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干细胞治疗肾病:技术成熟度评估与未来临床应用前景

近年来,干细胞治疗作为再生医学的重要分支,为慢性肾病(CKD)、急性肾损伤(AKI)、糖尿病肾病等肾脏疾病的治疗提供了全新思路。干细胞通过分化为功能性肾细胞、分泌生长因子、调节免疫反应及抗纤维化等机制,展现出修复受损肾脏组织的潜力。本文结合最新临床证据与技术进展,系统解析干细胞治疗肾病的技术成熟度与发展前景

干细胞治疗肾病:技术成熟度评估与未来临床应用前景

干细胞治疗肾病:技术成熟度评估与未来临床应用前景

一、干细胞治疗肾病的核心机制

干细胞治疗肾病基于其自我更新多向分化免疫调节等特性,通过以下机制发挥作用:

  1. 细胞替代与组织修复:干细胞可分化为肾小球上皮细胞、肾小管细胞等,直接修复受损组织。
  2. 旁分泌效应:分泌生长因子(如VEGF、FGF9)和抗炎因子,促进血管生成、抑制炎症反应,改善肾脏微环境。
  3. 免疫调控:调节Th1/Th17等促炎性免疫反应,减轻自身免疫性肾病的损伤。

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二、临床进展与技术成熟度

2.1 临床验证其疗效和安全性

多项随机对照试验(RCT)验证了干细胞治疗的安全性与有效性:

慢性肾病:2025年3月,BMC肾脏病学期刊上的一篇关于间充质干细胞治疗慢性肾病的文献表明:间充质干细胞输注可以改善肾小球滤过率、尿蛋白、血清肌酐和血尿素氮等肾功能指标,同时通过增加调节性T细胞来抑制免疫反应

间充质干细胞治疗慢性肾病的免疫调节作用:文献综述

我们回顾了自2010年以来18篇涉及间充质干细胞治疗慢性肾病中的已发表研究。

核心疗效

  • 减少尿蛋白:对狼疮性肾炎(LN)效果明确(多数研究显示1-9个月见效)。
  • 稳定肾功能:可延缓肾小球滤过率(GFR)下降,尤其对早期患者(基线GFR≥30ml/min/m²)更有效。

其他改善

  • 血液指标:降低血肌酐、提升血红蛋白/血小板(部分LN患者),改善肾脏血流和氧合。
  • 肾脏结构:可能逆转萎缩,增加肾脏体积(部分研究)。

    安全性十年临床研究证实MSC在CKD患者中安全性良好,常见不良反应轻微且可控。但是年龄、细胞类型、疾病类型、给药方式等可能影响AE发生风险。

    综上所述,临床研究证实干细胞疗法可显著降低肾脏疾病患者的尿蛋白水平、稳定肾小球滤过率(GFR),并调节免疫平衡(如增加调节性T细胞/Tregs),且10年随访显示长期安全性良好。


    急性肾损伤:2021年12月,杜克大学医学院在《干细胞转化医学》期刊上发表了一项《体外间充质干细胞免疫治疗对急性肾损伤和潜在全身炎症患者的药理作用》的研究,该研究是一项精心设计的多中心临床试验,在美国12个研究中心同步开展。

    体外间充质干细胞免疫治疗对急性肾损伤和潜在全身炎症患者的药理作用

    本次研究纳入了16名受试者按2:1的比例随机分配到有效低剂量的SBI-101(250×106MSCs)或假治疗(无 MSCs)。研究结果表明:

    SBI-101通过调节免疫系统和减少炎症,显著改善急性肾损伤。治疗后,血液中的促炎因子(如TNFα、IFNγ)明显下降,而抗炎因子(如IL-10)上升,尤其在治疗早期(第3天)效果最明显。这种从“促炎”到“抗炎”的转变,有助于缓解肾脏损伤。

    免疫细胞方面,部分单核细胞数量减少,与炎症相关的趋化因子(如MCP-1)水平也同步降低,进一步抑制炎症反应。同时,B细胞、T细胞等部分免疫细胞亚群比例发生变化,可能参与修复过程。

    此外,SBI-101还能降低肾损伤标志物(如KIM-1),表明肾脏功能得到保护或恢复。与传统药物不同,它通过多靶点作用(抗炎、免疫调节、护肾)实现治疗效果,且长期安全性良好,未见严重副作用。

    综上所述,间充质干细胞疗法为急性肾损伤提供了一种全新的治疗思路——通过调节全身免疫平衡和直接修复肾脏,有望成为传统药物之外的有效补充,尤其适用于难以控制的重症患者。


    狼疮性肾炎: 2023年6月,哈萨克斯坦阿斯塔纳国家科学医学中心在期刊《肾脏病透析移植》上发表了一篇关于《间充质干细胞移植治疗狼疮性肾炎的免疫矫正新焦点 》的临床研究结果。

    间充质干细胞移植治疗狼疮性肾炎的免疫矫正新焦点 

    本次研究总共纳入了15名对传统免疫抑制疗法有抵抗力的SLE(ACR标准)患者。

    对患者自体干细胞移植效果的监测显示,12个月后,SELENA-SLEDAI评分活动性显著下降2倍,从 14.67±1.15分降至7.33±1.15分。在对照组中,尽管持续进行免疫抑制治疗,但该指标保持不变,为15.0±0.87分。

    所有接受高剂量免疫抑制疗法(HIST)和骨髓间充质干细胞(MSC)移植的患者均表现出临床疗效,其表现为:

    • 每日蛋白尿量从2.48±0.77降至1.06±0.56g/l
    • DNA抗体值(从443.28±547.53降至187.8±146.60
    • 血液细胞因子(TNF-Α显著降低)降低,
    • 补体水平升高(尽管不显著)。

    根据肾活检数据,在接受HIST的MSC移植后,积极的动态包括肾小球血管环中网状纤维的数量增加,以及通过对抗体谱的免疫荧光分析发现肾小球血管环中的免疫炎症过程减少

    研究表明,根据临床和实验室数据,MSC移植与HIST相结合对SLE的疗效明显优于传统的免疫抑制疗法。该方法安全,可以减少自身免疫攻击的迹象,可用于SLE标准疗法无效、疗效低或不耐受的情况。


    糖尿病肾病:2024年11月,江西赣南医科大学研究人员在国际期刊《medRxiv》上发表一篇有关干细胞治疗糖尿病肾病的疗效和安全性:系统评价与荟萃分析》的综述,该综述总结了江西赣南医科大学研究人员整合的3,528项研究,并且在3528项研究筛选了4项高质量研究,并对这四项高质量研究进行了系统评价与荟萃分析。[3]

    干细胞治疗糖尿病肾病的疗效和安全性:系统评价与荟萃分析

    这四项研究,涉及90名糖尿病肾病患者,其中53名(58%)接受了干细胞移植。

    临床研究结果:

    1.干细胞移植对eGFR的影响:eGFR是肾功能的重要指标。肾脏疾病饮食调整和慢性肾脏病流行病学协作公式通常用于估算GFR。

    • 四项研究表明,干细胞移植显著改善了eGFR水平
    • 森林图数据分析(图2)显示,与对照组的结果相比,干细胞移植作为干预措施显著改善了eGFR水平
    图2:估计肾小球滤过率 (eGFR) 的亚组分析
    图2:估计肾小球滤过率 (eGFR) 的亚组分析

    2.干细胞移植对SCr的影响:SCr水平可用于监测糖尿病肾病。在糖尿病肾病早期,SCr可维持在正常范围,但随着病情进展,其水平逐渐升高,因此监测SCr水平糖尿病肾病的早期诊断和病情监测有重要意义。

    • 3项研究报道了SCr水平,其相关的I2值为0%,因此本研究采用固定效应模型。
    • 森林图分析结果(图3)显示,SCT治疗与SCr水平的显著变化相关,以干细胞注射为干预措施的试验组糖尿病患者的SCr水平显著降低
    图3:血清肌酐 (SCr) 的森林图
    图3:血清肌酐 (SCr) 的森林图

    3.干细胞移植对MAU的影响:MAU是糖尿病肾病的早期标志。持续性MAU与糖尿病患者发生临床蛋白尿的风险呈显著正相关,提示MAU对预防糖尿病肾病发展至关重要。

    • 两项研究对MAU进行了综合分析,如图6A所示。SCT与MAU水平的显著变化相关,研究间异质性较低,I2值为41,提示研究结果一致性较高。
    • 森林图数据分析显示,干细胞移植组的MAU水平显著低于对照组
    图4:尿液标志物的森林图:A:微量白蛋白尿(MAU);B:尿白蛋白/肌酐比率(UACR)。
    图4:尿液标志物的森林图:A:微量白蛋白尿(MAU);B:尿白蛋白/肌酐比率(UACR)。

    4.干细胞移植对UACR的影响:UACR是尿蛋白排泄指标,是早期筛查DKD的关键参数。UACR升高预示肾脏损伤的存在,尤其对于糖尿病患者。此外,研究间异质性较低。试验组和对照组之间的UACR无显著差异。

    综上所述,这项系统评价与荟萃分析,首次通过高证据等级的研究整合了干细胞治疗糖尿病肾病的临床数据,明确证明了干细胞移植在改善肾功能(eGFR、SCr)、降低尿蛋白(MAU、UACR)方面的显著疗效。


    lga肾病:2025年2月,韩国首尔肾脏中心在《KIREPORTS》上发表了一篇关于《WCN25-482 间充质干细胞可能成为CKD严重IgA肾病的急救疗法》的临床研究成果。

    本研究首次报道甲基强的松龙(MP)冲击疗法联合自体脂肪源性干细胞(SVF/MSC)治疗重症IgA肾病的长期随访结果(2015年ASN会议首次发布),并拓展至10年以上疗效分析

    患者分组:根据估算肾小球滤过率(eGFR)将病理确诊的重度IgA肾病患者分为两组:A组(n=7,eGFR>45 ml/min):平均年龄60岁;B组(n=3,eGFR<45 ml/min):平均年龄30.6岁。

    临床结果:

    1.肾功能长期维持

    • A组(eGFR>45 ml/min):初始eGFR平均29 ml/min,8.1年随访后升至37 ml/min显著优于自然病程
    • B组(eGFR<45 ml/min):初始eGFR平均106 ml/min,10.3年随访后稳定在106 ml/min,避免进展至终末期肾病(ESRD);
    • 对照组(仅ARB治疗):2年内全部进入血液透析。

    2.肾活检证实

    • A组与B组均显示系膜增生减轻上皮足突恢复IgA沉积消失(免疫荧光镜下);
    • 电子致密物沉积(EDD)完全清除,提示病理活动性显著降低。

    3.安全性:全程未观察到严重不良事件(SAEs),仅偶见短暂性低钾血症(发生率<10%)。

      本研究证实,甲基强的松龙(MP)联合自体脂肪源性干细胞(SVF/MSC)治疗重症IgA肾病可显著延缓肾功能恶化,10年随访中A组eGFR从29 ml/min提升至37 ml/min,B组稳定于106 ml/min,且组织学显示病理活动性完全缓解,安全性良好。该疗法为高危IgA肾病患者提供了非透析替代方案。


      2.2 临床转化进展

      截止2025年5月16日,在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库clinicaltrials.gov网站上注册的有关干细胞治疗肾病的临床研究项目达到185项,已完成的达到97项,其余88项处于进行中或招募阶段。从试验阶段分布来看:

      • Ⅰ期(安全性与剂量探索):90项(48.6%),主要评估干细胞治疗的安全性、耐受性及最佳给药方案。
      • Ⅱ期(疗效初步验证):81项(43.8%),聚焦不同干细胞类型(如间充质干细胞、诱导多能干细胞)对肾功能指标(如eGFR、尿蛋白)的改善效果。
      • Ⅲ期(大规模疗效确认):10项(5.4%),通过多中心随机对照试验验证长期疗效与安全性,推动疗法标准化。
      • Ⅳ期(长期随访或适应症扩展):6项(3.2%),探索治疗长期获益及潜在新适应症。
      临床转化进展

      三、未来发展方向

      3.1 发展方向:

      精准化与联合治疗策略

      • 个体化治疗:结合基因检测和生物标志物筛选,针对不同肾病亚型(如糖尿病肾病、狼疮性肾炎)制定个性化干细胞治疗方案。
      • 联合传统疗法:干细胞治疗与药物治疗(如RAAS抑制剂)、透析或肾移植结合,可能增强疗效。例如,上海长征医院的数据显示,干细胞联合胰岛素治疗的糖尿病肾病患者,肌酐值平均下降明显。

        技术创新驱动突破

        • 基因编辑技术:利用CRISPR-Cas9修饰干细胞,增强其抗炎能力或免疫兼容性。例如,有的研究提出通过基因编辑优化MSCs的抗纤维化功能,有望提升治疗效果。
        • 生物材料辅助移植:开发可降解支架或水凝胶载体,提高干细胞在肾组织的滞留率。研究显示,肾包膜下注射干细胞结合胶原蛋白支架,可使肾功能恢复率提高。

        3.2 挑战与解决策略:

        建立统一标准:需制定干细胞治疗肾病的细胞制备标准、移植剂量及疗效评估体系。​

          推动多中心 RCT 研究:目前多数研究为单中心、小样本,需开展 III 期临床试验验证疗效。

            政策与支付体系支持:参考韩国、日本对干细胞疗法的审批经验,建立 “风险分级管理” 制度,对已完成Ⅱ期试验的疗法加速审批。同时,探索医保支付创新,如将干细胞治疗纳入商业保险覆盖范围,提升可及性。

              结语

              干细胞治疗肾病已从实验室研究迈向临床验证阶段,其在改善肾功能、延缓疾病进展方面展现出显著潜力。未来需通过多学科协作(如基因编辑、材料科学)、大规模临床试验及个体化策略优化,推动这一疗法从实验室走向广泛临床应用。患者在选择时应基于专业评估,权衡潜在获益与风险,同时关注治疗机构的合规性与科学性。随着技术突破与监管完善,干细胞治疗有望成为肾病精准医疗的核心支柱,重塑疾病管理范式。

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              参考资料:

              Li, J., Wu, M. & He, L. Immunomodulatory effects of mesenchymal stem cell therapy in chronic kidney disease: a literature review. BMC Nephrol 26, 107 (2025). https://doi.org/10.1186/s12882-025-04029-y

              Madhav Swaminathan, Nelson Kopyt, Mohamed G. Atta, Jai Radhakrishnan, Kausik Umanath, Sunny Nguyen, Brian O’Rourke, Ashley Allen, Natalie Vaninov, Arno Tilles, Elizabeth LaPointe, Andrew Blair, Chris Gemmiti, Brian Miller, Biju Parekkadan, Rita N. Barcia, Pharmacological Effects of Ex Vivo Mesenchymal Stem Cell Immunotherapy in Patients with Acute Kidney Injury and Underlying Systemic Inflammation, Stem Cells Translational Medicine, Volume 10, Issue 12, December 2021, Pages 1588–1601, https://doi.org/10.1002/sctm.21-0043

              Natalya Krivoruchko, Lina Zaripova, Manarbek Askarov, Abay Baigenzhin, Temirlan Karibekov, Galiya Shaimardanova, Saltanat Bekturganova, #2733 TRANSPLANTATION OF MESENCHYMAL STEM CELLS – NEW FOCUS OF IMMUNE CORRECTION IN TREATMENT OF LUPUS NEPHRITIS, Nephrology Dialysis Transplantation, Volume 38, Issue Supplement_1, June 2023, gfad063b_2733, https://doi.org/10.1093/ndt/gfad063b_2733

              Lixin Liu, Yiman Chen, Xuan Li, Juan Wang, Lina Yang,Therapeutic potential: The role of mesenchymal stem cells from diverse sources and their derived exosomes in diabetic nephropathy,Biomedicine & Pharmacotherapy,Volume 175,2024,116672,
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              WCN25-482 Mesenchymal Stem Cell might be a rescue therapy in severe IgA nephropathy with CKDCho, Byoung Soo et al.Kidney International Reports, Volume 10, Issue 2, S633 – S634

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