神經干細胞移植在改善神經系統疾病中的作用機制和應用前景發表時間:2021-05-29 15:35作者:杭吉干細胞科技 神經系統變性疾病是一組起病緩慢,病程呈進行性發展,預后不良的疾病,主要以損害中樞神經系統為主,臨床上以肌無力障礙、運動障礙和錐體束征受損為特征,多無感覺障礙。 神經退行性疾病發病因素主要與腦損傷、年齡、基因等相關。臨床常見的神經系統變性疾病有帕金森,肌萎縮側索硬化癥,亨廷頓病、阿爾茨海默病,脊髓小腦共濟失調等。 該組疾病發病機制仍不明,至今無特效療法。從發病開始,患者的生存期一般為3~5年。因此迫切需要新的治療方法來延緩疾病的發作、減緩病情發展、延長生存期并最終減輕疾病負擔。 目前臨床上治療神經系統變性疾病傳統方法包括藥物干預、康復訓練等,但只能改善癥狀,卻不能阻止疾病進展。 此時干細胞移植治療具有非常廣闊的前景,為腦梗死、帕金森、阿爾茨海默病、脊髓損傷等神經系統疾病的細胞移植治療帶來了新的希望。神經干細胞(NSCs)是指自我更新、且具有分化為神經元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等多向分化潛能的細胞。其在神經系統中主要作為一種儲備細胞,當中樞神經系統受到損傷或退行性變時,受到數量及微環境的影響,內源性干細胞的修復作用非常有限,幾乎不能進行有效的神經元和膠質細胞的修復。NSCs 修復神經系統的損傷可能有以下機制① NSCs分化為多種類型的成熟神經元、星狀細胞、少突膠 質細胞,修復、替代梗死后缺損的神經細胞; ②改變微環境,產生營養因子,如bFGF、EGF、BDNF等; ③減少了炎癥反應的發生、抑制了膠質細胞的增生,且促進了室管膜下區內源性神經干細胞的增殖和遷移,整體提高了神經細胞的修復能力; ④通過促進VEGF和血管生成素的生成,從而促進新生血管的形成,為神經功能的恢復提供充足的血供。 神經干細胞在神經系統疾病中的應用缺血性腦卒中缺血性腦卒中是嚴重威脅人類健康的常見病和多發病,目前主要的治療包括超早期溶栓和急性期神經元保護療法,但是狹窄的時間窗使這些治療措施受到限制,受益患者極少。 基礎研究:OKI等人將在體外獲得的iPSC-NSC移植到腦梗死小鼠模型的紋狀體,移植后一周前爪運動功能明顯改善,在形態學上,移植細胞可分化為各種成熟神經元,且在體內可存活至少4個月,未發現腫瘤形成。 臨床案例:在一項單中心、劑量遞增的開放性臨床研究中,13例缺血性腦卒中發病后6-60月的60歲及以上男性病人(NIHSS評分≥6分,mRS評分2-4分)立體殼核注射不同劑量的NSCs,2年收集臨床影像學資料,未發現免疫及細胞相關副作用,NIHSS評分平均改善2分。 帕金森病帕金森病( PD) 是發生于中老年人的一種慢性中樞神經系統退行性疾病。 基礎研究:2006年,研究者從發育中的人胚胎分離出NSCs,用表皮生長因子和成纖維細胞生長因子聯合培養后移植到單側紋狀體損傷的鼠腦內,2周后發現大量未分化的細胞存活,并且在紋狀體內遷移,分化后表達酪氨酸羥化酶,能部分改善鼠行為缺陷。 阿爾茨海默病阿爾茨海默病,癡呆的最常見原因之一,是繼心血管疾病、腫瘤和腦卒中之后威脅老年人健康的第4位殺手,病程緩慢且不可逆。 動物研究:發現移植NSCs不僅能分化為多種類型的神經細胞替代缺失神經組織,同時能產生多種細胞因子,如腦源性神經營養因子,神經生長因子及膠質源性神經營養因子等,并促進突觸發生、調節其可 塑性,進而有效改善 AD 動物認知、學習與記憶功能 。 由韓國生物技術公司NatureCell及Rbio共同經營的生物之星干細胞研究所宣布,治療阿爾茲海默癥的干細胞藥物AstroStem獲批在日本福岡三一診所(TrinityClinic Fukuoka)商業化使用。 2018年4月12日起,該診所可開始使用干細胞藥物治療阿爾茲海默癥。這是一種靜脈注射自體脂肪組織來源間充質干細胞的方法。 脊髓損傷脊髓損傷(SCI)是由多種損 傷因素引起的感覺和運動障礙。目前的藥物、手術等治療方式均不能從根本上解決神經再生的問題。 在一項 I 期 /IIa 期臨床研究中,將胎腦NSCs移植至19名外傷性頸椎脊髓損傷患者, 1年后17名患者的運動感覺功能恢復,2名患者運動功能完全恢復,證據發現腫瘤形成、神經功能惡化、神經病理性疼痛或痙攣的加重。 未來展望阿爾茲海默癥、帕金森等這類嚴重影響老年人生活質量的疾病,已經成為了當今醫學的研究熱點。 神經干細胞的出現為眾多不可治愈的神經系統疾病的治療帶了希望,正如《干細胞與發育》雜志上的論文所言,有效治療神經退行性疾病的關鍵在于神經干細胞,讓更多的老年人擁有高質量的晚年生活。 |
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