腦性癱瘓是導(dǎo)致兒童殘疾的主要原因之一,綜合康復(fù)是腦性癱瘓的主要治療措施,但其見(jiàn)效緩慢,停止康復(fù)訓(xùn)練后可能出現(xiàn)不同程度的倒退,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量?;趧?dòng)物和臨床研究證實(shí),干細(xì)胞移植作為治療腦性癱瘓的有效策略,表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
本文旨在綜述近年來(lái)國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院運(yùn)用干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓的研究進(jìn)展,以期為腦性癱瘓的臨床治療提供參考。
腦性癱瘓(CP)是一組持續(xù)存在的中樞性運(yùn)動(dòng)功能障礙、活動(dòng)受限癥候群,這種癥候群是由于發(fā)育中的胎兒或嬰兒腦部非進(jìn)行性腦損傷所致,以運(yùn)動(dòng)功能障礙為主要臨床癥狀,伴隨感覺(jué)、知覺(jué)、認(rèn)知、交流和行為障礙,以及癲癇和繼發(fā)性肌肉、骨骼問(wèn)題。CP是導(dǎo)致兒童殘疾的主要原因之一,近年來(lái)其發(fā)生率盡管有所下降,但面對(duì)龐大的人口基數(shù),其致殘率,以及其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)仍然不容忽視。研究 發(fā)現(xiàn),發(fā)達(dá)國(guó)家CP的發(fā)病率為1.84%。
2018年,最新研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)腦性癱瘓的發(fā)病率為2.48%?;疾÷蕿?.46%。
目前,治療CP的主要手段仍以康復(fù)訓(xùn)練為主,包括物理因子治療、運(yùn)動(dòng)治療、語(yǔ)言治療、選擇性脊神經(jīng)根離斷術(shù)以及肌肉 注射肉毒素等措施,但上述治療措施均存在見(jiàn)效慢,且干預(yù)停止后可能出現(xiàn)倒退的缺陷。
因此,尋找替代性或補(bǔ)充性的治療措施迫在眉睫,大量的研究表明,干細(xì)胞移植可改善CP患兒的各項(xiàng)功能。本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院干細(xì)胞移植治療腦癱的研究進(jìn)行分析和總結(jié),以期為腦癱的臨床治療提供參考。
干細(xì)胞移植對(duì)腦癱的作用機(jī)制
目前,腦癱發(fā)病因素眾多,尚未發(fā)現(xiàn)確切的單一致病因素,主要包括:
- 產(chǎn)前因素—懷孕者長(zhǎng)期接觸有害物理因素,宮內(nèi)感染,宮內(nèi)畸形,產(chǎn)時(shí)因素—早產(chǎn),新生兒窒息。
- 產(chǎn)后因素—腦室內(nèi)出血,室周白質(zhì)軟化癥、敗血癥和新生兒卒中。
其中,宮內(nèi)感染是引起早產(chǎn)的重要因素之一,可通過(guò)胎盤(pán)引起炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),阻止少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化成熟為髓鞘,影響神經(jīng)環(huán)路的連接,還會(huì)引起氧化應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致神經(jīng)元的凋亡或壞死。影像學(xué)研究顯示,腦癱的病變范圍廣泛,包括大腦皮質(zhì)、 腦深部白質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)和小腦。其中早產(chǎn)腦癱兒損傷的部位多位于大腦側(cè)腦室周白質(zhì),而足月腦癱兒發(fā)生的損傷部位多位于大腦皮質(zhì)。
干細(xì)胞移植可通過(guò)不同作用機(jī)制去治療腦損傷,對(duì)干細(xì)胞移植治療腦癱的機(jī)制闡述如下。
一、干細(xì)胞的替代作用機(jī)制:干細(xì)胞的替代作用是指具有自我更新和分化的潛力的干細(xì)胞通過(guò)移植可存活、增殖、遷移和分化成目標(biāo)神經(jīng)細(xì)胞,并與宿主組織產(chǎn)生正常的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接。
二、營(yíng)養(yǎng)支持機(jī)制:研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞介導(dǎo)CP患者功能恢復(fù)源于旁分泌機(jī)制,影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的微環(huán)境,干細(xì)胞可誘導(dǎo)細(xì)胞因子如腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子、血管性?xún)?nèi)皮生長(zhǎng)因子等的分泌影響神經(jīng)元的存活、軸突髓鞘的形成以及神經(jīng)環(huán)路的建立。
三、干細(xì)胞的抗炎作用:炎癥反應(yīng)是機(jī)體損傷免疫保護(hù)的正常病理過(guò)程,CP患者腦損傷初期釋放過(guò)量促炎因子并引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)和興奮性毒性,可導(dǎo)致腦組織損傷。
因此,干細(xì)胞治療腦性癱瘓的治療效果可能涉及以下機(jī)制:干細(xì)胞進(jìn)入腦后,可以分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,如星形膠質(zhì)細(xì)胞,并替代受損細(xì)胞,然后重新建立與其他神經(jīng)細(xì)胞的連接。干細(xì)胞分泌多種細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),保證神經(jīng)元存活,促進(jìn)血管生成。此外,外源性干細(xì)胞還能誘導(dǎo)和加速內(nèi)源性修復(fù)。
國(guó)內(nèi)運(yùn)用間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱的醫(yī)院有哪些?
國(guó)內(nèi)運(yùn)用間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦癱的醫(yī)院
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是一組具有體外增殖、分化和釋放營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)胞群,可調(diào)節(jié)血管生成、抗細(xì)胞凋亡和免疫反應(yīng)。
2019年,鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院在中國(guó)輸血雜志發(fā)表了一篇臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療小兒痙攣性腦癱的臨床研究。
目的:觀察臍血間充質(zhì)干細(xì)胞(UCMSCs)移植治療痙攣性腦性癱瘓的臨床療效。
方法:采用隨機(jī)數(shù)字表法將痙攣性腦性癱瘓患兒20例分為對(duì)照組(12例,Vojta運(yùn)動(dòng)療法)和治療組(8例,UCMSCs移植療法)。治療組患兒經(jīng)靜脈途徑分次注射UCMSCs,7d注射1次,4次為1療程。分別對(duì)2組治療前、后對(duì)患者肌張力、運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)2種治療結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
結(jié)論:UCMSCs移植治療痙攣性腦癱與Vojta比較,療效快,可顯著降低患兒肌張力,提高運(yùn)動(dòng)能力。
2020年,西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院新生兒科在期刊雜志《干細(xì)胞研究與治療》發(fā)表了一篇臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療腦癱的治療證據(jù):一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的文章。
結(jié)果:共入組患者40例,1例患者撤回知情同意,因此39例患者接受了治療并完成了預(yù)定的評(píng)估。兩組AE發(fā)生率無(wú)明顯差異。此外,與對(duì)照組相比,hUC-MSC組的ADL、CFA和GMFM均有顯著改善。此外,移植后12個(gè)月,hUC-MSC組5例患者中有3例18F-FDG標(biāo)準(zhǔn)攝取值顯著增加。
結(jié)論:我們的臨床數(shù)據(jù)表明,hUC-MSC移植結(jié)合康復(fù)治療對(duì)改善腦癱患兒的粗大運(yùn)動(dòng)和綜合功能是安全有效的。腦代謝活動(dòng)的恢復(fù)可能是腦癱患者腦功能改善的關(guān)鍵。
本研究的治療窗、輸注途徑和劑量對(duì)臨床應(yīng)用具有參考價(jià)值。
同年,南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞市人民醫(yī)院在干細(xì)胞國(guó)際主頁(yè)發(fā)表了一篇人類(lèi)間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療腦癱的證據(jù):隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的薈萃分析的文章。
這項(xiàng)薈萃分析綜合了主要結(jié)果,表明hMSC療法在改善CP兒童的GMFM評(píng)分和CFA評(píng)分方面是有益、有效且安全的。此外,亞組分析顯示,hMSC療法在3、6和12個(gè)月內(nèi)對(duì)CP具有持久的積極益處。
2023年,贛南醫(yī)學(xué)院在中國(guó)知網(wǎng)上發(fā)表了一篇人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦癱的療效與機(jī)制探究的文獻(xiàn)綜述。
結(jié)果表明,干細(xì)胞治療腦癱是安全有效的,根據(jù)亞組分析的結(jié)果所示,干細(xì)胞的治療效果至少在一個(gè)月后才能被觀察到,且MSC的效果優(yōu)于UCB;實(shí)驗(yàn)所獲取的原代細(xì)胞形態(tài)上、表面分子表達(dá)、成脂成骨分化能力以及增殖能力均符合MSC的定義,因此確定本實(shí)驗(yàn)成功分離了hUCMSC;本研究證實(shí)NogoA/NgR/Rho通路的下調(diào)參與了hUCMSC改善缺氧/缺血CP大鼠模型神經(jīng)行為狀態(tài)以及減輕腦損傷的過(guò)程。
國(guó)內(nèi)運(yùn)用神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱的醫(yī)院
內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞(NSC) 位于大腦側(cè)腦 室下區(qū)(SVZ) 和海馬齒狀回的顆粒下 (SGZ),大腦在一定條件刺激時(shí),NSC會(huì)發(fā)生 內(nèi)源性增殖。NSC具有分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突質(zhì)細(xì)胞的能力,并負(fù)責(zé)維持體內(nèi)細(xì)胞的平衡和再生 。
2014年,江蘇省連云港市婦幼保健院在期刊雜志《中國(guó)婦幼保健》發(fā)表了一篇人神經(jīng)干細(xì)胞治療小兒腦癱的臨床安全性研究的文獻(xiàn)。
目的:探討人神經(jīng)干細(xì)胞臨床治療小兒腦癱的安全性。
方法:對(duì)28例腦癱患兒采用立體定向移植的方法,將培養(yǎng)好的、符合需要的人神經(jīng)干細(xì)胞移植入患兒額葉、內(nèi)囊前肢或腦室旁等腦實(shí)質(zhì)處。比較手術(shù)治療前后患兒的血常規(guī)常用指標(biāo)、肝腎功能、出凝血時(shí)間以及體溫、血壓、精神狀態(tài)等一般情況有無(wú)差異。
結(jié)果:腦癱患兒治療前后紅、白細(xì)胞總數(shù)、血紅蛋白、血小板、總蛋白、尿素氮、肌酐以及出凝血時(shí)間、體溫、血壓等比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
結(jié)論:神經(jīng)干細(xì)胞治療小兒腦癱的臨床應(yīng)用是安全可行的。
2015年,十堰市太和醫(yī)院(湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院)兒童醫(yī)療中心在中國(guó)組織工程研究雜志發(fā)表了一篇神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓:神經(jīng)修復(fù)的效果和安全性評(píng)估的文章。
背景:神經(jīng)干細(xì)胞具有增殖、分化潛能,可修復(fù)腦部受損組織,神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓是重要臨床方向。
目的:觀察神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓患兒的運(yùn)動(dòng)功能變化和安全性。
方法:分離人胚胎腦神經(jīng)干細(xì)胞,并進(jìn)行免疫熒光染色特異性蛋白鑒定后,靜脈途徑移植治療26例腦性癱瘓患兒。
結(jié)果與結(jié)論:26例腦癱患兒細(xì)胞移植前后血常規(guī)和肝腎功能各項(xiàng)指標(biāo)均處于正常范圍,整個(gè)移植治療過(guò)程中未見(jiàn)明顯嚴(yán)重不良反應(yīng)。表明人胚胎腦神經(jīng)干細(xì)胞移植較安全,能改善腦性癱瘓患兒的運(yùn)動(dòng)功能,且對(duì)粗大運(yùn)動(dòng)的治療起效比精細(xì)運(yùn)動(dòng)更快。
2022年,安徽醫(yī)科大學(xué)發(fā)表了一篇人源神經(jīng)干細(xì)胞嗅通道移植治療小兒腦癱的單中心研究。
研究表明經(jīng)嗅通道予以神經(jīng)干細(xì)胞移植較綜合康復(fù)治療改善患兒的功能障礙無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。但試驗(yàn)組的安全性指標(biāo)在治療前后無(wú)明顯異常改變,且兩組之間的不良反應(yīng)發(fā)生率相似,表明經(jīng)嗅通道予以神經(jīng)干細(xì)胞治療小兒腦癱是安全的,為探究通過(guò)嗅通道予以神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓的方法提供了循證學(xué)依據(jù)。
2024年,大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院干細(xì)胞臨床研究中心在國(guó)際期刊雜志《兒科前沿》發(fā)表了一篇為接受經(jīng)鼻神經(jīng)干細(xì)胞移植治療的腦癱兒童提供整體護(hù)理的文獻(xiàn)綜述。
結(jié)果表明采用經(jīng)鼻干細(xì)胞移植技術(shù),針對(duì)經(jīng)鼻神經(jīng)干細(xì)胞移植在兒童神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中的特點(diǎn),提出了全面、新穎的整體護(hù)理方案,對(duì)指導(dǎo)患兒照顧者完成正確的護(hù)理,進(jìn)一步提高治療的安全性和有效性,減少并發(fā)癥的發(fā)生具有重要意義。
干細(xì)胞移植治療腦癱的方法
一、干細(xì)胞移植途徑
干細(xì)胞移植的途徑包括腰椎穿刺、靜脈注射、腦立體定位注射等。干細(xì)胞經(jīng)腰椎穿刺和腦立體定位注射可繞過(guò)血腦屏障(BBB)直接入腦。
而立體定位注射可能導(dǎo)致腦組織二次損傷,因此,腰椎穿刺或靜脈注射是目前干細(xì)胞移植的主要途徑。有研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞鼻腔內(nèi)移植可繞過(guò)血腦屏障,直接入腦且侵入性小,可重復(fù)進(jìn)行。
然而干細(xì)胞會(huì)殘留在鼻腔或者進(jìn)入呼吸道,有產(chǎn)生窒息的危險(xiǎn),因此鼻腔內(nèi)移 植干細(xì)胞目前只應(yīng)用于CP的基礎(chǔ)研究。
二、干細(xì)胞移植作用的持續(xù)時(shí)間
已有的研究中,將移植劑量在4×106~6×108個(gè)/kg體重設(shè)為安全、有效的范圍。移植次數(shù)在2~4次,每次間隔時(shí)間為3~4d至6個(gè)月,移植效果以1個(gè)月為起點(diǎn),移植次數(shù)越多,治療效果越好,移植效果持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間為24個(gè)月。
Amanat等的隨機(jī)對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞移植后第12個(gè)月,患者的GMFM-66評(píng)分較干細(xì)胞移植后第6個(gè)月時(shí)顯著下降,MAS評(píng)分則顯著增加。
Gu等的隨機(jī)對(duì)照研究將40例2~12歲的CP患兒隨機(jī)分為UC-MSCs組20例和對(duì)照組20例,CP組接受4次靜脈注射UC-MSCs,每次移植間隔7d,單次劑量4.5~5.5×107/kg體重,2組均接受每日2次,每周6d的康復(fù)治療,持續(xù)到4次UC-MSCs移植結(jié)束,隨訪12個(gè)月發(fā)現(xiàn),UC-MSCs組患兒的日常生活活動(dòng)能力評(píng)分、GMFM-88項(xiàng)評(píng)分和腦部代謝能力均持續(xù)改善,且在治療結(jié)束12個(gè)月后均顯著優(yōu)于對(duì)照組。
Okur等的研究也發(fā)現(xiàn),CP患兒在接受4次UC-MSCs移植后,隨 訪24個(gè)月,其功能獨(dú)立性量表評(píng)分、GMFCS分級(jí)和TCMS評(píng)分均顯著改善,上述研究表明,進(jìn)行多次干細(xì)胞移植可持續(xù)改善腦癱患者的粗大運(yùn)動(dòng)功能。
干細(xì)胞移植的安全性
干細(xì)胞移植后是否出現(xiàn)不良反應(yīng)會(huì)影響其臨床應(yīng)用,在已有的報(bào)道中,不良反應(yīng)常與移植途徑相關(guān)。靜脈注射產(chǎn)生的不良反應(yīng)包括上呼吸道感染、腹瀉、發(fā)熱、便秘、嘔吐、蕁麻疹等,無(wú)需特別處理。治療結(jié)束后經(jīng)支持治療或可自行消退。經(jīng)靜脈注射單次注射劑量過(guò)大經(jīng)過(guò)肺循環(huán)會(huì)滯留到肺組織,嚴(yán)重者可導(dǎo)致肺栓塞,通過(guò)優(yōu)化給藥次數(shù)可避免不良反應(yīng)。
腰椎穿刺產(chǎn)生的不良反應(yīng)包括注射部位疼痛、輕度頭暈頭痛、惡心 嘔吐、癲癇、顱內(nèi)壓降低,最常見(jiàn)的不良反應(yīng)是注射部位疼痛、輕度頭暈頭痛、惡心嘔吐?而最嚴(yán)重的不良反應(yīng)是顱內(nèi)壓低和癲癇,但經(jīng)腰椎穿刺移植干細(xì)胞后出現(xiàn)的癲癇癥狀,均與患者的既往史有關(guān)。
有兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),難治性癲癇或耐藥性癲癇患者在干細(xì)胞干預(yù)后,其癲癇發(fā)作頻率降低。干細(xì)胞是否對(duì)癲癇有治療作用或加重病情仍有待商榷。
總結(jié)
隨著國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院進(jìn)行干細(xì)胞治療腦癱的臨床研究數(shù)量的增加,干細(xì)胞有望在不久的將來(lái)陸續(xù)上市,為腦癱患者的治療帶來(lái)新的選擇。
近年來(lái),有基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),病毒轉(zhuǎn)染技術(shù)和細(xì)胞因子有助于干細(xì)胞的分化和血管新生,不僅可以抑制細(xì)胞凋亡,還可加速受損神經(jīng)功能恢復(fù)。
本綜述認(rèn)為,目前干細(xì)胞移植治療腦性癱瘓的技術(shù)遲遲未上市的原因有:
- ①已有的臨床研究隨訪觀察期較短,其長(zhǎng)期有效性仍有待充分評(píng)估;
- ②不同的研究因入選人群和研究方案的異質(zhì)性,干細(xì)胞的來(lái)源、移植劑量、頻率和途徑尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
因此,探索干細(xì)胞移植對(duì)腦癱患者的實(shí)際效果,以及怎樣與其他技術(shù)有機(jī)結(jié)合和改進(jìn)該項(xiàng)技術(shù),還需開(kāi)展大樣本、多中心的隨機(jī)對(duì)照研究,以提供高質(zhì)量證據(jù)指導(dǎo)并提高干細(xì)胞移植對(duì)腦癱康復(fù)治療的效果。
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