自閉癥譜系障礙[ASD] 是一組神經(jīng)發(fā)育障礙，始于兒童早期，影響發(fā)育、溝通、社交互動和行為，并持續(xù)終生。自閉癥譜系障礙的確切原因尚不清楚，但它涉及遺傳、環(huán)境和生物風險因素的復(fù)雜關(guān)聯(lián)。常見癥狀包括目光接觸不良、難以閱讀非語言線索、言語和認知缺陷、重復(fù)行為以及對日?；顒拥囊蕾?。

自閉癥譜系障礙的治療方法

自閉癥譜系障礙（ASD）的發(fā)生率在過去幾年中成倍增加。它帶來了巨大的社會經(jīng)濟負擔，并影響受影響個人以及看護者/家庭的生活質(zhì)量。到目前為止，尚未找到治愈ASD的方法。然而，個體癥狀可以通過藥物和康復(fù)治療來控制，包括應(yīng)用行為分析[ABA]、職業(yè)治療、言語治療等。

在過去的十年中，人們進行了廣泛的研究，以建立標準的治療護理，不僅可以控制癥狀，還可以解決自閉癥譜系障礙的潛在病理學問題。其病理包括神經(jīng)連接缺陷、神經(jīng)遷移、興奮抑制網(wǎng)絡(luò)、樹突形態(tài)異常、神經(jīng)免疫紊亂、氧化應(yīng)激、鈣信號傳導(dǎo)等。干細胞移植在通過各種旁分泌機制或直接細胞替代受損/丟失的細胞來解決這些病理學方面顯示出巨大的潛力。

干細胞移植作為治療自閉癥譜系障礙的新型策略

干細胞移植正在成為自閉癥的潛在治療策略。我們之前發(fā)表的概念驗證研究顯示了干細胞移植對自閉癥譜系障礙的有益效果。這項研究顯示了干細胞移植在更大樣本量的自閉癥患者中的效果。

方法：254名根據(jù)DSMV標準診斷為ASD的患者參加了這項開放標簽非隨機研究。干預(yù)措施包括自體骨髓單核細胞鞘內(nèi)移植和神經(jīng)康復(fù)。

在平均7.50個月的隨訪中，對所有癥狀變化進行百分比分析。使用Wilcoxon符號秩檢驗對結(jié)果指標、印度自閉癥評估量表[ISAA]和兒童自閉癥評定量表[CARS]的變化進行統(tǒng)計分析。對86名患者在干預(yù)前和干預(yù)后6個月進行的正電子發(fā)射斷層掃描[PET CT]大腦掃描進行比較分析，以監(jiān)測細胞水平的結(jié)果。使用T檢驗對標準化攝取值的變化進行統(tǒng)計評估。

結(jié)果

共有254例患者接受了干預(yù)，其中男性223例，女性31例[比例7.2：1]，年齡范圍2至34歲（表1）。

對平均隨訪7.5個月的癥狀變化進行百分比分析，發(fā)現(xiàn)86.53%的人表現(xiàn)出坐姿耐受性改善，84.12%的人表現(xiàn)出命令跟隨能力改善，80.87%的人注意力和集中力有所改善，80.15%的人眼神交流有所改善，67.3%的人在社交互動方面有所改善，67.07%的人表現(xiàn)出多動癥減少，61.35%的人在言語方面有所改善，60%的人在溝通方面有所改善，58.42%的人表現(xiàn)出自傷行為減少，56.22%的人表現(xiàn)出攻擊性減少，53.27%的人表現(xiàn)出刻板行為減少[圖1]。

通過對細胞移植后隨訪時ISAA和CARS量表評分的分析發(fā)現(xiàn)，94.48%的患者在ISAA上表現(xiàn)出積極的變化，而95.27%的患者在CARS上表現(xiàn)出改善的評分。

統(tǒng)計結(jié)果

使用Wilcoxon Signed Rank檢驗對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，顯著性水平為P≤0.05，觀察到ISAA和CARS的改進具有統(tǒng)計顯著性[表2]。

影響干細胞移植治療自閉癥結(jié)果的因素

基于ISAA的嚴重性：我們根據(jù)ISAA上疾病的嚴重程度進行了亞組分析[圖2]。病例分為ISAA評分：70-106[輕度]、ISAA評分：106-153[中度]和ISAA評分>153[重度]。嚴重自閉癥組中只有2名患者也出現(xiàn)了好轉(zhuǎn)。

年齡：在對ISAA和CARS進行年齡分析時，均顯示出90%以上的改善。結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡越小效果越好。【年齡小于10歲改善95%以上】【圖3]。

性別：根據(jù)患者性別分析ISAA和CARS的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)女性患者數(shù)量少于男性患者。兩組都表現(xiàn)出類似的改善[圖4]。因此，性別并不影響干預(yù)后的結(jié)果。

從診斷到干預(yù)的持續(xù)時間：我們根據(jù)從診斷到干預(yù)的持續(xù)時間分析了ISAA和CARS的評分。據(jù)觀察，與診斷后5年后接受干預(yù)的患者相比，診斷后5年內(nèi)接受干預(yù)的患者表現(xiàn)出更多改善，圖5。

FDG-PET CT掃描腦部對比分析

86名患者的家長同意在干預(yù)6個月后重復(fù)進行FDG-PET CT掃描以進行比較分析。干預(yù)前，這些患者的FDG-PET/CT掃描顯示雙側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉皮層、丘腦和小腦的代謝活動降低[代謝減退]。此外，它們還表現(xiàn)出尾狀頭、殼核、眶額皮質(zhì)和前額葉皮質(zhì)的代謝活動增加（代謝亢進）。

干細胞移植六個月后，所有患者的大腦活動均得到改善。此前，代謝低下區(qū)域[內(nèi)側(cè)顳葉皮質(zhì)、丘腦和小腦]顯示FDG攝取增加，而代謝亢進區(qū)域[尾狀頭、殼核、眶額皮質(zhì)和前額葉皮質(zhì)]顯示FDG攝取減少（圖6）。在進行T檢驗時，發(fā)現(xiàn)干預(yù)前后這些區(qū)域的平均SUV出現(xiàn)了統(tǒng)計學上的顯著變化[P<0.05]。

A.頂行：標有箭頭的藍色區(qū)域表明代謝低下。B. 下排：用箭頭標記的綠色區(qū)域表明細胞移植后新陳代謝得到改善。

討論

干細胞移植作為自閉癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療方式最近引起了廣泛關(guān)注。盡管自閉癥是一種多因素疾病，但多種病因都與神經(jīng)發(fā)育途徑缺陷有關(guān)。干細胞移植可以解決自閉癥的核心神經(jīng)病理學問題。

干細胞移植治療自閉癥的作用機制

骨髓來源的細胞迄今為止已成為神經(jīng)系統(tǒng)疾病細胞移植的理想來源，因為它們能夠在體外和體內(nèi)分化成神經(jīng)細胞（神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞）。給藥后，這些細胞會遷移并歸巢到功能異常的大腦區(qū)域。隨著分化，它們產(chǎn)生旁分泌因子，刺激和增強內(nèi)源性潛伏細胞的神經(jīng)保護和恢復(fù)過程。它們釋放血管內(nèi)皮生長因子[VEGF]、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子[BDNF]和膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子[GDNF]等生長因子，在神經(jīng)損傷修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

實驗研究表明，骨髓來源的細胞釋放血管生成因子，并通過分化為內(nèi)皮細胞來促進血管生成。這可以逆轉(zhuǎn)缺氧并增加大腦的血液和氧氣供應(yīng)。這些細胞還分泌外泌體，可能有助于功能恢復(fù)。

在我們目前的研究中，我們對254名ASD患者進行了自體BMMNC治療。這些細胞的選擇是基于它們的高分化潛力以及上述骨髓細胞減輕與自閉癥相關(guān)機制的能力。這些細胞是造血干細胞[HSC]、間充質(zhì)干細胞[MSC]、內(nèi)皮祖細胞[EPC]和非常小的胚胎樣干細胞[VSEL]的混合物。因此，它們提供了所有細胞的累積效益，這比單個亞組分更有優(yōu)勢。它們的安全性和有效性已在其他無法治愈的神經(jīng)系統(tǒng)疾病中得到證實。

干細胞移植治療自閉癥的給藥途徑

在這項研究中，我們通過鞘內(nèi)注射BMMNC，因為與其他給藥途徑相比，這是一種相對微創(chuàng)且有效的手術(shù)。自閉癥患者血腦屏障滲透性的改變進一步允許移植細胞遷移到有炎癥的大腦區(qū)域并進行修復(fù)過程。在靜脈內(nèi)給藥的情況下，肺通道是主要障礙。施用的細胞被困在肺部，影響到達目標器官的細胞體積。

臨床發(fā)現(xiàn)

本研究采用ISAA和CARS來評估細胞移植的治療效果。

ISAA是專門為印度自閉癥患者群體開發(fā)的，旨在量化癥狀的嚴重程度并能夠測量相關(guān)殘疾。它有40個項目，分為6個領(lǐng)域，專門針對自閉癥患者所經(jīng)歷的困難。它將癥狀按照強度升序從1到5進行分級。

• 分數(shù)<70表示沒有自閉癥，70-106表示輕度自閉癥，107-153表示中度自閉癥，>153表示重度自閉癥。

然而，CARS是一種評估工具，它根據(jù)自閉癥通常受影響的14個領(lǐng)域以及對自閉癥特征印象的一個一般類別來評估。

• 行為分數(shù)低于30表示沒有自閉癥，30-36.5表示輕度或中度自閉癥，高于36.5表示重度自閉癥。ISAA和CARS的準確性、可靠性和有效性均已在印度人群中進行了測試，并被證明是合適的。

這項研究的結(jié)果顯示，ISAA和CARS以及癥狀改善具有統(tǒng)計學上的顯著改善。據(jù)觀察，患者的年齡影響干預(yù)的結(jié)果。與5歲以上的兒童相比，5歲以下的兒童表現(xiàn)出更多的改善，這表明干預(yù)措施在較年輕的ASD人群中效果更好。還觀察到，在診斷后5年內(nèi)接受細胞移植的患者表現(xiàn)出更多的改善，這表明他們越早接受細胞移植，結(jié)果就越好。因此，在年輕時進行早期干預(yù)可以使自體干細胞移植在自閉癥中獲得最佳益處。在這項研究中，沒有考慮基于CARS的嚴重程度，因為CARS中不包括少數(shù)認知成分，例如注意力不集中、反應(yīng)延遲、異常記憶或?qū)W者能力。根據(jù)ISAA，無論嚴重程度如何，患者的病情都有所改善。此外，兩種性別都顯示出顯著的進步。

客觀神經(jīng)影像學

FDG PET CT大腦掃描被用作接受多劑量細胞移植的患者的額外結(jié)果測量。它用于監(jiān)測細胞水平干預(yù)的效果。這種功能性神經(jīng)影像技術(shù)利用18-FDG來研究大腦的代謝活動。我們對86名患者進行了FDG PET CT掃描腦部的比較研究，結(jié)果證明了其對新陳代謝的平衡作用。代謝低下的區(qū)域顯示代謝增加，而代謝亢進的區(qū)域顯示代謝減少。

神經(jīng)康復(fù)對干預(yù)結(jié)果的影響

神經(jīng)康復(fù)在這項研究的結(jié)果中起著至關(guān)重要的作用。這項研究中的大多數(shù)患者都就讀于特殊學校，并自診斷以來一直在接受康復(fù)治療。有證據(jù)表明神經(jīng)康復(fù)可以上調(diào)神經(jīng)可塑性。然而，據(jù)觀察，干細胞移植和神經(jīng)康復(fù)相結(jié)合所表現(xiàn)出的改善更多且更快實現(xiàn)。因此，可以假設(shè)，由于兩種干預(yù)措施的協(xié)同作用，這些患者的功能恢復(fù)得以實現(xiàn)。

不良事件監(jiān)測

在這項研究中，254名患者中有30名有異常腦電圖和癲癇病史。這些患者在接受細胞移植之前接受了預(yù)防性抗癲癇藥物。只有5名患者在使用藥物進行干預(yù)后出現(xiàn)癲癇發(fā)作。癲癇發(fā)作的發(fā)生并不影響這些患者的干預(yù)結(jié)果。

結(jié)論

在這項研究中，鞘內(nèi)注射自體干細胞聯(lián)合神經(jīng)康復(fù)治療自閉癥譜系障礙被發(fā)現(xiàn)是安全有效的。年齡較小[<10歲] 和診斷時間較短 [<5年] 的患者的干預(yù)結(jié)果明顯更好。這表明年輕時的早期干預(yù)可以改善這些患者的生活質(zhì)量并幫助他們?nèi)谌胫髁魃罘绞??；颊叩呐R床改善也與細胞移植后PETCT掃描的客觀代謝改善相關(guān)。

干細胞移植與神經(jīng)康復(fù)相結(jié)合可作為自閉癥譜系障礙的治療策略。它解決了神經(jīng)功能異常的核心問題，并導(dǎo)致癥狀顯著改善。這項研究有助于推動干細胞治療自閉癥譜系障礙領(lǐng)域的研究進展。

參考資料：Sharma AK, Gokulchandran N, Kulkarni PP, Sane HM, Sharma R, Jose A, Badhe PB. Cell transplantation as a novel therapeutic strategy for autism spectrum disorders: a clinical study. Am J Stem Cells. 2020 Dec 25;9(5):89-100. PMID: 33489466; PMCID: PMC7811933.

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