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近幾年干細胞療法在阿爾茨海默病和帕金森病中的臨床研究進展

發(fā)表時間:2022-07-06 14:25

神經(jīng)退行性疾病是以特定神經(jīng)細胞死亡為特征的進行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,不包括局部缺血、感染、中毒和惡性腫瘤等疾病。


代表性的例子包括阿爾茨海默病,它是癡呆癥的最常見原因,會損害患者的認知和記憶功能,帕金森病是一種進行性運動障礙,表現(xiàn)出震顫、肌肉張力增加和運動緩慢等癥狀。

阿爾茨海默氏病

阿爾茨海默病 (AD) 是一種進行性精神疾病,目前臨床表現(xiàn)主要有記憶障礙、失語、失用、失認、視空間技能損害、執(zhí)行功能障礙以及人格和行為改變等全面性癡呆表現(xiàn)為特征,病因迄今未明。該病多發(fā)群體為65~70歲以上人群。

根據(jù)2018年世界阿爾茨海默病報告,三分之二的女性和三分之一的男性在其一生中的某個時候有被診斷為AD的終生風(fēng)險。目前尚不清楚為什么女性受AD影響的人數(shù)多于男性,確切的潛在機制也不完全清楚。

AD發(fā)病2種形式,早發(fā)性家族性和遲發(fā)性散發(fā)形式。


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除唐氏綜合癥外,其他促成因素是2型糖尿病、創(chuàng)傷性腦損傷和中風(fēng)。生活方式條件,如飲食和環(huán)境,是涉及遲發(fā)性AD的其他促成因素。最重要的是,衰老是發(fā)展AD的第一大風(fēng)險因素。

近年來,越來越多的研究證實了間充質(zhì)干細胞能夠在阿爾茨海默病的治療中發(fā)揮作用,并且其安全性和有效性不斷被證實。大量研究表明,將干細胞移植到腦內(nèi),移植干細胞可在體內(nèi)存活、遷移并分化為功能性神經(jīng)元,整合入宿主神經(jīng)回路,修復(fù)神經(jīng)功能。

目前正在AD小鼠模型和人類AD臨床試驗中進行測試。其中,干細胞治療方法相對較新且正在出現(xiàn)。

目前干細胞療法在治療阿爾茨海默病臨床試驗報道(表1)


表1,阿爾茨海默病臨床試驗總結(jié)

帕金森病

PD是第二大流行的神經(jīng)退行性疾病,其特征是肌肉僵硬、震顫、身體運動減慢。

目前,對于帕金森病的治療手段主要有藥物治療、手術(shù)治療和細胞移植治療等。目前帕金森病傳統(tǒng)干預(yù)方式主要以口服藥物和手術(shù)為主,但其只能短期內(nèi)緩解相應(yīng)癥狀,尚不能根除病因。

干細胞技術(shù)被認為具有更為持久治療的可能性,通過干細胞再生,移植到病人體內(nèi),補充缺失或缺損的神經(jīng)細胞,通過植入新的、能夠生成多巴胺的細胞來替代退化的神經(jīng)元,是根本性治療帕金森的新希望。

從1979年開始,人類首次用細胞替代療法治療帕金森病,從此開啟了干細胞治療帕金森病的新紀元,越來越多的研究者將治療帕金森病的目光轉(zhuǎn)向干細胞療法。

目前干細胞療法在治療帕金森病的臨床試驗報道(表2)

表2帕金森病臨床試驗總結(jié)


我國實行干細胞項目備案制度之后,已有三個關(guān)于帕金森的備案獲批《人胚胎干細胞來源的神經(jīng)前體細胞治療帕金森病》(2017年首批)、《人源神經(jīng)干細胞治療早發(fā)型帕金森病伴運動并發(fā)癥的安全性與初步有效性評價》、《人源神經(jīng)干細胞治療帕金森病的安全性和有效性臨床研究》。

阿爾茨海默病和帕金森病的干細胞療法


目前,世界各地的科學(xué)家和臨床醫(yī)生正在積極研究基于干細胞的方法來恢復(fù)AD和PD的認知和帕金森病臨床癥狀。下面更新了干細胞和基于干細胞的方法的現(xiàn)狀。

胚胎干細胞(ESC):胚胎干細胞具有幾乎無限的發(fā)育潛力。胚胎干細胞可以形成體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的任何細胞。人類ESC的發(fā)展?jié)摿ΡWC了無限供應(yīng)的細胞類型,這些細胞類型可以移植到患者體內(nèi),作為AD和PD的治療方法。

神經(jīng)干細胞 (NSC):神經(jīng)干細胞來源于神經(jīng)系統(tǒng),可以自我更新。這些細胞通常僅在發(fā)現(xiàn) SVZ 和海馬中的成人神經(jīng)發(fā)生后才在生命的發(fā)育階段發(fā)現(xiàn),將這些細胞移植到其他區(qū)域被認為是許多神經(jīng)退行性疾病的可能治療策略。然而,使用干細胞有一些限制,包括倫理問題和體內(nèi)追蹤這些細胞的困難其中一些問題已經(jīng)通過技術(shù)發(fā)展和不同治療策略的組合得到解決(圖1)。

圖1。表達人類、非人類靈長類動物和嚙齒動物細胞發(fā)育胚胎多能細胞、誘導(dǎo)成體多能細胞和全能體細胞分化為三層特異性細胞的能力的流程圖。進一步的真皮層特定細胞可以在特定細胞中分化,用于研究和移植方案。

成體干細胞 (ASC):成體干細胞是未分化的細胞,在發(fā)育后遍布全身,通過細胞分裂增殖以補充垂死的細胞并再生受損組織。ASC很難使用其他方法,因為它需要特定于該細胞類型的組織樣本。成體干細胞的壽命比胚胎干細胞短。將這些細胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細胞比ES細胞更復(fù)雜(圖2)。

圖2。人類和嚙齒動物大腦中成人神經(jīng)發(fā)生的部位:側(cè)腦室的腦室下區(qū)SVZ 和海馬齒狀回的顆粒下區(qū)成人神經(jīng)發(fā)生的標(biāo)志物:SOX2、NeuroD1、DCX type2、GFAP、NCAM-PSA、PROX1、NeuN/FOXO3、 Calretinin 、鈣結(jié)合蛋白、Ki67、PCNA、BrdU、 PAX6和Tuj1。

誘導(dǎo)多能干細胞 (iPSC):iPSC是一種多能干細胞,可以通過對Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc等基因進行重編程,從皮膚細胞或外周血單核細胞(PBMC) 等成人體細胞中產(chǎn)生。

iPSCs的優(yōu)點是:從將接受移植和免疫排斥的同一患者的組織中創(chuàng)建的iPSCs可以很容易地避免,缺乏倫理意義,因為在個人同意的情況下收獲的細胞可以被操縱以修復(fù)導(dǎo)致疾病的缺陷,然后用于制造用于移植目的的健康細胞。iPSC是多能干細胞的積極替代品。

使用干細胞療法治療阿爾茨海默病的臨床試驗

MSCs在臨床前取得了很大的成功,并支持在AD中進行人體試驗的批準。

在最近的一項臨床試驗中,顱內(nèi)注射的MSC評估了安全性和耐受性。九名患者參加了這項研究。納入研究的標(biāo)準涉及10至24分的簡易精神狀態(tài)檢查 (MMSE) 評分,表明輕度至中度癡呆?;颊叻譃閮山M,一組接受低劑量,另一組接受較高劑量的相同注射。通過手術(shù)將MSCs直接注射到患者的海馬中。

在3個月和24個月的時間點進行了隨訪檢查。在24個月時沒有發(fā)現(xiàn)認知下降的減緩,也沒有觀察到AB病理學(xué)的下降。沒有患者表現(xiàn)出手術(shù)和移植的不良副作用。

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使用干細胞療法治療帕金森的臨床試驗

用于補充多巴胺和多巴胺能神經(jīng)元的組織移植已存在多年。巴克蘭等人。1985年,他首次將自體髓質(zhì)組織通過手術(shù)移植到兩名帕金森病患者的尾狀核中。這兩名患者均從該手術(shù)中顯著受益。

然而,自體干細胞的最新發(fā)展已證明有助于恢復(fù)PD患者的運動功能。

最近的一項研究表明,動脈內(nèi)自體干細胞植入是一種安全且有益的手術(shù)。該研究由53名診斷為PD的患者組成. 經(jīng)改造的間充質(zhì)干細胞分化為多巴胺能細胞,以消除腫瘤形成和免疫攻擊的風(fēng)險。細胞直接植入供應(yīng)大量黑質(zhì)的動脈中,使細胞的自然環(huán)境決定分化。未觀察到不良反應(yīng),并且觀察到生活質(zhì)量評分有所改善。

未來展望:隨著時間推移,科研工作者們在干細胞治療神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的研究越來越多。干細胞不僅為帕金森、阿爾茨海默癥患者帶來了治愈的希望,臨床前研究還顯示干細胞在脊髓損傷、漸凍癥、腦卒中、腦腫瘤等多種神經(jīng)性疾病方面也發(fā)揮了重要作用,由此可見,干細胞對提高老年人生活質(zhì)量、緩解或治愈神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病具有重要作用。

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