骨髓间充质干细胞移植在肾移植患者中的应用价值

骨髓间充质干细胞移植在肾移植患者中的应用价值赵纪强 李飞 朱伟 彭灵 任长发 刘洲*（中国人民解放军第 458 医院 广州市 510060）摘摘 要：目的要：目的：探讨骨髓间充质干细胞移植在慢性移植肾损伤和移植后糖尿病治疗价值。方法方法：对2 例肾移植术后慢性移植肾损伤和 2 例肾移植术后糖尿病患者分别应用介入方法行骨髓间充质干细胞治疗，术后规律监测血肌酐、空腹血糖、毒副作用等指标。结果结果:1 例患者血肌酐较术前明显下降，恢复正常范围。1 例患者血肌酐较术前下降约 28%，完全停用胰岛素，仅口服一种降糖药，空腹血糖水平正常范围。1 例血肌酐较前下降约 10%，胰岛素用量减少。1 例血肌酐无明显下降。干细胞移植治疗后 3 例发生低热，3 天内体温恢复正常。无移植肾排斥反应、出血、过敏等不良反应。结论：结论： 骨髓间充质干细胞移植在慢性移植肾损伤和移植后糖尿病治疗中具有重要的潜在应用价值，但手术适应证、治疗时机、骨髓间充质干细胞剂量、疗程以及长期效果仍需要进一步研究。关键词：关键词：肾移植 骨髓间充质干细胞 慢性移植物损伤 移植后糖尿病肾移植是治疗终末期肾病有效手段之一，而术后各种免疫和非免疫因素常导致慢性移植物损伤，以及各种移植相关的并发症常使移植物和患者存活率降低。目前对慢性移植物损伤尚缺少有效的治疗方法，而骨髓间充质干细胞移植在慢性肾脏疾病的组织修复中显现了突出的优势。研究显示，异基因的骨髓间充质干细胞不但可以进入受体的免疫器官，且可以较长时间存在。骨髓间充质干细胞对同基因正常、异基因正常和异基因自身免疫病的个体均有一定程度的免疫调节作用1。2011 年我科对 4 例肾移植术后血肌酐升高，常规治疗方法无明显改善的患者施行骨髓间充质干细胞移植治疗，现报告如下。材料和方法一、 患者资料 患者 1,2 肾移植术后均超过 10 年，血肌酐缓慢升高 1 年余。2 年前患者 1 血肌酐升高到200umol/L 时，行移植肾穿刺活检病理示慢性移植肾排斥反应；彩超示移植肾血流稀疏，肾动脉血流阻力升高。患者 3 肾移植术后出现糖尿病，而血肌酐正常范围。患者 4 为原发性 II 型糖尿病，肾移植术后血肌酐缓慢升高 1 年。患者一般资料见表 1.表 1.患者一般资料和免疫用药方案 免疫抑制剂方案(mg)患者性别年龄(yrs)体重(Kg)肾移植术后时间(mons)CsA FK506 MMF Pred C0(ng/ml)1女4550.9 13625-250518.12女3640.1 127-125057.033男5675.5 30110-5005173.44男4849.2 136110-500592.2二、骨髓间充质干细胞来源及制备治疗用骨髓间充质干细胞购自广州华大生物医学应用技术研究院。其来源于健康供者的异基因骨髓间质干细胞，其制备按照 I 类生物制剂国家标准进行，骨髓间充质干细胞终浓度为 2-3107/20ml.三、骨髓间充质干细胞移植方法术前均详细告知患者及其家属骨髓间充质干细胞移植的治疗意义、相关风险、可能并发症，签署手术知情同意书后，应用介入放射学施行靶器官超选择性干细胞移植手术。术前将 1-2108骨髓间质干细胞用生理盐水 250-500ml 稀释，低温保存备用。手术取移植肾同/对侧股动脉穿刺置入导丝，在荧光屏监视下推送造影导管至靶器官(移植肾或胰腺)动脉入口处，拔除导丝，经造影导管注入少量“碘海醇” ，确定导管尖端位置，再次将导管尖端向靶器官动脉入口处送入 1cm,将稀释后 1-2108骨髓间充质干细胞经导管注入移植肾。而对患有糖尿病的肾移植患者，则将稀释后 1-2108骨髓间充质干细胞经导管分次经胃十二指肠动脉、肠系膜上动脉、主动脉弓、移植肾动脉注入相应靶器官。术比拔除导管、外鞘后穿刺口加压包扎。术后常规监测患者血压、体温、尿量，移植肾区及股动脉穿刺孔有无肿胀、疼痛。规律复查患者血肌酐、空腹血糖等指标。结果 三例患者行骨髓间充质干细胞移植治疗后血肌酐较治疗前下降，有效率 75%，其中 1 例患者术后血肌酐降至正常范围，随访 3 月，患者血肌酐仍维持在 110umol/L 水平；1 例慢性移植肾排斥反应患者血肌酐无明显改善(表 2)。2 例肾移植术后糖尿病患者经治疗后空腹血糖水平降至正常，胰岛素用量较前减少，其中一例完全停用胰岛素，仅口服“糖适平” ，空腹血糖水平 5-6mmol/L，无明显不适。3 例患者术后出现发热，均为低热，体温最高 37.4，3 天后体温正常。术后患者内血肌酐出现小幅度升高，1 例最高升高约 30%，3 天后均下降，2 例较术前明显下降。围手术期未发现移植肾排斥、移植肾或胰腺疼痛不适；无出血、皮下血肿等症状。表 2. 患者干细胞移植治疗前后血肌酐、空腹血糖和胰岛素用量变化术前 术后患者编号 1 天 3 天 1 周 4 周 8 周 12 周1血肌酐680 7106726726946947722血肌酐158 1601541381171081173空腹血糖6.3 5.26.06.0胰岛素(iu/d)60 606056484848血肌酐129 13510990981101034空腹血糖7.28. 17.68.7胰岛素18 181816000血肌酐418 541420444310350330血肌酐：umol/L；空腹血糖：mmol/L;讨论骨髓间充质干细胞由于具有多向分化潜能、低免疫原性、独特的免疫调节功能逐渐使其理想的细胞治疗材料，展现了在各种肾脏疾病细胞替代治疗中的良好应用前景，并成为移植治疗中的研究热点。骨髓间充质干细胞可以抑制淋巴细胞功能，增加骨髓间充质干细胞的剂量可使这种抑制效应增强2。 大量研究显示，骨髓间充质干细胞移植通过复杂的自分泌和旁分泌机制间质干细胞发挥治疗性作用，其中包括生长因子、细胞因子、促有丝分裂因子、抗凋亡、抗炎、血管生发因子等，可以改善肾移植动物的缺血性肾损伤3-5。Kunter 等6给 Thy1 大鼠左肾动脉注射荧光标记的骨髓间充质干细胞，于注射后 2d 即可在 20%50%的肾小球内观察到荧光标记的骨髓间充质干细胞，并伴随着系膜溶解减少，肾小球内细胞增生。在急性肾功能衰竭小鼠灌注骨髓间充质细胞后，骨髓间充质干细胞集中分布于肾小管上皮并表达细胞角蛋白7，同时骨髓间充质干细胞可分化成成熟的肾小管细胞，并参与缺血性肾小管细胞的修复8。 骨髓间充质干细胞免疫原性低，仅低水平表达人类主要组织相容性类分子，而不表达人类主要组织相容性类分子。在本组患者中，术后 3 例发生低热，2-3 天后体温即正常，未发生明显的过敏或移植物排斥反应。骨髓间充质干细胞通过不同途径进入肾脏，所产生的组织修复作用具有明显差异，通过肾动脉注射，骨髓间充质干细胞在肾脏中的分布更广泛，对同种异基因肾脏急性排斥反应所形成的肾小管、肾小球以及肾脏小动脉损伤修复作用更强9.因此，我们采用介入放射学技术，经移植肾动脉注入骨髓间充质干细胞，更便于干细胞短期集中弥漫分布于肾脏中，可能更有利于慢性肾损伤的修复。术中或术后未发生明显的出血、血栓，移植肾栓塞、移植肾功能急性损伤等不良反应。因此采用放射介入学技术经移植肾动脉行骨髓间充质干细胞移植治疗慢性移植肾损伤是安全的。肾移植术后应用免疫抑制剂可能会影响骨髓间充质干细胞移植治疗移植物损伤的效果。在应用环孢素的大鼠肾移植模型中骨髓间充质干细胞移植治疗组与无干细胞移植组比较在存活率和组织学损害方面并无明显改善10,而肾移植术后无应用免疫抑制剂则骨髓间充质干细胞移植治疗则使组织学损害明显改善9.同时，不同免疫抑制剂对骨髓间充质干细胞对肾组织损伤的修复的影响目前仍不明确。因此，我们推断，在慢性移植肾损伤早期应用干细胞移植治疗可能会更有效。当大量肾小球、肾小管、肾小动脉严重损伤，甚至广泛硬化、纤维化后则治疗效果将不会很显著。这可能是本研究中当患者血肌酐仅轻度升高后行干细胞移植治疗，血肌酐水平明显下降，而当病情发展到尿毒症期再行干细胞移植，则肾功能无明显改善的原因。因此，在肾移植患者出现慢性肾功能损伤进行骨髓间充质干细胞移植治疗的时机的选择、治疗后免疫抑制剂的应用需要进步研究。移植后糖尿病是肾移植患者常见并发症之一，主要与术后应用环孢素、他克莫司和皮质激素有关。糖尿病可使处于慢性排斥反应和复发性糖尿病性肾病状态下增加移植物失功的危险。同时糖尿病导致的心血管和外周血管并发症及细菌感染危险的增加，是移植后患者发病率和死亡率升高的主要原因。骨髓间充质干细胞由于多向分化能力及免疫调节能力，使其成为治疗糖尿病或其相关并发症的潜在重要方法11.骨髓间充质干细胞治疗糖尿病主要通过产生胰岛素生成细胞(IPCs)发挥作用，而IPCS 表达多种与胰腺 B 细胞形成和功能的基因，包括高表达胰腺和十二指肠的胰岛素、胰高血糖素，并以葡萄糖依赖模式释放胰岛素12。同时通过骨髓间充质干细胞移植可以治疗糖尿病相关的心血管并发症、糖尿病多神经病变、糖尿病肾病，并促进伤口愈合13。在该研究中，2 例患有糖尿病的肾移植患者进行骨髓间充质干细胞移植治疗，血糖水平均较治疗前明显改善，胰岛素用量减少，其中1 例完全停用胰岛素。因此，骨髓间充质干细胞移植是治疗肾移植后糖尿病患者潜在的重要选择。当然，这种治疗对其他糖尿病相关并发症的治疗作用及长期效果仍需要继续研究。由于骨髓间充质干细胞具有的低免疫原性、多向分化能力、免疫调节能力、易获得性等使其成为治疗多种慢性、急性组织/器官损伤或临床疾病的潜在重要治疗手段。但目前骨髓间充质干细胞移植治疗慢性移植物损伤或并发症研究还不多，因此，骨髓间充质干细胞移植在慢性移植物损伤或移植后糖尿病治疗中展现了令人鼓舞的前景，具有潜在的应用价值。然而其手术适应证、治疗时机、骨髓间充质干细胞剂量、疗程以及长期效果仍需要进一步研究。【参考文献参考文献】1 陈春林, 张仲达. 在体女性盆腔动脉血管网数字化三维模型构建方法及意义J. 中国实用妇科与产科杂志. /yxyy/main/index.php.2011(04) 2 徐玉静,欧阳振波,刘萍,陈春林. 磁共振成像在子宫肌瘤动脉栓塞术中的应用价值J. 中国实用妇科与产科杂志. 2011(04) 3 方驰华,苏仲和. 数字医学技术在胰腺肿瘤诊断和可切除性评估中的研究J. 实用医学杂志. /xyfm/class/. 2010(10) 4 欧阳振波,刘萍,余艳红. 女性骨盆研究进展及意义J. 中国实用妇科与产科杂志. /chuanmei/class/.2010(02) 5 刘萍,余艳红,陈春林,欧阳振波,宋小磊,王宏琢,昌仁民,王建平. 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