利用手术废弃物来源的干细胞分泌组靶向治疗癌症：一项新型体外研究及其临床转化潜力

本研究针对传统化疗存在耐药性、毒副作用及促转移等局限，探索了从脂肪组织(ADSC)和脐带(UCSC)来源的间充质干细胞分泌组(Secretome)的抗癌效应。通过体外实验证实UCSC与ADSC分泌组能选择性诱导乳腺癌(MDA-MB231)、肝癌(HepG2)和前列腺癌(PC3)细胞凋亡（最高达95%），抑制癌细胞迁移，且对正常HEK293细胞无显著毒性。蛋白质组学分析揭示其富含肿瘤抑制、凋亡诱导和DNA损伤相关蛋白。该研究为开发无细胞、低毒性的靶向癌症治疗策略提供了重要理论基础。

　　

癌症至今仍是印度第二大死亡原因，传统化疗虽然广泛应用，却面临多重困境：不仅容易产生耐药性，还会误伤健康细胞，带来严重毒副作用，甚至可能促进癌细胞转移。更棘手的是，化疗药物会削弱免疫系统，降低人体自身的抗癌能力。这些局限性促使科学家寻找更安全、更精准的治疗策略。近年来，间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)的分泌组（Secretome，指细胞分泌的全部生物活性因子）崭露头角，成为癌症治疗领域一个极具前景的新方向。

以往研究大多聚焦于骨髓来源的MSCs，然而获取过程具有侵入性且来源有限。那么，能否从日常医疗废弃物中找到宝藏呢？答案是肯定的。脂肪组织（来自吸脂手术）和脐带组织（来自新生儿分娩）通常被视为废弃物，实则富含MSCs。更重要的是，MSCs的治疗作用主要源于其旁分泌效应，即通过分泌细胞因子、生长因子和细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)等发挥作用，这意味着直接使用其分泌组或许能规避细胞治疗面临的免疫排斥、伦理及致瘤风险，成为一种更安全的“无细胞治疗”策略。

在此背景下，研究人员开展了一项题为《STEM CELL SECRETOMES FROM SURGICAL WASTE: A NOVEL APPROACH TO CANCER THERAPY – AN IN VITRO STUDY》的研究，并发表于《Regenesis Repair Rehabilitation》。该研究旨在探索从手术废弃物（脂肪和脐带）中提取的MSCs分泌组是否能在体外选择性抑制癌细胞生长，同时阐明其潜在分子机制。

为了回答上述问题，研究团队采用了几项关键技术：首先，从人脂肪组织(ADSC)和脐带组织(UCSC)中分离、培养并鉴定了MSCs（通过流式细胞术检测表面标志物CD90、CD73、CD105阳性，CD34、CD45、HLA-DR阴性，并验证其成脂成软骨分化能力）；其次，在常氧条件下收集不同代次（P2-P4）MSCs的分泌组（条件培养基），并采用Lowry法进行蛋白定量；随后，利用MTT法检测分泌组对多种癌细胞（MDA-MB231、HepG2、PC3）和正常细胞(HEK293)的毒性作用，同时通过TMRM染色评估线粒体膜电位变化， scratch实验分析对癌细胞迁移的抑制；最后，通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)对分泌组进行蛋白质组学分析，并利用STRING数据库进行蛋白互作和功能富集分析。

研究结果丰富而具有启发性：

在“干细胞培养、谱系分化和表征”部分，研究人员成功从脂肪和脐带组织中分离出MSCs，经吉姆萨染色证实其呈典型的纺锤形形态，流式细胞术和免疫荧光验证了其表面标志物表达，且具备成脂和成软骨分化能力。脐带来源MSCs增殖更快，群体倍增时间(Doubling Time, DT)为50.03小时，优于脂肪来源的75.7小时。

在“分泌组收集优化和蛋白质分析”部分，发现第2代(P2)细胞产生的分泌组蛋白量最高，且抗肿瘤效果最强。LC-MS分析显示ADSC和UCSC分泌组具有独特的蛋白质谱，主要蛋白分子量集中在50-150 kDa。

“不同代次和时间点分泌组细胞毒性效应的优化”实验表明，P2代UCSC来源的分泌组在作用48小时后对MDA-MB231细胞的杀伤效果最强（高达95%），ADSC来源的也可达80%，且均显著抑制线粒体膜电位（通过TMRM染色证实）。

在“干细胞分泌组对癌细胞迁移的影响”方面，划痕实验证明经分泌组处理的乳腺癌细胞迁移能力显著受限，48小时后几乎完全抑制。

尤为重要的是“化疗药物对正常和癌细胞的附带效应”研究：常见化疗药（阿霉素、顺铂、紫杉醇、长春新碱）在杀伤癌细胞的同时，对正常HEK293细胞也造成20-40%的毒性，凸显其非选择性杀伤的缺点。

“干细胞分泌组对癌细胞的剂量依赖性效应”进一步证实：UCSC和ADSC分泌组在1000 μg/mL浓度下对三种癌细胞系均产生30-95%的生长抑制，且对正常细胞影响极小，表现出显著的选择性毒性。

最后，“蛋白质-蛋白质相互作用及分泌组蛋白的网络分析”通过STRING数据库挖掘出分泌组中富含的功能蛋白集群：红色圈注的凋亡相关蛋白（如IKBKB）、绿色圈注的肿瘤抑制蛋白以及黑色圈注的DNA损伤应答蛋白（如POLR2A、POLR2C、POLR2G），这些蛋白通过协同作用可能调控了癌细胞死亡、周期阻滞和DNA修复等过程。

综合讨论与结论，该研究证实了源自手术废弃物的MSCs分泌组具有选择性抗肿瘤潜力，其作用机制可能与诱导凋亡、激活肿瘤抑制通路及引发DNA损伤响应有关。这种无细胞治疗方案规避了传统细胞治疗的伦理与安全风险，且利用废弃组织资源，兼具经济性和转化价值。尽管当前研究限于体外环境，未来仍需在动物模型和人体原代细胞中验证其安全性、免疫调节效应及体内分布特性，但无疑为开发低毒、精准的癌症治疗新策略奠定了坚实的理论基础。

论文作者Vinod Kumar Verma、Syed Sultan Beevi等来自印度KIMS基金会与研究中心（海得拉巴），研究未接受外部资助，所有实验均通过机构伦理审查（KIMS/EC/2020/66-0）。