姜海燕，曲 波，金世柱

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二臨床醫(yī)院消化內(nèi)科，黑龍江哈爾濱150086

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)至今病因未明，發(fā)病機制復雜，近年來，其發(fā)病率在我國有逐年上升趨勢。雖然我國仍未有以人群為基礎的IBD流行病學調(diào)查報告，但近十年來有關(guān)臨床報道及系統(tǒng)分析研究表明IBD病例數(shù)量上升了約3.1倍，其中潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)患病率約為11.6/10 萬，而克羅恩病(Crohn’s disease，CD)患病率則為1.38/10萬［1］。IBD病程遷延、反復發(fā)作，多數(shù)患者因疼痛使生活質(zhì)量受到嚴重影響，而迄今為止還沒有徹底治愈IBD的方法，這使得廣大學者都在尋求一種新的治療途徑，其中干細胞移植給IBD的臨床治療帶來了全新的思路。

1 干細胞

干細胞具有細胞不對稱分裂、自我更新、多向分化的特性。胚胎干細胞是多潛能細胞，在體內(nèi)和體外均具有從3胚層中塑形組織的能力。在不同培養(yǎng)基和生長因子的培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞的能力在培養(yǎng)和分化過程中也被擴展至特殊的表型，這也是使細胞療法獨具魅力的起源。誘導的多能干細胞可以從成體細胞中獲取，在培養(yǎng)物中迫使其成為類胚胎干細胞樣狀態(tài)。類胚胎干細胞和誘導多能干細胞在特殊培養(yǎng)條件下，可以直接轉(zhuǎn)化為其他的表型。誘導的多能干細胞不是從胚胎中獲取的，要避免與人類胚胎相關(guān)的倫理問題產(chǎn)生。未分化的胚胎干細胞和誘導多能干細胞在移植后均能引起胚胎瘤，因此，當胚胎干細胞和誘導多能干細胞用于產(chǎn)生分化細胞時，完全消滅未分化細胞是臨床應用細胞療法的關(guān)鍵一步。相反，成熟干細胞是從發(fā)育成熟的器官中分離出來的，而且在分化潛能方面與胚胎干細胞和誘導多能干細胞相比也更有限。因此，成熟干細胞被認為是多能祖細胞。最被認知的成熟干細胞就是造血干細胞，它可以從骨髓中濃縮或者是從外周血中收集。在移植入適當?shù)氖荏w者體內(nèi)后，造血干細胞就會重組和修復所有成熟的血系。骨髓干細胞移植治療淋巴瘤和其他的血液疾病已被人們所接受［2］。而對于面臨著其他難治的和致命的血液疾病，骨髓移植的風險相比感染、出血和移植物抗宿主病還是有優(yōu)勢的。間充質(zhì)干細胞是成熟干細胞的一個完全不同的種類，間充質(zhì)干細胞可以從骨髓、軟骨和脂肪中得來［3］。間充質(zhì)干細胞在脂肪、軟骨和骨這類中胚層組織中的分化潛能可能更受限制。移植間充質(zhì)干細胞并不重組造血細胞系，但是卻改變了宿主的免疫應答。

2 干細胞與IBD的關(guān)系

2.1 IBD的治療研究現(xiàn)狀 IBD可被認為是自身免疫性疾病，由消化道中不適當?shù)拿庖叻磻挚棺陨斫M織引起。主要的臨床治療就是聯(lián)合應用如5-氨基水楊酸的抗炎藥和免疫抑制劑，包括像皮質(zhì)類固醇和免疫抑制劑類的硫唑嘌呤。新的藥物，包括像抗腫瘤壞死因子和α-4整合蛋白，這些藥物更適用于應用標準的免疫抑制劑后無緩解的患者。盡管有這些治療措施，但是IBD的死亡率仍很高。糖皮質(zhì)激素對于維持IBD的持續(xù)緩解并不十分有效，而且會引起眾所周知的負面效應，這樣就需求新的治療途徑。

近些年的研究表明，免疫系統(tǒng)的失調(diào)在IBD的發(fā)病機理中扮演主要角色。復雜的基因組聯(lián)合研究涉及到一系列細胞活素類和它們受體的信號傳導［4］。包括像基因編碼 NOD2/CARD15、IL23R、TNFSF15［5-6］和IL-10R［7］中的變異體這樣的報道。在無菌條件下培養(yǎng)的遺傳易感性小鼠不易得病，表明了腔內(nèi)菌群的必要性。經(jīng)典實驗表明IBD可以通過繼承性轉(zhuǎn)移致病T細胞而在小鼠體內(nèi)傳輸。在易感宿主體內(nèi)，對黏膜菌群的免疫應答的不當和延長，可由調(diào)控T細胞限制自身受體T細胞活性的失活而導致［8］。當骨髓從IL-10敲除的小鼠體內(nèi)移植入野生型受體體內(nèi)時，并不轉(zhuǎn)移IBD，在IL-10敲除的小鼠體內(nèi)移植入正常的骨髓后，結(jié)腸炎得到顯著改善。在IL-10缺乏的小鼠體內(nèi)移植正常骨髓后，結(jié)腸炎得到改善，但主要歸因于受體衍生上皮下肌纖維母細胞的移入［9］。曾有案例報道了人類可能過繼性轉(zhuǎn)移IBD，這例女性患者是因霍奇金淋巴瘤而接受了骨髓移植治療，盡管她先前沒有IBD的病史，但是卻在同種移植骨髓干細胞后6個月發(fā)生了嚴重的爆發(fā)性Crohn’s結(jié)腸炎。而干細胞的供體者并沒有個人或家族性的IBD病史，基因分析表明供體者而不是受體者，在NOD2/CARD15基因上攜帶CD相關(guān)的多態(tài)性。供體者和受體者在IBD3基因位點上都有很多的HLA級Ⅲ單元的錯配［10］。病人在長期的非IBD免疫條件下，應用了自體或異體造血干細胞移植來治療無相關(guān)性的惡性腫瘤，后來有了顯著好轉(zhuǎn)，這些意外的收獲致使造血干細胞移植成為了補救治療，治療標準免疫抑制劑治療耐受的免疫疾?。?1］。與此相同，因其他原因而進行骨髓移植的病人中IBD意外得到緩解，這也致使骨髓移植治療 IBD成為了新的策略。

2.2 骨髓干細胞移植治療IBD的可能機制 干細胞根據(jù)發(fā)育階段不同分為胚胎干細胞和成體干細胞。成體干細胞包括造血干細胞、間充質(zhì)干細胞、腸道干細胞等［12］。腸道上皮干細胞具有持續(xù)更新與分裂增殖能力，能修復受損腸道黏膜并恢復正常功能，因此骨髓干細胞移植增強了腸道上皮修復能力。另外，干細胞可能調(diào)節(jié)腸道免疫，目前認為間充質(zhì)干細胞移植可分化為具有功能的間質(zhì)和非間質(zhì)細胞來修復受損組織;其次，它具有免疫抑制能力，可抑制T、B淋巴細胞的活化，降低樹突狀細胞抗原呈遞作用和它們的功能［13］。

2.3 IBD的兩個干細胞移植治療方法

2.3.1 自體骨髓干細胞移植:在自體造血干細胞移植后，IBD得到緩解的第1例報道是一位41歲的女性患者。有20多年的CD造瘺史的非霍奇金淋巴瘤患者。她的非霍奇金淋巴瘤由化療和自體骨髓干細胞移植來治療。骨髓移植6個月后，淋巴瘤癥狀得到緩解，而CD癥狀也是在這么多年來第一次得到緩解。推測CD得到改善歸因于骨髓移植，而且推斷CD不是自體骨髓移植的絕對禁忌證［14］。更多的無對照研究報道了患者IBD得到臨床意義上的緩解，這些患者是接受化療和自體骨髓干細胞治療同時伴發(fā)惡性腫瘤的。基于應用干細胞動員、原始粒細胞和自體干細胞治療有CD和惡性腫瘤的患者的成功，這種方法已嘗試作為無惡性腫瘤患者IBD的補救治療。那些研究報道中的患者有活躍的，難治的，伴有并發(fā)癥的CD。Oyama等［15］報道12例患者中有11例達到臨床緩解，與此同時，Cassinotti等［16］報道4例患者中有3例達到臨床緩解。這種方法有效地使免疫抑制作用發(fā)揮顯著，使自體淋巴細胞和骨髓細胞增多。這一方法的有效性與T細胞活性失調(diào)抵抗黏膜自身抗原的模型是一致的，這正是在IBD的發(fā)病機理中所扮演的主要角色。自體骨髓干細胞移植后復發(fā)疾病的缺乏表明，促炎T細胞反應的阻斷可充分打破自身反應性的非適應性循環(huán)。然而，報道的病例數(shù)非常小而且無對照。這一方法的成功可能因報道的偏倚而被估計過高，因為治療學不足和治療相關(guān)不利事件很少被報道。1例自體骨髓干細胞移植治療非霍奇金淋巴瘤的患者，CD得到緩解后8年又出現(xiàn)了再復發(fā)，可見長期的隨訪也很有必要［17］。盡管有這些限制，在一組即使最有效治療方案下也耐受的患者中，他們的臨床緩解還是很令人驚嘆的。盡管有發(fā)病率和間期敗血癥、出血的死亡率的風險，原粒細胞和自體造血重建還是非常顯著的，而對于這些常規(guī)治療失敗并且愿意接受自體骨髓移植的病人來說，一個謹慎的計劃、前瞻性的臨床試驗還是應該有所保證的。

2.3.2 同種異體干細胞移植:Lopez-Cubero等［18］報道了6例接受同種異體骨髓干細胞移植治療的并發(fā)CML或AML的CD患者，所有患者都進行了白血病的多種藥物聯(lián)合化療。移植條件包括環(huán)磷酸銨和總體照射。同種異體移植的供體細胞是所有HLA匹配者，而不是T細胞缺乏。CD的活動度不能用于移植97天后死于敗血癥的AML患者的評估。在5例幸存者中，有4例患者在隨后的4～15年其CD癥狀得到了緩解。這4例患者皮膚和(或)肝臟的急性和慢性抗宿主反應都做了記錄。Ditschkowski等［19］做了一項關(guān)于因AML、CML和白血病接受同種異體骨髓干細胞移植7例CD患者和4例UC患者的回顧性觀察。5例CD患者有腸瘺或腸道狹窄史。在BTM之前，5例患者有不活躍的腸道炎癥，另外6例在癥狀、內(nèi)窺鏡觀察或組織學有輕度或低活躍腸道炎癥?；?、供體骨髓條件、移植方案具有多樣性。1例患者在移植半年內(nèi)死于肺部真菌感染，存活的10例患者除1例有輕度CD外，其余9例患者在平均34個月內(nèi)(3～117個月)腸道炎癥得到了緩解。8例患者有1或2級抗宿主反應，并應用激素后得到了控制。沒有患者發(fā)展為嚴重或慢性抗宿主反應。最近的報道指出早期急性小腸結(jié)腸炎患者IL10-RA和IL-10RB的基因失活，1例IL-10RB基因突變的患者患有標準療法難治的腸瘺，他接受HLP匹配的無IL-10RB基因突變的供體進行了骨髓移植治療。他得到了供體全部的造血功能的嵌合，而且他在激素治療后移植抗宿主反應輕微。移植后1年多，他的腸道炎癥完全得到了控制。在這個病例中，有基因突變潛在的IBD很易鑒別，且自體移植無效。沒有基因突變的HLA匹配的兄弟姐妹捐贈者是可以的，所以同種異體移植是符合倫理道德的，并且具有實用性。由于相比自體移植，同種異體干細胞移植后受體的移植相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)病率更高，所以，目前尚沒有腸道炎癥的同種異體骨髓干細胞移植的臨床前瞻性研究。

3 移植的間充質(zhì)干細胞在體內(nèi)的命運

全身輸入的間充質(zhì)干細胞將移行至損傷和炎癥部位。間充質(zhì)干細胞自己找到路的機理尚不完全清楚，可能在不同組織中涉及到化學增活素和他們的受體的交互作用［20-21］。干細胞治療的目標需要了解移植細胞的命運，這依靠于給藥的劑量和途徑。如果間充質(zhì)干細胞可以歸巢到受損組織，則全身給藥即可。若為達到療效而需求高水平的組織移植物移入，則應局部給藥。為了研究這一問題，在標記的同系基因型的大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞在培養(yǎng)基中傳代，通過動脈、靜脈，或者是腹腔注射傳到普通大鼠體內(nèi)然后做全身伽馬成像。給藥后立即追蹤主要集中在肺和肝。48 h后主要追蹤到肝［22］，這一方法的主要限制是個體器官檢查不夠詳盡，并且活供體細胞和正被清除的死細胞碎片無法區(qū)別開來。另一方法是監(jiān)督1周后骨髓干細胞轉(zhuǎn)運，就是用鐵粒子在培養(yǎng)基中標記細胞，然后用核磁共振檢測它們在體內(nèi)的分布。用這一方法，單個骨髓干細胞可以在脾注射后在肝臟中通過核磁被檢測出來。

4 干細胞治療IBD可能的危險和需要解決的問題

4.1 干細胞治療的風險 自體或者同種異體造血干細胞移植的風險已經(jīng)眾所周知，包括出血、敗血癥和移植物抗宿主疾病。產(chǎn)生臨床等級的人干細胞用于治療也需要嚴格排除感染細菌和病毒疾病。與造血細胞不同的是，骨髓干細胞必須在良好的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)，并嚴格控制質(zhì)量。在已經(jīng)發(fā)表的文章里，人干細胞來自自身供體或者正常的同種異體供體。感染疾病或者惡性病用自體干細胞治療的風險應該是比較低的。用同基因的造血或者器官移植，也有一個小的風險，即惡性病從供體轉(zhuǎn)移到受體。干細胞本身可能產(chǎn)生腫瘤，盡管這方面的證據(jù)有限。在一篇報道中，為了追蹤細胞使用編碼螢火蟲熒光素酶或者DsRed2的非病毒載體進行鼠骨髓干細胞移植，一同輸入受輻射的受體。意外的是，幾個發(fā)展成肉瘤的鼠干細胞來源于肺或者是肢體末端［23］。這些報道提示干細胞來源的腫瘤形成可能是一個隱患，而且最好避免干細胞的長期培養(yǎng)。同種異體干細胞對移植物抗宿主病的抑制，可能同時降低移植物抗腫瘤反應，因此有必要隨訪用干細胞治療的患者血液病的長期發(fā)生率。

4.2 干細胞治療面對的問題 干細胞移植治療最佳時機的選擇;移植適應證的選擇;合理的預處理方案;自體移植物去除T淋巴細胞的利弊;如何進行個體化治療;并發(fā)癥的防治;移植后激素減量的方法;移植后免疫重建的研究;干細胞移植后在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程及機制［24］;如何進一步提高移植成功率等都是未來研究的方向等。

5 總結(jié)

自體或者異體骨髓移植治療難治性IBD仍然是實驗性的。這個方法應該限制給嚴重疾病的患者用，最好在恰當?shù)呐R床試驗設計情況下執(zhí)行。全身的免疫調(diào)節(jié)干細胞治療不用在受體內(nèi)長期植入，也不需要額外的免疫抑制。全身干細胞治療能否長期緩解IBD仍需要臨床試驗來驗證。一期和二期研究還沒有關(guān)注安全性，尤其對于腫瘤的形成。對于臨床難治的CD瘺，局部應用干細胞來提高其治愈率可能是很有效的方法，但也需要在臨床試驗中作進一步研究。隨著技術(shù)的創(chuàng)新，治療經(jīng)驗的豐富，會有更多患者得到更好的救治，干細胞移植治療在IBD中的應用將仍是消化系疾病的熱點，相信不遠的將來應用干細胞移植治療IBD將會成為必然趨勢。

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