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干细胞治肾病哪种输注方式更有效?4种输注方式的疗效对比

干细胞治疗肾病是再生医学领域的重要研究方向,其疗效不仅与干细胞类型(如间充质干细胞神经干细胞)相关,更与输注途径密切相关。目前主要采用静脉输注、局部注射以及联合给药等方式,不同方法在靶向性、安全性及疗效上存在显著差异。

本文将对不同输注方式干细胞治疗肾病的疗效进行对比分析,为临床选择提供参考。

干细胞治肾病哪种输注方式更有效?4种输注方式的疗效对比

干细胞治肾病哪种输注方式更有效?4种输注方式的疗效对比

一、干细胞治疗肾病的主要输注方式及其特点

1. 静脉注射:静脉注射是目前最广泛使用的给药方式,占临床试验的43%。通过外周静脉将干细胞输入全身循环,操作简便且创伤小,适用于系统性炎症调控。

2.肾动脉介入输注:通过肾动脉直接输注干细胞可显著提高病灶部位的干细胞浓度,但其操作风险和技术要求较高。

3.局部注射:局部注射分为肾实质注射和经动脉输注。优势在于高局部浓度和减少全身毒性,但肾实质注射创伤性大,技术复杂。

4.联合注射:联合注射结合两种或多种途径,通过多靶点协同提升疗效,降低单次剂量需求。但需动态监测累积风险,方案复杂,个体化设计难度高。

二、不同输注方式的临床疗效比较

2.1 静脉注射

2023年,爱尔兰戈尔韦大学医学院牵头在国际期刊《美国肾脏病学会杂志》上发表了一篇关于《间充质干细胞治疗糖尿病肾病的安全性和初步疗效》的一项随机临床试验。

间充质干细胞治疗糖尿病肾病的安全性和初步疗效

该研究在欧洲三个研究中心进行了一项最低剂量组,共16名参与者,按3:1的比例随机分配接受间充质干细胞(80×106个细胞)或安慰剂静脉输注治疗,并进行了18个月的随访。临床结果发现:

1.肾功能影响:基线时ORBCEL-M组和安慰剂组的mGFR(基于血浆碘海醇清除率计算)相当。

尽管两组的mGFR在18个月随访期内均有下降趋势,但ORBCEL-M治疗组在6、12和18个月时mGFR的变化幅度数值上小于安慰剂组。当使用CKD-EPI或MDRD公式估算eGFR时,ORBCEL-M组的平均变化量明显优于安慰剂组。(见图1)

以年下降率衡量肾功能变化,结果同样显示ORBCEL-M治疗组的eGFR年下降率显著低于安慰剂组。(见图2)

图1:接受ORBCEL-M或安慰剂治疗的参与者在18个月随访期间的mGFR和eGFR 时间变化
图1:接受ORBCEL-M或安慰剂治疗的参与者在18个月随访期间的mGFR和eGFR 时间变化
图2:接受ORBCEL-M或安慰剂治疗的参与者从基线到18个月随访的肾功能年下降率
图2:接受ORBCEL-M或安慰剂治疗的参与者从基线到18个月随访的肾功能年下降率

2.对代谢参数和血压的影响:两组的血糖、糖化血红蛋白、血清总胆固醇、甘油三酯和C反应蛋白水平在基线和随访6、12及18个月时基本保持稳定,处于临床可接受范围内,未见显著差异。血压参数和心率也表现出相似的趋势。

3.免疫和炎症参数的影响:几乎所有参与者在预定访问中均检测出抗HLA I类和II类抗体呈阴性,仅有一名ORBCEL-M治疗组的参与者在输注后12个月开始出现低水平抗HLA I类抗体阳性,直至试验结束,但未引起临床后果。

流式细胞术分析表明,CD4+和CD8+ T细胞比例无显著变化或组间差异。B细胞频率在ORBCEL-M和安慰剂组之间存在微小但显著的差异,但趋势一致。

树突状细胞、单核细胞和细胞毒性NK细胞的比例在整个随访过程中两组相似。相比之下,ORBCEL-M治疗组的自然杀伤T细胞频率显著降低。(见图3)

图3:研究期间外周血单核细胞亚群的频率。
图3:研究期间外周血单核细胞亚群的频率。

此外,ORBCEL-M治疗组的记忆性Tregs比例在6个月时明显高于安慰剂组,并且Helios+CD95+HLA-DR−记忆性Tregs亚群的变化尤为显著。幼稚Tregs比例在两组中均较低。(见图4)

图4:研究期间外周血Treg和Treg亚群的频率。
图4:研究期间外周血Treg和Treg亚群的频率。

研究结果表明,这种基于间充质干细胞的细胞疗法产品具有较低的同种异体HLA致敏风险并在18个月观察期内初步展现出肾脏保护和免疫调节作用,为进行性糖尿病肾病患者的肾功能保护提供了潜在治疗策略。


2.2 局部注射

2020年,中国台湾高雄长庚纪念医院以及长庚大学医学院内科心脏内科在行业期刊《干细胞转化医学》上发表了一篇关于《肾动脉自体CD34+细胞输注治疗慢性肾病患者的安全性和有效性》的一项随机、开放标签、对照的II期临床试验结果。

肾动脉自体CD34+细胞属于干细胞,主要表达于造血干细胞/祖细胞(HSPCs)、血管内皮祖细胞(EPCs)和部分间充质干细胞。是公认的造血干细胞移植材料。

本次研究纳入了2016年10月至2018年7月期间,52名连续患有III期或IV期CKD的患者被随机分配到治疗组(TG)和对照组(GG)。每位患者均采用左臂动脉入路行肾动脉造影检查,经细导引导管缓慢注射CD34+细胞约5.0~7.0 min。同时,穿刺右股静脉,用导引导管连接右肾静脉,观察EPCs在肾静脉的时程变化。

临床研究显示,所有接受CD34+细胞治疗的患者均顺利出院,且治疗组与对照组的基线内皮祖细胞(EPC)水平无显著差异;

然而,在治疗组中,EPC和造血干细胞(HSC)在血浆中浓度显著升高,流式细胞分析进一步证实这些细胞持续从右肾静脉释放至血液循环,且循环中的EPC/HSC数量在G-CSF注射后显著增加(图5A-G),表明G-CSF通过动员骨髓来源的EPC/HSC进入血液,显著提升了其在体内的浓度和分布

图5:第1组与第2组患者之间以及G-CSF治疗后第1组的循环内皮祖细胞 (EPC) 群以及第1组患者右肾静脉中EPC群的时间过程。
图5:第1组与第2组患者之间以及G-CSF治疗后第1组的循环内皮祖细胞 (EPC) 群以及第1组患者右肾静脉中EPC群的时间过程。

Matrigel实验显示,干细胞治疗前,治疗组和对照组在血管生成能力(簇形成、管状长度和网络形成)方面无显著差异;

但干细胞治疗后,治疗组的血管生成能力显著增强,进一步验证了干细胞可促进骨髓中功能性内皮祖细胞(EPC)向血液循环的动员(见图6)。此外,治疗组一年后不良临床结局的发生率显著低于CG组

图6:培养的EPC的形态特征和Matrigel测定血管生成决定因素。
图6:培养的EPC的形态特征和Matrigel测定血管生成决定因素。

综上所述,肾动脉内注射循环来源的自体CD34+细胞显著降低了晚期慢性肾病是患者1年综合不良临床结果和2年肌酐水平的发生率,表明其在这种临床环境中具有治疗潜力。


2.3 肾动脉介入输注

2025年,日本细胞治疗与再生医学中心联合湘南镰仓综合医院在国际期刊《世界干细胞杂志》上发表了一篇关于《自体CD34+细胞疗法改善慢性进行性肾病肾功能的初步证据》的临床研究成果。本次研究纳入了4例患者于0个月和3个月时两次经双侧肾动脉直接注射CD34+细胞,并评估6个月的安全性和有效性。

CD34+细胞是是造血干细胞(HSC)和多系祖细胞的主要标志,能够分化为红细胞、白细胞、血小板等所有血细胞类型。

自体CD34+细胞疗法改善慢性进行性肾病肾功能的初步证据

临床结果显示,4例患者的肾小球滤过率(eGFR)在细胞治疗后呈现改善趋势:3例患者(病例2-4)在首次治疗后eGFR下降速率减缓,并且3例患者的eGFR月变化值从治疗前的负值转为正值,且在第二次治疗后3个月内维持改善;

尽管病例1的eGFR下降速率仅轻微改善,但整体数据表明该治疗在短期内具有延缓肾功能恶化的潜力(见图8-9)。

图8:细胞治疗前后估算肾小球滤过率的变化。
图8:细胞治疗前后估算肾小球滤过率的变化。
图9:治疗前和细胞治疗后6个月估计肾小球滤过率的月变化。
图9:治疗前和细胞治疗后6个月估计肾小球滤过率的月变化。

此外,研究通过肾内阻力指数(RI)和剪切波速度(SWV)评估疗效:治疗后6个月,肾内RI值从中位数0.69显著改善至0.63,提示微循环阻力下降;

同时,SWV从中位数1.55 m/s显著增加至1.90 m/s,反映组织硬度变化(见图10A-B)。尿液NGAL/Cr比值和尿蛋白/Cr比值在治疗前后无显著差异。

图10:细胞治疗前后的超声检查结果
图10:细胞治疗前后的超声检查结果

综上所述,该研究通过肾动脉直接注射自体CD34+细胞治疗慢性进行性肾病,证实该疗法在6个月内可改善肾小球滤过率并降低肾脏微循环阻力,同时伴随组织硬度变化,提示潜在的肾脏修复作用;整体结果表明该细胞疗法具有延缓肾功能恶化、安全性良好的前景,为慢性肾病的再生医学治疗提供了新方向。


2.4 联合输注治疗

2017年,印度尼西亚大学在医学期刊《Journal of Medical Case Reports》上发表了一篇关于《人脐带间充质干细胞治疗慢性肾衰竭并胸段脊髓卡压后肾功能改善一例》的临床研究成果。

本次研究报告了一例62岁的印尼裔女性病例,此前诊断为胸椎脊髓卡压,伴有截瘫和慢性肾衰竭,需要血液透析。采用方案包括 6个周期的hUC-MSCs鞘内植入和静脉联合注射,时间间隔为3个月。

在她第一次就诊的神经系统检查中,体格检查未发现脊髓休克的迹象。她肚脐以下的所有感觉模式都消失了,包括本体感觉。尿潴留必须插管,但她已经2年没有排尿了。排便必须通过手指探查来帮助。

干细胞植入体内仅三周后,双腿得到改善,她的双膝可以伸展。她的感觉水平从0提高到2。并且还发现她在第一个周期的hUC-MSC方案后在过去2年内第一次排尿,并且她的肌酸(Cr)水平在第二个周期的hUC-MSC方案后从11mg/dl 显著下降到2mg/dl,排尿正常。

研究表明,人类脐带干细胞在治疗慢性肾衰竭合并脊髓受压后的患者具有重要的神经保护和神经再生作用,同时有助于改善肾衰竭。


三、不同输注方式的临床疗效总结

综上所述,研究表明,静脉注射、局部注射、肾动脉介入输注及联合输注等不同方式的干细胞治疗在慢性肾病管理中均显示出一定疗效:静脉输注间充质干细胞可显著延缓肾小球滤过率(eGFR)下降并调节免疫功能;肾动脉局部注射CD34+细胞通过动员内皮祖细胞(EPC)改善肾脏微循环,降低阻力指数;肾动脉介入输注进一步验证了eGFR的短期改善及组织硬度变化;联合输注(鞘内+静脉)则在修复肾功能的同时促进神经功能恢复。

综合来看,肾动脉介入输注和局部注射在改善肾功能指标与临床结局上效果较为直接显著,而静脉注射安全性高、作用相对温和持久联合输注通过优化给药方式,在提高疗效、减少创伤等方面具有显著优势,但需要在专业医护人员指导下规范使用。

多种方式各有优势,临床应用需结合患者情况选择。

四、影响输注方式选择的因素

4.1 患者病情与身体状况

患者的病情严重程度、基础疾病、身体耐受能力等是选择输注方式的重要依据。对于病情较轻、身体状况较好的患者,可考虑肾动脉介入输注或局部注射,以追求更好的治疗效果;而对于病情较重、身体虚弱或存在多种基础疾病的患者,静脉输注因其安全性高、操作简便,可能是更合适的选择 。

4.2 医疗技术与设备条件

不同输注方式对医疗技术和设备的要求不同。肾动脉介入输注需要具备专业的介入治疗团队和先进的影像设备,如数字减影血管造影(DSA)机等;局部注射尤其是肾实质内注射,对操作医生的技术水平要求极高,需要丰富的肾脏外科手术经验 。因此,医疗机构的技术实力和设备条件也会影响输注方式的选择。

4.3 治疗成本与患者意愿

治疗成本也是不可忽视的因素。肾动脉介入输注和局部注射由于操作复杂、需要特殊设备和技术,治疗费用相对较高;而静脉输注成本较低,更易被患者接受 。此外,患者的治疗意愿和对不同输注方式风险的认知也会影响最终决策。部分患者可能因担心有创操作的风险而选择静脉输注,而另一些患者则更注重治疗效果,愿意尝试肾动脉介入输注或局部注射。

结语

不同输注方式在肾病治疗中各有优劣:静脉输注适用于广泛免疫调节,肾动脉介入输注在肾功能改善和免疫调节方面效果较好,局部注射精准修复局灶损伤,联合治疗兼顾全身与局部疗效。临床选择需综合考虑患者病情、技术成熟度及风险收益比。未来,随着靶向递送技术和动态监测体系的突破,干细胞治疗有望成为肾病管理的核心手段,为1.2亿慢性肾病患者带来新希望。

相关阅读干细胞治疗肾病:静脉、动脉、皮质注射哪种更安全?

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