影響間充質幹細胞療效的幾大因素(三)
間充質幹細胞
執著於對間充質幹細胞本身的探討及臨床應用!
在(一)裡面已經討論了「細胞質量」,在(二)裡面已經討論了「注射途經」,本篇繼續討論其他關鍵影響因素,即「最佳劑量」。
(三)最佳劑量
MSC的最佳劑量取決於不同的疾病和嚴重程度以及輸入途徑。
在MSC的臨床研究和應用中,細胞劑量可能屬於最無厘頭的和最體現不出科學性的一個環節了,即使有一些臨床研究涉及劑量爬坡實驗,但也不是基於動物實驗的基礎。
由於MSC和傳統藥物的特性差異巨大,具體表現至少有2點。①在MSC進入體內後,不符合傳統藥物典型的分布和代謝模型;傳統藥物屬於被動分布,而MSC具有主動趨化到損傷部位的功能,MSC在健康機體和疾病機體的體內分布也不一樣。②傳統藥物的動物實驗需要多次給藥維持穩定的血藥濃度,而MSC的動物實驗常常是單次注射,以至於MSC的臨床研究也常常採取1次注射的方案。實際上,MSC的單次注射並不能取得良好的穩定的長期的治療效果,即使短期內有明顯改善。
對於某種疾病,在臨床前的研究中,動物實驗並沒有充分證明MSC起效的最低劑量和最大飽和劑量,而且不同實驗室的細胞劑量存在差異。不同實驗室的培養系統、MSC的來源屬性等因素,常常導致MSC的質量存在差異,直接影響了MSC的動物實驗和臨床研究的結果[1](見下圖)。因此,MSC的臨床前研究的數據並不能很好地指導臨床研究的方案確定。
在目前的臨床研究中,MSC的使用劑量範圍非常大,每名患者使用的MSC細胞數從四千多個MSC到上億個MSC不等。
局部介入的治療方式,最低的劑量出現在MSC治療股骨頭壞死的臨床案例中,韓國和法國各一項臨床研究用量為4500多個MSC[2,3]。介入治療最高的劑量出現在中國的一項臨床研究,為MSC治療糖尿病肢體大皰病,細胞用量為8.6億[4];第二高劑量為2億個MSC心肌注射[5-8]。局部注射的MSC用量超過1億的臨床研究還有:1.2億MSC治療克隆氏病腸瘘[9]、1億MSC關節腔注射治療膝骨關節炎的[10-12]、1億MSC治療缺血性心肌病[13]。
靜脈輸入的細胞劑量相對比較穩定,常常採用每公斤體重數百萬級的MSC,即(1-10)x106/kg。靜脈輸入最高的劑量為與造血幹細胞造血幹細胞共移植的10×106/kg[14],按照60公斤的體重,那也是需要6億個MSC了;還有治療GVHD的8×106/kg[15,16]。靜脈輸入最低的劑量出現在MSC和造血幹細胞共移植的臨床實驗中,為0.3×105/kg[17]。
2009年Prochymal(骨髓MSC)治療難治性GVHD的3期臨床試驗的失敗,是MSC臨床應用的一個災難性事件,幾乎否定了MSC的臨床療效[18]。Prochymal來源於健康人的骨髓,而MSC本身具有很強的免疫抑制能力,然而,為何Prochymal卻在3期臨床試驗中因療效不能明顯優於對照組?
當時Prochymal的適應症為激素抵抗性難治性GVHD,本身這個適應症就是非常棘手,如果Prochymal不優化治療方案,尤其是劑量方面突破常規思維,那麼失敗在所難免。
後來提高MSC細胞劑量到5×106/kg和8×106/kg,治療激素抵抗性難治性GVHD的效果優於2009年之前的療效,使得英國和歐盟的治療指南推薦MSC作為治療2-4級急性GVHD的三線治療藥物(詳情請看本公眾號的文章《間充質幹細胞治療GVHD寫進治療指南》點擊文題進入閱讀)。但是Prochymal依然未得到美國FDA的認可。有意思的是,2016年有一篇Meta分析的文章提出「劑量」這個因素並未影響MSC治療急性GvHD患者的生存率[19]。
雖然有專家認為5×106/kg和8×106/kg為高劑量,但是目前尚未對何種劑量定義為「高劑量」進行討論和證明。如果把MSC看作為「藥品」,那麼肯定存在一個範圍,在這個範圍內,劑量越高效果越好;然後達到一個飽和劑量後,繼續提高細胞劑量,並不能帶來更多的療效,反而可能帶來一些不良反應。
還是以一個小例子來結束本文:米飯能填飽肚子,但是一粒米飯能填飽肚子嗎?
文獻分析標準:
①臨床研究文章來源於pubmed和clinicaltrials;
②只分析臨床研究中是用「間充質幹細胞(MSC)」的文章,不採用骨髓或臍帶「單個核細胞(MNC)」的文章。
未完,待續……