與正常兒童間的MSCs在分化能力和表面標志物表達方面毫無差異，也未觀察到AA患兒MSCs的免疫抑制能力有缺陷。提示兩者之間的差異仍需更多的實驗來證明[15]。
3目前MSCs治療AA的情況
3.1單獨輸注MSCs
Fouillard[16]等學者對一名68歲的無條件行移植的難治性SAA患者給予異基因MSCs輸注治療。結果第一次輸注后三周未發現造血功能改善，第二次輸注后34天，仍未發現造血功能恢復且患者死于之前的真菌感染，但患者的骨髓活檢顯示部分骨髓基質有所改善，CFU-F較之前也明顯增加，并且在患者的骨髓中發現了異基因MSCs。此次實驗雖未能使患者的造血功能改善，但提示MSCs成功植入并在患者體內發揮支持造血的作用。黃永蘭等[17]學者通過實驗研究探討了人源骨髓MSCs輸注對免疫介導的AA模型小鼠骨髓造血功能及生存率的影響。他們將30只小鼠隨機分為三組：①再生障礙性貧血模型組：射線照射+胸腺淋巴結細胞輸注；②MSCs組：射線照射+胸腺淋巴結細胞輸注+MSCs輸注；③單純照射組：僅照射。結果:制模后第28天3組小鼠存活率分別為18.2%、80%、100%，MSCs組小鼠存活率顯著高于再障模型組（P﹤0.01），MSCs組小鼠單側股骨有核細胞數量、造血細胞集落生成數量均顯著高于再障模型組，而與對照組結果一致。該實驗說明MSCs輸注可減輕AA模型小鼠骨髓造血衰竭程度，提高存活率。為以后臨床應用輸注MSCs治療AA奠定了一定的基礎。趙秀娟等[18]學者報道了造血微環境缺陷的再障患者的骨髓單個核細胞（MNC）分別與正常人MSCs和培養液孵育的情況。結果顯示MSCs組的CFU-GM產率（78.46±3.58）/（2×105）較培養液（9.21±4.32）/（2×105）組升高，差異有統計學意義（P<0.05）。提示MSCs能支持微環境功能缺陷的AA患者的骨髓造血，為MSCs治療AA提供了理論依據。
3.2 MSCs聯合HSC共同移植
目前，HSCT是治療AA的首選方法，也是根本方法。然而供體的選擇、移植失敗、移植排斥等方面的原因限制了HSCT的應用。那么對AA患者行MSCs聯合HSC共同移植會不會降低其移植相關死亡率，提高成活率呢？不少學者也對此進行了相關研究。
Blanc等[19]學者報道了7例患者接受MSCs聯合HSC共同移植的情況，其中包括2例SAA患者。一名患有SAA的男孩接受HLA不相合的骨髓移植發生排斥反應后再次接受相同供者聯合其母親半相合MSCs的共同移植，結果移植后患者沒有發生早期并發癥，九個月后發生胃腸道GVHD，但對激素敏感。隨后，又發生慢性皮膚GVHD伴反復感染，Fk+小劑量激素即可控制，他的Karnofsky score為80%。該患者接受的是HLA不合的HSC移植，能取得如此的結果應該算是很成功的，或許聯合MSCs共同移植會放寬對受供者HLA相合度的要求，使HSC的來源更為廣泛。另一名SAA患者接受了兩次HLA相合同胞供體的骨髓移植后，全血細胞仍就減少，于是再次接受同供者HSC聯合MSCs的共同移植，結果移植后除了早期不明原因短期發熱外無其他不適，移植物迅速定位，且輸血次數逐漸減少。在最后一次隨訪中，患者的狀態良好，血紅蛋白達140g/L,中性粒細胞計數達1.0×109/L,血小板計數為60×109/L。這兩例病人的結果提示MSCs聯合HSC的共同移植有助于患者造血功能的恢復，提高移植物的成活率。Wang等[20]學者則對一名激素、免疫抑制劑治療無效的SAA患者行MSCs聯合HLA半相合的HSC共同移植，結果移植物迅速定位且并未觀察到GVHD，目前該患者的狀態良好，環孢素A的用量也逐漸減少。英國癌癥中心的學者[21]也報道了一名SAA男性患者接受MSCs聯合HSC共同移植的情況。該患者接受過3次異基因HCST且失敗后，再次接受了HLA相合的異基因HSC聯合MSCs的共同移植。結果四周后，該患者的造血系統完全恢復，也脫離了輸血依賴。在第4次移植前患者的骨髓內未發現任何殘存的造血組織，而第4次移植后的第25天，患者的骨髓內即發現造血結構，但未發現來源于供者MSCs的DNA，提示HSC聯合MSCs移植的最初，供者的MSCs可能有助于HSC的歸巢，但待患者造血功能恢復后，供者的MSCs可能會被受者的免疫系統清除。國內同樣有學者報道了MSCs聯合HSC共同移植的情況。Fang等[22]學者報道了1例SAA患者接受母親脂肪來源的MSCs聯合自體PBHP輸注的情況。結果患者病情逐漸好轉。目前，該患者的情況：白細胞計數為5.0×109/L，中性粒細胞計數2.3×109/L,紅細胞計數4.12×1012/L,血小板達75×109/L，活檢顯示骨髓細胞計數正常，細胞遺傳學也同樣正常。
以上報道均提示MSCs輸注是治療AA的一項有效方法，但是由于病例數的限制及大多數未設置對照組，其具體效果還是需要更多的臨床數據來證明。
展望
AA傳統的治療方法主要有HSCT和IST。但HSCT后的并發癥和IST后的復發危險仍舊困擾著當今的臨床醫生及醫學研究者。MSCs的多向分化、免疫調節、組織修復、支持造血能力、異體輸注無毒副作用等優點引起了眾多學者的關注，是目前研究熱點之一。有學者將其應用于臨床治療，不少病例也取得了一定效果。然而MSCs應用于治療AA仍處于探索期，許多問題有待于進一步的解決，如MSCs的具體輸注劑量，擴增后的MSCs在體內有沒有惡變的可能，MSCs的免疫抑制功能會不會增加真菌的感染機率和其他系統腫瘤的發病率等。相信隨著對MSCs研究的不斷深入，在不久的未來，MSCs會成為治療AA的又一種有效的方法，為所有AA患者帶來福音。
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