MSC“名实之辩”:精准鉴定只为精准治疗

news2024/11/26 9:54:51

前  言

MSC是一群来源广泛、能够体外增殖分化的异质性细胞。MSC具有免疫调节、促进组织修复等作用,应用于多种疾病的治疗。由于科学进程、习惯等原因,MSC具有多种名称。自先秦以来,就有“名实之辩”,今日我们就讲一讲MSC的名称与其鉴定标准。

01 MSC:名,可名,非常名

上世纪八九十年代,科学家发现从人骨髓分离组织,通过冲洗细胞、裂解红细胞等简单操作后就有一小部分细胞进行贴壁生长,更为重要的是这一小群异质性细胞还能够在体外进行大量增殖,甚至可分化为成骨细胞、脂肪细胞、成软骨细胞,因此被命名为间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSC)。

随着研究的深入,科学家发现MSC的来源并不局限于骨髓,还来源于脂肪、牙龈、脐带血、脐带等多种组织。并且有实验表明MSC的外泌体也能产生与MSC相似的疗效。这对MSC是否是干细胞、MSC的治疗效果是否与干细胞的增殖分化能力相关提出了质疑。2018年Douglas Sipp等三位科学家在Nature发表评述文章“Clear up this stem-cell mess”,对MSC的概念提出进一步质疑。这一切以MSC干细胞(Stem)身份为核心的问题即是MSC名学之争的由来。

事实上,早在2006年,国际细胞治疗协会(ISCT)就提出MSC应命名为“Multipotent Mesenchymal Stromal Cells”,以避免干细胞之名的争议,只有在充分证据的情况下才应命名为“Mesenchymal Stem Cells”。此外,MSC的疗效主要来源于其旁分泌产生的多种细胞因子、miRNA等。因此MSC研究的先驱Arnold Caplan提出MSC应命名为“Medicinal Signaling Cells”。尽管ISCT多次发文倡导科研界和媒体规范MSC的命名,但由于历史、习惯等原因,在文章发表及日常讨论中,MSC还是以“Mesenchymal Stem Cells”为主。

总之,目前MSC有多种名称,包括:

Marrow Stromal Cells

Multipotent Stromal Cells

Mesodermal Stem Cells

Medicinal Signaling Cell

Multipotent Mesenchymal Stromal Cells

Mesenchymal Stem Cells

02 MSC治疗研究进展

MSC低表达MHC,免疫原性低,可进行同种异体接种。目前,MSC被用于免疫失调相关疾病、骨关节相关疾病、损伤修复、神经系统疾病等的治疗探索,全球范围临床实验数量超过上千次。MSC疗法一般流程如图,自体或异体来源的MSC在体外分离扩增,然后对患者进行注射。

MSC疗法流程(源自参考文献,doi:10.1126/sciadv.aba6884)

MSC疗法流程(源自参考文献,doi:10.1126/sciadv.aba6884)

虽然MSC之名颇有争议,其具体疗效机制仍需探索,但MSC具有治疗效果已被多个国家承认。目前全球已有10款MSC疗法上市,用于急性移植物抗宿主病(GvHD)、克罗恩病等疾病的治疗。今年三月FDA受理了Mesoblast Ltd公司remestemcel-L(同种异体骨髓来源的MSC)应用于GvHd的BLA。

03 MSC鉴定标准

MSC治疗的困难之一是对于分离培养的MSC的判定。ISCT在2006年提出了MSC的鉴定标准[2],主要包括三部分:

MSC鉴定标准

1. 能贴壁培养

2. 表面标志物达标(共8个指标,包含3个阳性指标和5个阴性指标)

阳性指标(≥95%)

阴性指标(≤2%)

CD105

CD73

CD90

CD45

CD34

CD14 or CD11b

CD79α or CD19

HLA-DR

3. 体外能够分化为成骨细胞、脂肪细胞和软成骨细胞

该文献自发表以来已经获得超过12000次引用,堪称行业标准。义翘神州推出MSC鉴定试剂盒(Cat: HMSC03,能够用于MSC的所有8个表面标志物的鉴定。

利用HMSC03鉴定试剂盒检测脐带来源的MSC。MSC的CD45、CD34、CD14、CD19、HLA-DR表达阴性(图A);CD73(图B)、CD90(图C)、CD105(图D)表达阳性。蓝色线为MSC与同型对照结果,红色线为MSC与对应抗体结果。(源自义翘神州)

利用HMSC03鉴定试剂盒检测脐带来源的MSC。MSC的CD45、CD34、CD14、CD19、HLA-DR表达阴性(图A);CD73(图B)、CD90(图C)、CD105(图D)表达阳性。蓝色线为MSC与同型对照结果,红色线为MSC与对应抗体结果。(源自义翘神州)

随着研究深入,更多的表面标志物也被建议纳入MSC的鉴定中。例如《临床研究用人间充质干细胞质量检验规范(征求意见稿)》中推荐应将CD44、CD166两个阳性指标纳入MSC的鉴定。义翘神州也紧跟步伐,推出了MSC鉴定试剂盒(Cat: HMSC07,能够覆盖所有10个指标的检测。

图片

利用HMSC07鉴定试剂盒检测脐带来源的MSC。MSC的CD45、CD34、CD14、CD19、HLA-DR表达阴性(图A);CD73(图B)、CD90(图C)、CD105(图D)、CD44(图E)、CD166(图F)表达阳性。蓝色线为MSC与同型对照结果,红色线为MSC与对应抗体结果。(源自义翘神州)

【参考文献】

1. Caplan, A. I. Mesenchymal Stem Cells: Time to Change the Name! Stem Cells Transl Med, 2017. https://doi.org/10.1002/sctm.17-0051.

2. Dominici, M. et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy, 2006. https://doi.org/10.1080/14653240600855905.

3. Galderisi, U., Peluso, G., & Di Bernardo, G. Clinical Trials Based on Mesenchymal Stromal Cells are Exponentially Increasing: Where are We in Recent Years? Stem Cell Rev Rep, 2022. https://doi.org/10.1007/s12015-021-10231-w.

4. Gomzikova,, James & Rizvanov. Therapeutic Application of Mesenchymal Stem Cells Derived Extracellular Vesicles for Immunomodulation. Front Immunol, 2019. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02663.

5. Haynesworth, S. E.et al. Characterization of cells with osteogenic potential from human marrow. Bone, 1992. https://doi.org/10.1016/8756-3282(92)90364-3.

6. Levy, O.et al. Shattering barriers toward clinically meaningful MSC therapies. Sci Adv, 2020, eaba6884. https://doi.org/10.1126/sciadv.aba6884.

7. Wright, A.et al.. Therapeutic Use of Mesenchymal Stromal Cells: The Need for Inclusive Characterization Guidelines to Accommodate All Tissue Sources and Species. Front Cell Dev Biol, 2021. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.632717.

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