中風(fēng)和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率在現(xiàn)代社會(huì)逐漸增加,但仍然沒有足夠有效的治療方法。干細(xì)胞是可以復(fù)制(自我更新)和分化進(jìn)入人體的細(xì)胞,在基礎(chǔ)研究中顯示出重要意義,同時(shí)醫(yī)生也將其用于臨床試驗(yàn)以確定其有效性和安全性。現(xiàn)有臨床試驗(yàn)主要針對中老年腦卒中或帕金森病患者(多為40-80歲),主要涉及經(jīng)靜脈和殼核注射間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。干細(xì)胞治療后患者的神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)功能得到恢復(fù),在3個(gè)月至5年的隨訪期間發(fā)現(xiàn)安全性良好。
近期,中國瀘州西南醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合中國澳門特別行政區(qū)澳門大學(xué)中華醫(yī)學(xué)研究院中藥質(zhì)量研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在《Wiley Online Library》國際期刊雜志發(fā)表了一篇《干細(xì)胞治療腦卒中及神經(jīng)退行性疾病臨床試驗(yàn)研究進(jìn)展》的文章,文章回顧中風(fēng)、阿爾茨海默病和帕金森病的所有臨床試驗(yàn)和最新進(jìn)展,希望未來干細(xì)胞療法應(yīng)用于臨床,達(dá)到有效治療率,造?;颊?。
上期講到干細(xì)胞治療腦卒中的臨床試驗(yàn)研究進(jìn)展。
本期重點(diǎn)回顧干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾病的的臨床試驗(yàn)研究進(jìn)展。
簡介:干細(xì)胞是具有細(xì)胞增殖和潛能的細(xì)胞,在再生醫(yī)學(xué)中具有巨大的應(yīng)用潛力。這些細(xì)胞具有兩個(gè)特性,即通過多次細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂循環(huán)自我更新的能力,同時(shí)保持未分化狀態(tài),以及在生命過程中分化為特殊細(xì)胞類型的能力。就效力而言,目前正在研究五種類型:全能或全能、多能、多能、寡能和單能細(xì)胞。
目前,神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞療法顯示出巨大的潛力。最近的研究發(fā)現(xiàn), BDNF修飾的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞 (hUC-MSC) 衍生的多巴胺能樣神經(jīng)元的移植改善了帕金森病 (PD) 大鼠的阿撲嗎啡誘導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)行為。
在此,我們就目前干細(xì)胞在神經(jīng)退行性疾病(阿爾茨海默病[AD]、PD)中的臨床試驗(yàn)進(jìn)行綜述,介紹臨床試驗(yàn)的進(jìn)展,指導(dǎo)未來臨床研究和臨床的方向。以及尋找預(yù)防、治療或診斷疾病的改進(jìn)方法。
文獻(xiàn)檢索:文章四部分的檢索情況如下,文獻(xiàn)檢索來源為PubMed,各篇文類型限定為“臨床試驗(yàn)”(表1)。
表 1. 文獻(xiàn)檢索與選擇。
干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾病的臨床試驗(yàn)
神經(jīng)退行性疾病有很多,如亨廷頓舞蹈病、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病等。這里選取阿爾茨海默病和帕金森病這兩種疾病作為代表,對目前干細(xì)胞臨床試驗(yàn)的應(yīng)用進(jìn)行討論和總結(jié)。
干細(xì)胞治療帕金森的臨床試驗(yàn):有9篇與干細(xì)胞治療帕金森病相關(guān)的有效文章。我們閱讀文章并提取臨床試驗(yàn)的階段、細(xì)胞干預(yù)、劑量、輸注部位、試驗(yàn)數(shù)量(對照數(shù)量)、主要結(jié)果、安全性和年份作為下面的標(biāo)題列表(表4)。
表4:干細(xì)胞治療帕金森病 (PD) 的臨床試驗(yàn)總結(jié)。
細(xì)胞 | 劑量 | 地點(diǎn) | 試驗(yàn)次數(shù)(對照) | 階段 | 主要成果 | 安全 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
同種異體人大 | 2× 106 | 殼核 | 8個(gè) | / | 運(yùn)動(dòng)改善和中腦多巴胺能活動(dòng)增加的趨勢(在 1 年的隨訪中)。觀察到 OFF 條件下 UPDRS III 的改善,以及增強(qiáng)的中腦多巴胺能神經(jīng)傳遞(在 4 年的隨訪中)。 | 安全的 | 2018 |
同種異體人大 | 3 × 10 7 | 單側(cè)紋狀體 | 21 | / | 癥狀好轉(zhuǎn)了。 | 安全的 | 2016 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.02 × 10 8 | 動(dòng)脈內(nèi)(顱內(nèi)) | 5個(gè) | 我 | 運(yùn)動(dòng)功能評定量表在所有六個(gè)月內(nèi)都保持穩(wěn)定。 | 不確定 | 2016 |
自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 6 × 10 7 | 側(cè)腦室 | 7 | / | 三名患者在統(tǒng)一 PD 評定量表 (UPDRS) 上表現(xiàn)出穩(wěn)步改善,并且發(fā)現(xiàn)癥狀有主觀改善。術(shù)后 12-36 個(gè)月內(nèi)未發(fā)生嚴(yán)重不良事件。 | 安全的 | 2009年 |
自體SVF | 6 × 10 7 | 面部肌肉和鼻腔 | 2個(gè) | / | 注射后運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)癥狀的質(zhì)量改善,PDQ-39 和 UPDRS 運(yùn)動(dòng)評分明顯降低(在 1 年和 5年隨訪時(shí))。 | 不確定 | 2020 |
同種異體胚胎多巴胺細(xì)胞 | 未提及 | 殼核 | 34 (6) | / | 癥狀顯著改善(隨訪1-2年)。 | 不確定 | 2003年 |
同種異體人胚胎多巴胺神經(jīng)元 | 未提及 | 殼核 | 20 (20) | / | 人胚胎多巴胺神經(jīng)元移植在重度 PD 患者中存活下來,并在年輕患者(60 歲或以下)中產(chǎn)生一些臨床益處,但在老年患者中則不然。 | 不確定 | 2001年 |
同種異體 hRPE | 1 × 10 6 | 連合后殼核 | 12 | 一/二 | Scale-M 分?jǐn)?shù)的改善峰值出現(xiàn)在 12 個(gè)月,然后在接下來的 24 個(gè)月內(nèi)下降。手術(shù)耐受性良好(隨訪 12-36 個(gè)月)。 | 安全的 | 2012? |
具有超選擇性動(dòng)脈導(dǎo)管插入術(shù)的自體干細(xì)胞 | / | 動(dòng)脈內(nèi)(顱內(nèi)) | 50 | / | 統(tǒng)一 PD 評定量表的中位數(shù)改善 51.1%,大多數(shù)患者的神經(jīng)功能得到改善。沒有發(fā)現(xiàn)腫瘤或中風(fēng)的跡象(在 4-9 個(gè)月的隨訪中)。 | 安全的 | 2010 |
注:階段是指臨床試驗(yàn)的階段。標(biāo)題中的劑量是指細(xì)胞劑量。如果劑量僅以每千克細(xì)胞數(shù)(細(xì)胞/千克)表示,則每名患者的細(xì)胞劑量重新計(jì)算為60千克。安全性判斷標(biāo)準(zhǔn)為患者耐受性良好,隨訪期間無嚴(yán)重不良事件發(fā)生。
干細(xì)胞移植途徑及劑量:最常用的干預(yù)措施是NPC、MSCs和其他包括SVF、胚胎多巴胺細(xì)胞、hRPE和超選擇性動(dòng)脈導(dǎo)管插入的干細(xì)胞,其中MSCs、SVF和超選擇性動(dòng)脈導(dǎo)管插入干細(xì)胞可以通過自體移植給藥,而其他細(xì)胞通過同種異體移植給藥。移植細(xì)胞的劑量比較相近,從最少的1×106個(gè)細(xì)胞到最多的3×107個(gè)細(xì)胞,大部分集中在106個(gè)數(shù)量級,多為單次移植。
只有一項(xiàng)研究使用兩次單側(cè)紋狀體注射3×107NPC每一次間隔7-57個(gè)月,是所有干細(xì)胞治療帕金森疾病中劑量最大、移植次數(shù)最多的一次,結(jié)果安全無明顯副作用。注射部位是殼核、紋狀體、側(cè)腦室、動(dòng)脈內(nèi)(顱內(nèi))、面部肌肉和鼻腔。
使用的量表包括PDQ-39、UPDRS、Hoehn-Yahr和Schwab-England、PSP、統(tǒng)一帕金森病評定量表和QOL。
干細(xì)胞移植可以改善患者的神經(jīng)功能,改善PD癥狀,或維持運(yùn)動(dòng)功能的穩(wěn)定。所有試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件或副作用,安全性良好,無腫瘤或中風(fēng)跡象。人類神經(jīng)祖細(xì)胞移植后,7名患者中有6名在1年的隨訪中表現(xiàn)出不同程度的運(yùn)動(dòng)改善和中腦多巴胺能活性增強(qiáng)的趨勢。在4年的隨訪中,發(fā)現(xiàn)未分化的NPCS可以使用立體定向方法安全地輸送到PD患者的殼核,并且中腦多巴胺能神經(jīng)傳遞得到增強(qiáng)。
進(jìn)行了另外兩項(xiàng)間充質(zhì)干細(xì)胞移植試驗(yàn),盡管一種途徑是動(dòng)脈內(nèi)移植,另一種是腦室內(nèi)移植,但兩者均顯示面部表情、步態(tài)和凍結(jié)發(fā)作等癥狀都有顯著改善。50名患者的自體干細(xì)胞植入和超選擇性動(dòng)脈導(dǎo)管插入術(shù)顯示統(tǒng)一PD評定量表的中位數(shù)改善51.1%,8名患者的左右基底神經(jīng)節(jié)N-乙酰天冬氨酸/肌酸比率增加。
一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),人胚胎多巴胺能神經(jīng)元移植在重度PD患者中存活下來,并在較年輕(<60歲)患者中產(chǎn)生了一些臨床益處,但在較年長(>60歲)患者中則沒有,纖維生長和18F-氟多巴胺增加吸收年輕受試者的移植神經(jīng)元。然而,在改善的第一年之后,接受移植的患者中有15%經(jīng)歷了復(fù)發(fā)性肌張力障礙和運(yùn)動(dòng)障礙。
兩年后,作者進(jìn)行了胚胎多巴胺細(xì)胞殼核移植的第二次臨床試驗(yàn),結(jié)果表明細(xì)胞移植治療組患者的癥狀明顯改善,但34名移植者中有4名在顯著臨床改善后出現(xiàn)繼發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙1-2年。我們需要警惕這個(gè)年齡界限與治療獲益之間的關(guān)系。在未來的試驗(yàn)中,我們應(yīng)該擴(kuò)大樣本,仔細(xì)探索影響臨床療效的其他因素,以揚(yáng)長避短,造福大眾。
截止2023年4月,在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗(yàn)注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細(xì)胞治療帕金森的臨床研究項(xiàng)目有29項(xiàng)。
其中在中國干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗(yàn)有七項(xiàng)。
表5:干細(xì)胞治療阿爾茨海默病的臨床試驗(yàn)總結(jié)。
細(xì)胞 | 劑量 | 地點(diǎn) | 試驗(yàn)次數(shù)(對照) | 階段 | 主要成果 | 安全 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
自體 hUCB-MSC | 1 × 10 7 (6)/3 × 10 7 (3) | 側(cè)腦室 | 9 | Ⅰ/Ⅱa | 最常見的不良事件是發(fā)燒、頭痛、惡心和嘔吐,其中三項(xiàng)是嚴(yán)重的不良事件(隨訪 3 個(gè)月)。沒有發(fā)生進(jìn)一步的嚴(yán)重不良事件(隨訪 36 個(gè)月)。 | 不安全 | 2021 |
腦脊液 | 600微克 | 未提及 | 5(3) | Ⅱa | 平均配對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)顯著改善,腦脊液淀粉樣蛋白-β1-42 水平無顯著差異。 | 安全的 | 2012 |
目前,干細(xì)胞治療人類AD的臨床試驗(yàn)數(shù)量較少,差距較大。
Hee Jin Kim在9名患有輕度至中度阿爾茨海默氏癡呆癥的患者中進(jìn)行了I期臨床試驗(yàn)。給藥前4周,將Ommaya儲(chǔ)液器植入患者的右側(cè)腦室。六名患者接受了高劑量的hucB-Mscs(所有患者3.0× 107個(gè)細(xì)胞/2 mL,一式三份注射,間隔4周)。3個(gè)月的隨訪顯示,有3起被認(rèn)為是研究產(chǎn)品引起的嚴(yán)重不良反應(yīng),其他不良反應(yīng)如發(fā)熱、頭痛等均在36小時(shí)內(nèi)得到解決。在進(jìn)一步的36個(gè)月隨訪中,沒有觀察到進(jìn)一步的嚴(yán)重不良事件。
Juan Sanchez-Ramos進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲、安慰劑對照、交叉設(shè)計(jì),將G-CSF給予8名輕度至中度AD患者5天。沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良事件,最常見的副作用是短暫的白細(xì)胞增加、肌痛和彌漫性疼痛。
結(jié)果表明,平均配對關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)顯著提高。在G-CSF治療和安慰劑治療2周之間,腦脊液淀粉樣蛋白-β1-42水平?jīng)]有顯著差異。此外,Maler發(fā)現(xiàn)早期阿爾茨海默氏癡呆與年齡、腦脊液β-淀粉樣蛋白 (Abeta) 1-42和Abeta42/40比率顯著相關(guān),獲得的數(shù)據(jù)表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)的再生造血支持是AD早期不足。
截止2023年4月,在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗(yàn)注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細(xì)胞治療阿爾茨海默病的臨床研究項(xiàng)目有21項(xiàng)。
其中在中國干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗(yàn)有3項(xiàng)。
總結(jié)與展望
現(xiàn)代社會(huì)神經(jīng)退行性的發(fā)病率逐漸升高,但臨床上尚無有效的治療方法。大量的基礎(chǔ)研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,再生醫(yī)學(xué)在當(dāng)前和未來的醫(yī)學(xué)治療中具有巨大的應(yīng)用潛力。通過使用動(dòng)物模型,很難估計(jì)患者的哪些病理方面(時(shí)間、程度、年齡、并發(fā)癥等)可以從干細(xì)胞治療中獲益最多。因此,需要涉及大量患者或真實(shí)世界數(shù)據(jù)的臨床試驗(yàn)來解決這個(gè)問題。
就目前的臨床試驗(yàn)來看,幾乎所有用于神經(jīng)退行性疾病的干細(xì)胞療法都是安全的,沒有腫瘤形成和相關(guān)的重大不良事件。神經(jīng)退行性疾病有很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果,尤其是帕金森病,顯示出其治療的有效性。提示未來可以開展更多的干細(xì)胞臨床試驗(yàn),積極尋求潛在有效的干細(xì)胞療法。
參考文獻(xiàn):
Yan, S-S, Campos de Souza, S, Xie, Z-D, Bao, Y-X. Research progress in clinical trials of stem cell therapy for stroke and neurodegenerative.diseases. ibrain. 2023; 1- 17. doi:10.1002/ibra.12095
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