脐带间充质干细胞治疗放射性肺纤维化的初步探索

发布时间：2018-04-04 17:19

  本文选题：脐带间充质干细胞　切入点：肿瘤细胞　出处：《第三军医大学》2017年硕士论文

【摘要】：研究背景放射性肺损伤是胸部恶性肿瘤(肺癌、食管癌、乳腺癌、胸腺瘤等)进行放射治疗时引起的正常肺组织损伤。美国放射肿瘤治疗协作组(RTO)根据肺损伤发生在放疗后的不同时间分为:放疗后3月内出现的急性放射性损伤(Acute radiation-induced pneumonitis,ARP)和放疗3月后出现的放射性肺纤维化(Radiation-induced pulmonary fibrosis,RPF)[1]。目前用于治疗放射性肺损伤的糖皮质激素、免疫抑制剂和中医药等能够缓解早期症状[2-4],但对晚期的放射性肺纤维化无效。所以迫切需要寻找一个有效的治疗手段。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,因其具有自动归巢到受损部位[5]、分化为组织细胞[6,7]、旁分泌[8-10]等特点广泛用于再生医学领域。现研究最广的MSCs主要来源于脂肪、脐带和骨髓。基础研究发现脐带来源的MSCs(Umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs)较另外两种来源的MSCs具有取材更方便、细胞活力更强[11]、免疫原性更弱[12]、分泌更多细胞因子[13]等优势。目前国内外已陆续开展了一些MSCs治疗肺部疾病(急性呼吸窘迫综合征[14]、特发性肺纤维化[15]、细支气管肺泡炎[16]等)的初步临床研究,均未发生严重不良事件。因上述研究多为小样本研究,其有效性需II期临床研究证实。MSCs治疗上述疾病的移植方法主要有腹腔内[17]、气管[18]、静脉植入[19]三种方式。已有研究者在肺损伤幼鼠模型中证实MSCs经气管植入安全且疗效优于静脉植入[20]。关于MSCs治疗肺部疾病的剂量研究显示单次植入1×106/kg至1×108/kg[14,21,22]之间是安全的。虽然MSCs治疗肺部急慢性疾病的临床研究取得了初步成就,但是目前尚无MSCs治疗RPF的相关报道。已有基础研究结果显示脂肪来源的MSCs通过分泌肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)和前列腺素-2(Prostaglandin 2,PGE-2)降低射线导致的大鼠肺组织纤维化损伤[5];骨髓来源的MSCs能够提高射线辐照小鼠的存活率,肺组织病理学发现MSCs治疗组的胶原沉积减少,MSCs治疗组TNF-α的分泌增加,IL-10的分泌减少[23];因此存在MSCs治疗RPF的可行性。但是MSCs治疗RPF的前提是MSCs或MSCs的条件培养基对原发的胸部肿瘤无增殖促进作用。目前,有关MSCs对肿瘤的影响的研究结果有很多是矛盾的,多数专家认为MSCs对肿瘤细胞增殖促进还是抑制与肿瘤类型[24,25]和MSCs的组织来源[26]密切相关。因此,有必要在进行RPF的临床试验实施前确定我们选用的临床级UC-MSCs或MSCs的条件培养基对肺癌细胞的影响。基于以上背景,为探索UC-MSCs治疗RPF的安全性和有效性。本研究先从细胞水平观察UC-MSCs对RPF原发肿瘤增殖影响,随后从临床水平初步探索UC-MSCs治疗RPF的安全性和有效性,为其进一步临床研究提供理论依据。研究目的1.了解UC-MSCs对肺癌细胞增殖的影响;2.初步探索UC-MSCs治疗RPF的安全性和有效性;3.观察UC-MSCs治疗RPF患者前后血清和支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中IL-6、IL-8、IL-10、TGF-β1等细胞因子的变化。研究内容1.UC-MSCs对肺癌细胞增殖的影响1.1 UC-MSCs条件培养基对肺癌细胞增殖的影响收集12h、24h、48h的UC-MSCs条件培养基分别与H446和H157细胞共培养,连续共培养6天,每天同一时间采取MTT、CCK和细胞计数的方法检测上述两种肿瘤细胞的增殖情况。1.2 UC-MSCs对H446细胞增殖的影响选用P5-P10代的UC-MSCs与H446细胞按1:1、2:1、3:1比例共培养,连续共培养6天,每间隔1h使用IncuCyte软件检测肿瘤细胞增殖情况。2.UC-MSCs治疗RPF的临床观察2.1 UC-MSCs治疗RPF的安全性根据纳入标准入组RPF患者,在UC-MSCs植入前、植入后3天、植入后3月、植入后6月收集外周血,检查血常规、肝肾功了解有无毒理学影响,并观察UC-MSCs植入前后有无皮肤过敏、心血管等不良事件。2.2 UC-MSCs治疗RPF的有效性在UC-MSCs植入前、植入后3月、植入后6月行6min步行距离(Six-minute walk distance,6MWD)、圣乔治问卷(St George’s Respiratory Questionnaire,SGRQ)、肺功能和胸部CT检查和观察临床症状变化情况。2.3 UC-MSCs治疗RPF的细胞因子变化在UC-MSCs植入前收集外周血,检测血清中IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、TGF-β1、基质金属蛋白酶-1(Mysterious motorist program-1,MMP-1)、基质金属蛋白酶-7(Mysterious motorist program-7,MMP-7)等细胞因子,通过纤支镜对RPF病灶部位灌洗收集BALF重复查上述细胞因子,然后单次植入UC-MSCs(剂量为1×106/kg)在UC-MSCs植入治疗后第3天和植入后第3月检测血清上述细胞因子,第6月检测血清和BALF中上述细胞因子。研究结果:1.UC-MSCs对肺癌细胞增殖的影响1.1 UC-MSCs条件培养基对肺癌细胞增殖的影响在共培养前5天,UC-MSCs条件培养基对H446细胞和H157细胞增殖影响不明显。在共培养第6天,12h的UC-MSCs条件培养基对H446细胞和H157细胞增殖有促进作用,48h的UC-MSCs条件培养基对上述细胞增殖有抑制作用。且抑制程度可能与共培养时间呈正相关。1.2 UC-MSCs对H446细胞增殖的影响UC-MSCs与H446细胞在不同比例下共培养均不促进H446细胞增殖,且在1:1的条件下能够抑制上述细胞增殖。2.UC-MSCs治疗RPF的临床观察2.1 UC-MSCs治疗RPF的安全性2.1.1血常规(红细胞、血红蛋白、白细胞、血小板),肝功(转氨酶),肾功(肌酐、尿素氮、尿素)在UC-MSCs治疗前后变化无统计学差异(P0.05);UC-MSCs植入前后未发现皮肤过敏和心血管不良事件。2.2 UC-MSCs治疗RPF的有效性2.2.1 8例RPF患者中有6例自觉气促、咳嗽等呼吸道症状明显好转;2.2.2 CT肺密度值在UC-MSCs植入前与植入后第3月、第6月自身前后比较有下降;2.2.3圣乔治呼吸问卷在UC-MSCs植入前与植入后第3月、第6月比较有统计学差异(P0.05),6分钟步行距离变化无统计学差异(P0.05);2.2.4肺功能指标FEV1、MVV、DLCO在UC-MSCs植入后第3月、第6月较前有改善,但无统计学差异(P0.05)。2.3 UC-MSCs治疗RPF的细胞因子变化血清和灌洗液中TGF-β1在UC-MSCs植入前与植入后比较有下降趋势,但无统计学差异(P0.05)。结论:1、48h的UC-MSCs条件培养基对H446、H157细胞增殖有抑制作用;且抑制程度均可能与共培养时间呈正相关。UC-MSCs与H446细胞在不同比例下共培养均不促进H446细胞增殖,且在1:1的条件下能够抑制上述细胞增殖。2、临床观察UC-MSCs治疗RPF未发现对肝肾功和骨髓造血功能的毒副反应;且能够改善患者症状、圣乔治呼吸困难评分和CT肺密度值。3、UC-MSCs治疗RPF可能通过减少TGF-β1的分泌降低纤维化程度。
[Abstract]:Radiation - induced lung injury in patients with chest malignant tumors ( lung cancer , esophageal cancer , breast cancer , thymoma , etc . ) was studied . Bone marrow mesenchymal stem cells ( MSCs ) are widely used in the field of regenerative medicine because they have the advantages of self - renewal and multi - directional differentiation . MSCs are mainly derived from fat , umbilical cord and bone marrow . kg[14,21,22]涔嬮棿鏄�瀹夊叏鐨�.铏界劧MSCs娌荤枟鑲洪儴鎬ユ參鎬х柧鐥呯殑涓村簥鐮旂┒鍙栧緱浜嗗垵姝ユ垚灏，

本文编号：1710916