概述:肌萎縮性側(cè)索硬化癥 (ALS) 是一種進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,大腦和脊髓中控制肌肉的神經(jīng)細(xì)胞死亡,導(dǎo)致肌肉控制能力越來(lái)越差,最終因呼吸所需肌肉失去控制而死亡。目前還沒(méi)有治愈ALS的方法,但是,我們對(duì)ALS中發(fā)生的事情的理解正在推進(jìn)并指向可能的新治療方法。干細(xì)胞是研究ALS病因和潛在治療方法的有力工具。
在這個(gè)部分:
- 什么是肌萎縮側(cè)索硬化?
- 肌萎縮性側(cè)索硬化癥如何治療?
- 我們?nèi)绾问褂酶杉?xì)胞來(lái)了解肌萎縮性側(cè)索硬化癥?
- 干細(xì)胞治療肌萎縮性側(cè)索硬化癥的作用機(jī)制是什么?
- 細(xì)胞療法肌萎縮性側(cè)索硬化癥的臨床現(xiàn)狀如何?
- 如何查詢干細(xì)胞療法治療肌萎縮性側(cè)索硬化癥臨床研究進(jìn)展
什么是肌萎縮側(cè)索硬化?
肌萎縮性側(cè)索硬化癥 (ALS) 是一種涉及大腦和脊髓中控制我們自主運(yùn)動(dòng)(例如行走、說(shuō)話和呼吸)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡的疾病。
(ALS)漸凍癥也是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病(MND)
運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病 (MND) 是多種病癥的總稱,這些病癥均以運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的進(jìn)行性退化為特征——這些病癥中最常見(jiàn)的是ALS。這些術(shù)語(yǔ)經(jīng)?;Q,具體取決于上下文和您居住的地方。例如,在英國(guó),包括ALS在內(nèi)的 MND是使用最廣泛的術(shù)語(yǔ)。在中國(guó),您會(huì)聽(tīng)到更廣泛使用的術(shù)語(yǔ)ALS。閱讀更多。
我們的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元是協(xié)調(diào)全身肌肉和某些器官運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。這些神經(jīng)元從大腦延伸到??脊髓,再?gòu)募顾柩由斓礁鞣N肌肉。這些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元攜帶控制肌肉運(yùn)動(dòng)的信號(hào)。在ALS中,大腦和脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元開(kāi)始惡化和死亡,肌肉在沒(méi)有正常刺激的情況下逐漸變?nèi)鹾拖荩ㄒ?jiàn)圖1)。最終,大腦失去了啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)或控制肌肉的能力。
ALS開(kāi)始和進(jìn)展的方式因人而異。某些人的第一個(gè)跡象是手、臂或腿無(wú)力,例如難以握筆或絆倒。其他人可能首先注意到言語(yǔ)或吞咽問(wèn)題。ALS 的癥狀順序和進(jìn)展速度可能完全不同;然而,所有患有ALS的人都會(huì)經(jīng)歷進(jìn)行性肌肉無(wú)力,并且隨著時(shí)間的推移,變得無(wú)法移動(dòng)、說(shuō)話、吞咽,最終無(wú)法呼吸。
ALS的病因尚不完全清楚,但據(jù)認(rèn)為涉及遺傳和環(huán)境觸發(fā)因素的混合。
對(duì)于大約10%的肌萎縮側(cè)索硬化患者,有家族病史或其他遺傳變化的證據(jù),這些基因變化會(huì)導(dǎo)致肌萎縮側(cè)索硬化的發(fā)作和進(jìn)展。這有時(shí)被稱為“家族性”ALS。已發(fā)現(xiàn)幾種不同基因的突變?cè)谠摷膊≈衅鹱饔?。然而,?duì)于大多數(shù)肌萎縮側(cè)索硬化病例,沒(méi)有明顯的家族史,也不清楚誘因是什么。
人們受影響的方式不同,疾病的病因也不同,這意味著ALS不容易診斷。沒(méi)有單一的測(cè)試可以確認(rèn) ALS。ALS 的診斷通常是通過(guò)身體檢查和一系列測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通常會(huì)排除具有類似癥狀的其他疾病。
肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)目前如何治療?
目前尚無(wú)治愈ALS的方法。目前的治療方法側(cè)重于控制癥狀和維持體力和生活質(zhì)量。
ALS的治療通常是多學(xué)科的,需要來(lái)自神經(jīng)病學(xué)、物理治療和社會(huì)工作等一系列專業(yè)的護(hù)理。根據(jù)癥狀和進(jìn)展,治療計(jì)劃可能包括:
- 一種減緩疾病進(jìn)展的藥物:目前,這些藥物不能逆轉(zhuǎn)已經(jīng)對(duì)神經(jīng)元造成的損傷,而是旨在提供保護(hù)以防止進(jìn)一步的損傷并減緩身體機(jī)能的衰退。通常,效果有限,可能不是每個(gè)人的正確選擇。
- 針對(duì)個(gè)別癥狀的其他藥物,例如緩解痙攣的肌肉松弛劑或減少唾液分泌的藥物。
- 減少僵硬和不適并保持肌肉力量的物理療法
- 支持言語(yǔ)、吞咽和營(yíng)養(yǎng)
- 支持通信和移動(dòng)的工具和設(shè)備
- 呼吸支持
我們?nèi)绾问褂酶杉?xì)胞來(lái)了解肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)?
受肌萎縮側(cè)索硬化影響的細(xì)胞位于大腦和脊髓中,很難接近和仔細(xì)檢查患有這種疾病的人??茖W(xué)家們已經(jīng)使用干細(xì)胞開(kāi)發(fā)出在實(shí)驗(yàn)室中重建或“模擬”ALS 的方法。
特別是,誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞或iPS細(xì)胞正在許多研究 ALS 的實(shí)驗(yàn)室中使用。來(lái)自皮膚或血液的細(xì)胞可以被重新編程或“誘導(dǎo)”到類似胚胎的狀態(tài),然后可以被誘導(dǎo)成為體內(nèi)的任何細(xì)胞類型,包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和大腦和脊髓中發(fā)現(xiàn)的其他細(xì)胞類型。科學(xué)家們已經(jīng)從許多不同的 ALS 患者和健康個(gè)體中提取了 iPS 細(xì)胞。這些 iPS 細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中無(wú)限生長(zhǎng),可用于產(chǎn)生大量運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,這些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與它們的個(gè)體具有相同的基因組成。
科學(xué)家們正在使用干細(xì)胞來(lái):
了解肌萎縮側(cè)索硬化及其成因:科學(xué)家們正在研究導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元在肌萎縮側(cè)索硬化中惡化和死亡的內(nèi)部和周圍發(fā)生的情況,以及如何預(yù)防或阻止這種損害。他們正在研究為什么特定的基因突變會(huì)導(dǎo)致肌萎縮側(cè)索硬化,以及在沒(méi)有明確遺傳原因的散發(fā)性肌萎縮側(cè)索硬化患者身上發(fā)生了什么。科學(xué)家們還在研究神經(jīng)系統(tǒng)的不同細(xì)胞如何相互影響以及它們?nèi)绾闻c肌肉細(xì)胞連接。
改進(jìn)診斷工具:研究人員從許多不同的 ALS 患者中提取了 iPS 細(xì)胞,其中一些具有已知的遺傳原因,而另一些則沒(méi)有明確的原因??茖W(xué)家們正在尋找不同患者的共同點(diǎn)和獨(dú)特點(diǎn)。這些信息可能有助于找到更快診斷 ALS 的方法,并更好地預(yù)測(cè)個(gè)體疾病的進(jìn)展或?qū)μ囟ㄖ委煹姆磻?yīng)。
識(shí)別和測(cè)試新藥:運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元可以從大量 iPS 細(xì)胞中產(chǎn)生,這使科學(xué)家能夠篩選治療 ALS 的新藥。他們可以測(cè)試一種藥物是否能減緩運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞的退化,并比較具有不同 ALS 根本原因的患者之間的這種效果。
開(kāi)發(fā)用于治療ALS的基于細(xì)胞的方法:隨著能夠在實(shí)驗(yàn)室中生成神經(jīng)元的巨大進(jìn)步,科學(xué)家和醫(yī)生已經(jīng)探索了如何生成健康的神經(jīng)元來(lái)替換那些在 ALS 中惡化的神經(jīng)元。但這種方法存在重大障礙。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元需要被傳送到大腦和脊髓中的正確位置,一旦到達(dá)那里,它們就需要連接到現(xiàn)有的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)并向肌肉發(fā)出信號(hào)。
鑒于這些挑戰(zhàn),目前正在測(cè)試的基于細(xì)胞的方法旨在通過(guò)為現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)或通過(guò)減少大腦和脊髓組織中的炎癥來(lái)減緩 ALS 的進(jìn)展。下一節(jié)將進(jìn)一步探討這些類型的細(xì)胞療法。
干細(xì)胞治療漸凍癥的作用機(jī)制是什么?
替代運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元
目前,還沒(méi)有旨在替代 ALS 中死亡的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的臨床試驗(yàn)。如上所述,研究人員可以在實(shí)驗(yàn)室中生成運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,以及受 ALS 影響的其他細(xì)胞類型。然而,將替代運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元運(yùn)送到正確的位置以及與肌肉和其他神經(jīng)元建立正確的連接存在重大挑戰(zhàn)。盡管如此,事實(shí)證明,干細(xì)胞衍生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元在尋找和測(cè)試 ALS 新藥方面非常有價(jià)值。
支持現(xiàn)有的神經(jīng)元
有許多試驗(yàn)使用干細(xì)胞來(lái)嘗試減緩ALS的疾病進(jìn)展。這些通常使用從骨髓中提取的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞( MSC;有時(shí)稱為間充質(zhì)干細(xì)胞),在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng),然后移植到腦脊髓液 (CSF) 中。在某些情況下,研究人員報(bào)告說(shuō)可能會(huì)有一些積極的影響——然而,這些試驗(yàn)中的大多數(shù)都側(cè)重于測(cè)試少數(shù)患者的安全性,任何觀察到的益處仍需要在后期試驗(yàn)中得到證實(shí)。
這些細(xì)胞如何幫助減緩 ALS 的進(jìn)展?一些 MSCs 已被證明可以產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,即支持神經(jīng)元生長(zhǎng)和存活的蛋白質(zhì)。它們還可能有助于減輕炎癥。這些細(xì)胞只能維持幾個(gè)月,所以這個(gè)過(guò)程需要重復(fù)。
還有一項(xiàng)使用神經(jīng)祖細(xì)胞(大腦特異性干細(xì)胞)的試驗(yàn)正在進(jìn)行中,這些細(xì)胞經(jīng)過(guò)基因工程改造可釋放一種稱為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子或 GDNF 的支持因子,支持運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活和生長(zhǎng)。這些細(xì)胞旨在為患者的一生釋放 GDNF。
減少炎癥:“Tregs”
炎癥伴隨著ALS中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的死亡,并且隨著時(shí)間的推移可能會(huì)增加損傷。醫(yī)生們正在測(cè)試一種基于細(xì)胞的方法,該方法利用人體的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(也稱為 Tregs),它具有減少炎癥和支持組織損傷后愈合的作用?;颊咦约旱腡reg 被取出,在體外增加數(shù)量,然后返回患者體內(nèi),以觀察它們是否會(huì)減緩肌萎縮側(cè)索硬化的進(jìn)展。
干細(xì)胞療法治療肌萎縮側(cè)索硬化的臨床現(xiàn)狀如何?
截止2022年11月,在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗(yàn)注冊(cè)庫(kù)clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊(cè)的有關(guān)干細(xì)胞治療漸凍癥的臨床研究項(xiàng)目有46項(xiàng)。
臨床試驗(yàn)一:2022年,西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的干細(xì)胞療法,使用干細(xì)胞支持通過(guò)血腦屏障的保護(hù)性蛋白質(zhì)。這種干細(xì)胞和基因聯(lián)合治療可能會(huì)保護(hù)肌萎縮側(cè)索硬化患者ALS脊髓中的患病運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,肌萎縮側(cè)索硬化是一種致命的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,就是大家熟知的漸凍癥。
西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心團(tuán)隊(duì)表明,此次是該類型干細(xì)胞的首次臨床研究,證明對(duì)人體是安全的。
這項(xiàng)研究發(fā)表在近日《Nature Medcine》上。
總結(jié):研究表明用GDNF轉(zhuǎn)導(dǎo)的人神經(jīng)祖細(xì)胞(CNS10-NPC-GDNF)分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞可以保護(hù)脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,在動(dòng)物模型中是安全且有效的。
在1/2a期臨床研究(NCT02943850)中,CNS10-NPC-GDNF被移植到18名ALS參與者的腰椎中。主要安全性終點(diǎn)在1年時(shí)達(dá)到,與未治療腿相比,治療腿的移植對(duì)運(yùn)動(dòng)功能沒(méi)有負(fù)面影響。對(duì)死于疾病進(jìn)展的13名參與者的組織分析顯示移植物存活和GDNF產(chǎn)生。
這項(xiàng)研究表明,在移植后長(zhǎng)達(dá)42個(gè)月的時(shí)間里,給予一次工程神經(jīng)祖細(xì)胞可以為ALS患者脊髓提供新的支持細(xì)胞和GDNF。
臨床試驗(yàn)二:最近終于又有點(diǎn)好消息,2022年11月7日,頭腦風(fēng)暴細(xì)胞療法公司在2022年NEALS會(huì)議上(美國(guó)東北肌萎縮側(cè)索硬化癥聯(lián)盟)展示一張題為“基于基線ALSFRS-R狀態(tài)的NurOwn期數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析闡明了治療結(jié)果”的海報(bào),其中包含NurOwn安慰劑對(duì)照3期肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)試驗(yàn)的新分析,解釋了ALS功能評(píng)定量表(ALSFRS-R)的局限性,并提供了具有臨床意義的治療效果的證據(jù)。
相關(guān)閱讀:間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療肌萎縮側(cè)索硬化癥的3期臨床研究
該海報(bào)作者是頭腦風(fēng)暴公司的副總裁兼首席研發(fā)官Stacy Lindborg博士,馬塞諸塞州總醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)主任、哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)教授Merit Cudkowicz等。
如何查詢干細(xì)胞療法治療肌萎縮性側(cè)索硬化癥臨床研究進(jìn)展
例如美國(guó)國(guó)家ALS注冊(cè)機(jī)構(gòu)或英格蘭、威爾士和北愛(ài)爾蘭的MND注冊(cè)機(jī)構(gòu)。
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美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院最大臨床試驗(yàn)注冊(cè)庫(kù)www.clinicaltrials.gov。
霍金曾在干細(xì)胞展望紀(jì)錄片中表示,“醫(yī)學(xué)界的新時(shí)代已經(jīng)近在眼前,新時(shí)代里,人體任何疾病都可醫(yī)治,全靠我們體內(nèi)那些擁有異能的細(xì)胞,它們叫干細(xì)胞。”霍金是一名漸凍癥患者,這類疾病尚缺乏有效治療手段,許多科學(xué)家將希望寄托于干細(xì)胞。
事實(shí)上干細(xì)胞治療漸凍癥已有幾十年的研究歷史,期待著干細(xì)胞治療為漸凍癥病人“解凍”,釋放他們被禁錮的身心?;艚鸬娜松?jīng)歷,必將和他取得的物理學(xué)成就那樣激勵(lì)一代又一代人勇敢生活,不懼疾病,戰(zhàn)勝病魔與困難。
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