背景:神經(jīng)炎癥在帕金森發(fā)病機制中起關(guān)鍵作用,間充質(zhì)干細(xì)胞通過免疫調(diào)節(jié)療法治療帕金森病患者具有積極作用。
客觀的:本研究的目的是證明靜脈同種異體骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病患者中的安全性和耐受性。
方法:這是一項為期12個月的單中心開放標(biāo)簽劑量遞增1期研究,對20名輕度/中度PD受試者進行單次靜脈輸注,共4劑中的1劑:1、3、6或10×106同種異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞/kg,在輸注后3、12、24和52周評估。主要結(jié)果安全性措施包括輸血反應(yīng)、研究相關(guān)的不良事件和免疫原性反應(yīng)。次要結(jié)果包括對外周標(biāo)志物、PD進展和腦灌注變化的影響。
結(jié)果:沒有與輸注相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng),也沒有對供體特異性人類白細(xì)胞抗原的反應(yīng)。最常見的治療中出現(xiàn)的不良事件是運動障礙(20%,n=4),其中1次出現(xiàn)和3次加重;和高血壓(20%,n= 4),有3次短暫發(fā)作和1次需要醫(yī)療干預(yù)。
一名有4年淋巴細(xì)胞增多病史且發(fā)展為無癥狀慢性淋巴細(xì)胞白血病的患者發(fā)生了一起可能相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。外周炎癥標(biāo)志物在52周時似乎在最高劑量下減少,包括腫瘤壞死因子-α ( P<0.05)、趨化因子 (C-C基序) 配體22 ( P<0.05),而腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 ( P<0.05) 增加。最高劑量似乎在52周時表現(xiàn)出最顯著的效果,降低了OFF狀態(tài)的UPDRS運動評分-14.4 ( P<0.01) 和總評分-20.8 ( P<0.05)。
結(jié)論:干細(xì)胞治療帕金森病是安全的,耐受性良好,并且在輕度/中度情況下無免疫原性帕金森病患者。
神經(jīng)系統(tǒng)疾病是全球殘疾的主要原因,帕金森病 (PD) 是增長最快的。PD中的神經(jīng)退行性變是無情的進展,迫切需要尋找有效和安全的疾病緩解療法。大量證據(jù)支持神經(jīng)炎癥在退行性過程中的關(guān)鍵作用,已知這是由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、外周淋巴細(xì)胞、促炎細(xì)胞因子/趨化因子和生長因子變化的相互作用所協(xié)調(diào)的。
帕金森病神經(jīng)元-膠質(zhì)微環(huán)境的炎癥狀況在人類死后組織、體內(nèi)模型和體外模型。炎癥在毒素誘導(dǎo)和遺傳模型中也發(fā)揮著重要作用,以及關(guān)于抗炎藥物方案降低風(fēng)險的流行病學(xué)研究證實了它的重要作用。
近年來間充質(zhì)干細(xì)胞已在多種PD動物模型中進行了研究,其潛在益處主要依賴于旁分泌作用、外泌體活性和宿主免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)。間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的臨床前數(shù)據(jù)表明,通過減少多巴胺 (DA) 神經(jīng)元損失、炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生、小膠質(zhì)細(xì)胞活化和α-突觸核蛋白寡聚化以及DA神經(jīng)元再生增加來衡量,該療法具有積極作用。
本研究的主要目的:德克薩斯大學(xué)休斯頓健康科學(xué)中心神經(jīng)內(nèi)科通過臨床試驗證明首次使用間充質(zhì)干細(xì)胞 (allo-hMSCs) 以遞增劑量靜脈內(nèi)輸送給特發(fā)性帕金森病患者的安全性和可行性。
方法:德克薩斯大學(xué)休斯頓健康科學(xué)中心神經(jīng)內(nèi)科在輕度至中度PD患者中進行了一項單中心、開放標(biāo)簽、遞增劑量遞增的 1 期臨床研究。20名參與者依次進入4個劑量組中的1個并接受單次靜脈輸注:A組,1×106allo-hMSCs/kg;B組,3×106allo-hMSCs/kg;C組,6×106allo-hMSCs/kg;和D組,10×106allo-hMSCs/kg。受試者在輸注后第3、12、24 和52周返回進行評估。
主要結(jié)果:安全
所有20名受試者均接受單次靜脈輸注并在輸注后24小時進行監(jiān)測。3名患者報告TEAE、1名靜脈炎、1名肘前窩血腫和1名頭痛(表2)。所有患者離開UTHealth研究單位時,癥狀均已完全緩解。在隨后的隨訪中,50%的患者報告了TEAE;其中大多數(shù)是輕度和短暫的。
周邊反應(yīng)
總體而言,數(shù)據(jù)顯示,在較高劑量的C組和D組中,炎性細(xì)胞因子的下調(diào)與BDNF的增加相結(jié)合(圖2)。
偽連續(xù)動脈旋轉(zhuǎn)
偽連續(xù)動脈旋轉(zhuǎn)顯示時間( P<0.001)和區(qū)域(P<0.001)的主效應(yīng)顯著,但半球( P=0.401)或隊列(P=0.088)?的主效應(yīng)不顯著。所有基底神經(jīng)節(jié)結(jié)構(gòu)的灌注從基線到輸注后24周總體增加。事后按區(qū)域時間比較顯示,同種異體hMSC輸注后,隨時間變化的灌注增加最顯著的是丘腦底核(圖2)。
評分量表
在OFF狀態(tài)下測試時,所有患者的運動能力都得到改善(圖 2)。 3A-D)。除了1名患者在輸注后3周出現(xiàn)運動障礙并需要減少多巴胺,所有患者均在輸注后24周維持其基線多巴胺能方案。最高劑量對降低UPDRS總分、UPDRS運動評分和H&Y評分具有最顯著的效果。
在52周時,D組UPDRS運動評分平均下降14.4±8.6(P<0.01),UPDRS總評分下降20.8±12.4(P<0.05),H&Y評分下降0.5±0.3。這種減少也出現(xiàn)在以AE出現(xiàn)運動障礙的患者中。MDS-UPDRS僅在基線和輸注后第52周進行測量。MDS-UPDRS總量的最大減少和MDS-UPDRS運動評分也見于D組。自我報告的ADL評分也是如此,在第3周顯著增加, D組12和24(P<0.01)。在52周時,所有組的PDQ-39評分都有臨床顯著降低;最顯著的降低是D組的18.8分。
討論
據(jù)我們所知,這是第一項證明在1至10×106的劑量范圍內(nèi)單次靜脈輸注間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病患者是安全的、耐受性良好且無免疫原性的。我們的試點研究招募了一組不同的患者,他們依次進入4個遞增劑量隊列中的1個。所有患者均接受了1次分配劑量的輸注,在輸注期間或最初24小時內(nèi)未發(fā)生任何嚴(yán)重不良事件。
在52周的隨訪中,最常見的副作用是運動障礙(20%,n=4)和高血壓(20%,n=4)。三名運動障礙患者需要減少左旋多巴,這表明對他們之前的多巴胺療法的敏感性可能發(fā)生變化,這得到左旋多巴減少后運動障礙消退的支持。
總結(jié)
迄今為止,已有大量關(guān)于靜脈間充質(zhì)干細(xì)胞治療對其他神經(jīng)退行性疾病的影響的研究,包括多系統(tǒng)萎縮、進行性核上性麻痹、多發(fā)性硬化、和肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS),所有這些都顯示了安全性并表明了一些有效性證據(jù)。這些知識以及MSCs較低的免疫原性支持我們選擇使用來自年輕、健康供體的allo-hMSCs作為PD治療的潛在有效和可行的選擇。
間充質(zhì)干細(xì)胞療法的潛在治療益處主要依賴于旁分泌作用。在這項研究中,評估了多種外周標(biāo)志物以闡明可能的作用機制。我們的研究結(jié)果表明,血清TNF-α和CCL22水平降低,BDNF增加。在較高劑量的C組和D組中,抗炎作用似乎更強烈,并且可能與潛在的作用機制有關(guān)。先前已經(jīng)報道了PD患者中高水平的TNF-α和CCL2以及低水平的BDNF。
總之,本研究表明,在輕中度帕金森病患者中,單次靜脈輸注同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞是安全的、耐受性良好且無免疫原性的。根據(jù)我們的次要結(jié)果,我們的研究確定了對臨床進展影響最大的可能劑量。
參考資料:Schiess M, Suescun J, Doursout MF, Adams C, Green C, Saltarrelli JG, Savitz S, Ellmore TM. Allogeneic Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cell Safety in Idiopathic Parkinson’s Disease. Mov Disord. 2021 Aug;36(8):1825-1834. doi: 10.1002/mds.28582. Epub 2021 Mar 27. PMID: 33772873; PMCID: PMC8451899.
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