文献来源:中华炎性肠病杂志,2024年第8卷第5期
作者:王泰尹1 孙薛亮2 张兆征2 杜骏2 张莉3 孙宇静2 文科2
作者单位:1南京中医药大学;2南京中医药大学附属苏州市中医医院;3安徽中医药大学
通信作者:文科
引用本文:王泰尹,孙薛亮,张兆征,等. 克罗恩病肛瘘的新技术疗法研究进展[J]. 中华炎性肠病杂志(中英文),2024,08(06):462-466.DOI:10.3760/cma.j.cn101480-20240119-00014
【摘要】肛周病变是克罗恩病(CD)的特征性表现,肛周病变的出现往往预示着疾病的进展,CD肛瘘则是其中最常见的病变,虽然临床上常用的生物制剂和手术能治愈部分CD肛瘘,但仍有部分CD肛瘘无法得到根治。近年来各种新技术在CD肛瘘中的应用逐渐受到临床医生的重视,特别是间充质干细胞、造血干细胞移植疗法、富血小板血浆及高压氧疗法等,本文将针对以上的新技术疗法研究进展做一综述。
【关键词】克罗恩病;肛瘘;新技术疗法;间充质干细胞;造血干细胞移植疗法;富血小板血浆;高压氧疗法
克罗恩病(Crohn's disease,CD)是一种累及范围广泛的慢性消化道炎性疾病,可影响从口腔到肛门的各个消化道段 [ 1 ]。肛周病变是CD的首发或最重要的临床表现之一,其中CD肛瘘(perianal fistulizing Crohn's disease,pfCD)是最常见的并发症之一 [ 2 ]。在中国成人CD患者中有25%~80%患者同时合并肛周病变,其中pfCD的患病率最高,占17%~43% [ 3 ]。pfCD也是CD不良结局的重要危险因素,在内外科联合方法下其临床治愈率仅为约50% [ 4 ]。同时由于此病具有长期性、难治性的特点,也给患者和社会带来沉重的经济及心理负担,而与其他原因引起的肛瘘患者相比,pfCD患者的焦虑情绪更重,生活质量更低 [ 5 ]。
pfCD的传统治疗方法包括肛瘘栓、纤维蛋白胶、各类手术及生物制剂方法,但不同的治疗方案均有不同程度的不足。pfCD的治疗目标是在缓解肠道炎症的基础上根治肛瘘以提高患者生活质量。随着技术的进步,一些新技术疗法在治疗pfCD取得显著效果,如间充质干细胞、富血小板血浆、高压氧疗法等。本文将针对新技术疗法进展进行综述。
一、间充质干细胞疗法
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是具有强效抗炎、免疫调节和成纤维细胞样愈合特性的非造血干细胞,通过增殖、分化,增加瘘管愈合所需不同类型细胞的数量,同时发挥抗炎和促进创面愈合的作用 [ 6 ]。MSC来源广泛,目前运用较广泛的结缔组织是自体或异体脂肪来源,也有部分来源于骨髓 [ 7 , 8 ]。MSC疗法是将从患者或者健康供体中提取干细胞后注入到瘘管中使瘘管愈合的方法,可分为自体MSC疗法和同种异体MSC疗法,是治疗难治性pfCD的新型疗法。
1.自体MSC疗法:自体MSC疗法包括自体骨髓来源MSC疗法(autologous mesenchymal stem cells from bone marrow,BM-MSC)和自体脂肪来源MSC疗法(adipose-derived mesenchymal stem/stromal cells,ADMSC)。
BM-MSC获取方式通常在患者骨髓穿刺后,将细胞悬浮并接种在培养皿中,在培养皿中倒入适量富含人类或牛血清的液体培养基,选择最佳的贴壁细胞生长条件后获得 [ 9 ]。BM-MSC疗法对于pfCD患者具有积极的治疗作用。在一项接受局部注射BM-MSC的研究中,经过12个月的治疗周期后,患者的肛瘘情况得到缓解,在随访的4年时间里,瘘管闭合率高达37%,相比于传统手术,BM-MSC疗法的愈合率效果更加显著 [ 10 ]。在5例pfCD患者进行纤维蛋白胶联合BM-MSC注射,经过6个月的治疗,随访期间所有患者的肛周疾病活动评分(perianal disease activity index,PDAI)均下降,无不良反应事件,有1例患者达到瘘管闭合的疗效,表明BM-MSC疗法特别是联合其他疗法对于治疗pfCD具有可行性 [ 11 ]。
ADMSC多来源于脂肪组织,其数量是骨髓间充质干细胞的100 ~ 500倍 [ 12 ]。由于自体脂肪细胞相较于骨髓细胞更易获取,因此自体脂肪细胞移植的研究相对较为成熟。ADMSC疗法在治疗pfCD方面具有令人可喜的前景和高度可行性。在使用ADMSC疗法治疗pfCD患者的临床研究中,41例患者接受治疗后1年的随访中观察到36例患者中27例瘘管(75%)达到完全闭合 [ 13 ]。另一项相同干预方案的临床报道发现,经过长达104周的随访后,ADMSC治疗组临床缓解率高达56% [ 14 ]。一项开放、随机、对照的临床试验显示,与常规接受切口-挂线手术治疗方案组相比,ADMSC治疗组在第3、6、12个月的治愈率无明显差异,但在优化PDAI、CD活动指数(Crohn's disease activity index,CDAI)、炎症性肠病生活质量问卷、视觉模拟评分法和大便失禁评分上数据明显占优 [ 15 ]。在一项使用ADMSC治疗pfCD的临床试验中,发现43.3%患者在12个月时实现完全临床愈合,表明ADMSC疗法对于pfCD的临床缓解和愈合具有积极的作用 [ 16 ]。
不同来源的MSC具有多种表型和功能特征,然而它们在特定细胞表面标志物的分化能力和表达方面存在细微差异。BM-MSC是MSC的典型来源,而ADMSC同样可以表达经典的间充质标志物,并在中胚层谱系细胞中分化 [ 17 , 18 ]。与BM-MSC疗法相比,ADMSC疗法可能更适合临床应用,并具有多种优势。
在获取方式及数量来源上,BM-MSC的数量相对较少,约占骨髓有核细胞总数的0.001% ~ 0.01%,ADMSC数量更多且更容易获取,从等量的脂肪组织中分离出的ADMSC数量约是BM-MSC的500倍 [ 19 ]。在临床治疗效果上,两种疗法的临床效果几乎相等,并无明显差异 [ 20 ]。在生物免疫学特点上,ADMSC具有比BM-MSC更好的免疫抑制特性,前者更能抑制单核细胞衍生树突状细胞的分化和表面重要协同刺激分子的表达,且ADMSC具有的表型特征与BM-MSC几乎相似 [ 21 ]。这表明在相同条件下,ADMSC的生物免疫抑制性明显占优,其可能是干细胞疗法治疗CD的更好的MSC来源。综上,与BM-MSC疗法相比,ADMSC疗法似乎更具备广阔的研发市场潜力和临床应用空间。
2.同种异体MSC疗法:同种异体MSC疗法是在异体采集同类干细胞进行移植的疗法,随着新技术疗法的不断完善与发展,同种异体MSC疗法在pfCD的治疗中取得一定的进展,欧洲药品管理局批准同种异体扩增脂肪来源干细胞(darvadstrocel)可用于治疗非活动性或轻度活动性管腔CD成人患者的复杂肛周瘘 [ 21 ]。一项同种异体MSC疗法治疗pfCD的多中心研究发现,患者在静脉输注同种异体MSC后,53%患者临床症状得到基本缓解,47%患者内镜结果及生活质量得到改善 [ 22 ]。一项对pfCD者注射Cx601—darvadstrocel的临床试验,随访92周后发现,57.1%患者成功封堵瘘管 [ 23 ]。一项针对10例pfCD患者的单臂临床试验显示,患者接受1.2亿个同种异体脐带MSC(TH-SC01)的单次病灶内注射,60%患者在24周时达到缓解状态,同时观察到肛周CDAI、基于盆腔MRI的评分和生活质量评分均有显著改善,且未发生严重不良事件 [ 24 ]。1例pfCD患者接受体外扩增的同种异体骨髓MSC直接注射后,在第6个月时症状完全缓解,MRI未显示活动性瘘管或脓肿,炎症改变减轻,Van Assche评分改善 [ 25 ]。同种异体MSC治疗难治复杂性pfCD有效,证明其未来广阔的发展前景。
3.自体MSC疗法与同种异体MSC疗法的比较:自体MSC疗法与同种异体MSC疗法已经在pfCD治疗中进行临床应用,两者各有其优缺点。自体MSC具有获取方式简单、输注后无免疫排斥反应等优点,其缺点在于首先自体MSC需要数周时间进行分离、体外扩增和释放,其次自体MSC的患者本身可能存在全身基础疾病,使用后可能产生不良反应。同种异体MSC具有供体选择、来源多样、免疫原性低和现成的可用性优点,但有潜在的免疫排斥反应、捐助者与受助者的异质性、特异性免疫记忆、输注后迅速清除、潜在的疾病基因的不足 [ 26 ]。长期以来,学者一直在争论自体MSC疗法或同种异体MSC疗法的临床应用选择问题,尤其是对于单基因或多因素疾病中涉及的遗传病因,但目前尚未有明确证据表明哪种选择更优,相关疗法的临床研究探索仍有巨大挑战性。
二、造血干细胞移植疗法
造血干细胞移植(haematopoietic stem-cell transplantation,HSCT)已成为应用于良性和恶性疾病治疗的可选方案,在pfCD治疗中HSCT是一种非传统的方法,其应用可能存在的遗传易感性重置,通过在诱导过程中有效消除异常的自身反应性炎症来对抗多种环境刺激所引起的免疫失衡 [ 26 ]。在对CD患者进行了HSCT疗效评估的研究中,最终移植的29例患者在第6个月时,70%患者实现无药物临床缓解,尽管大多数患者在移植后5年内复发,但80%患者实现临床缓解 [ 27 ]。一项重度难治性CD的回顾性研究显示,68%患者在中位随访41个月时,症状完全缓解或显著改善,27%患者在自体造血干细胞移植(AHSCT)后无需药物治疗,1年无治疗生存率达到54%,这表明自体HSCT相对安全,并且似乎能有效控制重度难治性CD [ 28 ]。由于CD的HSCT疗法仍有较高的病死率和复发率,因此在决定是否将患者应用此治疗方案时,正确使用评估HSCT风险的工具至关重要。因此,虽然HSCT疗法具有令人惊喜的治疗作用,但在一般情况下,对于CD这种自身免疫性疾病,HSCT这种治疗策略需要综合评估后才能使用。
三、富血小板血浆疗法
富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)来源于自体血液,通过差速离心法将自身血液血小板浓缩提取,血小板α颗粒富含大量的骨钙素、骨粘连蛋白、纤维蛋白原等蛋白质,可在多个方面发挥组织修复功能 [ 29 ]。一项纳入14项研究的回顾性荟萃分析发现,总治愈率为72.11%,PRP的单独治愈率为62.39%,PRP与其他治疗的联合治愈率为83.12% [ 30 ]。一项pfCD患者接受手术期间注射PRP治疗研究中,MRI显示37.5%患者达到完全愈合,在3个月、12个月时分别有48%、68%患者出现部分临床缓解,20%、40%患者的临床症状完全消失 [ 31 ]。一项纳入21例pfCD患者接受PRP治疗报道中,有5例患者出现与PRP注射直接相关的不良事件,包括2例疼痛加重、1例形成肛周脓肿,其余2例形成复杂的脓肿。另外除疼痛、脓肿外,还可见如阴囊脓肿、前列腺脓肿、直肠尿道瘘等严重的不良事件,这说明PRP在pfCD中的应用还需要进一步临床观察研究 [ 32 ]。
四、高压氧疗法
高压氧疗法(hyperbaric oxygen treatment,HBOT)是一种治疗pfCD的新型方法,其具有免疫调节、刺激生长因子的生成、促进抗炎等作用,可以调节与组织对局部缺氧反应有关的信号通路,并抑制参与炎症性肠病氧化应激和组织损伤的促炎细胞因子的产生 [ 33 ]。在对20例pfCD患者进行40次高压氧治疗16周后,12例患者表现出临床应答,4例患者临床症状得到缓解,且所有患者炎症指标都有所改善,表明HBOT疗法在治疗pfCD中具有一定的缓解作用 [ 34 ]。在一项对14例小肠狭窄的pfCD患者进行总计168次HBOT治疗研究中,在第2个月和第6个月随访时,分别达到50%和64.2%的临床缓解率,这表明HBOT对于pfCD具有积极的治疗作用,作为一种无创的治疗方案,在pfCD具有很广阔的前景 [ 35 ]。综上,HBOT疗法在治疗pfCD中整体具有积极作用,但还需更深入的临床验证其可行性和安全性。
五、总结与展望
由于MSC疗法、HSCT、PRP及HBOT的临床疗效研究还在明确探索阶段,故只能从目前临床研究中所发现的优势和不良反应进行横向比较。首先是HSCT和MSC,目前尚无对比HSCT和MSC在pfCD治疗中的疗效的研究。有研究表明,在治疗炎症性肠病,MSC具有较低的免疫原性,因此在降低严重并发症风险方面优于HSCT [ 36 ]。然而,相对于自体HSCT,MSC可能具有更高的感染、异位组织移植以及移植相关抗宿主病的风险。其次是PRP与MSC,Chen等 [ 37 ]研究表明,在缺血性大鼠后肢模型中,经PRP预处理的MSC显示出改善的新生血管形成,PRP因其富含营养和生长因子对血管的吻合和新生具有优势,相对而言,MSC具有更显著的抗炎效果,能够减少组织中的炎症细胞浸润,并有可能促进愈合过程。Geropoulos等 [ 38 ]研究表明,PRP环境中富含营养和生长因子可以作为介质,有效帮助MSC愈合吻合口部位。最后是HBOT与MSC,干细胞的增殖与分化受多种因素的影响。氧作为生命活动所必需的环境因素,对干细胞的增殖、分化、迁移及新陈代谢具有重要意义。在低氧环境下,干细胞无法充分发挥其功能;而高压氧具有刺激干细胞增殖和分化的功能,同时也能促进细胞从骨髓迁移到炎性反应和损伤部位 [ 39 ]。推测其机制可能是高压氧可以活化组织中的一氧化氮合成酶,从而增加一氧化氮的生成及释放,进而刺激骨髓中的干细胞激活、增殖和释放 [ 40 ]。然而,HBOT对干细胞增殖的促进作用存在一定的压力范围,压力过低可能无法达到促进增殖的效果,而压力过高则可能反而抑制干细胞的增殖 [ 41 ]。因此其具体有效的压力范围尚需进一步的研究确定。MSC在治疗pfCD中的应用不仅可以避免与常规药物相关的潜在不良反应,还可以提高治疗质量并改善患者的整体生活质量。使用基于MSC的疗法仍存在各种挑战,需要评估MSC的长期安全性和有效性。未来的研究应优先比较评估不同来源、剂量、治疗频率和不同预处理方法的MSC的治疗效果。值得注意的是,MSC可以制备到新的药物递送系统如纳米颗粒或者与其他疗法相结合以提高疗效。相信在不久的将来,基于MSC的新型细胞疗法或者联合疗法可能成为下一代CD治疗的首选方法。
综上,间充质干细胞、造血干细胞移植疗法、富血小板血浆及高压氧疗法等新技术治疗pfCD有效,但目前对于代表性及普遍适用的技术疗法仍充满争议,我们期待未来研究产生更有针对性及疗效性更强的新兴技术以及目前常用的技术疗法在应用方式上的革新与发展,从而更好的促进CD治疗的发展。
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