2022年2月15日，一个美国研究小组在第29届CROI会议（逆转录病毒和机会性感染会议）上报告了一例艾滋病治愈案例：

一名患有急性髓细胞白血病的混血女性艾滋病患者在接受脐带血干细胞移植治疗后，成功驱散了病魔——在停止艾滋病药物治疗的14个月里，其体内检测不到HIV。

这是“首次治愈女性的艾滋病”，也是首次对混血患者的成功治疗，同时也是继“柏林病人”和“伦敦病人”后，第三例被治愈的艾滋病人（近日在国际艾滋病大会AIDS 2022上又传出消息第四、第五例艾滋病患者得到治愈）。

但是，此次“纽约病人”和前两例治愈患者不同的地方在于，前两者均是通过骨髓移植治愈，而“纽约病人”是使用CCR5突变的脐带血干细胞做移植。

相比于成体干细胞，脐带血的适应性更强，无须与受体有高度HLA匹配即可用于移植，也更不容易引起并发症。

因此这种新方法的治疗群体更广泛，也对患者更加安全友好，本例患者在治疗后仅17天就出院了。

从更广阔的范围来看，脐带血已经不仅仅局限于过去我们理解的造血干细胞移植了，将会在更多疾病领域发挥更大的作用，接下来就让我带领大家走进脐带血治疗的未来。

脐带血的多种应用

从脐血干细胞库出库趋势看未来

自1989年首次报道以来，脐带血(UCB)干细胞已成功用于多种血液系统疾病的造血干细胞移植(HCT)，截止目前，在世界范围内已经为多种恶性和非恶性疾病进行了超过40000例造血干细胞移植。

为了满足患者的需求，全球范围内正在建立公立、私立和混合型的脐带血库，首个脐带血库于1992年首次建立，现在全世界大约有500万份脐带血被储存。其中约80万份存在公库，超过400万份存在私库中。

根据公开数据，在2011年至2013年期间，公库的脐血库储存量已经达到70万份，每年发放约4100份用于同种异体移植（如下图）。

相比之下，私库平均每年只发放130份脐带血进行治疗。

公库细胞储存量和发放量

但是这个趋势在这之后被打破，特别是近年来造血干细胞单倍体移植在临床的迅速发展，通过父母或者兄弟姐妹的外周血干细胞移植在增多，而脐带血公库每年发放的脐带血数量在减少。

于此形成鲜明对比的是，私库中的脐带血，因为造血干细胞移植以外再生医学中的应用拓展而不断增加发放数量，如下图显示。

私库中脐带血的应用

其中紫色为再生医学应用，绿色为造血干细胞移植

通过对全球最大的19家脐带血私库公布的数据分析，在一份5年的报告期内(2011–2015)，可以看到超过65%的脐带血用于治疗非血液疾病。在公库中，同期不超过10%的脐带血 (2010-2014)用于再生医学目的。

脐带血干细胞治疗疾病谱

脐带血干细胞的临床应用已经涉及到100多种疾病。

我们讲脐带血干细胞移植，通常是指利用脐带血植入重建血液和免疫系统。

而提到脐带血干细胞再生医学应用，则是指脐带血用于在损伤和疾病后恢复机体和器官正常功能的应用。

下表我们列出了脐带血应用的疾病：

神经系统疾病

用脐带血治疗神经系统疾病和脑损伤是近年来最明显增长的趋势。

治疗这些疾病的理论基础是基于脐带血能够:

●帮助受损脑细胞再生；

●减少炎症和免疫反应；

●促进细胞存活；

●诱导细胞迁移、增殖和分化；

●促进血管生成

脐带血是一群异质细胞混合物，除了造血干细胞之外，还包含间充质干细胞、内皮祖细胞和其他基质前体细胞。

目前已知造血和非造血多能祖细胞的混合物(而不是单个亚群)对于改善大脑疾病和损伤中的生理功能是非常重要的。

该细胞混合物除了归巢和移植之外的机制，还观察到可以通过旁分泌信号传导带来治疗益处。

脐带血治疗脑瘫、自闭症、缺氧缺血性脑病等已取得了部分积极的结果，包括认知和运动功能的改善。

美国杜克大学医学中心开展的自体脐带血输注对脑瘫患儿运动功能和大脑连通性的影响，对62名患儿进行随机、安慰剂对照分组试验表明，当细胞剂量≥2*107每千克体重，静脉输注脐带血可改善脑瘫患儿的全脑连接和运动功能。

韩国CHA医科大学的一项36名脑瘫患儿参加的随机对照试验显示，治疗后6个月，脐带血组的粗大运动表现也比对照组有更大的改善(8.54比2.60)P<0.01)。

广东省妇幼保健院的自体脐血治疗脑瘫临床科研项目，对12例脑瘫患儿进行自体脐血输注，患儿在认知、运动、发音、互动等方面均有不同程度的改善。

伊朗德黑兰医科大学的一项异体脐带血单个核细胞治疗脑瘫随机双盲临床试验显示，鞘内注射脐带血单个核细胞可显著改善儿童和青少年脑瘫患儿的粗大运动、肌张力、功能能力以及脑白质结构。

美国杜克大学医学中心进行的静脉输注脐带血治疗自闭症谱系障碍儿童的安全性和有效性的2期随机临床试验显示，在亚组分析中，接受脐带血治疗的无智力障碍自闭症儿童在沟通技能(VABS-3沟通)和探索性措施(包括对玩具的注意力和持续注意力(眼球追踪))方面表现出显著改善，并且α和β脑电图功率增加。

从下图的私库脐带血应用中，我们可以看到其中脑瘫应用占最大比例，而在2013年和2014年大约30%和超过35%的脐带血出库用于自闭症患者的治疗。

心血管系统疾病

脐带血干细胞在心脏病领域的发展潜力同样不可小觑。

在动物模型试验中，向压力超负荷的右心室注射脐带血单个核细胞可改善心脏结构，逆转病理基因表达并防止心肌纤维化。

脐带血单个核细胞可能通过右心室的血管生成和心脏细胞类型的增殖来推动组织重塑。

此外脐带血单个核细胞可以表达和分泌旁分泌因子，从而激活了内源性修复机制。

美国心脏协会发表的一项研究纳入了30例年龄在18岁到75岁之间的心力衰竭患者，随机分为干预组和对照组给予静脉输注脐带血干细胞及安慰剂治疗。

研究结果发现脐带血干细胞治疗可持续显著改善患者1年内心脏的泵血功能、日常功能状况及生活质量，且不会导致治疗相关不良反应。

梅奥诊所与洛杉矶儿童医院、费城儿童医院等机构联合开展了一项临床试验，使用自体脐带血干细胞治疗左心发育不良综合征。

在6个月的随访之后，结果显示所有 10 例患者均成功进行了Ⅱ期 BCPC手术并在心肌内注射自体脐带血单个核细胞，手术死亡率为0％，患者体重在6个月内明显增加，没有任何相关心脏不良事件发生。

代谢性疾病

糖尿病是一个重大的全球健康问题，其患病率在印度超过12.1%，在中国超过11.6%，在美国超过8.3%。

临床上，有两种主要类型的糖尿病，例如由胰岛β细胞的自身免疫破坏引起的1型糖尿病和二型糖尿病(T2D)。

脐带血通过以下机制有望控制糖尿病及并发症的发展：

●恢复细胞的胰岛素敏感性(减少胰岛素抵抗)

●使血糖正常化

●为了使脂质代谢正常化

●来保护血管细胞

●改善所有器官的微循环

●降低糖尿病并发症的可能性

美国佛罗里达大学对23例1型糖尿病患儿实施脐带血干细胞自体移植，实验结果显示，自体脐带血能够抑制患儿内源性胰岛素的减少且没有明显不良反应，在输注脐带血后1年，患儿的C肽水平的峰值和曲线下面积与基线相比显著下降。

美国哈肯萨克大学医学中心开展了一项开放标签的Ⅰ期/Ⅱ期研究， 2型糖尿病患者在经过脐带血干细胞移植后代谢控制得到提高并且降低了炎症反应，表明脐带血干细胞有可能成为治疗2型糖尿病的一种创新疗法。

广东省第二人民医院对18例患者进行了脐带血胰背动脉输注治疗2型糖尿病，结果显示经过脐血干细胞治疗后3个月，2型糖尿病患者的相关指标出现了有显著性意义的改善，而且这种效果在9个月后有进一步改善的趋势。

河北医科大学第一医院内分泌科比较不同来源单个核细胞移植对2型糖尿病下肢血管病变的疗效，对60例2型糖尿病（T2DM）下肢血管病患者分别给予生理盐水、自体骨髓单个核细胞、脐带血单个核细胞小腿肌间靶向输注，结果证明脐带血单个核细胞治疗T2DM下肢血管病变安全有效，且修复效果不劣于自体骨髓单个核细胞。

由El-Ashmawy等人开展的临床研究表明脐带血干细胞对糖尿病肾病血糖控制和肾功能改善优于二甲双胍，对急性肾损伤患者有一定的保护作用，脐带血干细胞能预防急性肾损伤后肾小管间质纤维化，且脐带血干细胞使用4次（每周一次，连续四周）的预防效果优于使用2次。

其他部分疾病

支气管肺发育不良

根据新的研究，患有BPD(支气管肺发育不良)的患者可能在不久的将来受益于脐带血。

临床试验表明，接受干细胞治疗的受试者损伤和炎症减少。BPD最常发生在婴儿身上，用呼吸机治疗。这种疾病会产生长期影响，随着时间的推移甚至可能致命。

肝硬化

国内有多项脐带血干细胞治疗肝硬化的研究报道。

最近的一项荟萃分析包括了国内该领域10项研究，共616例患者，结果显示脐带血干细胞移植可以改善患者肝生化指标，缓解临床症状，提高患者生活质量。

促进肿瘤患者化疗后免疫功能恢复

《中国肿瘤生物治疗杂志》上发表的文章，揭示脐血单个核细胞诱导分化的免疫细胞对小细胞肺癌患者免疫功能的影响。

结果表明脐带血来源的免疫细胞干预调理，促进了小细胞肺癌患者免疫功能的恢复，提高了小细胞肺癌的临床修复有效率，没有增加不良反应的发生，患者的生活质量得以改善，取得良好的近期临床应用效果。

总结与展望

随着脐带血的更多医疗可能性被进一步发掘，除了上述的造血干细胞应用和再生医学应用以外，脐血中的免疫细胞（T细胞和NK细胞）也被当成通用型的肿瘤细胞治疗（CAR-T和CAR-NK）最佳来源之一，在肿瘤治疗领域潜力巨大。

近年来，在脐血外泌体及输血方面的应用研究也越来越多，有可能给未来的疾病治疗和输血应用带来惊喜。

面对如此多的脐带血应用场景，我们没有理由不对脐带血这个天然的细胞宝库更加青睐。

就让我们拭目以待下一个十年，脐带血带给我们的惊喜吧！

参考资料：Dessels C, Alessandrini M, Pepper MS. Factors Influencing the Umbilical Cord Blood Stem Cell Industry: An Evolving Treatment Landscape. Stem Cells Transl Med. 2018;7(9):643-650. doi:10.1002/sctm.17-0244

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