强直性脊柱炎的干细胞研究

最近，一条关于李宇春的新闻被顶到了热搜！著名歌星李宇春于十月十二日接受《我的青铜时代》的专访，首度公开表示自己得了脊柱炎，在一场音乐会彩排中，病情反复，卧床不起，甚至要靠着轮椅行走。她以病人的角度写下了一篇名为《五脏六腑》的歌曲，并将其收入新唱片中，以此来抒发自己的情感。

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS) 是一种血清阴性脊柱关节病，它以骶髂关节慢性进行性炎症为主要特征。炎症病变常向上蔓延至中轴骨骼、向下累及外周关节，晚期可导致脊柱或髋关节周围软组织纤维性或骨性强直，甚至造

成严重畸形和残疾^[1]。

图1 强直性脊柱炎

AS的发病机制目前仍不十分清楚。故针对AS发病机制的研究显得尤其重要，其每一点进步都可能为治疗AS提供新的突破口。HLA-B27作为强直性脊柱炎AS的一个重要的遗传学标志被发现，在AS的研究中具有里程碑式的意义。特别是近年来全基因组关联研究(GWAS)在AS中的应用使很多与AS相关的基因被发现，加深了人们对AS发病机制的认识^[²^]。基于这些发现，目前形成了各种关于AS发病机制的多种假说，诸如：致关节炎抗原肽假说、蛋白错误折叠假说、细胞表面HLA-B27同源二聚体假说等。干细胞研究作为当前的一个热点的科研方向，多种疾病被证实与其相关，这也引起了人们对AS干细胞研究的兴趣。已有学者发现，AS发病过程中干细胞的免疫调节和定向分化功能异常。一些临床实验证实，干细胞移植对减轻AS的症状有效。

干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它存在于人体或动物个体发育的各个阶段的组织器官中，是各种分化细胞或特化细胞的初始来源。干细胞是个体发育、组织器官的结构和功能的动态平衡，以及其损伤后的再生修复等生命现象发生的细胞学基础。干细胞根据分化潜能，可分为单能、多能和全能干细胞。根据来源分类，可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞存在于早期胚胎组织中，具有多向分化潜能，并且能够分化为胎儿或成体组织中的各种细胞类型。成体干细胞主要分布于成体组织或器官中，可自我复制和分化产生多种前体细胞，根据组织分布不同，可分为造血干细胞、间充质干细胞等^[³^]。

图2 干细胞分化潜能

有学者发现，相比正常人，AS患者间充质干细胞(MSCs) 成骨分化相关的长链非编码RNA和mRNA存在表达差异性，提示AS患者MSCs存在成骨分化能力异常。随着研究的深入，人们注意到AS病人干细胞在成骨行为中扮演着重要角色，表现为各种原因所致的成骨分化能力增强。研究发现^[⁴^]，与健康捐献者骨髓间充质干细胞（BMSCs）相比，虽然从AS患者获得的BMSCs显示出正常的增殖能力、细胞活力、表面标记和多重分化的特征，但其免疫调节能力显着降低。干细胞免疫调节功能失常往往促进机体炎症微环境的形成，表现为抑制炎症能力减弱和促进炎症的能力增强。

动物实验证实，干细胞移植MSCs能够抑制诱导分化成Th1和Th17细胞的 CD4⁺T细胞的增殖、激活和分化，伴随着功能诱导的CD4⁺ CD25⁺ Foxp3⁺Treg的百分比的增加细胞和IL-10 分泌增加。该研究进一步证明了MSCs在注射小鼠后，观察到Th17细胞受抑制和CD4^+－CD25^+－Foxp3^+－Treg细胞百分比的增加^[⁵^]。可见干细胞移植能够增强免疫调节能力。目前，干细胞移植研究主要针对RA、系统性红斑狼疮、多发性硬化等常见的自身免疫病。AS的干细胞移植研究报道较少。

国外较早报道了关于AS的干细胞移植的疗效。此处值得一提的是，虽然AS症状常表现严重，但通常不危及生命。因此，干细胞移植很少用于这些患者。对于那些接受过人干细胞移植作为AS的治疗的患者，其中的大多数往往伴随血

液系统疾病。2012年国际上报道了第1例自体造血干细胞移植(HSCT)治疗AS

的案例。1名HLA-B27阳性男性AS患者在46岁时接受了高剂量化疗和自体 HSCT，患者在整个两年的随访期内实现了临床缓解。另一例报告中，1名39岁同时患有活动性AS和急性髓性白血病(AML) 的男性被给予移植前全身照射和环磷酰胺化疗，然后进行同种异体外周血SCT。他经历了临床缓解和放射学症状部分好转，并在移植后3年未服用任何药物且无疾病症状^[⁶^]。

近年来，国内研究人员也开始在人体干细胞移植治疗AS方面做了一些尝试。研究人员采用人脐带间充质干细胞移植治疗10例强直性脊柱炎并随访1年的疗效。干细胞移植治疗后3个月、6个月、12个月患者的Bath 强直性脊柱炎病情活动指数BASDAI) 、夜间疼痛评分( VAS) 和 Bath强直性脊柱炎功能指数(BASFI) 均明显好于治疗前；干细胞移植治疗后3个月、6个月、12个月患者的血沉较移植前有明显下降；免疫球蛋白G在干细胞移植治疗后3个月、6个月较移植前有明显下降。研究人员对36例接受过MSCs移植的AS患者进行了回顾性研究，经过4～11个月的随访后发现，所有患者的晨僵时间、关节疼痛、关节肿胀、血沉指数和C反应蛋白(CRP)指标均有改善。患者进行复查时，对患者进行血常规及肝肾功能检查，与传统治疗相比，差异具有统计学意义。研究人员研究了针对非甾体抗炎药物治疗失败的AS患者静脉滴注同种异体MSC的效果和安全性，进行了为期20周的临床试验。在研究中，31例AS患者在第0，7，17和21天接受了四次MSC的静脉滴注。据报道，试验4周末，依据AS疗效评估标准进行评估，有效应答者达到77. 4%，反应时间约7.1周。CRP在第四周降低并于20周升高。通过MRI检测平均总炎症程度降低，未观察到不良反应。研究结论认为，MSC的静脉滴注是安全、可行的，有希望用于AS的治疗^[⁷^]。

AS的干细胞研究虽起步较晚，却成果颇丰。干细胞的功能失常贯穿了AS发生发展的整个过程，其以独特的生物学特性为治疗自身免疫性疾病带来了希望。目前，干细胞参与AS发病的具体机制仍不十分清楚，其与AS中最有代表性的炎症和骨化的发生究竟有何种关联也不得而知，而解决这些难题显得很有必要^[⁸^]。虽然干细胞移植治疗AS已经取得了一些令人欣喜的疗效，但是目前依然缺乏大样本、长期的流行病学研究，对其并发症的发生机制尚不清楚。干细胞治疗的最佳用法、用量、取材方法和材料选择等还需通过进一步临床实践去验证。治疗后症状缓解具有时效性的现象也是一个亟待解决的难题。相信在不久的将来，这些问题的解决一定能够大大推动人们对AS发病机制和治疗的认识，也为最终攻克这一疾病提供宝贵的经验。

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