肌萎縮性側(cè)索硬化（ALS）是一種進展快速且致命的神經(jīng)變性疾病，以上、下運動神經(jīng)元的進行性退化為主要特征。

目前漸凍癥的發(fā)病及進展機制尚不明確，且尚無阻止或逆轉(zhuǎn)漸凍癥的有效治療方法。

近年來，干細胞移植為漸凍癥的治療提供了新思路，一些評估干細胞移植治療漸凍癥潛力的早期臨床試驗已經(jīng)啟動，干細胞移植可能是維持和培養(yǎng)運動神經(jīng)元的可行方案。

以干細胞為基礎(chǔ)的治療是目前神經(jīng)退行性疾病治療的研究熱點。細胞治療通過移植新的神經(jīng)元替換退化或死亡的神經(jīng)元，使干細胞或祖細胞以某種方式在體內(nèi)分化為所需的細胞類型。

現(xiàn)就不同種類干細胞移植治療漸凍癥的臨床研究進展分別進行闡述。

間充質(zhì)干細胞

間充質(zhì)干細胞移植治療作為多種組織和器官疾病的治療方案，在動物模型實驗和人體試驗中得到了證實，包括缺血性腦損傷和神經(jīng)退行性疾病。

目前，鞘內(nèi)注射和靜脈注射骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）的Ⅰ期試驗尚無相關(guān)不良反應(yīng)的報道；此外，注射脂肪來源間充質(zhì)干細胞的相關(guān)試驗也較安全。

間充質(zhì)干細胞基礎(chǔ)研究

研究表明，將人或嚙齒動物來源間充質(zhì)干細胞移植至標(biāo)準SOD1突變體SOD1G93A小鼠，能明顯改善運動功能和延長壽命，與0.9％氯化鈉注射液組相比，間充質(zhì)干細胞組小鼠四肢的運動活性和運動功能更好，體重下降速度減慢，平均壽命延長［1］。

臨床案例

有學(xué)者將37例骨髓間充質(zhì)干細胞移植漸凍癥患者分為 “應(yīng)答者” 和“無應(yīng)答者” 兩組，結(jié)果顯示前者ALS功能評分量表評分的降幅明顯較小［2］。

另有研究使用培養(yǎng)中分化的骨髓間充質(zhì)干細胞增強神經(jīng)營養(yǎng)因子的分泌，將這些細胞肌內(nèi)聯(lián)合鞘內(nèi)注射給14例患者，與移植前3個月的磨合期相比，骨髓間充質(zhì)干細胞移植后6個月的隨訪期內(nèi)ALS功能評分量表評分和用力肺活量下降程度均減少［3］。 由此可見，骨髓間充質(zhì)干細胞移植可改善漸凍癥患者的臨床癥狀。

間充質(zhì)干細胞移植治療可能通過延長受損運動神經(jīng)元的生存時間以及保存現(xiàn)有運動回路來發(fā)揮作用，可以通過以下幾種方式實現(xiàn)。

1、間充質(zhì)干細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子的旁分泌效應(yīng)

人臍帶間充質(zhì)干細胞能夠分泌腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)生長因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子3、血管內(nèi)皮生長因子、胰島素樣生長因子-1、 膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)生長因子（ GDNF） 6種不同的神經(jīng)營養(yǎng)因 子，這些分泌因子單獨或聯(lián)合均可以旁分泌的方式 促進病變運動神經(jīng)元的存活。

2、 間充質(zhì)干細胞對外周血T細胞的免疫調(diào)節(jié)作用

MSCs與ALS患者外周血單核細胞共培養(yǎng)時，γ干擾素、白細胞介素-4、白細胞介素-10等抗炎細胞因子水平升高，Treg 細胞誘導(dǎo)增強；此外，MSCs 的免疫調(diào)節(jié)能力明顯由固有免疫介導(dǎo)的Toll樣受體介導(dǎo)。 因此，隨著外周免疫細胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤，MSCs 移植誘導(dǎo)的Treg細胞潛能顯得尤為重要。

3、間充質(zhì)干細胞對膠質(zhì)細胞介導(dǎo)神經(jīng)炎癥的潛在調(diào)節(jié)作用

除外周免疫細胞外，間充質(zhì)干細胞還可以調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細胞的固有免疫反應(yīng)。非神經(jīng)元細胞自主性因素是ALS的重要病理學(xué)特點，而中樞神經(jīng)膠質(zhì)細胞對運動神經(jīng)元的死亡起著至關(guān)重要的作用。

神經(jīng)干細胞

神經(jīng)干細胞可能提供神經(jīng)營養(yǎng)支持和取代膠質(zhì)細胞 或中間神經(jīng)元，并可能通過分泌多種分子和生長因 子發(fā)揮神經(jīng)保護作用。 歐洲和美國已經(jīng)開展了利用人胚胎組織來源的神經(jīng)干細胞在培養(yǎng)物中擴增的ALS相關(guān)試驗［4-5］。

神經(jīng)干細胞基礎(chǔ)研究

將胎兒皮質(zhì)來源的NSCs移植至ALS模型SOD1G93A大鼠脊髓后，NSCs能夠分化為神經(jīng)保護性 星形膠質(zhì)細胞；若NSCs經(jīng)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)生GDNF，對ALS模型SOD1G93A大鼠的運動神經(jīng)元產(chǎn)生有益影響，不僅可延緩ALS模型SOD1G93A大鼠的發(fā)病、延長其存活時間、改善上運動神經(jīng)元的健康狀況，甚至可提高ALS模型SOD1G93A 大鼠脊髓運動神經(jīng)元的存活率［6］。

研究證明，ALS患者的萎縮脊髓可以耐受至少3mL細胞懸液以及最多20次不同脊髓節(jié)段的注射；且NSCs移植后隨訪2年，未發(fā)現(xiàn)腫瘤生長［7］。 可見，NSCs移植未加速 ALS的疾病進展，且ALS患者的NSCs移植相對安全可行。

胚胎干細胞

人類胚胎干細胞（ hESCs）是一種源于人囊胚內(nèi)細胞團，經(jīng)體外分離、 培養(yǎng)獲得的原始多能干細胞。

胚胎干細胞基礎(chǔ)研究

Izrael等［8］進一步對ALS動物模型（高拷貝數(shù)hSOD1G93A轉(zhuǎn)基因小鼠和大鼠） 的研究發(fā)現(xiàn)，hES-AS鞘內(nèi)注射可明顯延緩hSOD1G93A小鼠和大鼠ALS的發(fā)病，并有助于維持運動功能和延緩死亡；與正常星形膠質(zhì)細胞相似，胚胎干細胞移植可通過多種機制保護運動神經(jīng)元，如清除谷氨酸、分泌多種神經(jīng)保護因子、中和活性氧類、促進神經(jīng)生長；

與空白載體溶液對照組相比，胚胎干細胞移植治療組大鼠運動能力維持正常時間延長1個月以上；胚胎干細胞移植治療組大鼠的中位生存期為216d，而對照組大鼠的中位生存期為182d，表明鞘內(nèi)注射可延緩ALS發(fā)病和疾病進展，進而延長生存期。

上述研究均證實了鞘內(nèi)注射胚胎干細胞移植治療漸凍癥的可行性、安全性和潛在療效。

小結(jié)

干細胞的臨床前研究為人類試驗奠定了基礎(chǔ)， 將干細胞分化為具有治療潛力的細胞，揭示了通過改善疾病微環(huán)境毒性減緩神經(jīng)退行性變的可能機制。

在已經(jīng)證明安全的干細胞源中，確定最有效的干細胞來源、劑量、給藥部位及方法，對進一步提高干細胞移植治療的功效具有重要意義。干細胞移植在治療ALS和其他神經(jīng)退行性疾病方面具有巨大的應(yīng)用潛力， 但以干細胞為基礎(chǔ)的治療仍需要大量研究。

參考

【1】：Uccelli A，Milanese M，Principato MC，et al.Intravenous mesen- chymal stem cells improve survival and motor function in experi- mental amyotrophic lateral sclerosis ［ J ］.Mol Med， 2012， 18：

【2】：Kim HY，Kim H，Oh KW，et al.Biological markers of mesenchy- mal stromal cells as predictors of response to autologous stem cell transplantation in patients with amyotrophic lateral sclerosis：An investigator-initiated trial and in vivo study ［ J ］.Stem Cells， 2014，32（10） ：2724-2731.

【3】：Petrou P，Gothelf Y，Argov Z，et al.Safety and Clinical Effects of Mesenchymal Stem Cells Secreting Neurotrophic Factor Trans- plantation in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis：Results of Phase 1 ／2 and 2a Clinical Trials ［ J］.JAMA Neurol，2016， 73（3） ：337-344.

【4】：Mazzini L，Gelati M，Profico DC， et al.Human neural stem cell transplantation in ALS： Initial results from a phase I trial ［ J］. J Transl Med，2015，13：17.

【5】：Glass JD，Hertzberg VS，Boulis NM，et al.Transplantation of spinal cord-derived neural stem cells for ALS：Analysis of phase 1 and 2 trials［ J］.Neurology，2016，87（4） ：392-400.

【6】：Thomsen GM，Avalos P，Ma AA，et al.Transplantation of Neural Progenitor Cells Expressing Glial Cell Line-Derived Neurotrophic Factor into the Motor Cortex as a Strategy to Treat Amyotrophic Lateral Sclerosis［ J］.Stem Cells，2018，36（7） ：1122-1131.

【7】：Boulis NM， Federici T， Glass JD， et al.Translational stem cell therapy for amyotrophic lateral sclerosis ［ J ］.Nat Rev Neurol， 2011，8（3） ：172-176.

【8】：Izrael M， Slutsky SG， Admoni T， et al.Safety and efficacy of human embryonic stem cell-derived astrocytes following intrathecal transplantation in SOD1 G93A and NSG animal models ［ J］.Stem Cell Res Ther，2018，9（1） ：152.