《Nature Communications》：Autologous cell therapy with CD133+ bone marrow-derived stem cells for Asherman Syndrome: a phase 1/2 trial
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本研究针对常规宫腔镜粘连分离术疗效不佳的中重度Asherman综合征(AS)患者，开展了一项评估自体CD133+骨髓源性干细胞(BMDSC)疗法的I/II期临床试验。结果显示该疗法可显著改善子宫内膜厚度、体积及宫腔粘连评分，恢复月经功能，并实现30%的累积活产率。单细胞RNA测序证实该疗法通过促进血管生成、减少炎症和纤维化，重塑子宫内膜微环境。该孤儿药制剂为这类难治性疾病提供了新的治疗策略。
在女性生殖健康领域，Asherman综合征(Asherman Syndrome, AS)是一种令人困扰的获得性子宫腔内病变，其特征是子宫内膜基底层受损后被纤维组织取代，形成宫腔粘连(intrauterine adhesions, IUAs)，导致子宫壁相互粘连。患者常表现为月经异常（闭经或月经量过少）、盆腔疼痛、不孕、复发性流产和胎盘异常附着等。该病多由产后刮宫、流产清宫或宫内感染等操作引发，这些损伤会破坏子宫内膜中可能存在的祖细胞/干细胞巢，导致子宫内膜上皮成分显著减少，并形成功能失调的促纤维化、促炎和抗血管生成的微环境。
目前，宫腔镜粘连分离术是AS的标准治疗方法，但其临床效果有限，尤其是对于中重度患者，粘连复发率高，治疗结局不理想。面对这一临床困境，先进的细胞疗法应运而生，旨在用细胞来治疗药物无法解决的难题。其中，自体CD133+骨髓源性干细胞(bone marrow-derived stem cells, BMDSCs)因其再生潜力而备受关注，并已获得欧洲药品管理局(European Medicines Agency, EMA)和美国食品药品监督管理局(U.S. Food and Drug Administration, FDA)的孤儿药(Orphan Drug)认定，用于治疗AS。
在此背景下，由Xavier Santamaria和Carlos Simon领导的研究团队在《Nature Communications》上发表了题为“Autologous cell therapy with CD133+bone marrow-derived stem cells for Asherman Syndrome: a phase 1/2 trial”的论文，报告了一项非随机、开放标签、单臂的I/II期临床试验结果。该研究旨在评估自体CD133+BMDSC疗法在20名对既往宫腔镜治疗无效的中重度AS不孕女性中的安全性、有效性及其生物学机制。
本研究主要采用了以下关键技术方法：1）从患者外周血中通过粒细胞集落刺激因子(granulocyte-CSF, G-CSF)动员后，利用血细胞分离机采集单核细胞，并通过免疫磁珠分选（CliniMACS系统）获得高纯度（平均89.54%）和高活力（平均99.7%）的CD133+BMDSCs；2）通过介入放射学技术（经左肱动脉穿刺，微导管超选择至子宫动脉）将细胞悬液灌注到子宫内膜螺旋小动脉；3）综合运用二维/三维阴道超声、诊断性宫腔镜（按美国生殖医学学会ASRM的IUA评分标准）和子宫内膜活检（包括组织形态计量学分析）评估治疗前后子宫内膜结构变化；4）利用单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)技术深度解析治疗前后子宫内膜细胞的转录组变化、细胞间通讯(cell-to-cell communication, CCC)以及细胞群比例变化；5）建立子宫内膜上皮类器官(endometrial epithelial organoids, EEOs)体外模型，验证体内发现；6）应用线粒体DNA变异追踪技术(mitochondrial alteration enrichment from single-cell transcriptomes, MAESTER)追踪输注的CD133+细胞在子宫内膜中的定植和分化情况。
研究结果
参与者特征与研究设计
研究筛选了24名患者，最终20名符合条件的中重度AS患者入组并接受了治疗。患者平均年龄38.3岁，平均经历过3.2次修复性宫腔镜手术但仍未改善。细胞输注平均剂量为125.41 x 106个CD133+细胞。
主要终点：安全性与耐受性
在15个月的随访期内（包括妊娠期和产后），疗法表现出良好的安全性和耐受性。未发生与药物相关的严重不良事件。最常见的不良事件为手臂疼痛、头痛和恶心，均为轻度且可逆。在妊娠患者中，仅观察到轻微的产科并发症，如反流性咳嗽(n=1)、妊娠期糖尿病(n=2)、宫颈缩短需放置子宫托(n=2)和产后胎盘植入(n=1)。无早产发生，6名新生儿在出生后第一个月内均未出现显著不良事件。
次要终点：疗效评估
子宫内膜形态计量学显示，治疗后腺体百分比增加62%，纤维丰富的间质减少64%，间质内血管百分比增加73%。子宫内膜厚度从治疗前的平均3.80±0.95 mm显著增加至治疗后的5.29±0.77 mm (p<0.05)。子宫内膜体积从1.26 cm3增加至2.78 cm3 (p<0.05)。宫腔镜IUA评分从8.0±3.17显著降低至4.42±2.09 (p<0.0001)。月经功能得到恢复。生殖结局方面，20名患者共进行了41次单胚胎移植，植入率为31.7%（13/41），累积妊娠率为55%（11/20），累积活产率为30%（6/20）。分析显示，活产与治疗后子宫内膜体积和厚度的增加显著相关。
探索性终点：单细胞RNA测序分析
对9名患者治疗前后子宫内膜活检的scRNA-seq分析（共123,250个细胞）揭示了治疗后的积极变化：上皮、间质、内皮和周细胞区室有增加趋势；AS特征性的上皮细胞（高表达SLPI）和巨噬细胞群比例显著下降。差异基因表达分析表明，治疗后上皮细胞中与分泌功能（SCGB1D2）、细胞外基质重塑（PDGFRA, IGF1）相关的基因表达上调，而与炎症相关的基因（S100A10）表达下调。间质细胞中血管生成相关基因（IGFBP2, PTN）表达上调。细胞间通讯分析显示，治疗后与免疫反应和炎症相关的通路（如RESISTIN, IL4, ICAM, LIGHT）信号强度减弱，而与组织修复和血管生成相关的通路（如TWEAK, CX3C, IGF, GDF, ANGPTL）信号增强。线粒体DNA变异追踪证实了输注的CD133+BMDSCs在子宫内膜中的定植和多向分化能力，主要贡献于间质和血管细胞。
子宫内膜上皮类器官模型
体外培养的EEOs显示，治疗后AS来源的类器官形成能力增强。scRNA-seq分析表明，治疗后AS EEOs的细胞类型比例（如腺体分泌细胞/腺体细胞比率）更接近于健康对照，提示其功能部分恢复。
讨论与结论
本研究首次在I/II期临床试验中系统评估了孤儿药认定的自体CD133+BMDSC疗法治疗中重度AS的安全性、有效性和生物学合理性。研究结果表明，该疗法在15个月的随访期内安全性良好，并能显著改善子宫内膜的组织结构、宫腔形态和功能，最终部分患者成功获得活产。通过高分辨率的单细胞转录组学分析，研究人员在分子水平上揭示了该疗法的作用机制：它通过促进关键子宫内膜细胞群的扩增、减少促炎状态、增强血管生成信号、恢复细胞间通讯以及促进输注干细胞的定植和分化，从而逆转AS相关的病理微环境，导向组织修复和功能重建。子宫内膜类器官模型进一步为研究AS病理和再生机制提供了有价值的体外平台。
尽管本研究缺乏随机对照组，但其严谨的设计、明确的患者选择、使用标准化的孤儿药制剂以及深入的机制探索，为自体CD133+BMDSC疗法作为中重度AS的一种有前景的治疗策略提供了强有力的证据。这项研究不仅为这类难治性患者带来了新的希望，也展示了先进细胞疗法与前沿组学技术结合在揭示疾病治疗机制方面的巨大潜力。
