細胞治療成新冠重症、後遺症解方!? 全球89項臨床進行中 間質幹細胞最大宗

2021/08/12
細胞治療成新冠重症、後遺症解方!? 全球89項臨床進行中 間質幹細胞最大宗
美國時間11日,由人稱合成生物學之父的George Church,與多名科學家共同於《Science Advances》發表回顧性文章(review),說明新冠肺炎對人體造成的傷害、細胞治療在重症及後

美國時間11日,由人稱合成生物學之父的George Church,與多名科學家共同於《Science Advances》發表回顧性文章(review),說明新冠肺炎對人體造成的傷害、細胞治療在重症及後遺症的潛力,以及全球針對新冠肺炎的細胞治療臨床試驗現況。

據研究團隊統計,截至2021年1月1日,全球共有89項針對新冠肺炎的細胞治療臨床試驗進行中,其中88%尚在臨床1期或2期,進入臨床2/3期、臨床3期的,分別僅有1項。

細胞種類方面,則以間質幹細胞(mesenchymal stem cell, MSC)為最大宗、占了71%,其他則有像是:自然殺手(NK)細胞、T細胞、早期凋亡細胞(early apoptotic cells)等等。以國家分布來說,以美國(36%)最多、中國(16%)次之。

研究團隊表示,雖然大多數新冠患者病情和緩(mild),但15%的患者可能會惡化為急重症,且急重症致死率可高達61.5%;目前急重症的治療選項仍然有限,且患者往往需要更長的住院、接受重症照護,就算康復了,未來也可能面臨體內組織遭病毒損傷後造成的長期後遺症所苦。

在新冠病毒感染人體的途徑之中,與細胞表面的ACE2受體結合,是病毒入侵細胞最主要的感染途徑。呼吸道中ACE2表現最高的位置,是鼻腔的上皮細胞,也是感染人體的起點,隨著病毒的蔓延,逐漸感染到肺泡。

不過,人體中除了肺,腸道、腎臟、膀胱、心臟也是ACE2表現較高的器官,因此新冠肺炎對患者造成的影響不只是呼吸系統,還會造成廣泛的其他系統傷害,目前已知的就包括:心血管、神經、免疫、腎臟和其他器官系統。


新冠病毒感染所造成的全身性影響示意圖。(圖片引用自Zaki et al. (2021). Science Advances  11 Aug 2021: Vol. 7, no. 33, eabg5995)


此外還會造成多種長期後遺症,例如肺部纖維化、脫髓鞘作用(demyelination)、缺血性器官傷害等,而能夠促進組織再生功能或移植填補的細胞治療,成為在重症及後遺症治療被寄予厚望的重要選項。

*MSC細胞治療最大宗 盼成新冠後遺症新希望

呼吸系統症狀中,在肺炎(pneumonia)和急性呼吸道窘迫症候群(ARDS)的緩解上,MSC最被寄予期望;而在肺部纖維化治療上,除了MSC,利用第二型肺泡細胞(type II pneumocytes),也在臨床前動物試驗展現出療效。

在免疫系統方面,新冠病毒造成的抗體依賴增強作用 (Antibody-dependent enhancement, ADE),可能使病毒攻擊單核球、巨噬細胞、B細胞等,且可能阻礙T細胞的作用;另一方面,病毒感染也可能促使免疫系統的促發炎細胞激素濃度上升,甚至在重症患者引發細胞激素風暴(cytokine storm)。

對於這些症狀,目前已進入臨床試驗階段的,包括:NK細胞、調節性T細胞(Treg)、病毒專一T細胞,甚至在經基因修飾的CAR NK、CAR-T細胞,也展現出治療潛能。此外,MSC也因具備免疫調節能力,也成為潛在的療法之一。

至於心血管系統造成的心肌損傷,以及腎臟系統的腎損傷,則有iPSC衍生的心肌細胞、腎細胞,以及MSC投入臨床試驗;造血系統所出現的血栓栓塞(hypercoagulability)和泛發性血管內血液凝固症(DIC),所造成的血管內皮損傷,則有機會透過CD34+細胞治療,來調節血管生長。

不過,針對新冠肺炎造成的神經系統損傷,目前還沒有細胞療法的臨床試驗;此外,消化道症狀因為慢性後遺症發生機會很少,也尚未有臨床試驗投入。

參考資料:
https://advances.sciencemag.org/content/7/33/eabg5995.full

(編譯 / 吳培安)