子宮內(nèi)干細(xì)胞移植是一項(xiàng)全新的可以治療在懷孕早期被診斷為遺傳病的方法,但同時(shí)也可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的缺陷。移植物要想長(zhǎng)期穩(wěn)定地存活,必須使供體組織和受體組織相匹配,這樣受體的免疫系統(tǒng)才能把移植物當(dāng)作“自身組織”?,F(xiàn)在越來(lái)越多的遺傳性疾病可以在懷孕的早期得到準(zhǔn)確地診斷,從而為在胎兒出現(xiàn)明顯的病理證狀之前實(shí)施子宮內(nèi)介入性治療鋪平了道路。
宮內(nèi)移植成功的標(biāo)志是移植的供體細(xì)胞在受體內(nèi)達(dá)到一定的水平,從而可以改善疾病的病理過(guò)程,在胎兒出生后亦能長(zhǎng)期維持。由于造血干細(xì)胞由肝臟遷移而來(lái)并一直持續(xù)到妊娠早期末,供體的干細(xì)胞必須靶向性地到達(dá)特定的造血組織。在胚胎的大部分時(shí)間里,肝臟一直是產(chǎn)生血細(xì)胞的主要場(chǎng)所,所以供體造血干細(xì)胞必須來(lái)自肝臟。15周以后,植入細(xì)胞將歸巢至胚胎發(fā)育期的骨髓,這些細(xì)胞并不使受體造血,也不能預(yù)防病理性畸形的發(fā)生。因此,如果胎肝作為靶器官,那么那些可以定居在肝臟有造血干細(xì)胞自然就成為宮內(nèi)移植的最佳選擇。胎肝是造血干細(xì)胞的唯一來(lái)源;這些造血干細(xì)胞非常適應(yīng)胎肝的微環(huán)境,并且在第15周前后其表型發(fā)生改變,這可能有助于造血干細(xì)胞的遷移。盡管成人骨髓的造血干細(xì)胞也會(huì)引起造血,但是成人骨髓(一般不同的微環(huán)境)中的造血干細(xì)胞會(huì)定居在受體的骨髓,并不增加外周血細(xì)胞量,因此對(duì)疾病的治療無(wú)效。如果在妊娠的早期所治療疾病并不需要有功能的血細(xì)胞,移植骨髓造血干細(xì)胞就可以根治。例如免疫缺陷性疾病,如X染色體連鎖的重癥聯(lián)合性免疫缺陷癥,這是由于缺乏有功能的免疫體系,所以直到分娩時(shí)才會(huì)產(chǎn)生病理癥狀,而直到妊娠的中期和晚期才發(fā)育成有功能的免疫系統(tǒng)。即使造血干細(xì)胞可靶向性地作用于胎兒肝臟,由于供體細(xì)胞在肝臟內(nèi)被稀釋的機(jī)會(huì)少于在骨髓內(nèi),而且在骨髓內(nèi)供體細(xì)胞無(wú)論如何都可以被自身的造血效應(yīng)所超過(guò),所以,獲得高水平移植細(xì)胞的可能性就越大。因此,要想在妊娠早期內(nèi)獲得高水平的移植細(xì)胞,必須使用胎肝的造血干細(xì)胞。值得注意的是胎兒的肝臟細(xì)胞促進(jìn)B1α生成的能力比成人骨髓細(xì)胞要強(qiáng)。
迄今為止,對(duì)已進(jìn)行子宮內(nèi)移植的免疫缺陷癥病例來(lái)看,應(yīng)用父親的骨髓造血干細(xì)胞進(jìn)行治療,其效果非常明顯;而在剛剛出生的那段時(shí)間內(nèi),免疫缺陷癥體內(nèi)沒有或幾乎沒有B細(xì)胞。胎兒造血干細(xì)胞的發(fā)育潛能顯著的大于成人造血干細(xì)胞,其增殖潛能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成年人造血干細(xì)胞或臍帶血的造血干細(xì)胞。再者,由于胎兒的造血干細(xì)胞的端粒長(zhǎng)度大于骨髓造血干細(xì)胞,所以移植的胎兒造血干細(xì)胞的存活壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)。由于移植的供體造血干細(xì)胞必須達(dá)到一定水平,同時(shí)還必須呈指數(shù)級(jí)提高造血水平(這是胎兒快速發(fā)育所必需的),所以在子宮內(nèi)移植時(shí)必須引起足夠的重視。有確鑿證據(jù)表明,供體骨骼干細(xì)胞的端粒在移植后顯著縮短,可能會(huì)長(zhǎng)期地影響造血發(fā)育的完善。因此,子宮內(nèi)移植的最佳策略可能是在懷孕的早期使用胎肝的造血干細(xì)胞(如在15周前)。顯而易見,胚胎細(xì)胞也有相應(yīng)的缺點(diǎn)(如倫理問題和不可重復(fù)利用),而且胎肝造血干細(xì)胞的量也很有限,所以必須有一個(gè)供體庫(kù)來(lái)保證足夠的細(xì)胞量。但有證據(jù)表明,如果用于移植的細(xì)胞來(lái)自多個(gè)供體,就會(huì)干擾移植細(xì)胞的動(dòng)力學(xué)。最近,我們發(fā)現(xiàn),至少在不同種屬的個(gè)體之間(把人的造血干細(xì)胞移植給綿羊),可以從人的胎肝中獲得足夠的造血干細(xì)胞來(lái)維持移植,盡管還存在這樣的問題:必須多次進(jìn)行移植。