鞘内注射人脐带源间充质基质细胞治疗骨癌痛的临床前研究：有效性与安全性新证

《Stem Cell Research & Therapy》：Efficacy and safety of intrathecal human umbilical cord-derived mesenchymal stromal cell therapy for bone cancer pain: a preclinical study

本研究针对骨癌痛(BCP)传统药物治疗不良反应大、疗效有限的临床难题，系统评估了鞘内注射临床级人脐带源间充质基质细胞(hUC-MSCs)在BCP大鼠模型中的镇痛效能与安全性。结果表明，单次鞘内注射hUC-MSCs(1×106或4×106细胞)可剂量依赖性地缓解机械性痛觉超敏、热痛觉过敏及自发痛行为，并抑制脊髓背角神经元(c-Fos)与胶质细胞(IBA1/GFAP)过度活化。关键安全性评估证实该疗法无急性毒性、无肿瘤生成风险、无肿瘤促进效应，且细胞分布局限于鞘内空间。该研究为hUC-MSCs治疗BCP的临床转化提供了坚实的临床前证据。

　　

癌症疼痛是晚期肿瘤患者最常见的并发症之一，其中骨癌痛(BCP)因骨质破坏严重、疼痛剧烈且难以控制，成为临床治疗的难点。当前主要依赖非甾体抗炎药(NSAIDs)和阿片类镇痛药的三阶梯镇痛方案，但约30%患者疼痛无法有效缓解，且长期用药易导致胃肠道损伤、呼吸抑制、成瘾等严重不良反应。面对这一困境，细胞疗法作为一种新兴的非药物镇痛策略展现出潜力。人脐带源间充质基质细胞(hUC-MSCs)因其来源广泛、免疫原性低、易于标准化制备等优势，已成为组织修复与免疫调节治疗的热点。然而，将其应用于BCP治疗时，其安全性尤其是肿瘤相关风险尚未在临床前模型中得到系统验证。

为明确hUC-MSCs对BCP的镇痛效果及安全性，大连医科大学附属第一医院麻醉科团队在《Stem Cell Research & Therapy》上发表了题为"Efficacy and safety of intrathecal human umbilical cord-derived mesenchymal stromal cell therapy for bone cancer pain: a preclinical study"的研究。该研究采用临床级hUC-MSCs，通过鞘内注射方式对BCP模型大鼠进行干预，并从多角度评估其疗效与安全性。

研究团队采用的关键技术方法包括：通过胫骨内注射Walker 256乳腺癌细胞建立大鼠BCP模型；使用von Frey纤维丝和Hargreaves法分别评估机械性痛觉超敏和热痛觉过敏；通过CatWalk步态分析系统量化自发痛行为；采用免疫荧光染色和Western blot检测脊髓背角c-Fos、IBA1、GFAP表达；通过活体成像技术追踪DiR标记细胞的分布；利用裸鼠模型进行肿瘤生成与促进实验评估安全性。

鞘内hUC-MSC治疗缓解了BCP大鼠的疼痛

研究首先通过胫骨内接种Walker 256细胞成功建立BCP模型，影像学及组织学显示模型组大鼠出现明显骨溶解和肿瘤浸润。行为学测试表明，与假手术组相比，BCP大鼠出现持续的机械性痛觉超敏（PWT下降）、热痛觉过敏（PWL缩短）和自发痛行为（NSF增加）。鞘内注射hUC-MSCs后，1×10⁶剂量组在注射后2-10天内疼痛行为显著改善，而4×10⁶剂量组效果更持久且更强，可持续至第12天。CatWalk步态分析进一步显示，hUC-MSCs治疗能逆转BCP引起的摆动时间增加、最大接触面积和强度降低等步态异常，且高剂量组效果更优。

鞘内hUC-MSC治疗 attenuated spinal neuronal and glial hyperactivation in BCP rats

BCP的维持与脊髓背角神经元和胶质细胞的异常活化密切相关。免疫荧光和Western blot结果一致显示，BCP大鼠脊髓背角c-Fos（神经元活化标志）、IBA1（小胶质细胞标志）和GFAP（星形胶质细胞标志）表达显著升高。鞘内注射hUC-MSCs后，两种剂量均能抑制这些标志物的表达，其中4×10⁶剂量对三类细胞的活化抑制效果均显著优于低剂量，提示其镇痛机制与调控中枢敏化有关。

鞘内hUC-MSC治疗未引起显著急性毒性

在14天观察期内，接受1×10⁶或4×10⁶ hUC-MSCs鞘内注射的大鼠未出现死亡或行为异常，体重、体温、摄食量均正常。血液学分析显示，高剂量组在注射后第3天单核细胞和中性粒细胞计数短暂升高，第7天恢复，但所有指标在第14天均恢复正常。血清炎症因子（TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10）水平及肝肾功能指标在组间无显著差异。主要器官的组织病理学检查也未发现异常病变，证实该疗法在急性期内具有良好的安全性。

鞘内hUC-MSCs的体内分布受限

活体成像显示，DiR标记的hUC-MSCs注射后主要滞留于鞘内注射部位，扩散范围随时间逐渐减小，至第14天时信号显著减弱。重要脏器（脑、心、肺、肝、脾、肾）均未检测到荧光信号，表明细胞未进入全身循环，这一分布特性避免了与骨肿瘤的直接接触，降低了潜在风险。

hUC-MSCs无肿瘤生成与促进风险

在肿瘤生成实验中，裸鼠皮下注射4×10⁶ hUC-MSCs后观察16周未见肿瘤形成（生成率为0%），而HeLa细胞阳性对照组全部成瘤。在BCP大鼠胫骨模型和MDA-MB-231乳腺癌裸鼠模型中，鞘内注射hUC-MSCs未增加骨溶解面积、肿瘤浸润比例或Ki67阳性细胞率，表明其既不直接成瘤，也不促进现有肿瘤生长。

本研究首次在BCP临床前模型中系统验证了鞘内注射hUC-MSCs的镇痛有效性及全面安全性。结果表明，该疗法可通过抑制脊髓神经元与胶质细胞活化有效缓解疼痛，且作用呈剂量依赖性；更重要的是，其在急性毒性、体内分布、肿瘤生成与促进风险等方面均表现出良好安全性。这些发现为后续临床试验提供了关键 preclinical 证据，推动hUC-MSCs作为一种新型细胞镇痛策略向BCP的临床治疗迈出重要一步。未来研究可进一步探索其镇痛机制（如旁分泌因子或外泌体的作用），并在非人灵长类模型中验证其长期安全性。