眾所周知,神經(jīng)系統(tǒng)功能一旦損傷難以恢復(fù)。近年來(lái),神經(jīng)再生理論發(fā)展和干細(xì)胞體外分離及培養(yǎng)成功,為神經(jīng)退行性疾病干預(yù)提供了新視野,尤其是在神經(jīng)退行性疾病干預(yù)上發(fā)揮關(guān)鍵作用,從根本上解決該病神經(jīng)細(xì)胞丟失問(wèn)題。
神經(jīng)退行性疾病是因腦或脊髓神經(jīng)元纖維的纏結(jié)或神經(jīng)元的丟失所致而產(chǎn)生功能障礙的一類疾病。人體的大腦和脊髓由神經(jīng)元組成,而神經(jīng)元又有不同的功能,如控制運(yùn)動(dòng),處理感覺(jué)信息,并作出決策。
神經(jīng)退行性疾病發(fā)病因素主要與腦損傷、年齡、基因等相關(guān)。常見(jiàn)的代表性疾病有阿爾茲海默癥(AD)、帕金森(PD)、亨廷頓病(HD)、漸凍癥(ALS)、多系統(tǒng)萎縮癥(MSA)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)(SCA)等。
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年全球約有5000萬(wàn)神經(jīng)退行性疾病患者,到2050年將達(dá)到1.52億,這無(wú)疑會(huì)給患者家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和心理負(fù)擔(dān)。
神經(jīng)退行性疾病與炎癥與氧化應(yīng)激,代謝障礙,鈣離子通道受損,線粒體障礙,神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(NT)缺乏等有關(guān)。其復(fù)雜病理改變導(dǎo)致膽堿能神經(jīng)元損傷和丟失,引起學(xué)習(xí)記憶障礙。
目前臨床上干預(yù)阿爾茨海默病傳統(tǒng)方法包括藥物干預(yù)、康復(fù)訓(xùn)練等,但只能改善癥狀,卻不能阻止疾病進(jìn)展。
截至目前,治療神經(jīng)退行性疾病的藥物依然有限,且效果不盡人意,該領(lǐng)域的新藥研發(fā)又屢屢受挫,如何有效修復(fù)神經(jīng)功能成為治療神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵!而干細(xì)胞有效修復(fù)神經(jīng)的作用,為治療神經(jīng)退行性疾病打開(kāi)了新格局。
干細(xì)胞被定義為能夠自我更新并向多種細(xì)胞分化的一類細(xì)胞。用于相關(guān)研究的干細(xì)胞種類主要有胚胎干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等。間充質(zhì)干細(xì)胞具有強(qiáng)大的增殖能力、多向分化潛能和免疫調(diào)節(jié)能力,且免疫原性低、取材方便、倫理道德?tīng)?zhēng)議小等優(yōu)點(diǎn),成為修復(fù)神經(jīng)功能的優(yōu)勢(shì)細(xì)胞。
干細(xì)胞治療的可能機(jī)制:
①分化再生代替
間充質(zhì)干細(xì)胞能分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,替代受損細(xì)胞,再建神經(jīng)環(huán)路。
②神經(jīng)因子保護(hù)
干細(xì)胞條件培養(yǎng)液對(duì)谷氨酸導(dǎo)致?lián)p傷的神經(jīng)元具有明確的保護(hù)作用,且這種保護(hù)與其分泌且高水平表達(dá)的腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)和神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)密切相關(guān)。
③建立腦內(nèi)微循環(huán)
干細(xì)胞增殖并增補(bǔ)內(nèi)皮祖細(xì)胞,可以直接參與形成及修復(fù)損傷神經(jīng)血管,從而保證損傷的神經(jīng)組織細(xì)胞的血液供應(yīng)。
④促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)細(xì)胞再生
干細(xì)胞分泌因子誘導(dǎo)受損神經(jīng)組織周圍內(nèi)源性的神經(jīng)干/祖細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖,替代復(fù)建神經(jīng)通路。
越來(lái)越多的神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)W者開(kāi)展了干細(xì)胞修復(fù)神經(jīng)功能的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),以期通過(guò)研究其作用機(jī)制來(lái)增加神經(jīng)再生和神經(jīng)功能的恢復(fù)。干細(xì)胞治療已用于多種神經(jīng)退行性疾病的臨床研究中。
1.阿爾茨海默癥(AD)
AD目前已影響到全世界3500多萬(wàn)人,我國(guó)有超過(guò)1000萬(wàn)名阿爾茨海默患者。FDA批準(zhǔn)通過(guò)以抑制神經(jīng)元死亡相關(guān)蛋白和恢復(fù)膽堿能神經(jīng)元系統(tǒng)功能的方式來(lái)治療AD,但結(jié)果不甚理想。
已證實(shí)干細(xì)胞治療可改善其記憶、認(rèn)知功能及行為學(xué)方面的能力。Salem AM等人將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)過(guò)靜脈注射的方式移植到AD大鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)P腕w內(nèi),同時(shí)與兩種傳統(tǒng)治療藥物進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞通過(guò)歸巢作用成功遷徙到了AD模型大腦損傷部位,并且檢測(cè)到了損傷部位的乙酰膽堿能神經(jīng)元明顯增多。
2、帕金森(PD)
2019年,有媒體報(bào)道,科學(xué)家們對(duì)34例帕金森患者應(yīng)用臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈滴注治療。對(duì)納入患者進(jìn)行自身前后對(duì)照, 結(jié)果顯示間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)靜脈回輸后對(duì)帕金森患者安全有效,可以改善帕金森患者運(yùn)動(dòng)功能及睡眠質(zhì)量。
3.漸凍癥(ALS)
ALS主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的進(jìn)行性變性丟失,逐漸產(chǎn)生肌肉萎縮、肌力下降,其發(fā)病機(jī)制仍未闡明,尚且無(wú)法研發(fā)有效的臨床治療,干細(xì)胞發(fā)揮分化替代的作用產(chǎn)生新的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,并防止剩余運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的變性凋亡。
臨床案例:喬等人的一項(xiàng)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療ALS的臨床案例顯示,29例受試者接受4次臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(2×10 7~5×10 7個(gè)細(xì)胞/次)移植治療后,肌萎縮側(cè)索硬化功能評(píng)分量表(ALSFRS-R)評(píng)分、改良的醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)肌力評(píng)定量表(MRC)評(píng)分和安全性指標(biāo)均有所改善。
ALSFRS-R評(píng)分治療前后總分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說(shuō)明干細(xì)胞治療阻止了疾病進(jìn)展,遏制進(jìn)行性的病情;治療后第14天上肢肌群肌力評(píng)分、穿衣和衛(wèi)生評(píng)分明顯高于治療前,治療后第28天,上肢肌群肌力評(píng)分進(jìn)一步增加,言語(yǔ)、穿衣和衛(wèi)生功能評(píng)分明顯高于治療前。
4、多發(fā)性硬化癥
關(guān)于干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥,其實(shí)早在2008年一位55歲女性,入院檢查顯示感覺(jué)喪失,四肢癱瘓,經(jīng)傳統(tǒng)醫(yī)療手段治療8個(gè)月后病情沒(méi)有改善。2009年開(kāi)始間充質(zhì)干細(xì)胞治療,治療3天后,患者感官受損明顯減輕。治療9天后,患者可以坐起。治療52天后,患者在神經(jīng)系統(tǒng)方面表現(xiàn)出明顯的改善,甚至可以不用家人幫忙做一些事情。治療5個(gè)月后,她可以在不需要幫助的情況下慢慢走動(dòng),恢復(fù)良好。
5、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)
《中國(guó)組織工程研究》發(fā)表過(guò)一項(xiàng)案例:對(duì)接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的27例確診脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)患者進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析,其中6例進(jìn)行傳統(tǒng)藥物治療,21例采用間充質(zhì)干細(xì)胞腰穿結(jié)合靜脈滴注治療。
結(jié)果顯示:21例脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)患者用間充質(zhì)干細(xì)胞治療過(guò)程中以及治療前后均未及明顯不良反應(yīng)。采用傳統(tǒng)治療患者,治療后效果均不明顯。另外21例患者采用間充質(zhì)干細(xì)胞治療3個(gè)月后與治療前比較,患者自覺(jué)癥狀均有一定程度改善,ICARS評(píng)分明顯降低(P0.05)。
說(shuō)明間充質(zhì)干細(xì)胞治療是安全的,可以一定程度地改善脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)患者的臨床癥狀,提高患者生活質(zhì)量。
在此小編匯總了我國(guó)開(kāi)展的干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾病的相關(guān)人體臨床試驗(yàn),以及采用的治療方式及臨床結(jié)果。
未來(lái)展望:
過(guò)去十年的多個(gè)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,干細(xì)胞移植后能夠改善多種神經(jīng)退行性疾病或急性腦損傷,患者總體狀況得到改善;與單獨(dú)使用傳統(tǒng)藥物治療相比,同時(shí)接受干細(xì)胞移植的病人擁有更好的效果。隨著研究的進(jìn)展,干細(xì)胞將為神經(jīng)系統(tǒng)性疾病患者帶來(lái)康復(fù)的希望。
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