什么是系統(tǒng)性硬化病

系統(tǒng)性硬化?。⊿ystemic Sclerosis，SS，又稱硬皮?。┦且环N多系統(tǒng)結(jié)締組織疾病，由于在幾乎所有患者中檢測(cè)到自身抗體的存在而被分類為自身免疫性疾病[1, 2]。硬皮病是一種具有不同臨床表現(xiàn)和不同病程的風(fēng)濕性疾病（即多個(gè)亞型），其特征性臨床表現(xiàn)包括皮膚纖維化、雷諾氏現(xiàn)象、血管紊亂、關(guān)節(jié)疼痛、指端潰瘍和毛細(xì)血管擴(kuò)張。內(nèi)臟器官改變?nèi)缥改c道、肺、心、腎功能障礙先于或與皮膚改變同時(shí)發(fā)生[1]。

但全世界硬皮病發(fā)病率預(yù)計(jì)為每年每100萬人2.3-22.8例[1]。全世界按照70億的人口來算，這個(gè)病人的數(shù)量也不少了。在俄克拉何馬州的喬克托印第安人群體中，硬皮病的患病率最高，估計(jì)為660例/百萬，這表明遺傳因素和某些民族背景的易感性可能在硬皮病病因中起作用[3]。女性比男性有更高的易感性，比例在3：1到14：1之間[1]。

硬皮病五年和十年生存率分別為68%和50%[4]。2017年的一項(xiàng)研究顯示，新診斷的硬皮病患者經(jīng)年齡和性別調(diào)整后的標(biāo)準(zhǔn)化死亡率為4.06，女性和男性分別喪失了22.4和26.0年的生命[5]。肺纖維化、肺動(dòng)脈高壓、心臟病和腎危象，是硬皮病患者中死亡的病因相關(guān)的主要原因[6, 7]。

2013年，美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(ACR)-歐洲防治風(fēng)濕病聯(lián)盟(EULAR)制定了新的硬皮病分類標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分，其中重要因素有近端硬皮病、硬趾、指窩、肺纖維化、雷諾氏現(xiàn)象和硬皮病特異性自身抗體[8]（見下圖）。

硬皮病的發(fā)病機(jī)理

硬皮病的主要特征是血管損傷、異常炎癥反應(yīng)和組織纖維化[9]。纖維化逐漸取代健康組織，并最終破壞受影響區(qū)域的結(jié)構(gòu)，造成衰弱癥狀。在纖維化組織中，正常的結(jié)構(gòu)被富含膠原的、大部分無細(xì)胞的、僵硬的結(jié)締組織所取代，從而導(dǎo)致功能完整性的喪失，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的功能障礙，在某些情況下，還導(dǎo)致包括心臟和肺在內(nèi)的重要內(nèi)臟器官的衰竭——這是硬皮病的致命并發(fā)癥[10]。

激活的炎癥細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，使成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞，從而產(chǎn)生過量的膠原蛋白，收縮并引起結(jié)締組織的病理改變。自體免疫和基質(zhì)的炎癥可激活成基質(zhì)中的纖維細(xì)胞并導(dǎo)致病理性纖維化[10]。另外，以基因突變或環(huán)境觸發(fā)的形式發(fā)生的初始事件可誘導(dǎo)自身免疫和自身抗體的產(chǎn)生，進(jìn)而激活先天免疫細(xì)胞(如居民巨噬細(xì)胞)和分泌天然免疫細(xì)胞因子，從而導(dǎo)致慢性炎癥[10]。

造血干細(xì)胞治療

慢性炎癥和自身免疫是與硬皮病相關(guān)的主要致病事件，因此，從邏輯上講，對(duì)這些過程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行治療都可能是有益的。盡管目前的治療方法包括一般免疫抑制和并發(fā)癥特異性治療，但自體造血干細(xì)胞(HSCs)移植的免疫調(diào)節(jié)方案已被評(píng)估為系統(tǒng)性硬化癥的一種治療新策略(見下表)[11, 12]。

造血干細(xì)胞治療的基本原理是，在免疫細(xì)胞(包括自身反應(yīng)性T細(xì)胞和B細(xì)胞)大量耗竭之后，再輸入造血干細(xì)胞重建免疫系統(tǒng)和建立免疫耐受[11]。造血干細(xì)胞在自身免疫性風(fēng)濕性疾病的臨床治療作用，在于重建患者的免疫系統(tǒng)，減少免疫細(xì)胞異常持續(xù)激活造成對(duì)組織的攻擊，從而減緩或者消除自身免疫性風(fēng)濕性疾病[13]。在35例因自身免疫性疾病接受異基因造血干細(xì)胞移植的患者中，50%的患者出現(xiàn)緩解[14]。由于系統(tǒng)性硬化病和自身免疫性風(fēng)濕性疾病在臨床上高度重疊，這進(jìn)一步增加了證據(jù)并支持造血干細(xì)胞用于系統(tǒng)性硬化病的治療。

到目前為止，一些自體造血干細(xì)胞移植研究在國(guó)際多中心臨床試驗(yàn)中被證明是有效的，表明臨床療效持續(xù)改善，特別是對(duì)于晚期疾病擴(kuò)散皮膚的硬化病[15-17]。2018年《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表一個(gè)2期臨床研究指出自體造血干細(xì)胞治療可以成為預(yù)后不良的硬皮病患者的一種有效治療策略[12]。自體造血干細(xì)胞治療為患者提供了“重新啟動(dòng)”免疫系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，是目前唯一能夠?qū)е屡R床持續(xù)改善和長(zhǎng)期無藥物緩解的治療措施。

自體造血干細(xì)胞的流程如下圖，基本上分5個(gè)步驟：動(dòng)員、采集、分離、凍存、回輸。從整體流程上來說，就是把一群造血干細(xì)胞從骨髓中動(dòng)員到外周循環(huán)的血液中，然后抽血，分離出這群造血干細(xì)胞，凍存起來等待合適的時(shí)機(jī)再回輸?shù)阶泽w的體內(nèi)。其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是一群細(xì)胞從患者體內(nèi)分離出來，再回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療

間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）具有促血管生成、抗炎、抗纖維化和免疫調(diào)節(jié)的功能特性，是治療自身免疫性疾病的理想細(xì)胞。MSCs發(fā)揮作用的功能正好切合硬皮病的發(fā)病機(jī)制。

MSCs的10多年來的臨床研究顯示出MSCs有很好的安全性，并沒有顯示出不良副作用，特別是在毒性、感染、死亡和致瘤性方面[18-20]。

1、MSCs和免疫系統(tǒng)

硬皮病是一種自身免疫性疾病，其細(xì)胞免疫功能改變，包括T、B淋巴細(xì)胞功能紊亂[21]，和樹突狀細(xì)胞功能異常[22]。雖然在疾病發(fā)展期間Tregs的數(shù)量增加，但其抑制CD4+效應(yīng)T細(xì)胞的能力受到損害[23]。MSCs具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)作用，對(duì)多種免疫細(xì)胞均有抑制作用[24, 25]。MSCs通過分泌單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）來募集T細(xì)胞進(jìn)行FasL介導(dǎo)的凋亡[26]。MSCs還可以通過選擇性阻斷免疫細(xì)胞遷移和下調(diào)趨化因子和趨化因子受體來減輕皮膚硬皮性移植物抗宿主病(GVHD)模型[27]。

2、MSCs與血管系統(tǒng)

硬皮病的血管病變與內(nèi)皮細(xì)胞(EC)功能障礙有關(guān)，它干預(yù)細(xì)胞存活(激活和凋亡)、血管生成和血管生成，并通過它們與各種其他細(xì)胞的相互作用而發(fā)揮作用[28, 29]。在血管發(fā)生過程中，內(nèi)皮祖細(xì)胞從骨髓動(dòng)員到新生血管形成的部位，并分化為成熟的內(nèi)皮細(xì)胞。

MSCs在調(diào)節(jié)血管生成中起重要作用，如后肢缺血[30, 31]。MSCs能夠產(chǎn)生細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子，能夠保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受凋亡和促進(jìn)血管生成[32, 33]。來自早期、嚴(yán)重且進(jìn)展迅速的彌漫性硬皮病患者骨髓來源的MSCs（SSC-MSCs）與健康供者骨髓MSCs相比，過度表達(dá)生物活性介質(zhì)和促血管生成生長(zhǎng)因子；SSC-MSCs條件培養(yǎng)液對(duì)體外培養(yǎng)的真皮微血管內(nèi)皮細(xì)胞有較強(qiáng)的促血管生成作用，與健康MSC供體比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[34]。

由于硬皮病導(dǎo)致的嚴(yán)重肢體缺血的患者，使用了自體擴(kuò)增后的骨髓MSCs靜脈輸注，血管造影顯示MSCs促進(jìn)了患者四肢的血運(yùn)重建；組織學(xué)皮膚分析顯示細(xì)胞簇呈管狀結(jié)構(gòu)，血管生成因子表達(dá)增加，血管網(wǎng)恢復(fù)[34]。

3、MSC與纖維化

導(dǎo)致組織缺氧的微血管損傷在硬皮病及其纖維化的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。纖維化可被認(rèn)為是SSC的主要特征，不僅影響皮膚，而且影響所有內(nèi)臟器官[35]。大量的可溶性旁分泌介質(zhì)參與了纖維化，尤其是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β信號(hào)通路，它增強(qiáng)了促纖維化的病理進(jìn)程[36]。活化的成纖維細(xì)胞是SSC的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞。已證明MSCs對(duì)肺[37-40]、腎臟[41]、肝臟[42, 43]、心臟[44]和皮膚[45]等不同器官的纖維化有治療作用。

與骨髓MSCs相比，脂肪MSCs對(duì)皮膚纖維化的抑制作用更強(qiáng)，其機(jī)制與其抑制腫瘤壞死因子-β、IL-1-TIMP-1、提高M(jìn)MP1/TIMP1的比值有關(guān)(P<0.05)，提示脂肪MSCs比骨髓MSCs具有更強(qiáng)的抗皮膚纖維化作用[46]。在博萊霉素誘導(dǎo)的小鼠皮膚硬皮病模型中，皮下注射ADSCs可明顯減輕博萊霉素誘導(dǎo)的皮膚纖維化，降低皮膚厚度和總羥脯氨酸含量[47]。

盡管一些研究發(fā)現(xiàn)硬皮病患者的MSC在體外的免疫調(diào)節(jié)特性與健康供者相似[48, 49]，但也報(bào)道顯示硬皮病患者的MSC在增殖、分化、細(xì)胞因子分泌和免疫調(diào)節(jié)能力受到損害[50]。因此，患者自體骨髓MSCs治療的療效似乎不如健康者的MSCs。最近多個(gè)使用健康異體MSCs治療硬皮病的臨床試驗(yàn)表明，這可能是一個(gè)比較有希望的選擇[51-53]。

臍帶MSCs(UC-MSCs)聯(lián)合血漿置換治療，硬皮病患者的抗Scl70自身抗體滴度、血清轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平均明顯降低，肺部影像學(xué)改善，改良的Rodnan皮膚評(píng)分從20.1±3.1下降到13.8±10.2[51]（見下圖）。

硬皮病患者的MSCs和健康人的MSCs比較

硬皮病患者骨髓MSCs表達(dá)VEGFR-2、CXCR4、VEGFR-2/CXCR4細(xì)胞較正常骨髓MSCs少，且患者M(jìn)SCs有早衰現(xiàn)象[54]。應(yīng)用骨髓MSCs與健康人內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)體系，觀察到分離自硬皮病患者的骨髓MSCs與健康患者的骨髓MSCs在應(yīng)激狀態(tài)下均能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞管腔的形成，但是患者骨髓MSCs的增殖速度下降[55]。

硬皮病患者的脂肪MSCs具有和健康者脂肪MSCs相同的細(xì)胞表型（見下圖）；與健康者相比，無論是PBMC增殖抑制試驗(yàn)，還是MSCs/內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)，均未見明顯差異；而且，在低氧條件下，這一效應(yīng)在所有的共培養(yǎng)細(xì)胞中都得到了增強(qiáng)[56]。但另一研究將硬皮病患者的脂肪MSCs與健康者的年齡和性別相匹配的對(duì)照組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)硬皮病患者脂肪MSCs的增殖和遷移能力降低[57]。

在嚴(yán)重肢體缺血的臨床前模型中，小鼠骨髓MSCs比小鼠脂肪MSCs具有更好的治療潛力；這兩種細(xì)胞類型都能夠減少壞死和炎癥，并刺激肌肉再生，但因?yàn)镸SCs在損傷部位的存留時(shí)間有差異，導(dǎo)致MSCs的作用強(qiáng)度有差異[58]（見下圖）。在HOCl誘導(dǎo)的彌漫性硬皮病小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)脂肪MSCs在減少皮膚纖維化方面明顯優(yōu)于骨髓MSCs[46]。

此外，長(zhǎng)期暴露于環(huán)境損傷和應(yīng)激可能對(duì)MSCs的增殖、克隆性、分化、免疫調(diào)節(jié)、旁分泌、壽命和衰老等生理生物學(xué)特性產(chǎn)生負(fù)面影響[59, 60]。

雖然許多問題仍未得到解答，但越來越明顯的是，在硬皮病的治療中，基于MSCs的治療應(yīng)該是一種安全且潛在有效的治療選擇[11]。