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急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是新冠肺炎重症患者的临床表现之一，这也是呼吸机目前在全球供不应求的原因。然而“呼吸机”只能“治标”，目前尚缺乏有效“治本”的手段。干细胞疗法作为一种新兴医疗技术，有望成为对新冠肺炎引发的呼吸窘迫综合征“治本”的方法。小赢今天就带您了解一下这个新方法的应用前景。

世卫组织（WHO）发布的《新冠肺炎临床管理指南》中指出：急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是新冠肺炎重症患者的临床表现之一［1］。目前，在尚无明确的新冠肺炎特效药的情况下，有效缓解ARDS的临床症状是实现对重症患者科学精准救治的重要手段。

要治疗ARDS，
首先要了解形成ARDS的病因。

免疫系统是身体的防线，通常病毒感染都会在免疫系统的防御工事中铩羽而归。然而，当病毒突破防线后，免疫系统会发动更大的反击，甚至能被激活到极限以至失去控制。这时，包括TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12、IFN-α、INF-β在内的细胞因子将大量的出现在血液中，引起极为强烈的炎症反应，以杀死被病毒感染的细胞，医学上将此现象形象的称之为“细胞因子风暴”。

通俗的看，这是一种“杀敌一万，自损八千”的作战方式。具体到新冠病毒感染的重点组织—肺部，如果病毒感染严重，免疫系统可能被过度激活，产生的细胞因子风暴会引发肺部强烈的炎症反应。除了感染了病毒的肺组织细胞，未被感染的正常的肺组织也会在大量细胞因子引起的炎症反应中死亡，肺组织正常的换气功能将受到极大的削弱，从而引发ARDS。ARDS会引发多种并发症，甚至会因呼吸衰竭导致死亡。

今天，我们探讨用干细胞疗法治疗ARDS可行性。主要是采用间充质干细胞，它的免疫源性低，使用时不需配型；来源广泛，从骨髓、脂肪、脐带、胎盘等多种组织中都能获得。它主要具有以下两种功能：

  • 1.调节免疫反应，抑制过度激活的免疫系统，降低组织细胞的损伤。
  • 2.分泌营养因子，降低炎症反应或感染引起的细胞的死亡。

目前，已上市的间充质干细胞产品，主要应用于：抑制免疫系统过度激活引发的移植物抗宿主病或自身免疫病。

干细胞疗法专利技术梳理，为战“疫”助力
全球绝大多数的生物医药相关的科研成果均以专利文献的形式首发。因此可以通过对专利信息的分析，进一步探讨干细胞疗法对于新冠肺炎重症患者的治疗可能性。 


干细胞疗法治疗ARDS以及其他肺部疾病相关专利申请趋势图

经过小赢在专利文献库中钻研发现：最早提出用干细胞疗法治疗肺部疾病的专利申请的申请日是2000年，在中国则是到2005年才出现相关专利申请。随着干细胞技术的不断发展，国内外相关专利申请量一直呈现增长趋势。2017年后我国连续出台了多项引导干细胞产业发展的鼓励政策，在此推动之下，国内干细胞技术的发展进入加速期，专利申请量也呈现赶超国外的趋势。

进一步地，通过对近年来专利申请文献的分析梳理，小赢发现：干细胞疗法在修复肺损伤和治疗ARDS，都是围绕间充质干细胞的两大功能展开的，即降低免疫炎症反应和降低损伤细胞死亡。针对小赢认为有代表性的专利技术，具体分析如下：

在美国上市的Athersys公司研发的干细胞产品MultiStem®，其原始专利申请WO2007056578A1中指出该产品对多种炎性疾病具有治疗潜力。该产品是目前唯一获得美国FDA快速通道指定的ARDS的疗法产品，因此被认为与新冠肺炎的治疗高度相关。该产品的适应症还包括中风和创伤性损伤等疾病。

类似的产品还有美国Osiris公司的干细胞产品Prochymal®，其原始专利申请US20050239897A1中公开了其在治疗肺纤维化疾病的有益效果。

美国Anthrogenesis公司的WO2010060031A1专利申请采用胎盘来源的干细胞用于包括ARDS在内的多种肺组织疾病的治疗。

美国印第安纳大学的WO2010123942A1的专利申请，公开了来源于脂肪的间充质干细胞用于肺损伤疾病的治疗，且其分泌到细胞外的因子可能具有促进肺泡上皮细胞（肺组织中负责气体交换的细胞）存活的作用。

除了上述与干细胞治疗肺部炎症直接相关的专利申请外，其周边的专利申请中所公开的新技术也值得关注。这包括：

  • 1.利用干细胞合成/分泌的多种营养因子，治疗肺损伤。
  • 2. 特定表型或基因修饰干细胞治疗肺疾病。
  • 3.将干细胞直接递送到肺部的设备。


小赢总结了干细胞疗法用于修复肺部损伤及治疗ARDS的代表性专利申请列入下表：

由此可见，干细胞疗法在肺损伤修复以及ARDS治疗方面具有很大潜力。这些专利的开发必将为干细胞疗法应用于治疗危重型新冠肺炎，遏制重症患者的病情进展、降低患者的死亡率提供技术支持。

干细胞疗法战“疫”前景可期

从疫情爆发到现在，间充质干细胞因其独有的治疗效果成为各方关注的焦点，抗疫专家们在各种场合发声推进干细胞疗法，国内数家医疗机构纷纷启动了干细胞治疗新冠肺炎的相关研究，全国先后有22家医疗机构按照《干细胞临床研究管理办法（试行）》要求在中国临床试验注册中心提交了23项干细胞治疗新冠肺炎临床研究备案申请。截止到目前为止，根据ClinicalTrials.gov网站检索结果显示，有22项涉及干细胞疗法治疗新冠病毒的临床研究项目，其中12项为中国医疗机构提交的申请。

干细胞疗法治疗新冠肺炎的进展时间轴

以上报道的发布以及数个临床研究项目的立项已经释放了明确的信号，我国对干细胞疗法用于新冠肺炎的治疗充满了期待，并着重开展干细胞疗法在重症救治方面的临床研究。从我国目前公布的临床研究数据可以看出，干细胞疗法可以有效降低新冠病毒在患者体内引发的剧烈炎症反应，减少肺损伤、改善肺功能，对肺部进行保护和修复，对减轻患者的肺纤维化具有积极作用。同时，干细胞疗法对于防止肺纤维化、改善患者远期预后具有独特的优势［2］。

虽然目前仅有少数重症与重症患者的临床案例，但随着相关研究的广泛开展以及研究成果的不断发表，让我们更有理由期待干细胞疗法将为新冠肺炎重症患者的治疗方案提供新的支持。


本文作者：

审协北京中心医药部 陈莹、韩津


参考文献：

[1]WHO，《Clinical management of severe acute respiratory infection (SARI) when COVID-19 disease is suspected–Interim guidance》，13 March 2020.

[2].Leng, Z. et al, Transplantation of ACE2- Mesenchymal Stem Cells Improves the Outcome of Patients with COVID-19 Pneumonia, Aging and disease. 2020, 11(2):216-228.

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