帕金森病( Parkinson’s disease，PD) 是一種危害中老年健康的慢性神經(jīng)退行性疾病，發(fā)病率僅次于阿爾茨海默氏病。PD 的主要病理特征為腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元( dopaminergic neuron，DN) 進(jìn)行性喪失，導(dǎo)致紋狀體多巴胺( dopamine，DA) 含量的缺乏。

帕金森病的臨床癥狀表現(xiàn)

臨床上以靜止性震顫、運動遲緩、肌強(qiáng)直和姿勢平衡障礙等運動癥狀為主，同時可出現(xiàn)感覺障礙、睡眠障礙、自主神經(jīng)功能障礙、精神障礙等非運動癥狀。

治療帕金森病的方法有哪些？

PD仍然缺乏有效的根治措施，臨床主要以改善癥狀的藥物治療為主，包括藥物左旋多巴、DA 受體激動劑、單胺氧化酶或兒茶酚-氧位-甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑和抗膽堿能藥，藥物主要是通過提高腦內(nèi)紋狀體的 DA 水平來達(dá)到治療的作用。早期多巴胺能藥物能夠很好地控制PD癥狀，但隨著時間的推移，由于非生理性 DA濃度的波動以及多巴胺能藥物出現(xiàn)的脫靶效應(yīng)，使得此類藥物逐漸失去療效，同時會產(chǎn)生較多副作用，包括神經(jīng)精神癥狀和運動障礙。

外科手術(shù)治療較常用的方法是深部腦刺激 ( deep brain stimulation，DBS) 。手術(shù)向腦內(nèi)植入微細(xì)電極并連接神經(jīng)刺激器，通過電刺激相關(guān)核團(tuán)以改善患者運動障礙。然而DBS手術(shù)較局限：

• ①手術(shù)治療費用較高；
• ②適用范圍有限，較適用于PD晚期且無癡呆癥的患者；
• ③手術(shù)副作用較大，如能夠?qū)е掠谰眯哉J(rèn)知障礙。上述兩種治療方法僅能緩解PD癥狀，不能替代或再生腦內(nèi)丟失的 DN。

干細(xì)胞治療可從疾病根源即DA神經(jīng)元的丟失上解決問題，為帕金森病的治療重燃希望。

干細(xì)胞療法在帕金森病的初步發(fā)展

1979年，胎鼠移植含DA的神經(jīng)元改善了大鼠PD模型的運動異常，移植物存活良好，軸突長出這項研究表明，細(xì)胞療法有可能逆轉(zhuǎn)局限后的缺陷腦組織的破壞。在臨床實踐中，自1988年報道了2項針對PD患者進(jìn)行細(xì)胞移植的臨床試驗以來，已經(jīng)過去了大約 30 年。

干細(xì)胞療法治療帕金森的現(xiàn)狀

在美國國立衛(wèi)生研究院注冊的臨床試驗中，搜索術(shù)語“帕金森氏病”和“移植”時會識別出28項研究 (?https://clinicaltrials.gov).?在這28項研究中，有5項涉及細(xì)胞移植的研究被歸類為開放研究，目前正在招募參與者或?qū)⒃?017年2月招募參與者。有2項研究使用胎兒DAergic細(xì)胞，1項研究使用同種異體骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞 (BM-MSC)、1項 NSC研究和1項封裝豬脈絡(luò)叢細(xì)胞研究。

迄今為止，世界各國仍在研究各種細(xì)胞來源。在本節(jié)中，我們首先簡要介紹干細(xì)胞治療帕金森病的策略。隨后，描述了使用骨髓來源的干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞 (ESC) 和神經(jīng)干細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞治療的現(xiàn)狀。最后，展示了涉及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的快速發(fā)展技術(shù)的進(jìn)展。

干細(xì)胞移植治療帕金森的機(jī)制

1、細(xì)胞替代作用：間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有多項分化潛能的干細(xì)胞，在特定的情況下，MSC能向神經(jīng)元分化。

2、免疫調(diào)節(jié)作用：間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能是其強(qiáng)大的特性之一。MSC具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的優(yōu)點，可以與先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞相互作用，通過直接的細(xì)胞-細(xì)胞接觸和分泌可溶性因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能。

3、神經(jīng)保護(hù)和抗凋亡作用：間充質(zhì)干細(xì)胞可以分泌神經(jīng)生長因子 （NGF）、重組人神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 （GDNF）、血管內(nèi)皮生長因子 （VEGF）、NT-3等多種生物活性因子。

4、促神經(jīng)發(fā)生和血管生成作用：帕金森病以多巴胺能神經(jīng)元丟失為顯著特征，促進(jìn)血管生成及周圍神經(jīng)元再生可以起到治療作用。

5、改善細(xì)胞代謝作用：間充質(zhì)干細(xì)胞能為受損的神經(jīng)元提供正常的線粒體，維持正常的細(xì)胞代謝，抑制氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡，從而達(dá)到治療疾病的目的。

四大類型干細(xì)胞治療帕金森病臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

1、胚胎干細(xì)胞治療帕金森的現(xiàn)狀

近些年來，胚胎干細(xì)胞移植治療帕金森病迅猛發(fā)展，周琪團(tuán)隊在非人靈長類模型中進(jìn)行了臨床級人類孤雌胚胎干細(xì)胞( hPESCs) 系來源的DN移植治療PD的安全性與有效性評價，大多數(shù)的猴子在至少24個月的時間里未見腫瘤形成，并且有明顯的行為改善，此外紋狀體DA的輕微增加與顯著的功能改善有關(guān)，表明臨床級人類胚胎干細(xì)胞可作為治療帕金森病可靠細(xì)胞來源，這些臨床前實驗數(shù)據(jù)為人體試驗的開展提供了強(qiáng)有力的支持。

2017年，“人胚胎干細(xì)胞來源的神經(jīng)前體細(xì)胞治療帕金森病”是中國科學(xué)院動物研究所和鄭州大學(xué)一附院聯(lián)合開展的I/IIa期臨床研究，研究中使用400萬個胚胎干細(xì)胞來源的神經(jīng)前體細(xì)胞移植到帕金森病患者腦內(nèi)，這將成為中國首個使用人胚胎干細(xì)胞的臨床試驗，也是全球首個使用受精胚胎的胚胎干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗，該研究將評價hESCs衍生的mDA前體細(xì)胞臨床替代療法的效果。

同時此項試驗在移植前將受試者與細(xì)胞庫中的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行配型以期能夠避免免疫排斥反應(yīng)，這也是首個基于配型使用胚胎干細(xì)胞治療帕金森病的臨床研究，臨床效果尚待試驗觀察。

局限性：然而帕金森病需從受精胚胎中獲得，這使其應(yīng)用受到極大的倫理學(xué)爭議。此外，胚胎干細(xì)胞在體內(nèi)仍然保留很強(qiáng)的增殖能力，成瘤風(fēng)險仍是目前需要解決的一大問題。

2、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病現(xiàn)狀

目前，神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病在中國、美國、澳大利亞多處于Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗階段，美國生物公司International Stem Cell Corporation ( ISCO)公布了人類孤雌神經(jīng)干細(xì)胞系ISC-hpNSCs治療PD的首個臨床隊列研究的中期結(jié)果，隊列內(nèi)所有患者都達(dá)到了主要終點即安全性。

研究為期12個月，神經(jīng)干細(xì)胞移植6個月后患者帕金森病癥狀已經(jīng)得到改善且安全性良好。

細(xì)胞移植后6個月，PD患者的失能時間( 每日左旋多巴失去最佳療效且PD癥狀復(fù)發(fā)的時間) 平均下降 24%，無運動障礙的非失能時間( 每日左旋多巴在無運動障礙的情況下發(fā)揮最佳療效的持續(xù)時間) 在同一時期平均增加了19%；100%的患者情緒得到改善，Beck抑郁量表的平均改善率為35%；100%的患者認(rèn)知能力得到改善或保持，PDQ-39的認(rèn)知障礙維度平均改善14%，PDQ-39的日常生活活動平均改善22%，移動維度平均改善15%，PDQ-39的身體不適維度平均改善12%; PD 統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)沒有提高，但PD沖動-強(qiáng)迫障礙減少53%。

最近，土耳其報道了一項神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病的I期研究。21名PD患者在特定時間間隔將ESCs來源的神經(jīng)干細(xì)胞移植到雙側(cè)紋狀體中，患者的運動功能明顯改善，且無明顯副作用。

局限性：盡管神經(jīng)干細(xì)胞移植具有諸多優(yōu)勢，但廣泛應(yīng)用于臨床尚存在較多問題:

• ①由于倫理限制，源于病人活體的NSCs一般獲得受限;
• ②研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞移植后可出現(xiàn)存活遷移數(shù)量低、成熟緩慢等問題，存在移植的不穩(wěn)定性和療效的不確定性，NSCs的分化和修復(fù)機(jī)制尚待進(jìn)一步探究;
• ③針對PD患者的個性化治療方案的制定( 如年齡、臨床表現(xiàn)、移植時間、移植量與療程等) 及遠(yuǎn)期療效仍需進(jìn)一步研究。

3、間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的現(xiàn)狀

間充質(zhì)干細(xì)胞很容易通過分化能力收獲和放大。與其他干細(xì)胞相比，間充質(zhì)干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)方案需要更少的時間和勞動力。使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病是另一個希望。間充質(zhì)干細(xì)胞的鼻內(nèi)遞送也可能對臨床應(yīng)用具有吸引力。

治療帕金森的間充質(zhì)干細(xì)胞有：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗在美國、中國、印度等國家均有開展，處于Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗階段。

一項發(fā)表在《Transl Res》雜志上的前瞻性、無對照的單劑量試驗，對7例22至62歲的帕金森患者側(cè)腦室立體定向注射自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。術(shù)后10-36個月的隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，其中3名患者的統(tǒng)一帕金森評定量表（UPDRS）評分持續(xù)改善，關(guān)閉期分值比基線值改善了22.9%，面部表情、步態(tài)等癥狀也出現(xiàn)了改善。2名患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞移植后明顯減少了帕金森藥物的劑量。

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞：臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有自我更新能力與多向分化潛能，能夠分化為外胚層和中胚層，在一定條件下經(jīng)誘導(dǎo)可分化為神經(jīng)元及其他類型的細(xì)胞。由于臍帶來源豐富且UC-MSCs特性穩(wěn)定，所以在細(xì)胞移植領(lǐng)域備受關(guān)注。UC-MSCs相對其他干細(xì)胞有諸多優(yōu)勢：

• ①易于采集與大量擴(kuò)增，不涉及嚴(yán)重的倫理問題;
• ②比 BM-MSCs 等其他間充質(zhì)干細(xì)胞更為原始，增殖能力更強(qiáng)，抗炎作用較好;
• ③免疫原性較低，大大降低了移植過程中的免疫排斥風(fēng)險與免疫抑制劑的使用，便于異體移植與工業(yè)化生產(chǎn)。

國內(nèi)在臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療帕金森的臨床研究也已取得了許多可喜的臨床效果，已查詢到多篇應(yīng)用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森疾病的臨床研究文獻(xiàn)：

廣東省中醫(yī)院內(nèi)六科研究者^[1]為9例PD患者經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔注射hUC-MSCs，治療后第28天患者的UPDRS評分較治療前顯著降低，可顯著改善患者的運動癥狀，提高的生活質(zhì)量，延緩病情發(fā)展；

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)^[2]對8 例PD患者經(jīng)頸動脈移植，1個月后8例患者UPDRS評分顯著降低，運動癥狀明顯改善；

解放軍第303醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科研究者^[3]對38 例PD患者進(jìn)行鞘內(nèi)注射hUC-MSCs，1個月后所有患者運動癥狀得到不同程度緩解，隨訪期間未出現(xiàn)過敏反應(yīng)或移植物抗宿主??；

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)二科等機(jī)構(gòu)研究者^[5]對15例帕金森患者采用頸動脈穿刺移植hUC-MSCs治療，移植后1個月患者UPDRS分值明顯降低，震顫、強(qiáng)直等癥狀改善明顯，提示臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療可以明顯改善患者神經(jīng)功能；

2012 年，印度科學(xué)家進(jìn)行了間充質(zhì)干細(xì)胞移植的體內(nèi)試驗，發(fā)現(xiàn)在帕金森病早期進(jìn)行移植的患者較晚期移植有更好的療效，該臨床試驗也再次證實了間充質(zhì)干細(xì)胞移植的安全性。國內(nèi)的臨床研究也顯示經(jīng)頸動脈移植的臍帶源性MSCs后，帕金森病患者的UPDRS評分明顯增高，腦組織功能有效改善。

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院干細(xì)胞治療中心^[6]收治19例PD患者，給予鞘內(nèi)注射臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療，治療后患者無明顯不良反應(yīng)，治療安全性良好，觀察治療后3個月多數(shù)患者癥狀改善, 尤其是肌張力增高引起癥狀改善明顯，如強(qiáng)直、姿勢、步態(tài)、震顫、面容方面，結(jié)果如下：

中國醫(yī)科大學(xué)孫麗等將3-6ml含有細(xì)胞 5*10^6～1*10^7的UCMSCs細(xì)胞懸液，通過頸動脈移植途徑植入10例帕金森病患者體內(nèi)。每周1次，移植3次，結(jié)果顯示患者移植前后UPDRS評分具有顯著性差異( P<0.01) ，Webster 評分有效改善患者行走姿勢、震顫程度，自主運動及坐、起運動能力得到提高。

陜西中醫(yī)藥大學(xué)等選取帕金森病患者5例（男3例，女2例）靜脈滴注臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞200ml（含細(xì)胞數(shù)量為1*10^8個），３次為1個療程，共3個療程。結(jié)果顯示5例患者帕金森病評定量表評分、Hoehn-Yahr量表評分明顯降低（P<0.01）。

福州總醫(yī)院趙堂亮等選取20例患者經(jīng)鞘內(nèi)注射臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療為實驗組，另選取20例經(jīng)口服左旋多巴治療原發(fā)性帕金森病患者為對照組。采用PD統(tǒng)一評分量表（UPDRS）對患者治療前及治療后1個月、3個月、6個月進(jìn)行量化評分。結(jié)果顯示實驗組20例患者臨床癥狀緩解程度較對照組明顯，結(jié)果如圖

4、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞治療帕金森病的現(xiàn)狀

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）是從成體體細(xì)胞( 例如皮膚成纖維細(xì)胞) 重編程而獲得。iPSCs的來源使其具有允許自體移植并能持續(xù)供應(yīng)的特點。這一特點可以克服異體移植所導(dǎo)致的免疫排斥反應(yīng)，并避免ESCs類似的倫理問題。

在日本，iPSC衍生組織的臨床應(yīng)用可能開始用于年齡相關(guān)性黃斑病變。最近，據(jù)報道自體iPSC衍生的視網(wǎng)膜色素上皮片在移植后存活了1年，沒有發(fā)生不良事件。在臨床研究揭示這種方法的安全性后，PD可能成為iPSC技術(shù)的有效靶點。

世界各地計劃開展多項誘導(dǎo)多能干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗。2016年，國際干細(xì)胞公司在澳大利亞墨爾本啟動了首個獲批的使用iPSC治療PD患者的臨床試驗。iPSC技術(shù)還有望利用源自患者的iPSC研究來揭示病理狀況。

2020年5月14日《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（NEJM）報道，美國哈佛醫(yī)學(xué)院麥克萊恩醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究人員利用定制的自體iPS干細(xì)胞治療一名帕金森病患者，此試驗早于日本的臨床試驗，該臨床試驗取得了一定的療效，這一嶄新的療法給帕金森病患者帶來新的希望。

干細(xì)胞治療帕金森病的未來方向

在考慮細(xì)胞治療的未來方向時，與細(xì)胞來源、細(xì)胞治療的條件和涉及的機(jī)制相關(guān)的問題都是重要的關(guān)注點。移植細(xì)胞可大致分為2組：自體細(xì)胞和非自體細(xì)胞（圖2）。

在分析細(xì)胞類型和目標(biāo)疾病的優(yōu)缺點時，我們可以選擇其中之一或兩者。

一般來說，自體細(xì)胞的優(yōu)點是

• 很少有倫理問題，
• 不需要免疫抑制，
• 相對安全。

自體細(xì)胞的缺點是

• 在某些退行性或遺傳性疾病如PD中病理影響的細(xì)胞；
• 在移植前準(zhǔn)備細(xì)胞時，分離、擴(kuò)增、純化需要大量的時間和精力；
• 預(yù)先制備細(xì)胞時保存細(xì)胞的工作量和成本。

非自體細(xì)胞的優(yōu)點是

• 保存細(xì)胞解凍后易于生產(chǎn)、分配和使用；
• 可以使用來源于健康志愿者的細(xì)胞；
• 與自體細(xì)胞相比，可以使用更多種類的細(xì)胞。

非自體細(xì)胞的缺點是

• 倫理問題
• 免疫排斥，盡管它在很大程度上取決于用于移植的細(xì)胞（例如，iPSC、ESC、NSC、MSC）。此外，來自幾個關(guān)鍵人類白細(xì)胞抗原純合子供體的iPSC的產(chǎn)生可能會克服大多數(shù)日本患者的免疫排斥限制。

在本文中，我們回顧了帕金森病的干細(xì)胞療法。從干細(xì)胞治療帕金森病的發(fā)展歷程中，我們可以看到在隨機(jī)對照試驗中取得陽性結(jié)果的難度。隨著對細(xì)胞療法現(xiàn)狀的回顧，各種細(xì)胞來源都有希望，盡管每種細(xì)胞來源都有幾個必須首先克服的障礙。

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