帕金森病(Parkinson'sDisease)是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,主要影响中老年人,患者全球范围内已达数百万。其典型症状包括震颤、肌肉僵硬、动作缓慢和姿势不稳,对患者的生活质量造成了严重影响。随着人口老龄化的加剧,中国的帕金森病患者数量也逐年增加,亟需更有效的治疗手段。
面对这一医学挑战,宣武医院率先开展了一项创新性研究,使用自体诱导神经干细胞(iNSC)技术治疗帕金森病,并在12个月的临床观察中显示了显著疗效。这项技术使用患者自身的外周血单核细胞(PBMC)直接转化为神经干细胞,再通过定向分化生产多巴胺能神经前体细胞,从而在大脑中替代受损的神经元。
帕金森病的临床现状与挑战
帕金森病的发病机制与中脑黑质中多巴胺能神经元的退化密切相关。这种退化导致多巴胺分泌不足,从而引起运动控制障碍。尽管目前医学界采用了药物、手术和康复等方法来减轻症状,如左旋多巴(LDOPA)疗法,患者在长期使用后仍常出现“剂量磨损”效应和运动并发症。
现有的治疗手段大多集中于症状控制,而非疾病的根本性逆转。手术疗法,如深部脑刺激(DBS),在部分患者中可以提供较为稳定的症状缓解,但其局限性在于适应症范围狭窄且需要复杂的术后管理。
自体诱导神经干细胞(iNSC)治疗以其独特的自体来源性和低免疫排斥率,展现了革命性的治疗前景。这种方法通过使用患者自身细胞,有效规避了免疫排斥和伦理争议,为长期和稳定的疾病管理提供了可能性。
自体诱导神经干细胞(iNSC)治疗帕金森病的原理与流程
自体诱导神经干细胞(iNSC)疗法的核心在于将患者自身的外周血单核细胞(PBMC)转化为神经干细胞,再通过定向诱导,使这些干细胞分化为多巴胺能神经前体细胞,移植入患者的大脑。这一过程不仅恢复了多巴胺分泌功能,还通过细胞替代直接干预疾病进程。具体来说,该疗法的技术流程包括以下几步:
外周血单核细胞(PBMC)采集与iNSC制备
治疗过程首先从患者体内抽取外周血,并通过分离技术获取外周血中的单核细胞。PBMC作为易于采集的自体细胞来源,避免了异体移植可能带来的免疫排斥问题。在体外培养条件下,这些PBMC被转化为iNSC,即具备多向分化潜力的神经干细胞。通过这一诱导过程,研究团队成功制备出了数量可控且具有高效分化能力的iNSC。
多巴胺能神经前体细胞的定向分化
帕金森病的核心病理特征在于黑质中多巴胺神经元的丧失。因此,iNSC的定向分化必须专注于生成多巴胺能神经元。为实现这一目的,研究团队采用了特定的化学信号和生长因子组合,以指导iNSC向多巴胺能神经前体细胞的分化。分化后的细胞不仅在形态上与正常多巴胺能神经元相似,而且具备特定的神经递质分泌功能,为移植后在脑内实现替代性功能奠定了基础。
iNSC移植与大脑靶区定位
成功制备的多巴胺能神经前体细胞接下来会通过精准的手术操作移植至患者的大脑中。移植手术的关键在于靶区定位,以确保细胞移植在帕金森病患者病理受累的区域,从而达到最大程度的症状改善。为此,手术团队借助了磁共振成像(MRI)和脑电图等先进的影像导航设备,在定位后将细胞微量注射入目标区域。该过程不仅高度精确,还尽可能减少了周围神经组织的损伤。
移植后细胞的存活与整合
成功的iNSC移植后,这些神经前体细胞需在患者体内存活、扩展并与宿主神经网络相互整合。研究团队发现,移植的多巴胺能神经前体细胞能够在帕金森病患者体内顺利存活,并逐渐与患者的脑组织建立功能性联系,实现多巴胺分泌的部分恢复。在12个月的跟踪观察中,移植的细胞不仅保持了活性,还显现出较高的稳定性。
细胞替代与功能恢复的长效性探讨
iNSC疗法的潜在优势在于,移植的细胞源自患者自身,免疫排斥的风险较低。同时,这种治疗路径以“细胞替代”代替传统药物疗法,使得患者能够获得更长期和稳定的症状缓解。尽管该技术尚处于临床试验阶段,但研究团队预计,随着更多患者参与试验及长期随访数据的积累,iNSC的疗效将得到进一步验证。
宣武医院全球首例iNSC-DAP自体细胞移植治疗帕金森病成功
宣武医院细胞治疗中心陈志国教授团队、神经外科赵国光教授团队、神经内科陈彪教授团队、放射与核医学科卢洁教授团队,项目相关辅助科室负责人,以及临床级细胞制备方北京慧心医谷生物科技有限责任公司(以下简称慧心医谷)人员共同围绕疗效进行了深入的评估和讨论。
宣武医院神经内科副主任医师马敬红详细介绍了该项临床研究的研究背景、总体设计、该项临床研究的具体流程以及患者在接受细胞治疗1年来的功能评定及影像学分析。
术后1年来,患者每日开期时间延长,后期症状也较术前有明显改善。术前患者观察期不能独自站立,几乎不能自理,术后后期可独自站立及行走,且姿势稳定性显著改善,整体生活质量明显改善。PETMR功能核团区域定量比较可以看出,治疗侧(右侧)标准摄取值(SUVR)较术前有升高,在靠近移植部位的壳核最明显。
自体诱导多能神经干细胞治疗帕金森病的结果
证实了在接受iNSCDAP治疗后,移植的多巴胺能神经细胞存活并释放神经递质,修复神经功能。各位专家对iNSCDAP治疗后所发挥的显著疗效均表示认同。同时,通过MR影像学扫描显示注射区域及周边脑组织中均未发现异常组织密度,术后患者也未出现任何严重不良反应,证实此治疗方法安全性。
赵国光教授评价,该项目体现了宣武医院科研和医学创新能力,是多学科协作的成果,期待该细胞治疗技术在获得更多临床数据支持后能够形成产品并推广,以造福广大帕金森病患者。
陈彪教授评价,该患者在移植治疗前已密切随访了2年多的时间,这为移植后纵向比较疗效提供了证据,能够较充分的展示细胞移植的效果。后续会加快更多入组患者的移植和评估。
自体诱导神经干细胞治疗帕金森病的优势及意义
iNSC具备与发育早期的神经干细胞相似的生物学属性,能够自我更新并分化为神经元和胶质细胞。该细胞获取无需经过iPSC阶段,这大大降低了成瘤风险,提高了移植的安全性,同时诱导分化周期更短,是一种理想的可产业化的种子干细胞。不仅如此,针对iNSC及利用该技术获得的其他类型神经前体细胞也在同步开发,还可为帕金森病以外的其他神经系统疾病提供全新的治疗手段和策略。这一平台技术是中国科学家攻克干细胞治疗底层关键技术的重要成果。
后续项目团队将严格遵照研究方案,齐心协力,共同推进后续研究的顺利实施,完善帕金森病细胞治疗体系,造福更多的帕金森病患者。
科学与技术创新
宣武医院的iNSC治疗帕金森病的成功,标志着干细胞治疗领域的一个重大突破。自体诱导神经干细胞技术(iNSC)相比于传统的干细胞疗法,具有几个显著优势:
自体细胞的应用,免疫排斥风险低
最为显著的优势之一是iNSC疗法使用的是患者自身的细胞,这大大减少了移植后免疫排斥的风险。与异体干细胞相比,自体细胞的免疫接受性更好,不需要免疫抑制剂的长期使用,从而降低了副作用和治疗成本。
转化技术的创新
通过诱导转化外周血单核细胞为神经干细胞,宣武医院团队突破了传统干细胞来源的限制。这一技术使得帕金森病患者可以通过简单的血液采集,而无需复杂的手术或伦理争议,获取大量的神经干细胞。相比于传统的胚胎干细胞,iNSC的技术更为成熟且伦理上也更加容易接受。
高效定向分化与大脑靶向治疗
iNSC技术不仅解决了细胞来源问题,还通过高效的定向分化技术,使得这些干细胞能够在患者体内有效分化为多巴胺能神经元。这为帕金森病的根本治疗提供了新的思路,即通过细胞替代修复受损区域,而非单纯的药物治疗或神经刺激。这一思路的提出,使得神经退行性疾病的治疗进入了一个新的时代。
未来展望
随着iNSC技术的不断优化和临床数据的积累,预计其应用将在未来几年内得到广泛推广,不仅限于帕金森病,还将扩展到其他神经系统疾病的治疗。此外,随着基因编辑技术的发展,未来的iNSC治疗将更具个性化、精准化,为患者提供更高效、更安全的治疗选项。