本文,我們將通過回顧文獻(xiàn)對干細(xì)胞在精神科疾病中的應(yīng)用做一個簡單的闡述。
作者丨Cel G
來源丨成體干細(xì)胞國家地方實驗室
抑郁癥又稱為抑郁障礙,是以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征的一種疾病。目前臨床上對抑郁癥的治療主要運用的是藥物治療和認(rèn)知行為治療結(jié)合的方法。
盡管抗抑郁藥物的研究一直在進(jìn)行,但耐藥性和服藥依從性一直是困擾臨床醫(yī)生的兩大難題。
近年來隨著再生醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展,一些研究中討論了再生醫(yī)學(xué)在精神類疾病治療中的應(yīng)用,本文中,我們將通過文獻(xiàn)回顧的方式,簡單介紹干細(xì)胞在抑郁癥治療領(lǐng)域的應(yīng)用。
什么是干細(xì)胞?
干細(xì)胞(Stem Cell)是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細(xì)胞。在一定條件下,它可以分化成多種功能細(xì)胞。
根據(jù)干細(xì)胞來源的不同,可以分為臍帶血干細(xì)胞、胎盤干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞等。
臍帶血干細(xì)胞在難治性抑郁中的應(yīng)用
我們首先要介紹的這項研究,是由俄羅斯醫(yī)學(xué)科學(xué)院心理健康研究中心Morozova等研究者完成的,該研究于2015年發(fā)表在《Kletochnye Tekhnologii v Biologii i Meditsine》(生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的細(xì)胞技術(shù)雜志)上,題為《臍帶血細(xì)胞在難治性抑郁癥患者中的作用》[1]
根據(jù)澳大利亞昆士蘭大學(xué)的學(xué)者于2013年繪制的「抑郁癥世界地圖」顯示,日本與陽光充足、氣候溫暖的東南亞、南歐、澳大利亞同屬抑郁癥發(fā)病率較低的地區(qū),而氣候寒冷、缺少陽光的俄羅斯等地區(qū)則屬于高發(fā)區(qū)。[2]
圖注:昆士蘭大學(xué)的學(xué)者于2013年繪制的「抑郁癥世界地圖」
這項試驗的研究對象為25 - 60歲的難治性抑郁癥女性患者,符合重度抑郁癥臨床標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)發(fā)性抑郁綜合征,且抗抑郁藥物治療6個月后無反應(yīng)。
研究對象分為兩組,治療組13人,對照組3人。治療組每隔一周輸注一次濃縮臍帶血細(xì)胞,共4次,單次細(xì)胞劑量是2.5 x 108,對照組則輸注經(jīng)過相同處理和冷凍的外周血白細(xì)胞。兩組都同時接受標(biāo)準(zhǔn)的抗抑郁藥物治療。
治療結(jié)果顯示,抑郁癥的情感減退雖然并沒有被完全逆轉(zhuǎn)和緩解,但患者病情有所改善,表現(xiàn)為出現(xiàn)樂觀態(tài)度,及更生動的面部表情。
治療組與對照組在HDRS-17評分上無顯著差異,研究結(jié)束時兩組抑郁程度都有下降,伴隨情緒低落的好轉(zhuǎn)。
圖注: Beck抑郁量表評分對比
從Beck抑郁量表評分來看,臍帶血細(xì)胞的輸注有助于難治性抑郁癥的治療,雖然這一作用出現(xiàn)的較為緩慢。
治療組和對照組的初始評分相當(dāng),接近于重度抑郁。而在細(xì)胞療法結(jié)束4周后,治療組的平均評分下降到14.71(接近中度抑郁評分范圍的最低水平)。
3個月內(nèi),治療組評分略有反彈,但仍在中度抑郁對應(yīng)的范圍內(nèi)。而在對照組中,Beck評分在6周時就回到了初始水平。
圖注:MCCB評分對比
在研究者看來,最重要的結(jié)果是治療組認(rèn)知-情感亞量表的改善(圖1 治療組, p<>
圖注:MCCB評分對比
治療組和對照組的TNF、IL-1p、IL-2和IL-6的初始水平也在正常范圍內(nèi),無統(tǒng)計學(xué)差異。在治療第6周和第3個月,治療組細(xì)胞因子水平增加(除了IL-1B),具有統(tǒng)計學(xué)意義。這可以解釋為臍帶血細(xì)胞釋放了有效物質(zhì)。
因此,研究者認(rèn)為,臍帶血細(xì)胞對抑郁狀態(tài)下的認(rèn)知功能障礙有改善作用,有助于克服治療抵抗,且沒有不良反應(yīng)。
對于作用機(jī)理,研究者分析可能是「臍帶血細(xì)胞釋放的神經(jīng)營養(yǎng)因子發(fā)揮其旁分泌作用,通過代謝和心理刺激作用在臨床上表現(xiàn)出來,促進(jìn)了患者對基礎(chǔ)精神藥物治療的陽性反應(yīng)」。
這篇文獻(xiàn)報道只是一個初步研究,而且樣本量較少,不過卻是少有的人體臨床研究,給難治性抑郁癥的治療提供了一個新思路。
目前抑郁癥的發(fā)病機(jī)理尚未完全明確,最受關(guān)注的假說是「細(xì)胞因子假說」,或者叫「炎性免疫假說」。該假說認(rèn)為機(jī)體的免疫系統(tǒng)在抑郁癥中具有重要作用,抑郁癥實質(zhì)上是一種心理-神經(jīng)-免疫紊亂性疾病。
以往研究證明,中樞炎性免疫與慢性應(yīng)激所導(dǎo)致的抑郁模型都有海馬炎性細(xì)胞因子升高,這表明炎性免疫是抑郁癥的關(guān)鍵因素。
傳統(tǒng)觀點認(rèn)為,成年后的神經(jīng)細(xì)胞不具有再生能力。但科學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn),成年后大腦中新神經(jīng)元仍不斷地自發(fā)地產(chǎn)生于至少兩個腦區(qū):海馬的顆粒下層區(qū)域和室管膜下層區(qū)域。近年來研究發(fā)現(xiàn)炎性免疫對大腦,特別是海馬的神經(jīng)發(fā)生有抑制作用。[3]
眾所周知,干細(xì)胞在炎癥及免疫調(diào)節(jié)中有重要作用。
臍帶血干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞等細(xì)胞在免疫系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用也與此有關(guān)。在許多組織中,干細(xì)胞與免疫系統(tǒng)都可以通過化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行「對話」,以有效應(yīng)對不斷變化的外部環(huán)境。
在前面俄羅斯的這項研究中,對照組仍然有降低Beck評分的作用,甚至在早期要快于治療組。這也并不奇怪,對照組使用的是”外周血白細(xì)胞“,其中的免疫細(xì)胞一樣可以通過旁分泌效應(yīng)發(fā)揮作用。而臍帶血細(xì)胞組起效時間晚,但作用時間長,可能是因為臍帶血中有干細(xì)胞。
干細(xì)胞應(yīng)用于精神疾病治療前景可期
另一方面,一些研究者也在嘗試使用特定干細(xì)胞對抑郁癥進(jìn)行精準(zhǔn)治療,而這類研究還處在臨床前階段。
Wataru Ukai等人研究發(fā)現(xiàn),通過聯(lián)合使用抗抑郁藥物和靜脈注射胚胎大鼠腦源性神經(jīng)干細(xì)胞,并加入去端肽膠原來減少免疫排斥、增強(qiáng)給藥細(xì)胞向大腦的有效遷移,模型大鼠的抑郁行為在某些方面發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。[4]
Chaya Brodie等人的研究結(jié)果表明,新的星形膠質(zhì)細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞治療可能會通過改變海馬內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)和谷氨酸傳遞,最終改善模型大鼠的抑郁樣行為。[5]
Cesar Borlongan等人的研究表明,與傳統(tǒng)的間充質(zhì)干細(xì)胞移植相比,經(jīng)封裝的間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)治療難治性抑郁癥模型中具有更好的療效。[6]
多能干細(xì)胞(iPSC)技術(shù)為精神障礙建模提供了一個新的平臺,并為藥物開發(fā)和個性化精準(zhǔn)醫(yī)療提供了獲取患者特異性細(xì)胞的途徑。[7]
2016年,有兩個研究小組分別獨立開發(fā)了直接通過人成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化產(chǎn)生5-羥色胺能神經(jīng)元的方法。通過制造患者自己的5-羥色胺能神經(jīng)元,可用于篩選更有效的治療方法,并有助于闡明現(xiàn)有藥物的作用機(jī)制。這種技術(shù)還可能會幫助發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點,以及對抑郁癥分子生物學(xué)產(chǎn)生新見解。[7]
此外,GABA能神經(jīng)元的失調(diào)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的缺陷也與抑郁有關(guān)。GABA能細(xì)胞療法已應(yīng)用于動物模型,未來也可能會出現(xiàn)誘導(dǎo)BDNF表達(dá)的iPSC衍生細(xì)胞療法。
隨著干細(xì)胞基礎(chǔ)與臨床研究的不斷推進(jìn),抑郁癥等精神類疾病的細(xì)胞療法大門正漸漸打開。針對耐藥患者和依從性差的抑郁癥患者,細(xì)胞治療或許可以帶來新的希望。
參考資料
1. Efficiency of Umbilical Cord Blood Cells in Patients with Treatment-Resistant Depressions. Smulevich AB, Dubnitskaya EB, Voronova EI, Morozova YV, Radaev SM.Bull Exp Biol Med. 2016 Feb;160(4):583-8.
2. 科學(xué)家繪制抑郁癥世界地圖 日本是最快樂的, 中國網(wǎng)
3. 炎性免疫致抑郁癥的新機(jī)制和治療新途徑,中國科學(xué)院心理健康重點實驗室 林文娟研究組,2017
4. Stem cell therapy: a new approach to the treatment of refractory depression, Yoshiyasu Kigawa, Eri Hashimoto, Wataru Ukai,etc, J Neural Transm. 2014; 121(10): 1221–1232.
5. Therapeutic Effect of Astroglia-like Mesenchymal Stem Cells Expressing Glutamate Transporter in a Genetic Rat Model of Depression, Chaya Brodie, Gal Yadid, etc, Theranostics. 2017; 7(10): 2690–2703.
6. Encapsulated stem cells ameliorate depressive-like behavior via growth factor secretion, Kyohei Kin, Takao Yasuhara, etc, Brain Circ. 2018 Jul-Sep; 4(3): 128–132.
7. Pluripotent stem cells in neuropsychiatric disorders, M A Soliman, F Aboharb, N Zeltner, L Studer, Mol Psychiatry. 2017 Sep; 22(9): 1241–1249.
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