近日，慢性發表在《World journal of stem cells》上的腎病一篇綜述[1]，概述了干細胞療法在腎臟疾病中的將成應用及其最新進展，指出干細胞療法在腎臟疾病再生醫學領域具有巨大潛力。為全
據世界衛生組織（WHO）估計，球第全世界每年有多達1000萬人死于腎臟疾病，大死到2040年，因新慢性腎病（CKD）預計將成為全球第五大死因。綜述臟疾治療目前腎臟疾病的闡述常規治療是藥物，但這些藥物只能延緩疾病進展，干細不能逆轉病情的胞腎病發展。研究表明，慢性干細胞療法具有治療腎臟疾病的腎病作用，可減輕腎臟損傷，將成同時改善腎小球和腎小管的為全功能和結構，有望治愈、逆轉或減輕腎臟疾病。
No.1 不同類型干細胞治療腎臟疾病
近年來，包括胚胎干細胞、內皮祖細胞、間充質干細胞等不同類型的干細胞均被應用到了腎臟疾病的治療研究當中。
胚胎干細胞（ESC）是具有無限分化潛能的多能細胞。研究表明，將胚胎干細胞直接植入小鼠胚胎腎培養物可產生胚胎干細胞衍生的腎小管和近端腎小管細胞。將胚胎干細胞暴露于特定的誘導劑或因子也會使得細胞在體外分化成腎系細胞。但是，胚胎干細胞衍生的分化細胞本質上是同種異體的，可以表達特定的表面蛋白來觸發受體的免疫系統。因此，如果同種異體移植物未能與受體實現免疫相容性，則可能會出現急性和慢性排斥反應或移植物抗宿主病。
圖1（來自文獻[1]）：腎臟及其主要成分。A：腎；B：腎單位的放大倍數；C：腎小體；D：腎小球。足細胞、系膜細胞和毛細血管內皮細胞是腎小球結構的一部分。
第二類是內皮祖細胞（EPC）。內皮祖細胞在維持血管完整性和修復任何形式的內皮損傷方面具有重要作用。內皮祖細胞可以從不同的細胞來源中分離出來。內皮祖細胞療法的有益效果已在急性腎損傷、慢性腎病和腎動脈狹窄等動物模型中得到研究證實。
在干細胞治療腎臟疾病的治療研究中，最常用的是間充質干細胞。
多年來，研究人員發現間充質干細胞（MSCs）可以從各種器官或組織中分離出來，如脂肪組織、臍帶、胎盤、外周血、羊水和骨骼肌。間充質干細胞是激活受損腎臟再生的最有效的細胞群類型之一，大量研究表明，間充質干細胞既可以分化為一般的腎細胞[4]，也可以特異性分化為腎成分細胞，如腎上皮細胞、系膜細胞和內皮細胞。
臨床前研究已證明間充質干細胞在急性腎損傷和慢性腎病動物模型中的治療潛力[5]。根據對70多篇文章的系統評價證實：間充質干細胞是治療實驗性慢性腎病最有效的細胞群之一[4]。同時，在一項涉及慢性和急性腎損傷動物模型的薈萃分析中，盡管給藥方式不同（動脈、靜脈或腎臟），間充質干細胞仍能使得腎臟再生[5]。
No.2 干細胞治療腎臟疾病的臨床轉化
許多動物實驗證明了干細胞療法對腎臟疾病的有效性，然而由于動物模型和人體生理學的不同，干細胞治療腎臟疾病的臨床轉化仍然需要一定的時間。
截至2021年3月，美國國家醫學圖書館注冊了40多項正在進行或已完成干細胞治療腎臟疾病相關的臨床試驗，大多數使用的是間充質干細胞。
表格1（來自文獻[1]）：基于間充質干細胞和內皮祖細胞的腎臟疾病治療臨床試驗
在這些試驗中，有使用來自不同組織來源（骨髓、脂肪、臍帶等）的間充質干細胞。在其中的一項研究中，患有術后急性腎損傷高風險并接受心臟手術的患者接受了同種異體骨髓來源的間充質干細胞（BM-MSC），患者在施用間充質干細胞后沒有出現副作用，間充質干細胞還保護患者免受術后早期和晚期腎功能惡化[6]。
同時，目前已經進行了多個間充質干細胞治療慢性腎病的人體試驗。根據一項評估自體脂肪間充質干細胞（AD-MSCs）治療慢性腎病的安全性和臨床可行性的初步研究報告所述，這些細胞療法是安全的并且沒有產生任何不良反應[8]。
這些數據表明，移植間充質干細胞是安全的、耐受性良好的，并且在免疫抑制方案的基礎上，間充質干細胞可以發揮增強抑制腎移植后宿主免疫反應的作用。不過，也有一些研究得出不一致的結論，因此未來仍然需要開展更多的研究來探討間充質干細胞治療不同腎臟患者的療效。
No.3 展望：干細胞治療仍需突破
干細胞已經被廣泛應用到多系統疾病的治療研究當中。在腎臟疾病領域，臨床前以及現有的一些臨床研究數據均顯示了干細胞治療的安全性和有效性。然而，干細胞治療腎臟疾病的臨床轉化仍然需要克服許多障礙，例如對腎臟疾病的副作用仍需進一步研究，現有的初步結果仍缺乏長期隨訪數據等等。
而事實上，針對其他疾病的干細胞療法在臨床轉化時也同樣面臨類似的問題。不過，隨著干細胞臨床試驗在全球如火如荼的開展，干細胞治療腎臟等多種疾病的臨床轉化也將迎來新的進展和突破。
[1] Wong C. Y. (2021). Current advances of stem cell-based therapy for kidney diseases.World journal of stem cells,13(7), 914–933. https://doi.org/10.4252/wjsc.v13.i7.914
[2] Pang, P., Abbott, M., Chang, S. L., Abdi, M., Chauhan, N., Mistri, M., Ghofrani, J., Fucci, Q. A., Walker, C., Leonardi, C., Grady, S., Halim, A., Hoffman, R., Lu, T., Cao, H., Tullius, S. G., Malek, S., Kumar, S., Steele, G., Kibel, A., … Siedlecki, A. M. (2017). Human vascular progenitor cells derived from renal arteries are endothelial-like and assist in the repair of injured renal capillary networks.Kidney international,91(1), 129–143. https://doi.org/10.1016/j.kint.2016.07.037
[3] Patschan, D., Schwarze, K., Henze, E., Patschan, S., & Müller, G. A. (2016). The endothelial-to-mesenchymal transition and endothelial cilia in EPC-mediated postischemic kidney protection.American journal of physiology. Renal physiology,310(7), F679–F687. https://doi.org/10.1152/ajprenal.00306.2015
[4] Ardeshirylajimi, A., Vakilian, S., Salehi, M., & Mossahebi-Mohammadi, M. (2017). Renal Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Seeded on Nanofibrous Scaffolds Improved by Human Renal Tubular Cell Lines-Conditioned Medium.ASAIO journal (American Society for Artificial Internal Organs : 1992),63(3), 356–363. https://doi.org/10.1097/MAT.0000000000000470
[5] Wang, Y., He, J., Pei, X., & Zhao, W. (2013). Systematic review and meta-analysis of mesenchymal stem/stromal cells therapy for impaired renal function in small animal models.Nephrology (Carlton, Vic.),18(3), 201–208. https://doi.org/10.1111/nep.12018
[6] T?gel, F. E., & Westenfelder, C. (2012). Kidney protection and regeneration following acute injury: progress through stem cell therapy.American journal of kidney diseases : the official journal of the National Kidney Foundation,60(6), 1012–1022. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2012.08.034
[7] Swaminathan, M., Stafford-Smith, M., Chertow, G. M., Warnock, D. G., Paragamian, V., Brenner, R. M., Lellouche, F., Fox-Robichaud, A., Atta, M. G., Melby, S., Mehta, R. L., Wald, R., Verma, S., Mazer, C. D., & ACT-AKI investigators (2018). Allogeneic Mesenchymal Stem Cells for Treatment of AKI after Cardiac Surgery.Journal of the American Society of Nephrology : JASN,29(1), 260–267. https://doi.org/10.1681/ASN.2016101150
[8] Villanueva, S., González, F., Lorca, E., Tapia, A., López, V. G., Strodthoff, R., Fajre, F., Carre?o, J. E., Valjalo, R., Vergara, C., Lecanda, M., Bartolucci, J., Figueroa, F. E., & Khoury, M. (2019). Adipose tissue-derived mesenchymal stromal cells for treating chronic kidney disease: A pilot study assessing safety and clinical feasibility.Kidney research and clinical practice,38(2), 176–185. https://doi.org/10.23876/j.krcp.18.0139
[9] Makhlough, A., Shekarchian, S., Moghadasali, R., Einollahi, B., Hosseini, S. E., Jaroughi, N., Bolurieh, T., Baharvand, H., & Aghdami, N. (2017). Safety and tolerability of autologous bone marrow mesenchymal stromal cells in ADPKD patients.Stem cell research & therapy,8(1), 116. https://doi.org/10.1186/s13287-017-0557-7
