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2025-06-20
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關(guān)于百年春
前言:神經(jīng)系統(tǒng)疾病復(fù)雜且多為難治愈性疾病,一直以來都是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大難題。近年來,干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展為這一領(lǐng)域注入了新活力,干細(xì)胞具有修復(fù)和再生受損組織的能力,同時能夠調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng),這使得它在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床治療中展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢,有望成為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新選擇,為患者提供更為有效的治療途徑。
對于人體來說,任何組織受損可能都有一定的修復(fù)潛力,但神經(jīng)系統(tǒng)卻略有不同。
由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的再生能力受限,神經(jīng)系統(tǒng)的損傷通常也是難以逆轉(zhuǎn)的,如多發(fā)性硬化癥、帕金森氏病、脊髓損傷或創(chuàng)傷性腦損傷等疾病,治療難度相當(dāng)之大。因此,相較于其他疾病,神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療選擇范圍受到很大限制。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),科學(xué)家們正致力于尋找創(chuàng)新性的治療方法,以期能夠提高神經(jīng)系統(tǒng)損傷類疾病的治療潛力,為患者帶來更多的希望和康復(fù)機會。
近年來,以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的再生醫(yī)學(xué)正成為此類疾病的一種極具吸引力的手段。在這其中,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)的獨特特性使其成為最受歡迎的細(xì)胞來源之一。
多項研究表明,干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機制是通過旁分泌發(fā)揮神經(jīng)營養(yǎng)和免疫調(diào)節(jié)作用,或通過再生、替換受損細(xì)胞來達到治療效果,有望為這類疾病帶來新的治療選擇。
01
全球數(shù)億人的困擾,
難治愈的神經(jīng)系統(tǒng)疾病
神經(jīng)系統(tǒng)作為人體重要的調(diào)控系統(tǒng)之一,負(fù)責(zé)傳遞信息、控制運動和協(xié)調(diào)各種生理功能。然而,由于遺傳因素、環(huán)境因素、外傷或其他等不確定的原因,神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生,給患者和家人們帶來了莫大的痛苦。
△ 神經(jīng)系統(tǒng)疾病定位診斷模式圖
神經(jīng)系統(tǒng)疾病涵蓋了廣泛的范圍,主要包括神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)傳導(dǎo)障礙和神經(jīng)炎癥等,具體來說,神經(jīng)系統(tǒng)疾病的分類可分為如下幾種類型:
· 神經(jīng)系統(tǒng)血管性疾病,包括腦梗死、腦出血、短暫性腦缺血發(fā)作;
· 中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病,如腦炎、腦膜炎以及脊髓炎等;
· 神經(jīng)系統(tǒng)的變性疾病,常見的有阿爾茨海默病、帕金森病等;
· 神經(jīng)系統(tǒng)外傷如硬膜下血腫、顱腦挫裂傷等;
· 腫瘤既包括原發(fā)于神經(jīng)系統(tǒng)的腫瘤,如膠質(zhì)瘤,還可包括顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤;
· 脫髓鞘性疾病,包括多發(fā)性硬化、視神經(jīng)脊髓炎等;
· 代謝和營養(yǎng)障礙性疾病,如維生素B1缺乏,引起的多發(fā)性神經(jīng)病,或維生素B12缺乏,引起的亞急性聯(lián)合變性;
· 其他分類包括中毒和遺傳性疾病,如肝豆?fàn)詈俗冃缘取?/p>
雖然種類各不相同,但這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病所引起的主要癥狀大都相同,如意識障礙、運動障礙、語言和言語障礙、認(rèn)知功能障礙以及情感障礙等。
而從病因上來劃分,神經(jīng)系統(tǒng)疾病又可簡單的分為三種主要類型:
1、與特定大腦區(qū)域神經(jīng)元丟失相關(guān)的疾病,例如帕金森病 (PD) 和多發(fā)性硬化癥 (MS);
2、與急性損傷后的神經(jīng)元丟失有關(guān)的疾病,例如中風(fēng);
3、以及與細(xì)胞功能受損相關(guān)的疾病,例如癲癇。
其中,大腦異常發(fā)展的病因通常是多因素的,包括衰老、環(huán)境因素、慢性壓力、創(chuàng)傷性腦損傷和基因突變,例如在淀粉樣前體蛋白 (APP)、早老素-1和-2中發(fā)現(xiàn)的基因突變,或載脂蛋白E (ApoE),它們都與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)展有關(guān)。
隨著時間的推進,科學(xué)界的不斷探索使得我們對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的認(rèn)識和治療手段也在不斷提升。越來越多的研究致力于理解其發(fā)病機制,并尋找創(chuàng)新的治療方法,以改善患者的生活質(zhì)量。
02
干細(xì)胞在治療神經(jīng)系統(tǒng)性疾病上的臨床應(yīng)用
在眾多治療方法中,干細(xì)胞具有自我更新和多向分化潛能,成為了神經(jīng)再生和修復(fù)的理想細(xì)胞來源,近幾年的臨床研究顯示,干細(xì)胞已經(jīng)成為了難治性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一個非常有希望的治療方案。
對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療,干細(xì)胞主要通過以下作用機制來發(fā)揮作用:
1、修復(fù)損傷:干細(xì)胞可以遷移到損傷的神經(jīng)部位,通過細(xì)胞替代作用更換機體已經(jīng)死亡或受損傷的神經(jīng)細(xì)胞,修復(fù)受損神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);
2、細(xì)胞遷移:當(dāng)體內(nèi)組織發(fā)生損傷后,MSCs定向遷移至受損的組織或器官微環(huán)境中,維持或重塑其細(xì)胞功能的過程,這一過程涉及多種細(xì)胞因子、細(xì)胞信號通路參與。
3、細(xì)胞分化:干細(xì)胞可以分泌大量神經(jīng)細(xì)胞活性生長因子和營養(yǎng)因子,激活神經(jīng)細(xì)胞,促進新細(xì)胞的再生和重建;分泌血管生成因子,促進病變部位血管生成;
4、免疫調(diào)節(jié):干細(xì)胞可抑制T細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)Th2/Th1細(xì)胞比例,還可阻滯B細(xì)胞的細(xì)胞周期,并抑制細(xì)胞增殖和產(chǎn)生抗體,起到抗炎的保護作用。
迄今為止,已有超200項應(yīng)用各種干細(xì)胞方法治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床研究被注冊,主要為多發(fā)性硬化癥、中風(fēng)、帕金森和脊髓損傷。以下是近年來干細(xì)胞在常見的幾種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的臨床療效。
1、干細(xì)胞與腦卒中(CVA)
腦卒中可導(dǎo)致神經(jīng)元損傷,在《STEM CELL TRANSL MED》上的一項研究顯示,干細(xì)胞可再生修復(fù)受損的大腦神經(jīng)元,從而恢復(fù)腦中風(fēng)患者后遺癥癥狀:在9名年齡不等的腦中風(fēng)偏癱患者實驗中,應(yīng)用干細(xì)胞移植到腦內(nèi)梗塞灶取得了一定的臨床效益。
△ 9例患者的影像學(xué)顯示病變區(qū)域的組織都發(fā)生了明顯變化
從影像學(xué)上可以明顯的看到,移植到腦內(nèi)梗塞病灶的干細(xì)胞,通過分化為神經(jīng)系統(tǒng)的各類細(xì)胞、分泌營養(yǎng)因子,促進神經(jīng)和血管再生,修復(fù)受損的血-腦脊液屏障,減輕炎性反應(yīng)等促進腦梗死動物的神經(jīng)功能恢復(fù),讓9例臨床患者偏癱的癥狀得到了明顯改善。
在重塑血管,維持腦中風(fēng)血流量上,干細(xì)胞利用旁分泌功能發(fā)揮了“強項”,分泌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),促進腦血管新生,重塑血管,恢復(fù)內(nèi)皮完整性減輕通透性,減少細(xì)胞凋亡。
△ 研究證實干細(xì)胞能重塑血管,維持中風(fēng)后腦血流量
2、干細(xì)胞與阿爾茨海默?。ˋD)
當(dāng)然,干細(xì)胞也將為阿爾茲海默癥、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病患者帶來新的治療選擇。
《Advanced Science》上的文章表示:臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSCs)具有修復(fù)損傷神經(jīng)細(xì)胞的功能,能夠通過HGF-cMet-AKT-GSK3β通路調(diào)節(jié)tau蛋白磷酸化,顯著提高阿爾茨海默病模型動物的學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知能力。
△ HGF介導(dǎo)臨床級間充質(zhì)干細(xì)胞改善功能恢復(fù)在衰老加速的阿爾茨海默氏病小鼠模型中
眾多臨床試驗也表明,干細(xì)胞移植治療阿爾茲海默病不僅能夠調(diào)節(jié)腦內(nèi)炎癥性環(huán)境,而且促進神經(jīng)再生和突觸鏈接,有效改善病癥,且安全無副作用。
3、干細(xì)胞與帕金森病(PD)
帕金森?。≒D)是一種進行性的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,多見于60歲以上群體,該疾病的特征在于大腦許多區(qū)域中特定腦細(xì)胞(神經(jīng)元)的死亡,而干細(xì)胞療法治療帕金森疾病迎來新的突破。
為改良細(xì)胞移植后存活率較低的問題,哈佛醫(yī)學(xué)院將調(diào)節(jié)T細(xì)胞與iPSC衍生的中腦多巴胺神經(jīng)元(mDANs)共同移植給動物模型,結(jié)果顯示mDANs存活顯著提高,且動物行為恢復(fù)迅速強健,為帕金森疾病治療提供了一種新的可能選擇。
△ 自體Treg細(xì)胞聯(lián)合細(xì)胞移植治療帕金森病
此外,一款針對帕金森癥的干細(xì)胞療法也取得了令人鼓舞的成績。2023年8月,拜耳宣布了針對帕金森癥的干細(xì)胞藥物—BRT-DA01已經(jīng)達到一期實驗終點,并為患者帶來了令人驚喜的結(jié)果,12位受試者被分為高劑量組與低劑量組,而后在接受BRT-DA01療法一年內(nèi),他們均未出現(xiàn)不良事件。
△ 據(jù)帕金森病綜合評價量表MDS-UPDRS第三部分(運動功能檢查)和運動功能狀態(tài)評估工具Hauser Diary顯示:所有受試者的次要探索性臨床終點均有改善,其中高劑量組的受試者改善更為明顯
據(jù)悉,BRT-DA01 II期臨床試驗正在計劃中,預(yù)計于2024年上半年開始患者招募。飽受疾病困苦的帕金森患者或在不久的將來迎來新的選擇與希望。
4、干細(xì)胞與肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)
面對退行性疾病,人類幾乎是束手無策的,但干細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn)卻為這類疾病來了新希望。比如幾乎無法治愈的肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS),俗稱“漸凍癥”,是一種幾乎無法有效治療的罕見病,但iPSC干細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn),似乎為其帶來了一線生機。
《JNeurosci》上的一項研究顯示,科學(xué)家們利用iPSC技術(shù)在漸凍癥患者身上發(fā)現(xiàn)了一種可能的基因變異,甚至有望成為該病治療的新靶點,這項新的研究為漸凍癥治療帶來了新希望。(9例漸凍癥患者移植干細(xì)胞后,神經(jīng)功能明顯改善)
△ ALS患者中的SYNGAP1 3'UTR變異通過募集HNRNPK導(dǎo)致異常SYNGAP1剪接和樹突棘丟失
在另外一項接受MSCs治療的ALS患者中進行的臨床研究表明,與實驗動物一樣,患者的疾病進展有所減緩。
病例對照研究涉及67名接受沃頓氏膠質(zhì)干細(xì)胞 (WJ-MSCs) 治療的ALS患者。所有患者均接受了沃頓膠 (WJ)-MSC的3次IT輸注。在整個研究人群中,31%的患者觀察到疾病進展減緩。對 WJ-MSC治療的早期反應(yīng)預(yù)測了ALS患者的結(jié)果并延長了生存期。
△ 間充質(zhì)干細(xì)胞在肌萎縮性側(cè)索硬化癥中的應(yīng)用:一項原始研究
5、干細(xì)胞與多發(fā)性硬化癥(MS)
長期以來,多發(fā)性硬化癥都被冠以“不死癌癥”的可怕稱呼,而干細(xì)胞作為一種新興療法,正在成為病患們新的救贖。
一項在靈長類動物MS模型中進行了MSC治療,鞘內(nèi)輸注MSCs可延緩EAE猴子的神經(jīng)功能障礙和神經(jīng)元脫髓鞘。
臨床研究證明,IT或IVMSC移植的過程是可行的、安全的和可耐受的。一些患者顯示出臨床穩(wěn)定的跡象或通過擴展的殘疾狀態(tài)量表衡量的改善。
在瑞典對7名MS患者進行了I期臨床研究。IV注射在臨床緩解期間移植的自體BM-MSCs穩(wěn)定了86%的MS患者的殘疾狀態(tài)。輸注后一周內(nèi)檢測到的外周血中調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞比例增加表明MSCs在 MS患者中具有免疫耐受作用。已提出對MSC治療的MS患者的主要結(jié)果進行分析,以使用MRI探索組織的微觀完整性。
△ 進展性多發(fā)性硬化癥骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞治療后的短期和長期臨床和免疫隨訪-一期研究
6、干細(xì)胞與脊髓小腦失調(diào)癥(SCA)
脊髓小腦失調(diào)癥(SCA)也是一種難以治愈的神經(jīng)退行性疾病。有研究采用靜脈注射和鞘內(nèi)注射MSCs治療SCA,評估治療的安全性和可行性。
結(jié)果顯示,治療后隨訪12個月,無嚴(yán)重移植不良事件發(fā)生,且可以減輕SCA癥狀,為MSCs移植治療SCA和其他遺傳性神經(jīng)疾病提供了新的策略。
△ 干細(xì)胞干預(yù)治療脊髓小腦失調(diào)癥
7、干細(xì)胞與創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI)
當(dāng)對頭部的突然猛烈打擊或搖晃損壞大腦時,會發(fā)生創(chuàng)傷性腦損傷,腦震蕩就是我們最常見的TBI類型。
由于神經(jīng)可塑性,干細(xì)胞治療創(chuàng)傷性腦損傷會刺激神經(jīng)元(大腦可以通過在整個生命過程中形成新的神經(jīng)連接來重組自身)。通過這種方式,我們不僅創(chuàng)造了新細(xì)胞,而且還加強了正在進行的神經(jīng)可塑性。
中國神經(jīng)修復(fù)學(xué)會(籌備委員會;CANR)和國際神經(jīng)修復(fù)學(xué)會(IANR)中國委員會正式發(fā)布《顱腦創(chuàng)傷臨床神經(jīng)修復(fù)治療指南2022版》。《指南》中明確提出將細(xì)胞治療臨床試驗作為中重度顱腦損傷的I級證據(jù),這將有利于提高基于細(xì)胞治療的神經(jīng)損傷修復(fù)療效,并對推動顱腦損傷的基礎(chǔ)與臨床研究具有重要引領(lǐng)作用。
△ 《顱腦創(chuàng)傷臨床神經(jīng)修復(fù)治療指南2022版》
此外,另一項國際期刊《International Journal of Oral Science》上一篇文章深度揭示了干細(xì)胞治療TBI的潛在分子機制,它能減輕神經(jīng)炎癥,修復(fù)腦損傷,為TBI和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床干預(yù)提供了新的治療靶點。
△ 研究證明:SHED-EVs/miR-330-5p通過靶向Ehmt2-H3K9me2介導(dǎo)的CXCL14轉(zhuǎn)錄改變小膠質(zhì)細(xì)胞極化,以治療創(chuàng)傷性腦損傷
人類神經(jīng)系統(tǒng)性疾病種類繁多且多為較難治愈甚至無法治愈的疾病,干細(xì)胞具有組織再生、免疫調(diào)節(jié)等功效,是有別于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新療法,從人體細(xì)胞基因?qū)用娼鉀Q疾病問題,干細(xì)胞展現(xiàn)出了在眾多疾病治療上的廣闊前景。
隨著近年來再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷革新,也讓進度緩慢的難治性、疑難性疾病迎來了“大邁進”時代,干細(xì)胞,有望為更多神經(jīng)系統(tǒng)性疾病治療帶來新的選擇。
參考資料:
[1]Co-transplantation of autologous Treg cells in a cell therapy for Parkinson's disease.https://doi.org/10.1038/s41586-023-06300-4
[2]Clive N. Svendsen & collegaues, Human iPSC-derived neural progenitor cells secreting GDNF provide protection in rodent models of ALS and retinal degeneration, Stem Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.stemcr.2023.03.016. www.cell.com/stem-cell-reports … 2213-6711(23)00104-2
[3]Satoshi Yokoi et al, TheSYNGAP13'UTR variant in ALS patients causes aberrantSYNGAP1splicing and dendritic spine loss by recruiting HNRNPK, The Journal of Neuroscience (2022). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0455-22.2022
[4]Dental stem cell-derived extracellular vesicles transfer miR-330-5p to treat traumatic brain injury by regulating microglia polarization.https://doi.org/10.1038/s41368-022-00191-3.