腦卒中,也被稱為中風,是一種急性腦血管疾病。是導致死亡和殘疾的第二大原因,它不僅影響患者,還影響其家庭和社會。
腦梗死也稱為缺血性腦卒中(IS)是最常見的腦卒中亞型,占所有腦卒中的60%-70%。及時再灌注是目前對IS患者最有效的治療方法。再灌注和康復可以促進腦功能的恢復和重組,但其效果往往有限。
面對這一挑戰(zhàn),自2022年8月1日至2023年12月31日,北京協(xié)和醫(yī)院、中國人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心、四川大學華西醫(yī)院及浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院聯(lián)合啟動了一項國家科技部重點研發(fā)項目“神經(jīng)干細胞精準移植”治療恢復期及后遺癥期腦梗死患者的I期臨床研究。該研究率先在解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心開展了首例恢復期患者的立體定向手術。
倫理批號:HZKY-PJ-2020-38
什么是神經(jīng)干細胞?
神經(jīng)干細胞(neural stem cells, NSCs)是指具有分化為神經(jīng)元、星形膠質細胞和少突膠質細胞的能力,能自我更新并能提供大量腦組織細胞的細胞群。
神經(jīng)干細胞參與各種生物學功能,并在生物體的整個生命周期中持續(xù)發(fā)揮作用。細胞內和細胞外信號都調節(jié)神經(jīng)干細胞的功能特性。Sox2是作為分子開關的轉錄因子中的主要調節(jié)因子之一。最近對神經(jīng)干細胞與血管遷移的關系進行了研究,結果表明血管在腦發(fā)育過程中的神經(jīng)元遷移中起著重要作用。此外,神經(jīng)干細胞可以在受傷后遷移到指定區(qū)域,例如受傷區(qū)域。
利用神經(jīng)干細胞治療腦部疾病的臨床前研究已取得良好結果,而臨床研究仍在進行中。但無論是動物模型實驗還是體外研究均表明,神經(jīng)干細胞可以被誘導和激活分化為神經(jīng)元,從而替代丟失的神經(jīng)元,改善局部微環(huán)境,促進血管發(fā)育,調節(jié)炎癥反應,恢復腦內穩(wěn)態(tài)。
什么是立體定向手術?
立體定向手術(Stereotactic Surgery)是一種利用精確的三維定位技術,通過微創(chuàng)方法對腦部或其他部位進行手術治療的技術。這種手術方法可以準確定位病變部位,減少對周圍正常組織的損傷,提高手術效果。(如圖1)
神經(jīng)干細胞移植:僅3天后,腦梗死患者從偏癱到小跑
患者是一名37歲男性,突然遭遇腦梗死的打擊。左側肢體功能受到嚴重影響,盡管四處尋醫(yī)治療,5個月過去了他仍只能拖著腿緩慢行走。然而,命運給了他一個轉機。
2022年他無意間得知解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心在進行“神經(jīng)干細胞精準移植”治療恢復期、后遺癥期腦梗死患者招募”,正好符合入選標準,他毫不猶豫地決定前往尋求治療。
01入院評估與決策
患者入院后,第六醫(yī)學中心神經(jīng)內、外科專家團隊迅速展開會診。他們認真分析了患者的病情:青年男性,發(fā)病5個月,梗死灶位于右側半卵圓中心,皮質脊髓束受損,遺留左側肢體運動異常,損傷導致的神經(jīng)功能障礙相對局限。
通過對患者病情充分分析及與評估,神經(jīng)外科醫(yī)學部派駐第六醫(yī)學中心神經(jīng)外科主任孫君昭、神經(jīng)內科醫(yī)學部派駐第六醫(yī)學中心神經(jīng)內科主任劉建國就手術方案及移植細節(jié)與國內多所腦神經(jīng)專家團隊進行術前討論,最終決定為患者實施立體定向引導下神經(jīng)干細胞移植術。
02手術過程
手術當日,多科室團隊協(xié)同合作以確保各步驟精確執(zhí)行。孫君昭主任和董超主治醫(yī)師負責固定患者頭架,劉建國主任與韓曉琛主治醫(yī)師全程監(jiān)測患者腦功能。
借助核磁掃描定位后,醫(yī)生運用立體定向計劃系統(tǒng)設計靶點與穿刺路徑,保障神經(jīng)干細胞準確抵達預定病灶部位。手術全程無任何并發(fā)癥,結束后醫(yī)生順利拆除立體定向框架,并對穿刺點進行縫合包扎,整個手術歷時3小時。
03康復與現(xiàn)狀
在手術后的第二天,患者已經(jīng)感覺到自己的癥狀有所改善。左側肢體僵硬癥狀緩解,活動明顯改善。3天后指標顯示恢復良好,順利出院。
最近的隨訪顯示,他不僅能夠穩(wěn)定行走,甚至還能小跑。他經(jīng)常分享自己的日常鍛煉和慢跑視頻,告訴“孫主任,您看,我能跑起來了!”充分展現(xiàn)了治療后的生活質量大大提高。
據(jù)悉,此例“經(jīng)立體定向腦內精準移植神經(jīng)干細胞”治療術,是解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心專家團隊在動物實驗基礎上,成功治療腦梗死恢復期患者。此例手術的成功實施,是繼第六醫(yī)學中心成功進行經(jīng)鼻內鏡神經(jīng)干細胞精準移植治療腦梗死恢復期患者后的再次突破,推動臨床研究進入新階段。
神經(jīng)干細胞(NSCs)治療腦卒中的作用機制
- 神經(jīng)再生和修復:NSCs具有分化為多種細胞類型的能力,包括神經(jīng)元和神經(jīng)膠質細胞。在腦卒中后,NSCs可以替代受損的神經(jīng)元,重建受損的腦神經(jīng)通路,從而促進神經(jīng)功能的恢復。?
- 神經(jīng)保護作用:NSCs可以通過釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子和生長因子,如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和神經(jīng)生長因子(NGF),來保護受損的神經(jīng)元免受進一步的損傷。這些因子可以促進神經(jīng)元的存活和再生,同時減少細胞凋亡。?
- 免疫調節(jié)和抗炎作用:NSCs能夠調節(jié)局部的免疫反應,抑制炎癥因子的釋放,減輕腦組織的炎癥反應和細胞損傷。這有助于創(chuàng)造一個有利于神經(jīng)元存活和再生的微環(huán)境。?
- 血管生成:NSCs可以分化為內皮細胞和平滑肌細胞,參與修復受損的血管網(wǎng)絡,增加腦部的血流量和氧供,從而改善局部的缺血狀況。?
- 促進內源性神經(jīng)發(fā)生:NSCs可以刺激內源性神經(jīng)干細胞的增殖和分化,增強內源性修復機制,進一步促進神經(jīng)再生和功能恢復。?
- 運動訓練的協(xié)同作用:研究表明,運動訓練可以顯著促進移植的NSCs分化及成熟,并與宿主神經(jīng)元形成神經(jīng)環(huán)路。這種組合介入手段創(chuàng)造了有利于神經(jīng)元存活和再生的腦內微環(huán)境,促進了損傷神經(jīng)環(huán)路的重建和運動功能恢復。?
結論
本例手術的成功實施,不僅是解放軍總醫(yī)院神經(jīng)干細胞精準移植治療腦梗死研究的新突破,也預示著神經(jīng)干細胞移植技術在腦卒中治療中的廣闊前景。通過多中心的合作和技術創(chuàng)新,該項目有望為腦梗死患者提供更加有效和安全的治療方案,提高患者的生活質量。
相信在這些頂尖醫(yī)院的共同努力下,在國家科技部重點研發(fā)項目的支持下,“神經(jīng)干細胞精準移植”這一技術將不斷發(fā)展和完善,最終為腦卒中患者點亮生命的新希望。
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參考資料:
第六醫(yī)學中心
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