《SCIENCE ADVANCES》干细胞纳米纤维水凝胶成功治疗克罗恩病的严重并发症

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前言 /               

在一项使用克罗恩病大鼠模型的新研究中，由约翰霍普金斯大学医学研究人员与怀廷工程学院合作开发的，载有干细胞的可生物降解水凝胶复合材料在治疗克罗恩病的众多并发症之一——肛周瘘管 (PAF) 方面取得了显着成功。

炎症性肠病 (IBD) 包括克罗恩病 (CD) 和溃疡性结肠炎 (UC)，是一种复杂的多因素免疫介导疾病。全球大约有 690万例 IBD 病例，而且这个数字还在上升。肛周瘘管 (PAF) 发生在大约占克罗恩病 (CD) 的30%到40%。肛周瘘管可能与肛周疼痛、化脓性或不洁性引流、明显的大便失禁和叠加感染有关。

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瘘管会导致疼痛、肿胀、其他不适以及出血或脓液渗漏。通常需要手术来治疗。然而，超过一半的患者无法从目前可用的治疗中获益。
一种较新的治疗方法是将同种异体脂肪来源的干细胞 (ADSC) 注入瘘管内和周围 。在一项3期临床试验中，除了对肛周瘘管（PAF）进行手术治疗外，在第52周时，59.2%的患者在瘘道内单次局部给药1.2 亿个ADSC后，可诱导PAF达到临床缓解，而在使用安慰剂的标准手术治疗中，这一比例为 41.6%。

ADSC-mfNHC-250 可诱导最高程度的瘘管闭合、最少的炎症浸润和最旺盛的血管生成。

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这种可注射、可生物降解、机械破碎的纳米纤维-水凝胶复合材料 (mfNHC) 载有约翰霍普金斯大学团队设计，可以注射到瘘管内。与手术相比，显示出更高程度的愈合，将瘘管的尺寸缩小六倍。

研究结果于1月4日发表在《科学进展》杂志上。
“许多患者在十几岁到二十出头时被诊断出患有克罗恩病，他们正在可能终生都将遭受肛周瘘管的折磨，”霍普金斯大学 IBD 中心主任和约翰霍普金斯大学 IBD 研究 Atran 教授说，也是该研究的资深作者之一。“众所周知，克罗恩病患者的这种病症难以治疗。我们希望这些结果能够提供一种潜在的新治疗范式，以转化并改善这些患者的生活质量。”
在之前的研究和当前的临床试验表明，在瘘管周围注射干细胞有助于局部愈合。然而，干细胞不太可能在瘘道周围长时间保留，达到更好的愈合效果。而该团队制造的水凝胶可以直接注射到瘘道中。它注入了纳米纤维碎片，使物质具有足够的刚度，可以将干细胞固定在瘘管部位，这样它们就不会迁移。这将有助于组织再生并促进健康愈合。
“将其视为组织再生纳米凝胶-纳米纤维复合材料的局部输送，它还可以将干细胞定植在受伤部位并使愈合得以发生，”研究者之一的医学和肿瘤学副教授Florin M. Selaru 医学博士Selaru说。凝胶构建了一个支架，将干细胞保留在瘘管部位并促进再生愈合。结果显示，与手术相比，凝胶组的瘘道体积总体减少了六倍。

干细胞凝胶（ADSC-mfNHC-250） 促进了瘘管的最佳愈合（绿色虚线）

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由此可见，将干细胞保留在瘘管部位的支架目前尚未用于临床。而约翰霍普金斯大学团队呈现的研究结果，突出了使用水凝胶装置（mfNHC）来增强移植的ADSC 在适宜的位置（即 CD-PAF）长时间定植的优势。并且很容易和有效地填充各种尺寸和形状的瘘管。但仍需要进一步的临床研究来进一步调整这种 mfNHC 并在人体临床试验中测试其促进再生的能力。

参考资料

Ling Li et al, A nanofiber-hydrogel composite improves tissue repair in a rat model of Crohn's disease perianal fistulas, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.ade1067

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作者：摩西

审校：南风 | 咏彤

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