科普免疫細胞和干細胞，是如何幫助我們提高免疫力的？
作者：福建醫科大學 YANG
專家審核：江蘇大學附屬醫院 李晶 教授
免疫系統，作為機體內環境中的“警察”，具有免疫監視、防御、調控的作用，能夠對體內的“敵對分子”，如入侵的病原體，體內衰老細胞，腫瘤細胞等進行精準識別與清除。當免疫系統發生故障的時候，機體的免疫力會低下，失去對外界環境的抵抗力能力；同時，免疫系統對“自己人”——自身正常組織器官大打出手，造成自身免疫性疾病。
近年來，細胞療法，特別是干細胞與免疫細胞，憑借其強大的免疫調節特性在免疫重建領域大展拳腳，并被用于疾病的治療研究與應用中，取得了一系列的進展。
干細胞：作為“協調員”，重建紊亂的免疫系統
干細胞有一個非常顯著的特性——免疫調節特性，可以調節如抗原提呈細胞、T細胞、B細胞和自然殺傷細胞等重要免疫細胞的免疫功能。干細胞，尤其是間充質干細胞對免疫系統的調節特性具有雙向性，在免疫力低下時候，起到增強免疫的作用；而對過強的免疫反應，會產生抑制作用。
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干細胞助力機體免疫力的提高
人體由于衰老或者疾病狀態導致機體免疫力低下，對外界有害環境的抵抗力下降。干細胞作為一種具有無限增殖和多向分化潛能的細胞，在體內可以分化為各種免疫細胞，在免疫力低下時候，起到增強免疫的作用
研究發現[1]，免疫細胞，如自然殺傷(NK)細胞和巨噬細胞，可以很容易地從多能干細胞分化而形成。NK細胞和巨噬細胞是天然免疫系統的一部分，是抵御惡性腫瘤和傳染病的第一道防線。初步研究表明，人胚胎干細胞(HESCs)來源的NK細胞和巨噬細胞具有與從外周血中分離的NK細胞和巨噬細胞相似的表型和功能，包括體外殺傷多種腫瘤細胞的能力。
干細胞與免疫重建，首先讓人們想起的是干細胞與艾滋病的治療。目前，基于造血干細胞的抗HIV基因治療，旨在通過移植攜帶抗HIV基因的基因工程造血干細胞來重建患者的免疫系統。造血干細胞可以自我更新、增殖和分化為成熟的免疫細胞。從理論上講，抗HIV基因修飾的造血干細胞可以在患者的一生中持續提供抗HIV的免疫細胞，從而達到持久抗病毒的效果[2]。
圖片來自文獻[2]
同時，科學家們也利用間充質干細胞來幫助艾滋病患者重建免疫。國內王福生院士團隊在《信號轉導與靶向治療》上發文[3]，臍帶間充質干細胞輸注治療“免疫重建不良”的艾滋病患者安全且耐受，患者CD4+T細胞計數顯著增加。
圖片來自文獻[3]
間充質干細胞抑制過強的免疫反應
目前，間充質干細胞的免疫調節特性已經得到了很好的證明。大量報道表明，間充質干細胞主要通過旁分泌因子來調節炎癥微環境[4]，還可以抑制一些過度激活的免疫細胞的活性，從而起到抑制異常免疫反應的作用，讓身體保持一個平衡的免疫狀態。
圖片來自文獻[4]
以新冠肺炎為例，新冠肺炎致死的重要原因之一是過強的免疫反應造成的細胞因子風暴。當新冠病毒入侵時，機體免疫系統使出渾身解數來消滅它，免疫系統會激發炎癥反應，以試圖殺死病毒。但是殺敵一千，自損八百，造成了自身組織器官的損傷。因此，抑制過強的免疫反應可能是治療新冠病毒的有效策略。間充質干細胞憑借其強的免疫調節特性，在這次疫情的治療中也發揮了重要作用。
圖片來自文獻[5]
根據新冠肺炎干細胞治療研究報告[6]，新冠肺炎患者接受間充質干細胞靜脈注射后，不僅改善了肺功能和預后，促進了康復，而且外周血淋巴細胞增多，C反應蛋白下降，過度活化和過度分泌細胞因子的免疫細胞消失。
圖片來自文獻[6]
回輸免疫細胞，激發或增強機體免疫功能
免疫細胞，作為機體免疫系統的重要組成部分，在保障人體健康方面發揮了重要作用。但是，由于衰老或者疾病狀態等導致免疫細胞功能低下或失調，將會嚴重影響免疫系統功能的發揮。因此，這時就需要人為手段來提高免疫細胞活性，如通過注射有活性免疫細胞，或者進行免疫細胞改造后回輸等。
近年來，通過注射外源性的有活力的免疫細胞來維持甚至強化機體免疫系統功能備受關注。根據今年國家藥品監督管理局藥品審評中心發布的《免疫細胞治療產品臨床試驗技術指導原則》中對免疫細胞治療的定義可知，利用患者自身或者供體來源的免疫細胞，經過體外培養擴增、活化和基因編輯等操作，再回輸到患者體內，可以激發或增強機體的免疫功能，從而達到控制疾病的目的。
通過回輸健康活性的免疫細胞，激活人體自身的“自愈功能”，不僅可以調控病變的細胞，還可以增加正常細胞的數量，這樣一來就可以保持免疫的平衡，還能提高機體的免疫功能[7]。
△1分鐘看懂什么是CAR-T細胞治療
通過回輸免疫細胞而增強免疫并抵抗疾病的耳熟能詳的例子莫過于CAR-T細胞治療。CAR-T細胞療法，就是通過對免疫細胞進行基因改造，使其帶上能精準定位腫瘤的“GPS”，對腫瘤細胞進行精準識別與殺傷。現在，CAR-T細胞治療已經在我們國家上市，未來十分值得期待。
參考文獻：
[1] Bernareggi D, Pouyanfard S, Kaufman DS. Development of innate immune cells from human pluripotent stem cells. Exp Hematol. 2019 Mar;71:13-23.
[2] Pernet O, Yadav SS, An DS. Stem cell-based therapies for HIV/AIDS. Adv Drug Deliv Rev. 2016 Aug 1;103:187-201.
[3] Wang L, Zhang Z, Xu R, Wang X, Shu Z, Chen X, Wang S, Liu J, Li Y, Wang L, Zhang M, Yang W, Wang Y, Huang H, Tu B, Liang Z, Li L, Li J, Hou Y, Shi M, Wang FS. Human umbilical cord mesenchymal stem cell transfusion in immune non-responders with AIDS: a multicenter randomized controlled trial. Signal Transduct Target Ther. 2021 Jun 9;6(1):217.
[4] Wang LT, Liu KJ, Sytwu HK, Yen ML, Yen BL. Advances in mesenchymal stem cell therapy for immune and inflammatory diseases: Use of cell-free products and human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells. Stem Cells Transl Med. 2021 May 19.
[5] Li Z, Niu S, Guo B, Gao T, Wang L, Wang Y, Wang L, Tan Y, Wu J, Hao J. Stem cell therapy for COVID-19, ARDS and pulmonary fibrosis. Cell Prolif. 2020 Dec;53(12):e12939.
[6] Leng Z, Zhu R, Hou W, Feng Y, Yang Y, Han Q, Zhao Y, Yin K, He X, Gao Z, Wang Y, Yang B, Jin R, Stambler I, Cano A, Chakrabarti S, Min KJ, Ellison-Hughes G, Caruso C, Jin K, Zhao RC. Transplantation of ACE2- Mesenchymal Stem Cells Improves the Outcome of Patients with COVID-19 Pneumonia. Aging Dis. 2020 Mar 9;11(2):216-228.
[7] 陳陸俊, 楊煥鳳, 蔣敬庭. 免疫細胞在衰老中的作用機制[J]. 臨床檢驗雜志, 2015, 33(011):830-833.
來源： 博雅干細胞
