间充质干细胞的临床应用心得课件1.ppt

1、间充质干细胞的临床应用心得生物学特性q来源广泛q自我更新、多向分化潜能q易扩增传代能力MSCsIL-6,IL-7,IL-10,IL-11,SCF,SDF-1GM-CSF,M-CSF.adipocyteosteocytechondrocytemyoblastcardiocyteNerve cellhepatocytev可来源于骨髓、胰腺、皮肤、肺脏等多处器官组织 v体外能够传40代，并保持稳定的表型和多向分化的潜能（Mesenchymal Stem Cells，MSCs)q免疫调节作用q产生多种细胞因子 q表达多种细胞表面分子）等q无MHC限制q狼疮骨髓MSCs（BMSCs）SLE骨髓（P0）M

2、SCs第25d 倒置显微镜观察 100 v人正常人与SLE患者BMSCs形态大小上无差异，均以长梭形为主孙凌云等，中华风湿病学杂志，2005形态观察SLE 组正常对照组原代培养时间267.76 d17 5.46 dP=0.029形态学无区别张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006扩增效率 P5代后降低 P10代后降低 q表 达 CD29、CD44 和CD105 q不 表 达 CD14、CD34、CD45、HLA-DR 正常组与狼疮组表型表达并无差异（P0.05)张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006表面标记测定02000400060008000100001200012 345 678 9

3、 10 11 12 13 天数细胞数SLENormaldCell populationq生长曲线呈S形qSLE患者BMSCs总体生长较正常人缓慢 张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006对照SLESLEBeta-actinIL-7vSLE中IL-6、IL-7 表达降低（P0.05）v而IL-11,M-CSF表达无区别张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006表 达 CD29、CD44 和CD105Culture conditions(temperature,motion,etc.MSCs治疗2次 32004;363:143941MSCs与HSCs共移

4、植的临床研究SLE患者BMSCs总体生长较正常人缓慢（不需细胞间直接接触）狼疮骨髓MSCs（BMSCs）表 达 CD29、CD44 和CD105包括同种异基因抗原、丝裂原或抗原特异性刺激Breast cancer 28 Autologous in IV infusion was safe;Ko et al.伴前炎症分子IL-12,TNF-，MHC-表达该中心1000例接受异基因HSCT患者中，25例发生急性型GVHD，除此例外，另24例均死亡（移植后0.正常人与SLE患者BMSCs生长曲线比较伴前炎症分子IL-12,TNF-，MHC-表达Cell line or ex vivo BALB/c

5、NZBWF1/J （P0）100 q形态上无显著差异 q但狼疮MSCs增殖速度更快、传代时间更短 不同于人？Sun LY,et al.Scand J Rheumatol,2006qMSCsMSCs与与T T细胞细胞q与正常（BALB/c）及狼疮鼠（NZBWF1/J）BMSCs共培养均导致活化的T细胞凋亡下降（P0.05)三：使活化的T细胞凋亡降低Sun LY,et al.Scand J Rheumatol,2006 单独T细胞 T 狼疮BMSCs T 正常BMSCsIFN-、IL-4生成的影响qIFN-生成T细胞被刺激增多qIL-4生成T细胞被抑制减少q正常BMSCs可促进TH1而抑制TH2细

6、胞生成影响SLE病情Deng W,et al.DNA and Cell Biology.2005;24:458-463T细胞内细胞因子测定 v与正常鼠BMSCs(共孵育：IFN-*,IL-12*IL-4*,IL-10,IL-6，TNF-*向TH1偏移 v与狼疮鼠BMSCs(共孵育：IL-6*,IL-4,IL-10 *向TH2偏移100101102103104FL1-HR2 0 200 400 600 800 1000 FSC-Height R1#*#*#*2.BMSCs与正常T细胞共孵育前后细胞内细胞因子的变化Sun LY,et al.Scand J Rheumatol,2006*为有统计学意

7、义 T-bet -actinA.T A.T 狼疮狼疮 MSCsMSCs B.B.单独单独 T TC.TC.T正常正常 MSCsMSCsGATA-3-actin A B C A B Cq与正常鼠BMSCs共培养：T-bet，GATA-3 TH1q与狼疮鼠BMSCs共培养：T-bet，GATA-3 TH2转录因子T-bet 和 GATA-3 Sun LY,et al.Scand J Rheumatol,2006包括同种异基因抗原、丝裂原或抗原特异性刺激成熟DC（CD83、HLA-DR、CD1a、CD80、CD86）表达，IL-12分泌 向非成熟状态的偏离 对同种T细胞的活化能力下降显著抑制单核细胞

8、向DC分化（无需细胞间接触）Kushida T，et al.Culture conditions(temperature,motion,etc.正常组与狼疮组表型表达并无差异（P0.张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率在延长生存率上，PVIVPVIV2000年，Kushida T等用全身照射门静脉内注射（PV）尾静脉注射（IV）治疗狼疮（MRL/lpr），1年生存率达100，高于（照射PV）及（照射IV）组2006;107:367-3722005;11:321-334SLE骨髓（P0）MSCs第25d 倒置显微镜观察 100全

9、身照射+传统化疗Koc ON,et al.Donor disease status张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006Differentiation agentMagnetic beadMSCs的输注可延长狼疮鼠生存期限Developmental tissue:foetal,umbilical,placentaDjouad F,et al.Blood.2003;102:3837-3844q诱导诱导CD8CD8+调节性细胞调节性细胞产生产生作用Conded splenocytes+MSC MLR鼠BMSCs抑制MLR中CD8+亚群的增殖CD8+亚群抑制淋巴细胞增殖q吲哚胺2,3二氧化酶（I

10、DO）介导 色氨酸 犬尿素 抑制T细胞抗原应答v色氨酸加入 细胞的增殖可显著恢复 vIDO-介导的色氨酸降解介导的色氨酸降解人人BMSCs抑制抑制T细胞增殖细胞增殖Meisel R,et al.Blood.2004;103:4619-4621q诱导调节性诱导调节性APCsAPCs产生产生可能干涉APCs的成熟 转变为调节性APCs Beyth S,et al.Blood.2005;105:2214-2219缺乏T细胞活化能力接触依赖性伴前炎症分子IL-12,TNF-，MHC-表达 抗炎症细胞因子IL-10 表达MSCs调节性APCs防止或减轻GVHD优点q无或低免疫原性 q无MHC限制q诱导宿

11、主免疫耐受 降低移植排斥反应 皮肤骨、软骨、肌腱关节脑神经组织心肌等 Disease No.Source of MSCs/SCT Outcome Ref.Study Patients SettingHematologic 15 Autologous IV No adverse events of 1,Lazarus et al.malignancies infusion 10,and 50 106 cellsBreast cancer 28 Autologous in IV infusion was safe;Ko et al.autologous SCT autologous SCT rec

12、overy was rapidInborn errors of 11 HLA-identical No immune response against koc et al.Metabolism from SCT donor donor;improved nerve conductio velocity in metachromatic leukodystrophyOsteogenesis 5 HLA-identical from Gene-marked MSCs engrafted;Horwitz et al.Imperfecta SCT donor new dense bone format

13、ion;few fracturesAcute myeloid 1 HLA-haploidentical SCT engraftment with no GVHD Lee et al.Leukemia from SCT donorLeukemia 31 HLA-identical from Rapid platelet engraftment;low rassoni et al.SCT donor incidence of acute GVHDSevere aplastic 1 Allogeneic MSC Engraftment;improved stroma Fouillard et al.

14、anemia Severe acute 1 Haploidentical MSC;Clearance of grade IV acute Le Blanc et al.GVHD unrelated donor SCT GVHD,twice qMSCs与HSCs共移植的临床研究Le Blanc C,et al.Biology of Blood and Marrow Transplantation.2005;11:321-3341.1.血液疾病血液疾病v女，20岁，急性白血病 全身照射+传统化疗5.7 106 CD34+cells/kg+1.5106 MSCs/kg（来自患者父亲）无急性GVHD

15、或慢性GVHD发生移植后31月血象正常，无病情复发Lee ST,et al.Br J Haematol.2002;118:1128-1131.2.2.肿瘤肿瘤接受高剂量化疗 自体干细胞移植静脉输注12106/kg MSCs 无输注后毒性反应发生治疗后血小板 0.5109/L 的平均时间 9 d(4-19 d)中性粒细胞 0.5109/L 的平均时间8 d(6-11 d)Koc ON,et al.Clin Oncol,2000;18:307-316MSCs 可促进HSCs移植3.GVHD（移植物抗宿主病）q为为HSCTHSCT常见并发症（常见并发症（20206060）q预防方法预防方法 传统传统

16、vMSCs输注31名患者接受HLA相匹配的同胞HSCsMSCs移植qMSCs 剂量15106/kgq无MSCs 输注相关毒性反应q急性IIIV GVHD发生率为 15%(对照组 40%,P=0.01)q慢性GVHD发生率为 12%（对照组 67%,P=0.002)q6月存活率88%（对照组 67%)ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率Frassoni F,et al.Bone Marrow Transplant 2002;29(suppl 2)男，男，9 9岁，急性淋巴细胞白血病岁，急性淋巴细胞白血病HSCTHSCT后发生后发生型急性型急性GVHDGVHDq症状：腹泻

17、，高胆红素血症，反复细菌、真菌、病毒感染q常规抗GVHD治疗无效q移植后73d予静脉输注2106/kg MSCs（来自患者母亲），第170d予1106/kg MSCsq治疗效果：症状好转至消失，血胆红素正常，急淋缓解q该中心1000例接受异基因HSCT患者中，25例发生急性型GVHD，除此例外，另24例均死亡（移植后0.55.5月，平均2月）如下图患者移植临床过程Le Blanc K，et al.Lancet.2004;363:143941结论:利用MSCs的免疫抑制作用可治疗急性GVHD治疗组 例数/次数急性GVHD 8慢性GVHD 1MSCs治疗1次 6MSCs治疗2次 3移植后急性GVH

18、D消失 6移植后死亡 3巨细胞病毒胃肠炎 1存活（2月3年）5生存率明显高于同期未接受MSCs输注的GVHD患者（P0.03）Ringden O，et al.Biology Blood Marrow Transplant,2006qMSCs用于自身免疫病治疗的潜能4.自身免疫病qKushida T等用照射胫骨内注射全骨髓（IBMBMT）治疗狼疮（MRL/lpr），1年以上生存率达100 结论qMSCs的输注可延长狼疮鼠生存期限q输注途径影响q2000年，Kushida T等用全身照射门静脉内注射（PV）尾静脉注射（IV）治疗狼疮（MRL/lpr），1年生存率达100，高于（照射PV）及（照射I

19、V）组SLE在延长生存率上，PVIVPVIVIBMBMT可减少照射剂量，并无需追加IVIL-11,SCF,SDF-1T 正常BMSCs中性粒细胞 0.吲哚胺2,3二氧化酶（IDO）介导症状：腹泻，高胆红素血症，反复细菌、真菌、病毒感染IL-6*,IL-4,IL-10Point of first analysisIL-6,IL-7,IL-10,女，20岁，急性白血病Disease No.不管MSCs或T细胞来源种类，MSCs均能对T细胞增殖产生免疫抑制作用急性GVHD 8Transplantation，2003，76:1208-1213与正常（BALB/c）及狼疮鼠（NZBWF1/J）BMSCs

20、共培养均导致活化的T细胞凋亡下降（P0.张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006正常MSCs：使TH1/TH2平衡向TH1偏移ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率为HSCT常见并发症（2060）IL-6*,IL-4,IL-10治疗组 例数/次数Conded splenocytes+MSC MLR2005;24:458-463Medium compositionDeng W,et al.31名患者接受HL

21、A相匹配的同胞HSCsMSCs移植全身照射+传统化疗was rapidCulture conditions(temperature,motion,etc.二：诱导活化的T细胞凋亡（Plumas J et al.全身照射+传统化疗狼疮MSCs：使TH1/TH2平衡向TH2偏移狼疮鼠病情恶化？Meisel R,et al.正常组与狼疮组表型表达并无差异（P0.静止期NK不能裂解人MSCs。正常MSCs：使TH1/TH2平衡向TH1偏移生存率明显高于同期未接受MSCs输注的GVHD患者SLE患者BMSCs总体生长较正常人缓慢（E/T即NK/MSC）女，20岁，急性白血病2004;363:143941

22、IL-11,SCF,SDF-1张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006IBMBMT可减少照射剂量，并无需追加IV张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，20062003;102:3837-3844BMSCs在IFN-的诱导下大量表达IDOformation;few fractures2006;107:367-372ASCT同时输入MSCs可促进移植，降低 GVHD,提高生存率BMSCs抑制IL-2诱导的静止期NK细胞的增殖，部分抑制已活化NK细胞的增殖不能抑制已活化CTLs的细胞毒作用IL-4*,IL-10,2004;363:143941Severe aplastic 1 Allogeneic MSC Engraftment;improved stroma Fouillard et al.MRL/lpr鼠肾小球病理改变Kushida T，et al.Blood.2001;97:3292-3299