阿爾茨海默病 (AD) 是一種進(jìn)行性衰弱性神經(jīng)退行性疾病,是老年人群中最常見的癡呆癥。目前,AD尚無明確有效的治療方法。因此,研究人員現(xiàn)在正在尋找干細(xì)胞療法作為AD的一種可能治療方法,但干細(xì)胞對人體是否安全有效仍不清楚。
2021年,香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院在《Int J Mol Sci》國際期刊發(fā)表了一篇《干細(xì)胞移植治療阿爾茨海默病的潛力》的綜述,在這篇敘述性綜述中,香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院討論了關(guān)于人類干細(xì)胞在AD中的治療潛力的臨床前研究和臨床試驗。臨床前研究已成功在體外將干細(xì)胞分化為神經(jīng)元,表明干細(xì)胞療法在神經(jīng)退行性疾病中的潛在可行性。
臨床前研究還表明,干細(xì)胞療法在改善動物模型的認(rèn)知能力方面是安全有效的,盡管完成的臨床試驗很少,許多試驗仍處于I期和II期,但初步結(jié)果證實了臨床前研究的結(jié)果。然而,排斥反應(yīng)、致瘤性和倫理問題等局限性仍然是干細(xì)胞療法發(fā)展的障礙??傊?,使用干細(xì)胞治療AD在有效性和安全性方面顯示出前景。
干細(xì)胞治療的潛力
在一項研究中,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞在改善小鼠AD癥狀方面產(chǎn)生積極作用。神經(jīng)干細(xì)胞的形式被發(fā)現(xiàn)對其有效性有很大的影響。
后來,科學(xué)家開發(fā)了另一種形式的干細(xì)胞療法,涉及內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞和祖細(xì)胞的藥理學(xué)激活。
寺本等在腦缺血小鼠模型中靜脈注射EGF和白蛋白,導(dǎo)致神經(jīng)元替代增加100倍。他們還發(fā)現(xiàn),新發(fā)育的未成熟神經(jīng)元已經(jīng)遷移到病變部位并分化為成熟神經(jīng)元,在13周內(nèi)取代了20%以上丟失的中間神經(jīng)元。雖然這種干細(xì)胞治療方法尚未廣泛應(yīng)用于AD試驗,但上述實驗表明它在治療AD方面具有巨大的潛力。
干細(xì)胞移植治療阿爾茨海默病的臨床研究
回顧了干細(xì)胞療法在阿爾茨海默病中的六項臨床試驗(表3)。
作者 | 臨床階段和持續(xù)時間 | 學(xué)習(xí)規(guī)劃 | 干細(xì)胞類型和植入途徑 | 劑量和濃度 | 結(jié)果措施 | 臨床評估 | 不利影響 |
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劉等人。[20] | 第一階段 活躍 65 周 | 50至85 歲的開放標(biāo)簽、前瞻性、單組分配 | 臍帶來源的同種異體hMSCs 靜脈 輸注 | 每次輸注1億個細(xì)胞 | 不可用 | 不良事件評估 ADAS-Cog MMSE 老年抑郁量表 (GDS) 氣味識別測試 阿爾茨海默病相關(guān)生活質(zhì)量 (ADRQL-40) 阿爾茨海默病日常生活合作研究活動 (ADCS-ADL) 神經(jīng)精神量表-Q (NPI-Q) | 不可用 |
Oliva等,2019[157] | 第一階段完成 第二階段活躍 1 年 | 50至80 歲的隨機對照試驗 | Longeveron MSCs 靜脈輸注 | 一次用于2000萬個LMSC(低劑量)、1億個LMSC(高劑量)或安慰劑 | 不可用 | 認(rèn)知評估 患者報告的結(jié)果 (PRO) 生物標(biāo)志物(血清、CSF 和 MRI)。 | 無嚴(yán)重不良事件 |
Ra等人,2011[135] | 第一階段 7 個月 | 單組 8男患者(19-60歲) | 自體脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞 靜脈 輸注 | 每位患者4×108 個自體hAdMSC | 部分情況有所改善 | 血液化學(xué)、HBV/HCV、血液學(xué)和尿液分析,并篩查了 HIV 和 VDRL。 獲得了肺功能測試、胸部 X 光、脊髓獨立性測量 (SCIM)、視覺模擬量表、運動電生理學(xué)檢查、脊髓磁共振成像、體感誘發(fā)電位(分別為 MEP 和 SEP)以及使用 ASIA 的神經(jīng)學(xué)檢查對于每個病人。 | 8例患者出現(xiàn)胸悶、胸痛、輕度發(fā)熱等19次不良事件。 |
牛等, 2016 [156] | I/II 期活躍期 1年 | 開放標(biāo)簽、自我對照、單中心前瞻性試驗 30名患者(50至 85 歲) | hUC-MSCs 靜脈內(nèi)進(jìn)入肘正中靜脈 | 0.5×106hUC-MSCs/kg | 不可用 | 不良反應(yīng)評價 AD改善,如CIBIC、MMSE、ADL、NPI | 不可用 |
Medipost 有限公司 [154] | 第一階段 北美 | 開放標(biāo)簽、單組分配9名患者(50至 75歲) | 人臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞 | 劑量A——每個進(jìn)入點每5μL250,000個細(xì)胞,每個大腦300萬個細(xì)胞 劑量B——每個進(jìn)入點每5μL500,000個細(xì)胞,每個大腦 600萬個細(xì)胞 | 不可用 | 不良事件評估 ADAS-cog的變化 | 不可用 |
劉等人。[20] | NA階段 12 個月 | 開放標(biāo)簽、非隨機、平行分配18歲及以上 | 骨髓干細(xì)胞 (BMSC)靜脈鼻內(nèi)局部近紅外光 | 14cc的BMSC部分1 cc的BMSC分?jǐn)?shù)14 cc的BMSC部分 | 不可用 | MMSE 自閉癥譜系商數(shù)考試 (AQ) ADCS-ADL | 不可用 |
六項臨床試驗中的各種細(xì)胞療法審查了所有使用的間充質(zhì)干細(xì)胞,它們來自不同的組織。這些臨床試驗中使用的干細(xì)胞大多通過靜脈內(nèi)途徑給藥,而一項試驗中的干細(xì)胞移植是通過手術(shù)切口進(jìn)行的。間充質(zhì)干細(xì)胞在許多研究中的廣泛使用是由于它們報告的生存力、安全性和有效性。
干細(xì)胞治療阿爾茨海默病的機制
主要作用機制包括:
1.保護(hù)神經(jīng)元,修復(fù)腦損傷。
2.抑制營養(yǎng)不良的神經(jīng)元突起數(shù)量,增強神經(jīng)可塑性,改善認(rèn)知障礙。
3.調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥,調(diào)節(jié)促炎和抗炎生物標(biāo)志物的穩(wěn)態(tài),改善疾病癥狀。
眾多實驗結(jié)果表明,干細(xì)胞移植治療阿爾茲海默病時,不僅能夠調(diào)節(jié)腦內(nèi)炎癥性環(huán)境,而且促進(jìn)神經(jīng)再生和突觸連接,可以有效改善病癥,具有廣闊應(yīng)用前景。
此外,盧等人還報道了干細(xì)胞治療對涉及神經(jīng)炎癥和周細(xì)胞的AD的影響。他們發(fā)現(xiàn)hNSC移植可以降低星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的密度,這表明抑制神經(jīng)炎癥可以改善認(rèn)知。Li等人顯示hNSC移植提高了NAA和GlU水平,降低了膽堿和肌醇水平,從而改善了神經(jīng)元活動(圖1)。
結(jié)論
阿爾茨海默氏病每年影響全球數(shù)百萬人,并且正在成為越來越嚴(yán)重的健康負(fù)擔(dān)。盡管有多種AD治療方法可用,例如膽堿酯酶抑制劑、美金剛、NMDA受體拮抗劑和抗氧化劑,但它們的有效性很低。干細(xì)胞療法作為阿爾茨海默氏病的潛在治療方法引起了許多科學(xué)家的興趣。
近年來,對人類神經(jīng)干細(xì)胞的研究大大增加,展示了它們潛在的有益作用。多年來,已經(jīng)進(jìn)行了許多臨床前研究來研究干細(xì)胞在AD中的有效性。干細(xì)胞治療嚙齒動物AD模型的臨床前研究已成功表明它們可以改善認(rèn)知功能。
參考資料:
Chan HJ, Yanshree, Roy J, Tipoe GL, Fung ML, Lim LW. Therapeutic Potential of Human Stem Cell Implantation in Alzheimer’s Disease. Int J Mol Sci. 2021 Sep 21;22(18):10151. doi: 10.3390/ijms221810151. PMID: 34576314; PMCID: PMC8471075.
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