脊髓損傷(SCI)主要由交通事故、跌倒和運(yùn)動(dòng)相關(guān)損傷等嚴(yán)重外傷引起,全世界有超過 100 萬患者患有 SCI 相關(guān)癱瘓。隨著社會(huì)老齡化進(jìn)程的加快,老年SCI患者因低能量跌倒而增多。SCI 不僅會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能缺陷,例如癱瘓,還會(huì)導(dǎo)致許多其他嚴(yán)重的醫(yī)療問題,包括呼吸系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)和皮膚問題(圖1) 。除了嚴(yán)重的醫(yī)療問題外,SCI患者通常都很年輕,需要更長(zhǎng)時(shí)間的醫(yī)療和社會(huì)護(hù)理,導(dǎo)致嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題,不僅對(duì)患者及其護(hù)理人員,而且對(duì)社會(huì)也是如此。
因此,人們熱切期待開發(fā)創(chuàng)新的SCI治療方法。然而,在SCI動(dòng)物模型中產(chǎn)生積極結(jié)果的各種藥物,包括甲潑尼龍琥珀酸鈉、納洛酮、甲磺酸替拉扎特和尼莫地平,在人體臨床試驗(yàn)中均未顯示出有益效果。這種失敗通常歸因于SCI涉及多種類型的細(xì)胞損傷,這些損傷會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化,這使得單一藥物難以充分減輕損傷。在這種情況下,干細(xì)胞療法引起了人們的極大興趣,因?yàn)樗鼈兲峁┝硕喾N恢復(fù)機(jī)制來改善SCI相關(guān)損傷。世界范圍內(nèi)開展了大量關(guān)于干細(xì)胞治療脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)研究和臨床試驗(yàn)。
本綜述簡(jiǎn)要總結(jié)了SCI的病理生理學(xué)和干細(xì)胞的治療潛力,并回顧了已發(fā)表的臨床試驗(yàn),及都有哪些干細(xì)胞可以移植治療脊髓損傷。
SCI可導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能缺陷的癱瘓和痙攣增加。
感覺障礙包括損傷平面以下的嚴(yán)重鎮(zhèn)痛和異常性疼痛。
SCI 還可以通過導(dǎo)致抑郁癥和可能的自殺來影響患者的精神。
需要治療循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿生殖系統(tǒng)的損傷,以及皮膚問題。
脊髓損傷的病理生理學(xué)和治療靶點(diǎn)
SCI包括兩種截然不同的機(jī)制。一種是脊髓受壓挫傷引起的原發(fā)性損傷,導(dǎo)致?lián)p傷時(shí)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞膜的損傷以及微血管系統(tǒng)的破壞。另一種是繼發(fā)性損傷級(jí)聯(lián),包括出血和水腫引起的組織腫脹、炎癥、細(xì)胞毒性自由基和興奮性毒性物質(zhì)的產(chǎn)生以及過度神經(jīng)膠質(zhì)增生,其發(fā)展需要數(shù)小時(shí)至數(shù)月。常規(guī)進(jìn)行超早期手術(shù)干預(yù),包括脊髓減壓和脊柱固定,但通常很難從SCI中完全恢復(fù),因?yàn)樵l(fā)性損傷在受傷時(shí)已經(jīng)發(fā)生。因此,目前脊髓損傷治療的主要目標(biāo)是減少或停止繼發(fā)性損傷級(jí)聯(lián),繼發(fā)性損傷級(jí)聯(lián)可分為急性(數(shù)日內(nèi))、亞急性(數(shù)日至6個(gè)月)和慢性(>6個(gè)月)相 (圖2)。
干細(xì)胞移植治療脊髓損傷的作用機(jī)制
已經(jīng)付出了廣泛的努力來闡明干細(xì)胞移植治療脊髓損傷的作用模式,并且已經(jīng)發(fā)表了多篇描述性評(píng)論。已顯示移植細(xì)胞在SCI的不同階段發(fā)揮各種神經(jīng)和血管保護(hù)作用。這些細(xì)胞不僅重組神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),而且具有減少局部和全身炎癥、支持軸突再生和突觸萌芽以及減少神經(jīng)膠質(zhì)疤痕的能力。
這些機(jī)制可以細(xì)分為三種不同的機(jī)制:細(xì)胞替代(細(xì)胞分化)、功能多能性(護(hù)理效應(yīng))和干細(xì)胞再生??梢酝ㄟ^將移植細(xì)胞分化為神經(jīng)元或血管細(xì)胞來補(bǔ)償喪失的功能來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞替代。功能性多能性描述了移植細(xì)胞分泌的各種營養(yǎng)因子,這些因子有助于改善神經(jīng)元損傷或再生新的神經(jīng)元回路。干細(xì)胞再生也發(fā)生在脊柱中,其中移植的細(xì)胞激活宿主神經(jīng)元干細(xì)胞的再生。
干細(xì)胞移植治療脊髓損傷的臨床試驗(yàn)
已發(fā)表的臨床試驗(yàn)列于表格1并分為急性、亞急性和慢性。一些研究在單個(gè)試驗(yàn)中同時(shí)包括亞急性和慢性患者,在這些情況下,患者根據(jù)治療時(shí)間進(jìn)行分組。
參考編號(hào) | 雜志 | PMID | 作者 | 國家 | 細(xì)胞類型 | 細(xì)胞類型 | 劑量 | 路線 | 患者類型 | 患者編號(hào) | 患者特征(亞洲:AD 或其他) | 主要功能成果 | 主要不良事件 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[?12?] | 細(xì)胞移植 | 29871514 | 曉 | 中國 | 同種異體 | UMSC&腳手架 | 4 × 10 7 | 脊柱上 | 急性 | 2個(gè) | 一種 | 100% 亞洲改善 (C:2) | |
[?13?] | 細(xì)胞移植 | 17269439 | 西科娃 | 捷克共和國。 | 自體的 | BMMNC | 1.0 × 10 10 | 動(dòng)脈 | 亞急性 | 5個(gè) | 甲:4,乙:1 | 亞洲改善 40% | |
[?13?] | 細(xì)胞移植 | 17269439 | 西科娃 | 捷克共和國。 | 自體的 | BMMNC | 1.0 × 10 10 | 靜脈的 | 亞急性 | 9 | 一個(gè):7,乙:2 | ASIA 沒有改善,SEP/MEP 有一些改善 | |
[?14?] | 細(xì)胞療法 | 19903102 | 朋友 | 印度 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 6 × 10 7 /公斤 | 熱能 | 亞急性 | 15 | A11、C4 | 沒有得到改善 | |
[15] | 臨床神經(jīng)外科。 | 22464434 | 卡拉穆茲安 | 伊朗 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 7–12 × 10 6 | 熱能 | 亞急性 | 11 | 一種 | 亞洲改善 46% (C:5),控制 15% | |
[?16?] | 細(xì)胞療法 | 26971680 | 薩蒂 | 巴基斯坦 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.2 × 10 6 | 熱能 | 亞急性 | 3個(gè) | 一種 | 安全的 | |
[?17?] | 脊髓醫(yī)學(xué)雜志 | 26208177 | 赫爾 | 韓國 | 自體的 | AMCS | 9 × 10 7 | 熱能 | 亞急性 | 3個(gè) | A2, B1 | ASIA 感覺變化(改善2,下降1) | |
[?18?] | 干細(xì)胞 | 17464087 | 允 | 韓國 | 自體的 | BMMNC | 2 × 10 8 | 脊 | 亞急性 | 35 | 一種 | 亞洲改善 19%(控制 8%) | 33% 的患者出現(xiàn)新的疼痛 |
[?19?] | 神經(jīng)可塑性 | 26568892 | 脛 | 韓國 | 同種異體 | 國家安全委員會(huì) | 1 × 10 8 | 脊 | 亞急性 | 19 | 答:17,乙:2 | 亞洲改善 26%(A 到 B:1,A 到 C:2,B 到 D:2) | |
[?20?] | 神經(jīng)外傷雜志 | 28225648 | 安德森 | 美國 | 自體的 | 許旺細(xì)胞 | 5、10 和 15 × 10 6 | 脊 | 亞急性 | 6個(gè) | 一種 | FIM 和其他方面的改進(jìn) | |
[?21?] | 神經(jīng)外科 | 30180779 | 列維 | 美國 | 同種異體 | 國家安全委員會(huì) | 4 × 10 7 | 脊 | 亞急性 | 1個(gè) | 乙 | 改善運(yùn)動(dòng)評(píng)估 | |
[?22?] | Br J 神經(jīng)外科雜志 | 21749185 | 巴諾特 | 印度 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 書脊:6 至 24 × 10 7;膜:6 至 12 × 10 7 | 脊柱和脊柱 | 亞急性 | 2個(gè) | 一種 | 沒有得到改善 | |
[?23?] | 細(xì)胞移植 | 19364066 | 格夫納 | 厄瓜多爾 | 自體的 | CD34+ | 4 × 10 8 | 脊髓、鞘膜和靜脈 | 亞急性 | 3個(gè) | 一種 | 亞洲改善 67% (C:2) | |
[?24?] | 細(xì)胞療法 | 16793729 | 莫維利亞 | 阿根廷 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 5 至 10 × 10 9 | 靜脈的 | 慢性的 | 2個(gè) | 不適用 | 電機(jī)/SEP 恢復(fù) | 沒有任何 |
[?25?] | 牛實(shí)驗(yàn)生物醫(yī)學(xué) | 18214319 | 切爾內(nèi)赫 | 俄羅斯 | 自體的 | BMMNC | 3.6 × 10 7 | 靜脈和脊髓 | 慢性的 | 18 | 不適用 | 與對(duì)照相比,原始比例有所提高 | |
[?13?] | 細(xì)胞移植 | 17269439 | 西科娃 | 捷克共和國。 | 自體的 | BMMNC | 1.0 × 10 10 | 動(dòng)脈 | 慢性的 | 1個(gè) | C | 0% ASIA 改善,一些 SEP/MEP 改善 | |
[?26?] | 脊髓 | 19333245 | 克里斯坦特 | 巴西 | 自體的 | CD34+ | 1.5 × 10 8 | 動(dòng)脈 | 慢性的 | 29 | 完全的 | SEP 回收率 (67%) | |
[?13?] | 細(xì)胞移植 | 17269439 | 西科娃 | 捷克共和國。 | 自體的 | BMMNC | 1.0 × 10 10 | 靜脈的 | 慢性的 | 5個(gè) | 甲:4,乙:1 | 0% ASIA 改善,一些 MEP 改善 | |
[?27?] | 干細(xì)胞開發(fā) | 21303266 | 鐳 | 韓國 | 自體的 | 美國超導(dǎo)公司 | 4 × 10 8 | 靜脈的 | 慢性的 | 8個(gè) | 甲乙 | 亞洲改善 12.5%(A 到 C:1) | 沒有SAE |
[?14?] | 細(xì)胞療法 | 19903102 | 朋友 | 印度 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 6 × 10 7 | 熱能 | 慢性的 | 10 | A9、C1 | 0% ASIA 改善,一些運(yùn)動(dòng)/感覺改善 | |
[?28?] | Neurorehabil 神經(jīng)修復(fù) | 20660620 | 基什克 | 埃及 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 3–6 × 10 7 | 熱能 | 慢性的 | 43 | A:40, C:3 | 亞洲改善 30%(對(duì)照 16%) | 神經(jīng)性疼痛 24/43 |
[?29?] | 細(xì)胞移植 | 22507680 | 弗羅洛夫 | 俄羅斯 | 自體的 | CD34+ | 24–51 × 10 6 | 熱能 | 慢性的 | 20 | 不適用 | SEP/MEP 改進(jìn) (15–20%) | |
[?30?] | 細(xì)胞移植 | 23452836 | 埃爾凱爾 | 埃及 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.2 × 10 8 | 熱能 | 慢性的 | 50 | 甲:15,乙:35 | 亞洲改善 34%(對(duì)照 0%) | |
[?16?] | 細(xì)胞療法 | 26971680 | 薩蒂 | 巴基斯坦 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.2 × 10 6 | 熱能 | 慢性的 | 6個(gè) | 一種 | 安全的 | |
[?17?] | 脊髓醫(yī)學(xué)雜志 | 26208177 | 赫爾 | 韓國 | 自體的 | AMCS | 9 × 10 7 | 熱能 | 慢性的 | 11 | A10, D1 | ASIA感官變化(改善8) | |
[?31?] | 細(xì)胞療法 | 28089079 | 牧童 | 西班牙 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 120×10 6 | 熱能 | 慢性的 | 10 | 乙:4,丙:5,?。? | 亞洲得分提高 | |
[?32?] | 細(xì)胞療法 | 29853256 | 牧童 | 西班牙 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 3 × 10 8 | 熱能 | 慢性的 | 11 | A3: B:4, C:3, D:1 | 亞洲改善 27% | |
[?33?] | 脊髓醫(yī)學(xué)雜志 | 16859223 | 利馬 | 西班牙 | 自體的 | 嗅粘膜 | 不適用 | 脊 | 慢性的 | 7 | 一種 | 亞洲改善 29%(A 到 C:2) | 感覺惡化:1 |
[?34?] | 腦 | 18689435 | 麥凱辛 | 西班牙 | 自體的 | 嗅粘膜 | 1.2–2.8 × 10 7 | 脊 | 慢性的 | 3個(gè) | 一種 | 無功能改進(jìn) | |
[?35?] | 神經(jīng)科學(xué)快報(bào) | 18662744 | 薩貝里 | 伊朗 | 自體的 | 許旺細(xì)胞 | 3–4.5 × 10 6 | 脊 | 慢性的 | 4個(gè) | A:2, C:2 | 亞洲改善 25%(1:C 到 D) | |
[?36?] | 細(xì)胞療法 | 18615345 | 德達(dá) | 火雞 | 自體的 | CD34+ | 1 × 10 7 | 脊 | 慢性的 | 9 | 一種 | 100% 亞洲改善 (B:2, C:7) | |
[?37?] | Neurorehabil 神經(jīng)修復(fù) | 19794133 | 利馬 | 西班牙 | 自體的 | 嗅粘膜 | 不適用 | 脊 | 慢性的 | 20 | 甲:15,乙:5 | 55% 亞洲改善(A 到 B:2,A 到 C:6,B 到 C:3) | |
[?38?] | 腦資源 | 23948102 | 傣族 | 中國 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 2 × 10 7 | 脊 | 慢性的 | 20 | 一種 | 亞洲改善 45%(A 到 B:9) | |
[?39?] | 干細(xì)胞研究 | 25406723 | 門東卡 | 巴西 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 4–52 × 10 6 | 脊 | 慢性的 | 12 | 一種 | 亞洲改善 58% (B:6, C:1) | |
[?40?] | 醫(yī)學(xué)翻譯雜志 | 25209445 | 程 | 中國 | 同種異體 | UMSC | 4 × 10 7 | 脊 | 慢性的 | 10 | 一種 | ASIA 評(píng)分改善(細(xì)胞:70%,康復(fù):36%,對(duì)照:0%) | |
[?41?] | 細(xì)胞療法 | 29784434 | 牧童 | 西班牙 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 3 × 10 8 | 脊 | 慢性的 | 6個(gè) | A:3, B:2, D:1 | 亞洲得分提高 | |
[?42?] | 細(xì)胞干細(xì)胞 | 29859175 | 柯蒂斯 | 美國 | 同種異體 | 國家安全委員會(huì) | 1.2 × 10 6 | 脊 | 慢性的 | 4個(gè) | 一種 | 肌電改善 | |
[?43?] | 神經(jīng)外科 | 30180779 | 列維 | 美國 | 同種異體 | 國家安全委員會(huì) | 2 × 10 8和 4 × 10 8 | 脊 | 慢性的 | 24 | 一個(gè),乙 | 改善運(yùn)動(dòng)評(píng)估 | |
[?44?] | 細(xì)胞移植 | 25372344 | 祖比 | 美國 | 自體的 | CD34+ | 7.6 × 10 7 | 脊柱和脊柱 | 慢性的 | 19 | 一種 | 亞洲改善 47%(B??:7,C:2) | |
[?22?] | Br J 神經(jīng)外科雜志 | 21749185 | 巴諾特 | 印度 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 書脊:6 至 24 ×10 7;膜:6 至 12 × 10 7 | 脊柱和脊柱 | 慢性的 | 11 | 一種 | 亞洲改善 9%(A 到 B:1) | |
[?45?] | 神經(jīng)外科 | 22127044 | 公園 | 韓國 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 書脊:8 × 10 6;膜:4 × 10 7 | 脊柱和脊柱 | 慢性的 | 10 | 甲:4,乙:6 | SEP/MEP 改進(jìn) (30%) | |
[?46?] | 神經(jīng)外科 | 26891377 | 哦 | 韓國 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 書脊:1.6 × 10 7;膜:3.2 × 10 7 | 脊柱和脊柱 | 慢性的 | 20 | 乙 | 原始比例改進(jìn) (13%) | |
[?47?] | 細(xì)胞療法 | 27311799 | 牧童 | 西班牙 | 自體的 | 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 書脊:5 至 150 × 10 6;膜:30 × 10 6 | 脊柱和脊柱 | 慢性的 | 12 | 一種 | 亞洲改善 33% (B:3, C:1) | |
[?23?] | 細(xì)胞移植 | 19364066 | 格夫納 | 厄瓜多爾 | 自體的 | CD34+ | 4 × 10 8 | 脊髓、鞘膜和靜脈 | 慢性的 | 5個(gè) | A2、B1、C2 | 亞洲改善 75% | |
[?48?] | 臨床移植 | 20353375 | 庫馬爾 | 印度 | 自體的 | BMMNC | 3–5 × 10 8 | 熱能 | 不適用 | 264 | A:233, B:7, C:22, D: | 亞洲改善 30% | |
[?70?] | 細(xì)胞移植 | 22507683 | 夏爾馬 | 印度 | 自體的 | BMMNC | 1 × 10 6 /公斤 | 熱能 | 不適用 | 4個(gè) | 不適用 | 亞洲改善 25% |
大多數(shù)臨床試驗(yàn)處于早期階段(1/2 期),這些試驗(yàn)主要針對(duì)嚴(yán)重受傷 (ASIAA) 的慢性期(>6個(gè)月)患者。這個(gè)決定似乎是可以理解的,因?yàn)楝F(xiàn)階段沒有其他有效的治療方法可以治療危重癥患者。經(jīng)常使用間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞 (MSC),并且通常選擇骨髓作為供體來源。自體細(xì)胞比同種異體細(xì)胞更常用,這可能是由于早期試驗(yàn)中遇到的安全問題。給藥途徑因試驗(yàn)而異,但一般而言,鞘內(nèi)和脊柱內(nèi)給藥優(yōu)于靜脈內(nèi)或動(dòng)脈內(nèi)給藥。
脊髓損傷急性期
鑒于大多數(shù)動(dòng)物臨床前實(shí)驗(yàn)是在急性期(受傷后24小時(shí)內(nèi))進(jìn)行的,缺乏急性期臨床試驗(yàn)有些令人驚訝。在急性期,不可能獲得足夠的自體細(xì)胞,因?yàn)樗鼈冃枰獢?shù)周的時(shí)間才能擴(kuò)增。肖等報(bào)道了在急性期患者身上使用同種異體臍帶來源的MSCs,他們?cè)谑軅蠹s24小時(shí)使用膠原支架將細(xì)胞移植到脊髓上。兩名完全損傷 (ASIAA) 患者報(bào)告功能恢復(fù),顯示恢復(fù)至不完全損傷 (ASIAC)。然而,在SCI的急性期,自發(fā)恢復(fù)是可能的,干細(xì)胞治療的結(jié)果必須進(jìn)一步檢查并與對(duì)照患者的結(jié)果進(jìn)行比較。
脊髓損傷的亞急性期
在這篇綜述中,我們將亞急性期定義為SCI后2天至6個(gè)月的時(shí)期。自體MSCs最常用于亞急性期患者;然而,也對(duì)從胎兒獲得的同種異體神經(jīng)元干細(xì)胞進(jìn)行了檢查。干細(xì)胞治療的結(jié)果因試驗(yàn)而異,一組試驗(yàn)報(bào)告沒有顯著恢復(fù),而另一組試驗(yàn)報(bào)告說,?46%的ASIAA患者在接受鞘內(nèi)骨髓治療后恢復(fù)到ASIAC。衍生的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞(BMSC)注射液相對(duì)于對(duì)照組只有15%。值得注意的是,Yoon等人發(fā)現(xiàn)當(dāng)患者在受傷后8周內(nèi)接受治療時(shí),脊柱內(nèi) BMMNC 注射有效(ASIA 改善:30%),而在受傷后8周以上進(jìn)行移植時(shí)無效(0%)。此外,他們報(bào)告說治療結(jié)果高于匹配對(duì)照(ASIA改善:7.6%)。在同一試驗(yàn)中比較了移植途徑,據(jù)報(bào)道動(dòng)脈內(nèi)注射比靜脈內(nèi)注射 (1.0×1010BMMNC) 的功能恢復(fù)更好。
脊髓損傷慢性期
大多數(shù)臨床試驗(yàn)是在慢性期進(jìn)行的,此時(shí)自發(fā)康復(fù)的希望微乎其微。不同試驗(yàn)的結(jié)果各不相同,有些試驗(yàn)顯示ASIA損傷量表沒有改善,而其他試驗(yàn)報(bào)告的恢復(fù)率高達(dá)100%。然而,沒有報(bào)告ASIA損傷量表測(cè)量的恢復(fù)的研究仍然顯示在其他測(cè)試中有一定程度的改善,例如SEP或MEP。此外,一些報(bào)告分析了匹配對(duì)照患者,據(jù)報(bào)道干細(xì)胞治療組的恢復(fù)率更高。
Cheng等人的一項(xiàng)隨機(jī)研究。 將34名ASIA A級(jí)SCI患者隨機(jī)分為三組(細(xì)胞移植組、康復(fù)組和對(duì)照組),發(fā)現(xiàn)只有細(xì)胞移植組與治療前相比,在運(yùn)動(dòng)、感覺和泌尿方面有顯著恢復(fù)。
El-kheir等人將70名患者隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組,據(jù)報(bào)道,接受鞘內(nèi)BMSC移植的患者中有34%的 ASIA 損傷量表有所改善。
治療脊髓損傷的干細(xì)胞類型有哪些
許多干細(xì)胞類型,包括MSCs、嗅鞘細(xì)胞 (OECs)、雪旺氏細(xì)胞、少突膠質(zhì)祖細(xì)胞 (OPCs)、神經(jīng)干細(xì)胞 (NSCs)、胚胎干細(xì)胞 (ESCs) 和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSCs)作為有前途的細(xì)胞來源進(jìn)行了深入研究,并在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試。
MSC和MNC
MSCs已經(jīng)證明它們能夠通過免疫調(diào)節(jié)、促血管生成信號(hào)、神經(jīng)營養(yǎng)因子分泌和神經(jīng)分化來改善組織損傷和促進(jìn)功能恢復(fù),這些結(jié)果鼓勵(lì)了使用MSCs治療SCI的大量臨床前實(shí)驗(yàn)。MSCs 比其他干細(xì)胞有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。此外,MSC具有相對(duì)較低的致瘤性風(fēng)險(xiǎn),并且不存在倫理問題。大多數(shù)已發(fā)表的臨床試驗(yàn)使用BMSCs或BMMNCs,很少使用其他來源的MSCs或MNCs,例如臍帶或脂肪(表格1)。使用自體脂肪組織來源的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞 (CELLTOP) 的I期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,初步報(bào)告顯示第一位患者的結(jié)果良好,沒有安全問題。
造血干細(xì)胞
表達(dá)CD34以及來自骨髓和外周血的造血干細(xì)胞也相對(duì)頻繁地用于SCI治療的臨床試驗(yàn)。由于造血細(xì)胞作為骨髓移植抗白血病的供體來源有著悠久的歷史記錄,明確的方法和經(jīng)過驗(yàn)證的長(zhǎng)期安全性是其使用的主要優(yōu)勢(shì)。
OECs
OECs圍繞著嗅覺神經(jīng)元,推測(cè)它們的功能是清除中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 和鼻粘膜之間邊界周圍的病原體和碎片。此外,據(jù)報(bào)道它們表達(dá)促進(jìn)嗅覺再生的神經(jīng)營養(yǎng)因子。OECs可以從鼻粘膜和嗅球中獲取并移植到脊髓中。臨床試驗(yàn)證明了OEC移植治療SCI的安全性和可行性,根據(jù)薈萃分析報(bào)告的嚴(yán)重不良事件沒有增加;然而, OEC在此應(yīng)用中的功效被認(rèn)為是有限的。
神經(jīng)干細(xì)胞
NSC 是自我更新的多能祖細(xì)胞,能夠分化為神經(jīng)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞。雖然這些細(xì)胞主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的胎兒發(fā)育階段,但它們也存在于數(shù)量有限的其他區(qū)域,例如腦室旁的腦室下區(qū)和成人大腦中的脊髓中央管。NSCs通過促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞存活和軸突內(nèi)鞘提供神經(jīng)保護(hù)作用。已經(jīng)報(bào)道了幾項(xiàng)使用NSC的臨床試驗(yàn),其中一個(gè)問題涉及公司贊助的臨床試驗(yàn)的提前終止。Stem Cells Inc.啟動(dòng)了一項(xiàng)臨床試驗(yàn),顯示出一定程度的運(yùn)動(dòng)改善;但出于商業(yè)考慮,試驗(yàn)提前終止。這是功能恢復(fù)、成本效益和利潤(rùn)方面的重要一課。
胚胎干細(xì)胞
ESC具有多能性,被認(rèn)為是治療 SCI 最有前途的細(xì)胞來源之一。ESC 可以在體外條件下分化成多種細(xì)胞類型,包括神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,并有可能替代 SCI 中受損的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。然而,根據(jù)定義,胚胎干細(xì)胞需要從胚胎細(xì)胞中獲取,這引發(fā)了重大的倫理問題。Geron Corporation 于 2010 年啟動(dòng)了針對(duì) SCI 的基于人類ESC的療法的I期臨床試驗(yàn),但表面上出于經(jīng)濟(jì)考慮,他們宣布他們將在移植計(jì)劃的 10 名患者中的4名患者后停止臨床試驗(yàn),以及該試驗(yàn)的結(jié)果還沒有被釋放。
iPS細(xì)胞
從患者身上采集的iPSC可能不需要免疫抑制劑治療,并成功避免了與ESC采集相關(guān)的倫理問題;然而, iPSC的致瘤性尚未完全了解。多種細(xì)胞類型,例如NSC和MSC,已從iPSC分化并移植到SCI動(dòng)物模型中。日本研究人員宣布他們即將開始使用iPSC進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
結(jié)論
干細(xì)胞表達(dá)和分泌多種生物因子,參與抗炎,免疫調(diào)節(jié),神經(jīng)營養(yǎng)和血管生成作用,可通過提供修復(fù)損傷的細(xì)胞因子,促進(jìn)脊髓受損組織修復(fù),或防止損傷進(jìn)一步加重;促進(jìn)脊髓損傷空洞區(qū)形成橋接,引導(dǎo)神經(jīng)再生、調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境等。同時(shí),干細(xì)胞還能分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子,促進(jìn)血管再生,抑制炎性反應(yīng)。
希望隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,在不久的將來,脊髓損傷患者的治療不再僅依賴于支持性護(hù)理,而是能有更多干細(xì)胞治療手段,為處于絕望邊緣的患者帶來新生!