基於間充質幹細胞的細胞療法研究趨勢概述

間充質幹細胞（MSCs）也被稱為間充質基質細胞或藥用信號細胞，由於其免疫調節、免疫抑制和再生潛能，已被認為是治療炎症、免疫介導和退行性疾病的有效工具，間充質幹細胞還具有調節免疫系統的歸宿和營養特性，影響受損組織周圍的微環境，增強組織修復，從而為基於細胞的治療提供了廣闊的前景。

據ClinicalTrials.gov臨床註冊資料顯示，基於MSCs治療技術所衍生的療法涉及的適應症超過了300種，截至2022年底，相關臨床試驗超過1300項，多項MSCs已被證明能有效地在多個器官進行移植，修復心血管、肺和脊髓損傷、自身免疫性疾病、肝臟、骨骼和其他疾病。此外，MSCs在再生醫學中另一個廣泛探索的應用是它們與再生生物材料的整合。生物材料支架提供了幾個重要的物理特性，即三維仿生環境的創建、組織結構的保存、細胞外基質的形成，這可以增強MSC的生長、遷移、免疫調節、免疫因數的產生。最後，MSCs還通過其免疫調節、營養因數釋放、組織重塑和再生能力促進生物材料支架整合到受損組織/器官中。與此同時，基於MSC的外泌體相關研究也逐漸增加，目前已有利用基於MSC的外泌體療法用於改善傷口修復，牙齒正畸等方面的研究。

針對目前的療法，MSCs的主要挑戰包括以下幾個方面：
1. 異質性問題亟待解決：
從不同來源（如骨髓、脂肪組織、臍帶或肌肉）分離的MSCs，其細胞特性有所不同，甚至從同一供體的同一組織中分離的MSCs，細胞特性也可能會有所不同。這個特性應用在臨床時，主要表現為其免疫調節和血管再生作用在臨床試驗中具有不可預測性，這對於確定治療產品的關鍵品質屬性是個獨特的挑戰。

2. 成本高，難以普及應用：
工程化的細胞治療和免疫治療處理方案成本高昂且技術成熟度不足，這使得該療法無法被廣泛使用。
3. 安全性問題：
治療中存在某些成分被分類為未知因素，包括化學，病理和生理反應，可能導致治療中出現一些預期之外的問題。
當前對於肝病、腎病、心血管疾病等臨床需求較大的疾病，研究人員一直在尋求更加有效、安全及高效的療法的疾病類型，對MSC療法提供了更加廣泛的應用機會。其次，MSCs存在多學科合作優勢，可以通過協作突破技術瓶頸，巧妙解決技術應用中的問題，推動技術從理論落地到實際應用。目前MSCs可聯合基因編輯技術，探索使用基因編輯技術對MSCs進行改造，以增強其生物學特性和治療潛力。其次，在細胞培養方面，3D生物列印技術可用於製造MSCs支架或基質，這種支架或基質可以為細胞提供更好的生長環境和生物力學特性。研究人員也正在尋求新的方法來精確遞送MSCs，以確保細胞在治療過程中能夠到達目標群組織或器官。另一方面，研究人員正在探索將MSCs與其他生物製劑或小分子藥物聯合使用，以提高其治療效果。此外，人工智慧技術可以用於開發更有效的MSCs治療方案，並加速新技術的開發過程。在全球範圍內，人們對使用MSC或MSC衍生的先進治療藥物產品進行疾病緩解和疾病治癒療法的興趣越來越大。經過多年積累的研究和理解，間充質幹細胞是再生醫學中研究和應用最多的成體幹細胞之一。MSC的分離、培養、大規模生產以及功能表征和鑒定的方法已經很成熟。然而，儘管MSC異質性已得到科學界的充分認可，但仍需要對其進行全面重新審視，並使用單細胞RNA測序技術來揭示人類的MSC異質性。