近期在中國進(jìn)行的一項初步研究中,7名COVID-19患者接受了靜脈注射供體間充質(zhì)干細胞(MSC)---被認為具有免疫調節能力的多能細胞,結果表明這種干預措施是安全的,而且這種方法可能會(huì )改善患者預后。雖然這7名患者都康復了,但科學(xué)家們對這一方法背后的邏輯以及其真正的效果如何,眾說(shuō)紛紜。
今年4月5日,美國食品藥物管理局(FDA)批準了在拓展性同情使用下利用MSC治療病情最嚴重的COVID-19患者。
荷蘭萊頓大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家、干細胞研究員Christine Mummery說(shuō),“[中國]那項研究的理論基礎尚不清楚,而且就其效果而言,結果也不確定。人們應該抱著(zhù)一定程度的健康懷疑態(tài)度來(lái)看待它?!盡ummery沒(méi)有利益沖突需要聲明。
美國德克薩斯農工大學(xué)醫學(xué)院再生醫學(xué)研究員Ashok Shetty不同意這一觀(guān)點(diǎn)。他在發(fā)送給《科學(xué)家》雜志的一封電子郵件中寫(xiě)道,中國那項研究的結果“表明,靜脈注射MSC是治療COVID-19肺炎患者---包括表現出重癥肺炎的老年患者---一種安全有效的方法。然而,還需要在更大的患者隊列中進(jìn)行研究,以驗證這些益處?!盨hetty并沒(méi)有參與這項研究,他說(shuō)他“與提供MSC用于治療的公司沒(méi)有任何利益沖突”,但之前曾獲得CellTex公司的項目資助---一家從事基于MSC治療的公司---用于開(kāi)展不相關(guān)的針對阿爾茨海默病的研究工作。
作為一種由新型SARS-CoV-2冠狀病毒引起的疾病,COVID-19可能會(huì )有截然不同的臨床表現:一些感染者沒(méi)有癥狀,一些人出現類(lèi)似流感的輕度疾病,少數患者會(huì )出現重癥肺炎,還有一些患者會(huì )死亡。
細胞因子釋放綜合征
對于病情最嚴重的患者來(lái)說(shuō),似乎有一種經(jīng)常被觀(guān)察到的病理現象---免疫反應不受控制地上升,就像敗血癥中觀(guān)察到的那樣。這種病理現象稱(chēng)為細胞因子釋放綜合征,或者更通俗地說(shuō),就是細胞因子風(fēng)暴。
細胞因子是由免疫細胞釋放出的小蛋白,當面對外來(lái)入侵者時(shí),它們會(huì )協(xié)調宿主免疫系統的攻擊和破壞模式。但是,如果這些蛋白的水平瘋狂飆升,那么免疫系統進(jìn)入過(guò)度驅動(dòng)狀態(tài),患者自身的組織和器官就會(huì )受到損害,這往往是致命性的。
中國那項初步研究的理論基礎是MSC可能有助于對抗細胞因子風(fēng)暴。MSC是一種多能細胞,存在于身體的各個(gè)部位,包括骨髓、胎盤(pán)和臍帶等,據報道具有免疫調節能力。事實(shí)上,基于這種能力,從捐獻者身上分離出來(lái)的MSC經(jīng)過(guò)培養增殖后,作為實(shí)驗性療法被注入患者體內,用于治療多種不同疾病。比如,目前正在進(jìn)行臨床試驗,用于研究利用MSC治療急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)---肺部積液導致嚴重缺氧。ARDS是細胞因子風(fēng)暴的一種常見(jiàn)表現,也是許多COVID-19患者的死亡原因。
Mummery說(shuō),但是有效調節免疫反應的證據“并不那么有力”,“許多臨床試驗的結果顯示在臨床結局方面并不顯著(zhù)?!彼f(shuō),MSC的來(lái)源組織方面也有很大的變化,因此注射的細胞類(lèi)型也有很大的差異。作用機制還不清楚。至于它們是否起作用,她說(shuō),“有相信的,也有不相信的?!?/span>
作為一名研究細胞因子風(fēng)暴的專(zhuān)家,美國阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的Randy Cron指出,目前已經(jīng)有其他治療細胞因子風(fēng)暴的藥物在臨床試驗中,包括托珠單抗(tocilizumab),它最近在中國和美國被批準用于治療嚴重的COVID-19病例。他說(shuō),鑒于MSC治療是更為實(shí)驗性的,因此對于COVID-19治療,“我首先想到的并不是MSC”,但是“如果它起作用的話(huà),那么它就會(huì )起作用”。Cron與某些制造治療細胞因子風(fēng)暴的藥物的制藥公司有聯(lián)系。
在日本,MSC經(jīng)被批準用于治療另一種形式的細胞因子風(fēng)暴,即移植物抗宿主病,在美國也在等待這種批準。也有一些臨床試驗開(kāi)始測試利用MSC治療COVID-19的好處。
美國羅格斯大學(xué)干細胞研究員、開(kāi)發(fā)MSC治療技術(shù)的CytoStormRx公司首席科學(xué)官Martin Grumet說(shuō),“有很多間接證據提示著(zhù)[MSC]應當在這個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用?!盙rumet并沒(méi)有參與中國那項研究,但他認為這些數據看起來(lái)很有希望。
利用MSC治療COVID-19的臨床結果
在發(fā)表在A(yíng)ging and Disease期刊上的那項中國研究中,7名COVID-19患者---1名危重患者、4名重癥患者和2名癥狀較輕的患者---接受MSC靜脈注射,在所有病例中,這些患者在14天的觀(guān)察期結束時(shí)都得到了康復,其中的一些患者出院。相比之下,在安慰劑對照組的3名患者中,有1名患者死亡,1名患者出現ARDS,1名患者病情穩定。
愛(ài)爾蘭國立大學(xué)的Daniel O'Toole(未參與這項研究)指出,治療結果最差的兩名患者(1人死亡和1人出現ARDS),都比治療組中年齡最大的受試者大10歲左右。他說(shuō),“非常確定的是,[COVID-19患者的死亡率] 與年齡的關(guān)系可能比任何因素都大”,這表明這可能導致這些研究結果出現了偏差。O'Toole沒(méi)有任何利益沖突需要聲明。
除了這7名患者外,在2月底提交給預印本網(wǎng)站ChinaXiv的一篇論文中,一名65歲的女性COVID-19患者接受了MSC治療。她的病情也得到了改善,但是,Cron說(shuō),“至少從許多實(shí)驗室標志物來(lái)看,這名患者在接受MSC[治療]之前,病情正在好轉?!币虼?,他說(shuō),這一結果“沒(méi)有說(shuō)服力”。
作為發(fā)表在A(yíng)ging and Disease期刊上的那篇論文的一名作者,美國北德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心的Kunlin Jin說(shuō),“我們理解這只是少數病例?!钡?,從結果來(lái)看,“我們可以看到,MSC是治療COVID-19患者的一種非常有希望的方法”。
美國加州大學(xué)戴維斯分校干細胞生物學(xué)家Paul Knoepfler在發(fā)生給《科學(xué)家》雜志的一封電子郵件中寫(xiě)道,他“完全不相信”。這種疾病是如此的多變而且研究人數也是如此之少,“以至于他們無(wú)法從少數病人那里得到任何關(guān)于療效的信息”。他補充說(shuō),他們甚至沒(méi)有真正表明這種方法是安全的。鑒于MSC被認為可以抑制免疫力,“也存在MSC可能會(huì )削弱人體對新型冠狀病毒的整體免疫反應的風(fēng)險”。Knoepfler沒(méi)有利益沖突需要聲明。
Mummery說(shuō),“令人欣慰的是,[在]向這些患者注射MSC后,他們并沒(méi)有突然全部死亡?!辈贿^(guò),她同意Knoepfler的觀(guān)點(diǎn),認為現在確定安全性還為時(shí)過(guò)早。雖然MSC一般被認為是安全的,而且患者的耐受性也很好,但“我們不知道在這個(gè)特殊的患者群體中,安全性記錄如何?!?/span>
醫生們可能很快就會(huì )獲得更多關(guān)于安全性和療效的數據。Lin告訴《科學(xué)家》雜志,他的團隊如今獲得了24名經(jīng)過(guò)MSC治療的患者的未發(fā)表數據,他聲稱(chēng),這些患者的病情都有所好轉。而FDA最近批準了這種治療方法(針對極端病例和臨床試驗),再加上全世界范圍內招募COVID-19患者參加現有的利用MSC治療ARDS的臨床試驗,這意味著(zhù)臨床數據可能會(huì )很快就會(huì )公布。O'Toole說(shuō),“不幸的是,我懷疑很快就會(huì )有大量患者出現,這是因為除了COVID-19 ARDS患者,重癥監護室(ICU)很可能不會(huì )有其他的患者?!?/span>