影响间充质干细胞疗效的几大因素(三)
在(一)里面已经讨论了“细胞质量”,在(二)里面已经讨论了“注射途经”,本篇继续讨论其他关键影响因素,即“最佳剂量”。
(三)最佳剂量
MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径。
在MSC的临床研究和应用中,细胞剂量可能属于最无厘头的和最体现不出科学性的一个环节了,即使有一些临床研究涉及剂量爬坡实验,但也不是基于动物实验的基础。
由于MSC和传统药物的特性差异巨大,具体表现至少有2点。①在MSC进入体内后,不符合传统药物典型的分布和代谢模型;传统药物属于被动分布,而MSC具有主动趋化到损伤部位的功能,MSC在健康机体和疾病机体的体内分布也不一样。②传统药物的动物实验需要多次给药维持稳定的血药浓度,而MSC的动物实验常常是单次注射,以至于MSC的临床研究也常常采取1次注射的方案。实际上,MSC的单次注射并不能取得良好的稳定的长期的治疗效果,即使短期内有明显改善。
对于某种疾病,在临床前的研究中,动物实验并没有充分证明MSC起效的最低剂量和最大饱和剂量,而且不同实验室的细胞剂量存在差异。不同实验室的培养系统、MSC的来源属性等因素,常常导致MSC的质量存在差异,直接影响了MSC的动物实验和临床研究的结果[1](见下图)。因此,MSC的临床前研究的数据并不能很好地指导临床研究的方案确定。
在目前的临床研究中,MSC的使用剂量范围非常大,每名患者使用的MSC细胞数从四千多个MSC到上亿个MSC不等。
局部介入的治疗方式,最低的剂量出现在MSC治疗股骨头坏死的临床案例中,韩国和法国各一项临床研究用量为4500多个MSC[2,3]。介入治疗最高的剂量出现在中国的一项临床研究,为MSC治疗糖尿病肢体大疱病,细胞用量为8.6亿[4];第二高剂量为2亿个MSC心肌注射[5-8]。局部注射的MSC用量超过1亿的临床研究还有:1.2亿MSC治疗克隆氏病肠瘘[9]、1亿MSC关节腔注射治疗膝骨关节炎的[10-12]、1亿MSC治疗缺血性心肌病[13]。
静脉输入的细胞剂量相对比较稳定,常常采用每公斤体重数百万级的MSC,即(1-10)x106/kg。静脉输入最高的剂量为与造血干细胞造血干细胞共移植的10x106/kg[14],按照60公斤的体重,那也是需要6亿个MSC了;还有治疗GVHD的8x106/kg[15,16]。静脉输入最低的剂量出现在MSC和造血干细胞共移植的临床实验中,为0.3x105/kg[17]。
2009年Prochymal(骨髓MSC)治疗难治性GVHD的3期临床试验的失败,是MSC临床应用的一个灾难性事件,几乎否定了MSC的临床疗效[18]。Prochymal来源于健康人的骨髓,而MSC本身具有很强的免疫抑制能力,然而,为何Prochymal却在3期临床试验中因疗效不能明显优于对照组?
当时Prochymal的适应症为激素抵抗性难治性GVHD,本身这个适应症就是非常棘手,如果Prochymal不优化治疗方案,尤其是剂量方面突破常规思维,那么失败在所难免。
后来提高MSC细胞剂量到5x106/kg和8x106/kg,治疗激素抵抗性难治性GVHD的效果优于2009年之前的疗效,使得英国和欧盟的治疗指南推荐MSC作为治疗2-4级急性GVHD的三线治疗药物(详情请看本公众号的文章《间充质干细胞治疗GVHD写进治疗指南》点击文题进入阅读)。但是Prochymal依然未得到美国FDA的认可。有意思的是,2016年有一篇Meta分析的文章提出 “剂量”这个因素并未影响MSC治疗急性GvHD患者的生存率[19]。
虽然有专家认为5x106/kg和8x106/kg为高剂量,但是目前尚未对何种剂量定义为“高剂量”进行讨论和证明。如果把MSC看作为“药品”,那么肯定存在一个范围,在这个范围内,剂量越高效果越好;然后达到一个饱和剂量后,继续提高细胞剂量,并不能带来更多的疗效,反而可能带来一些不良反应。
还是以一个小例子来结束本文:米饭能填饱肚子,但是一粒米饭能填饱肚子吗?
文献分析标准:
①临床研究文章来源于pubmed和clinicaltrials;
②只分析临床研究中是用“间充质干细胞(MSC)”的文章,不采用骨髓或脐带“单个核细胞(MNC)”的文章。
未完,待续……
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