武汉,北京,上海三地学者共同发表,外泌体雾化治疗重症COVID-19患者的最新结果

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撰文｜摩西

编辑｜南风

在细胞行业浸淫多年的同行们，想必对外泌体多少都有些了解吧？听说过外泌体雾化吸入这类产品吗？这是继外泌体成药、化妆品之外，又一条新的赛道吗？小编也不晓得，但相关产品已经开始“暗流涌动”了。

外泌体在这两年的确是太热了，网上也有人把外泌体比作十年前的干细胞，暗指这一领域还有很大的市场潜力。

一向不看噱头的小编，也按耐不住好奇，在各大学术期刊中翻阅文献，发现5月26日在知名期刊《干细胞与治疗》上的新刊载内容，题为“Nebulized exosomes derived from allogenic adipose tissue mesenchymal stromal cells in patients with severe COVID-19: a pilot study”的文章中，来自中国武汉、上海、北京三地的学者共同参与了一项与新冠状病毒相关的研究。研究者将源自人异体脂肪间充质干细胞衍生的外泌体 haMSCs-Exos，以雾化吸入形式对7名重症COVID-19患者进行干预，初步研究结果显示参与者肺部损伤得到显著改善。

小编将其中部分内容摘出，仅供交流。

正文：

由严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV-2) 引起的2019年冠状病毒病 (COVID-19) 已在全球肆虐两年多，迄今在全球已导致超过500万人死亡。间充质干细胞 (MSCs) 及其衍生的细胞外囊泡 (EVs) 是一种潜在的COVID-19治疗方法，因为它们能够调节免疫反应、促进机体对病原体清除和减轻器官损伤。

许多临床研究表明，间充质干细胞 (MSCs) 及其衍生的外泌体 (MSCs-Exo) 可显着减少由不同类型肺损伤引起的肺部炎症。一项针对11名COVID-19相关 ARDS 患者的研究表明，静脉输注（总共60×10⁷个细胞）人脐带间充质干细胞（UC-MSCs）或胎盘间充质干细胞（PL-MSCs）可迅速改善呼吸窘迫症状，同时减少过度的炎症反应_[1]。

几项随机、双盲、安慰剂对照试验也表明，UC-MSC（总共10-12×10⁷个细胞）促进了COVID-19患者肺部病变的恢复，没有发生安全风险 _[2,3,4,5]。然而这些试验中纳入的患者样本量小，纳入患者的严重程度、组织来源、治疗剂量、细胞给药时间、细胞活性率、生物活性和间充质干细胞的批次差异，都是方法学上的限制，无法得出有关间充质干细胞在该适应症中的功效的任何明确结论 _[6,7] 。

但好的一方面是，MSCs-Exo在肺损伤模型中具有与MSCs 相似的治疗特性，更易于制备、储存和运送到（病）床旁。到目前为止，大多数已发表的关于MSCs以及针对COVID-19相关ARDS的MSCs-Exo的临床试验都是静脉注射给药的。在这些研究中，尽管MSCs和 MSC-EVs 治疗的安全性是被证实的，但不恰当的给药途径也在不同程度上影响治疗效果。

鉴于将药物递送至目标肺部损伤部位，及提高生物利用度方面_[8]，基于雾化途径的疗法，在修复肺损伤方面，成为了一种特别有趣的给药途径。迄今为止，评估临床级MSCs衍生的外泌体疗效的研究仍然很少，雾化给药途径的可行性也从未被研究过。

全球COVID-19形势严峻，此项研究旨在评估雾化气溶胶吸入人MSCs 衍生的外泌体 (haMSCs-Exo) 在治疗重症COVID-19相关肺炎患者中的安全性，以探索间充质干细胞治疗急性呼吸道疾病的最佳剂量和给药途径。

我们开展的 MEXCOVID 试验是一项 2a 期单臂、开放标签、介入试验，患者在中国武汉金银潭医院入组。符合条件的7名患者被分配连续5天接受每日剂量的haMSCs-Exos（2.0×10⁸纳米囊泡）。主要终点包括预设吸入相关事件和严重不良事件的发生率。随后观察了人口统计学数据、临床特征、实验室结果，包括淋巴细胞计数、D-二聚体和 IL-6 水平以及胸部成像。

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参与者的临床特征

2020年3月16日至2020年3月25日，7名重症COVID-19患者（4男3女）入组并接受了haMSC-Exos的气溶胶吸入。中位年龄为 57岁（IQR，43至70岁）。从症状出现到入院和吸入 haMSC-Exos 的中位时间分别为30天（IQR，15天至40天）和54天（IQR，34天至69天），所有这七名患者在入院发病时都发烧。haMSC-Exos 给药开始当天的第二个常见症状是呼吸急促（7人中有5人）和咳嗽（7人中有5人）。不适（3例）、咳痰（1例）、喉咙痛（1例）、头痛（1例）和腹泻（1例）较少见。

MEXCOVID 研究中入组患者的基础信息

5名患者患有基础慢性疾病，包括高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺病（COPD）和甲状腺功能亢进。他们都接受了抗病毒和抗生素或抗真菌治疗。此外，3名患者接受了皮质类固醇治疗，而4名患者接受了恢复期血浆输注。2020年4月5日，7名患者全部出院。

MEXCOVID 研究中入组患者的其他治疗

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研究结果

7名与COVID-19 相关的重症肺炎患者（4名男性和3名女性）接受了雾化的 haMSC-Exos气雾剂吸入治疗，连续5天吸入剂量高达2.0×10⁹纳米囊泡的临床级 haMSC-Exos。 中位年龄为57岁（43至70岁）。从症状出现到入院和给予雾化 haMSC-Exos 的中位时间分别为 30 天（IQR，15天至40天）和54天（IQR，34天至69天）。

所有COVID-19患者都很好地耐受了haMSC-Exos 雾化治疗，没有证据表明在雾化期间或雾化后立即出现，与预先指定的不良事件或临床不稳定。所有患者的血清淋巴细胞计数均略有增加（中位数为1.61×10⁹ /L vs. 1.78×10⁹/L)。气溶胶吸入haMSC-Exos后，所有患者肺部病变均有不同程度的消退，在7例患者中有4例较为明显。

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临床表现、实验室和放射学检查结果

7名COVID-19患者都很好地耐受了haMSC-Exos 雾化治疗，在雾化期间或雾化后，没有证据表明与预先指定的不良事件或临床不稳定、和现有症状的恶化。在为期五天的气溶胶吸入过程中，七名患者的生命体征（体温、心率、呼吸频率和氧饱和度）保持稳定（图A-D）。

图示：A温度；B心率；C呼吸频率；D COVID-19 患者 hMSC-Exos 雾化干预前后的氧合血红蛋白饱和度。

作为COVID-19的关键预后指标，在MEXCOVID中气溶胶吸入haMSC-Exos（中位数为 1.61×109 /L vs. 1.78×109 /L）后，所有7名患者均表现出淋巴细胞计数的增加（图E）。在炎症生物标志物方面，观察到下降趋势，包括C反应蛋白 (CRP)（7人中有6人出现下降）（图F）、白细胞介素6（IL-6）下降（在7人中有5人中下降）（图G），乳酸脱氢酶（LDH）（在7个人有6个人发现减少）（图H）。

除1例患者外，其他患者的丙氨酸氨基转移酶 (ALT)（中位数为 78 IU/L 对 79 IU/L）在气雾剂治疗前后保持在正常范围内（图I ）。稳定的ALT和肌酐(Cr)（中位数为 51μmol/L 对 40μmol/L）水平表明 haMSC-Exos 的气溶胶吸入没有肝毒性或肾毒性（图I -J）。这七名患者的CT评分值（治疗前51分与治疗后40分的中位数，p = 0.0559）在气雾剂治疗后下降（图K）。

图E-J为COVID-19患者haMSC-Exos 雾化前后实验室参数的动态变化。图K为COVID-19患者haMSC-Exos 雾化前后的胸部CT评分。

在所有7名患者中，患者4和6在吸入 haMSC-Exos 开始时接受高流量氧气，并在雾化的第3天和第4天改用鼻插管（下图A）。尽管在气雾剂治疗前后改变了患者4和患者6的氧气支持方法，但没有观察到实验室参数有显着改善。

所有患者在气溶胶吸入haMSC-Exos后肺部病变不同程度的消退。下图C-E显示了患者1、患者2、患者3和患者7 气溶胶吸入haMSC-Exos前后的代表性胸部CT图像。患者7是一名70岁女性，在症状出现 (dso) 后38天住院，自47 dso 起接受气雾剂治疗，肺部影像改善最为明显（图E）。与43 dso 的结果相比，48 dso的CT图像上大量浸润和磨玻璃影消失。

COVID-19 患者吸入haMSC-Exos前后胸部 CT 扫描的变化

雾化治疗后患者的随访反馈

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结论

该项试验的结果表明，在参与受试的COVID-19患者中，雾化吸入间充质干细胞衍生的外泌体是可行的，并且耐受性良好，没有预先指定的不良事件的证据。参与者的肺部炎性症状，得到了不同程度的改善。

鉴于新出现的 COVID-19 大流行危机，探索一种基于 haMSC-Exos 的新的主动吸入途径，治疗病毒呼吸系统感染具有重要价值，新冠状病毒导致呼吸道感染主要涉及最严重的终末细支气管：ARDS。研究者在所有试验中都使用了振动网状雾化器，因为有大量证据支持使用网状雾化器而不是喷射雾化器 _[10,11,12]。

与喷射雾化器相比，网状雾化器的质量中值空气动力学直径略小。因此，haMSC-Exos 的粒径在 100 nm左右，理论上可以满足雾化到达远端肺的要求。在初步临床前数据通过在肺炎啮齿动物模型中实施网状雾化系统确定了耐受性和疗效，显示存活率相对提高_[9]。

小编说 //

如果把干细胞比作“物流站“，那外泌体完全可以用“快递员“来形容。它的作用就是将干细胞分泌出的各种有用的物质，运送到需要的组织和细胞中。这些囊泡小包裹中包含的很多影响其他细胞行为的重要物质，影响和促进原本细胞功能的提高和自我修复。

科研人员突破了给药途径的局限，在方法学上尝试创新，将外泌体雾化后吸引人体，起到修复肺部损伤的作用，必须给个大大的赞。如果你有不同的看法，欢迎登陆知识星球，找我们交流。

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参考文献

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2.Lanzoni G, Linetsky E, Correa D, Messinger Cayetano S, Alvarez RA, Kouroupis D, Alvarez Gil A, Poggioli R, Ruiz P, Marttos AC, Hirani K, Bell CA, Kusack H, Rafkin L, Baidal D, Pastewski A, Gawri K, Leñero C, Mantero AMA, Metalonis SW, Wang X, Roque L, Masters B, Kenyon NS, Ginzburg E, Xu X, Tan J, Caplan AI, Glassberg MK, et al. Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID-19 acute respiratory distress syndrome: a double-blind, phase 1/2a, randomized controlled trial. Stem Cells Transl Med. 2021;10:660–73.

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5.Monsel A, Hauw-Berlemont C, Mebarki M, Heming N, Mayaux J, Nguekap Tchoumba O, Diehl JL, Demoule A, Annane D, Marois C, Demeret S, Weiss E, Voiriot G, Fartoukh M, Constantin JM, Mégarbane B, Plantefève G, Malard-Castagnet S, Burrel S, Rosenzwajg M, Tchitchek N, Boucher-Pillet H, Churlaud G, Cras A, Maheux C, Pezzana C, Diallo MH, Ropers J, Menasché P, Larghero J; APHP STROMA–CoV-2 Collaborative Research Group. Treatment of COVID-19-associated ARDS with mesenchymal stromal cells: a multicenter randomized double-blind trial. Crit Care. 2022;26(1):48.

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11.Galindo-Filho VC, Alcoforado L, Rattes C, Paiva DN, Brandão SCS, Fink JB, Dornelas de Andrade A. A mesh nebulizer is more effective than jet nebulizer to nebulize bronchodilators during non-invasive ventilation of subjects with COPD: A randomized controlled trial with radiolabeled aerosols. Respir Med 2019;153:60–67.

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