来源:昌联健康
帕金森病(PD)是在中老年群体中十分常见的一种神经退行性疾病,目前我国的帕金森病人总数已经超过了300万。患者通常表现为动作迟缓、身体震颤、姿势失常及精神感觉障碍等症状。
目前,全球约有 1000 万人正在遭受帕金森病的侵袭,其中大多数患者集中在 60 岁以上的群体中。在中国,60 岁以上的老年人中约有 1% 的人患有帕金森,而 70 岁以上的则为 3-5%。
随着人们平均寿命的延长,目前帕金森病已经成为继肿瘤、心脑血管疾病之后,中老年人面临的第三大“杀手”。预计到 2030 年,中国的帕金森患者数量将达到 500 万。
目前对于帕金森的治疗手段主要集中在药物和手术两种。当患者处于症状较强阶段时,可以采用 L-多巴缓解症状。
在特定神经元中,L-多巴会被转化为多巴胺,进而缓解患者由于多巴胺分泌不足而导致的运动异常。但 L-多巴使用剂量难以把握,常会引起异动症、关节僵硬等副作用,同时具有成瘾性,大多数患者必须终生服用。
干细胞干预帕金森
帕金森的患者不分国界,不分性别,严重影响了人们的生活和健康。曾被誉为这个世界上最伟大拳击手的阿里42岁时被诊断出患帕金森病。
目前,帕金森病是一个无法彻底根治的疾病,辅以药物干预外,还有以脑深部电刺激(DBS)为代表的手术干预等,但传统的干预手段均无法逆转神经变性,无法增加多巴胺能神经细胞的数目。因此寻求一种从病因上提高神经系统细胞数目的干预具有重要意义。
随着干细胞技术的飞速发展,干细胞多向分化的特点逐渐应用于帕金森病的临床干预中,是根本性干预帕金森的新希望。
干细胞移植干预帕金森病主要作用机制是利用其分泌神经营养因子、免疫调节等发挥神经保护功能,促进损伤的多巴胺能神经元修复,或者将其诱导分化为多巴胺能神经元替代体内损伤的多巴胺能神经元,发挥细胞替代作用。干细胞干预帕金森,在全世界已经有多个临床级试验。
国内外干细胞治疗帕金森临床实验
多能干细胞疗法为帕金森患者带来了新希望。1998年首次报道人胚胎干细胞(hESC)体外分离成功,2007年首次报道人诱导的多能干细胞(hiPSC)制备成功。多能干细胞逐渐被探索用于各种疾病和损伤的细胞治疗,帕金森病细胞治疗也随之迈入了干细胞时代。
胚胎干细胞治疗帕金森
胚胎干细胞是从内细胞团(Inner cell mass,ICM)里获取的一种细胞,能够分化形成三胚层中的任何一种细胞,但不能形成胎盘、脐带等附属组织。在国际上有三个团队开展了临床试验。
其中,中国科学院动物所周琪院士团队,利用人类孤雌胚胎干细胞(hpESC)衍生的多巴胺能细胞,在帕金森猴子模型中证明多巴胺能细胞的有效性和安全性后,2017年随即开启临床试验,这也是世界首个基于配型使用胚胎干细胞治疗帕金森的临床研究。2018年,Stem Cell Reports杂志报道了周琪团队的动物实验研究成果。
在灵长类动物模型中,研究人员将经过严格质检后的临床级人类孤雌胚胎干细胞衍生的中脑多巴胺能细胞,移植到帕金森猴脑内,并进行了长达两年的跟踪评价。结果表明,植入的细胞可以在动物体内长期存活并进一步成熟,能明显改善帕金森猴的症状,24 个月的时间里未见肿瘤形成。
HLA-iPSC治疗帕金森
诱导多能干细胞(iPSC)是将诱导因子导入到成熟体细胞中,并重编程为具有类似胚胎干细胞特征的多能干细胞。通常会选取皮肤或血液,分离出成纤维细胞或外周血单个核细胞,再进行重编程,最后诱导出个体特异的iPSC。不同种族、不同个体的HLA千差万别,移植前必须进行HLA型鉴定,选择与患者HLA相配合的供体细胞进行移植,这是干细胞移植治疗成功的关键因素之一。
根据HLA不同表型,科学家们分别诱导出不同的iPSC,建立HLA-iPSC库。其中,日本京都大学iPS细胞研究所(CiRA)已经建立了涵盖将近40%日本人口的临床级iPSC单倍体库(HLA-homo iPS细胞库)。
自体iPSC治疗帕金森
本质上,自体iPSC和HLA-iPSC差不多。区别在于自体iPSC使用患者(皮肤或血液)体细胞重编程和定向诱导分化而成,使用时可不用或少用免疫抑制剂。
2020年,新英格兰医学杂志(NEJM)报道,美国哈佛大学Kwang-Soo Kim团队利用自体iPSC衍生的多巴胺能祖细胞治疗特发性帕金森病患者。随后两年的随访中发现,即使不服用免疫抑制剂,患者的运动功能和生活质量都有持续的改善。
帕金森的干细胞临床试验一览
帕金森的功能性治愈,一直是神经再生领域的难题。临床试验的结果表明,大多数干细胞移植是安全的,但有效性方面参差不齐,干细胞技术的飞速发展,使再生医学离临床转化越来越近,有望成为最有潜力的帕金森替代治疗策略。
间充质干细胞的临床试验,最佳细胞移植方式正在探索中(包括静脉滴注,动脉滴注,腰鞘内注射,纹状体注射或鼻腔给药)。治疗机制:间充质干细胞疗效的发挥可能主要依赖其分泌特性而不是分化特性,增强多巴胺分泌的工程化间充质干细胞是一个方向。
多能干细胞的临床试验,一般是局部给药,移植部位是纹状体注射或鼻腔给药。治疗作用机制:细胞替代治疗,通过移植功能成熟的、多巴胺能神经细胞,增加多巴胺浓度。临床试验可使用多能干细胞(包括hESC、HLA-iPSC和自体iPSC)衍生的多巴胺祖细胞移植。
干细胞治疗帕金森效果良好
2018年7月,日本政府批准京都大学使用诱导多能干细胞(iPS细胞)干预帕金森的临床试验。11月9日,日本某科研团队宣布将诱导多能干细胞的神经祖细胞注射到一位50多岁帕金森病人的大脑中,这是全球首个iPS细胞干预帕金森的临床试验,目前这名患者恢复情况良好,手术效果和安全性还需长期观察。
国内对干细胞移植干预帕金森的研究同样取得了可喜的成就。早在2011年9月,杂志《中国组织工程研究与临床康复》刊登了一篇研究报告,题为《脐带间充质干细胞移植干预帕金森病8例》。
上海某医院干细胞移植中心收治了8例住院干预的帕金森病患者,自第2周起应用脐带间充质干细胞进行颈动脉穿刺移植干预,与移植前相比,患者的震颤、强直症状获得明显改善,提示脐带间充质干细胞移植可以一定程度地改善帕金森病患者的临床症状,提高患者生活质量。
兰州某医院干细胞干预中心收治的19例帕金森患者接受脐带间充质干细胞干预,其中男8例,女11例,中位年龄64岁,患病时间平均为4.5 年,多数患者经过左旋多巴、美多巴等药物干预或继续药物干预,症状持续加重。
行腰穿鞘内注射了间充质干细胞,干预后多数患者的部分症状得到改善,尤其以肌张力增高引起的异常症状改善明显,敏感的患者干预后即有肌肉僵硬减轻,其中强直、姿势、步态、震颤、面容改善较明显。
2019年,相关报道称,他们对34例帕金森患者进行应用人脐带间充质干细胞外周静脉滴注移植干预。对纳入患者进行自身前后对照研究, 结果显示hUC-MSCs经静脉移植对帕金森患者安全有效,可以改善帕金森患者运动功能及睡眠质量。
与移植前相比较,移植后1个月、移植后3个月均有效,1个月到3个月期间基本处于稳定状态,疗效可维持到第3个月。性别、病程对疗效有影响,女性在自主神经症状、认知功能、日常生活能力方面的疗效更明显;病程≥5 年组 RBD 症状、RLS 症状疗效更明显。
相比胚胎干细胞、诱导多能干细胞和其他干细胞,间充质干细胞具有来源广、取材易、免疫原性低、无伦理争论等优点,被视为最理想的“种子”细胞。
由此可见,脐带间充质干细胞对干预帕金森病有着非常积极的作用,与传统的干预方法相比,干细胞移植疗法是一种新型且有效的干预方法,具有广阔的前景,为帕金森病症的干预提供了新的希望。