科学网—岩藻糖改造充质基质干细胞有效治疗骨质疏松症《细胞》

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2026-9-13 06:07

| 系统分类: 海外观察

岩藻糖改造充质基质细胞治疗骨质疏松症《细胞》

骨质疏松症会造成骨骼变薄、多孔，容易发生骨折，但一种前景可观的细胞疗法或许能增强骨骼强度。

这 10名老年女性总共发生过数十次骨折，很多时候仅仅是轻微绊倒就会骨折。但在接受单次自体骨髓细胞输注后（这些细胞经过实验室处理，以便穿透骨组织），她们的骨折几乎不再发生。

这项小型临床试验的成果今日发表于《细胞》期刊。参与试验的这些女性在治疗前，平均每一到两年就会出现脊柱、髋部、手臂或其他部位的骨折。试验结束后，她们因低强度外力创伤引发骨折的发生率降至接近每十年一次。

该研究结果带来了令人振奋的可能性：一次性细胞疗法有望修复骨质疏松患者脆弱的骨骼。骨质疏松是一种和衰老相关的疾病，全球约有 2亿女性受其困扰，绝经后女性尤为高发。

“结果非常惊人。”加州大学圣地亚哥分校的医学科学家阿吉特·瓦尔基评价道，他并未参与此项研究。该试验“展现出近乎100%的疗效，并且效果持续数年，没有出现副作用。”

不过这项研究结论存在重大局限性。试验样本量很小，没有设置对照组；而且大部分受试者在试验前后都在服用常规骨质疏松药物，因此很难单独剥离出细胞疗法本身的作用。

此外，研究人员没有在受试者体内直接追踪这些治疗用细胞，留下了一个关键疑问：究竟有没有足够数量的细胞抵达骨骼并发挥作用？

直达骨骼

佛罗里达州迈阿密退伍军人医疗中心再生医学专家、本研究合著者罗伯特 ·萨克斯坦坚信细胞成功抵达了骨骼。萨克斯坦数十年来一直在研究各类具备再生潜力的细胞——其中包括能够生成骨细胞的祖细胞，即间充质基质细胞（MSCs）——如何在体内定向迁移，以实现最佳治疗效果。

间充质基质细胞如果直接注射到血液中，通常无法到达骨组织。但萨克斯坦团队在 2008年发现，给这类干细胞样细胞添加一种名为岩藻糖的糖类物质后，细胞就能够识别并进入骨骼，在小鼠体内实现骨组织再生。

添加的岩藻糖一般会在约两天内消失，目前认为它的作用机制是促进间充质基质细胞与血管壁之间发生相互作用。这类相互作用会减慢细胞流速，让细胞能够挤入骨髓腔。

在小鼠实验验证该方法有效后，萨克斯坦团队转向人体研究。论文作者表示，此前很少有临床试验用间充质基质细胞治疗骨质疏松；而且没有任何针对疾病的试验会特意改造细胞，提升其体内迁移能力。团队花费数年时间优化制备工艺，并完成所需的临床前研究数据，临床试验才得以开展。

最终在2015年， 西班牙的临床合作团队（由穆尔西亚大学骨髓移植专家何塞·莫拉莱达牵头）启动了这项试验。受试者为51至72岁、患有重度骨质疏松且有骨折病史的女性。研究人员从她们自身骨髓提取间充质基质细胞，利用岩藻糖对细胞进行改造，再回输到患者体内。

Glycocalyx-edited mesenchymal stem/stromal cell therapy in advanced osteoporosis

要点亮点（ Highlights） · 静脉输注外源岩藻糖修饰的人间充质干细胞具备安全性

· 单次静脉给予 Fuc-autoBM-MSCs，可降低骨质疏松患者的脆性骨折发生率

· 输注 Fuc-autoBM-MSCs 后， 体积骨密度升高

· 骨代谢生物标志物的变化，与骨再生效应相一致

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间充质干 / 基质细胞（MSCs）具备骨再生能力；然而，由于骨归巢（“向骨趋化性”）能力较差，限制了其在骨骼疾病中的治疗效果。在临床前模型中，可通过对间充质基质细胞的糖萼进行编辑，使其强制表达唾液酸化路易斯 X（sLeX），从而赋予细胞向骨趋化的特性，弥补这一缺陷。我们开展了一项首个人体临床试验（ClinicalTrials.gov：NCT02566655），纳入 10 名重度骨质疏松女性受试者， 单次静脉输注经糖萼编辑的自体骨髓来源间充质干 / 基质细胞。 试验方案规定的 评估周期为 2 年，包含临床评估、影像学检查，以及骨转换标志物（BTM）、骨组织面积（BTA）和骨密度（BMD）检测 。此后，对每位受试者继续开展超过 3 年的骨折与安全性监测。试验未发生严重不良事件。脆性骨折显著且持久地减少，同时促成骨性合成的骨转换标志物水平、骨组织面积与体积骨密度均出现上升。上述结果表明，糖萼编辑能够实现基于间充质基质细胞的骨质疏松治疗；同时也推翻了下述观点：取自老年人群和 / 或病变组织部位的间充质基质细胞存在生物学功能受损。

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主题：骨质疏松