肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS) 是一種神經(jīng)退行性疾?。ㄒ脖环Q為漸凍癥），其特征是上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的退化?；颊弑憩F(xiàn)出運(yùn)動(dòng)和額外運(yùn)動(dòng)癥狀。目前尚無(wú)治愈方法，這種疾病會(huì)在3-5年內(nèi)導(dǎo)致死亡，主要是由于呼吸衰竭。干細(xì)胞療法作為治療神經(jīng)退行性疾病的一種新的有前途的方法而興起。特別是，間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 似乎是最合適的干細(xì)胞類型，這要?dú)w功于它們?cè)诓煌瑢?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭斜憩F(xiàn)出的有益效果、易于獲得以及沒(méi)有倫理問(wèn)題。

在這篇綜述中，意大利研究人員重點(diǎn)關(guān)注干細(xì)胞移植治療肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的臨床試驗(yàn)的研究，以了解間充質(zhì)干細(xì)胞移植的潛在有益效果。臨床試驗(yàn)證明了間充質(zhì)干細(xì)胞移植在治療肌萎縮側(cè)索硬化癥患者中的可行性和安全性，因?yàn)闆](méi)有記錄到重大不良事件。但是，僅顯示了部分改進(jìn)。因此，需要更多的研究和試驗(yàn)來(lái)闡明間充質(zhì)干細(xì)胞在治療漸凍癥中的真正有效性。

目前治療漸凍癥的方法有哪些？

尚未開(kāi)發(fā)出能夠阻止疾病進(jìn)展的ALS治療方法。如今，只有2種藥物被食品和藥物管理局 (FDA) 批準(zhǔn)用于 ALS治療：利魯唑和依達(dá)拉奉。利魯唑是一種谷氨酸鹽拮抗劑，其作用機(jī)制尚不完全清楚，但已知可抑制谷氨酸鹽釋放，使電壓依賴性鈉通道失活，并干擾興奮性氨基酸受體激活后的細(xì)胞內(nèi)活動(dòng)。有趣的是，它能夠延長(zhǎng)ALS患者的生存期。Edaravone最近獲得FDA批準(zhǔn)，用作抗氧化劑。它被認(rèn)為是一種自由基清除劑，可以發(fā)揮其減少運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞氧化應(yīng)激的作用。

在開(kāi)發(fā)新的治療策略的背景下，干細(xì)胞療法在治療不同的神經(jīng)退行性疾病方面取得了可喜的成果。這種方法的假設(shè)是能夠分化成神經(jīng)元細(xì)胞的干細(xì)胞可以替代退化的神經(jīng)元。此外，干細(xì)胞能夠釋放不同的生長(zhǎng)因子，這些生長(zhǎng)因子可以創(chuàng)造促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)的微環(huán)境。在這方面，可以使用不同類型的干細(xì)胞，間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 代表最合適的類型。事實(shí)上，MSCs是多能、自我更新的干細(xì)胞，其特點(diǎn)是在體外易于獲取和擴(kuò)展，所有這些特性使間充質(zhì)干細(xì)胞成為細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)干細(xì)胞的良好來(lái)源。此外，作為成體干細(xì)胞，MSC不會(huì)面臨與使用胚胎干細(xì)胞相關(guān)的倫理問(wèn)題。

間充質(zhì)干細(xì)胞特性

1. 在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下，它們是塑料貼壁細(xì)胞。
2. 它們表達(dá)CD105、CD73和CD90，但不表達(dá)CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79alpha或CD19，以及 HLA-DR表面分子。
3. 它們能夠在體外分化成成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成軟骨細(xì)胞。

MSC可以從各種來(lái)源分離，例如骨髓、脂肪組織、臍帶和牙組織。此外，MSC可能分化為不同的譜系，例如神經(jīng)元細(xì)胞、成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞。

由于其所有有益特性，間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)在治療不同的神經(jīng)退行性疾病（例如帕金森病、阿爾茨海默病和多發(fā)性硬化癥）方面顯示出可喜的成果。

自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療漸凍癥患者是否可行？

事實(shí)上，間充質(zhì)干細(xì)胞干細(xì)胞療法的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以進(jìn)行自體移植，其中可以從同一患者身上獲得MSC。然而，有必要評(píng)估源自ALS患者的MSC是否可用于干細(xì)胞治療，以及是否能夠發(fā)揮與從健康供體獲得的MSC相同的作用。

一些研究發(fā)現(xiàn)，與健康的MSCs相比，來(lái)自ALS患者的MSCs表現(xiàn)出降低的特性。從ALS大鼠模型 SOD1?G93A中獲得的MSCs在體外顯示其神經(jīng)保護(hù)能力受損。Cho及其同事發(fā)現(xiàn)，ALS患者的MSCs顯示 Oct-4和Nanog以及營(yíng)養(yǎng)因子ANG、FGF-2、HGF、IGF-1、PIGF、SDF-1 α、TGF-β和VEGF的表達(dá)降低，但不是BDNF或ECGF。遷移能力也降低了。這表明來(lái)自健康供體的同種異體BMMSCs可能是MSC治療的更好選擇在ALS患者中。

干細(xì)胞治療漸凍癥的臨床試驗(yàn)

在www.clinicaltrials.gov上批準(zhǔn)和注冊(cè)的幾項(xiàng)臨床試驗(yàn)評(píng)估了MSCs在ALS患者中的管理，但只有其中一些結(jié)果可用并公布（表2)。特別是，使用的MSCs是BMMSCs、ADMSCs或同種異體沃頓氏膠質(zhì)衍生的MSCs，并且還使用了不同的給藥途徑以評(píng)估它們的安全性和可能的??應(yīng)用。

臨床試驗(yàn)一：I期臨床試驗(yàn)NCT01759797和NCT01771640證實(shí)了在ALS患者中靜脈和鞘內(nèi)注射BMMSCs的安全性和可行性。事實(shí)上，在間充質(zhì)干細(xì)胞移植后12個(gè)月的隨訪期間，既沒(méi)有嚴(yán)重不良事件的報(bào)告，也沒(méi)有報(bào)告大腦和脊髓MRI掃描的異常發(fā)現(xiàn)。然而，兩組患者的ALS功能評(píng)定量表 (ALS-FRS) 評(píng)分和用力肺活量 (FVC) 百分比均顯著降低，表明可以延緩漸凍癥病進(jìn)展。

臨床試驗(yàn)二：最近的開(kāi)放標(biāo)簽臨床試驗(yàn)NCT01363401確定了ALS患者兩次重復(fù)鞘內(nèi)注射自體BMMSC的安全性。事實(shí)上，僅觀察到短暫和輕微的不良事件，例如發(fā)熱、疼痛和頭痛，但在12個(gè)月的隨訪期間沒(méi)有記錄到嚴(yán)重的不良反應(yīng)。

臨床試驗(yàn)三：2期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)NCT01363401表明反復(fù)鞘內(nèi)注射BMMSCs是安全的，并且可能對(duì)ALS患者產(chǎn)生至少持續(xù)6個(gè)月的臨床益處。ALS患者被隨機(jī)分為接受利魯唑的對(duì)照組和除利魯唑外接受2次BMMSC注射的組。該研究證明沒(méi)有嚴(yán)重的治療相關(guān)不良事件。

臨床試驗(yàn)四：27名ALS患者參加了I期劑量遞增安全性試驗(yàn)NCT01609283。在該試驗(yàn)中，5種不同的劑量（從1×10⁷到兩劑1×10⁸細(xì)胞）的ADMSCs鞘內(nèi)給藥。結(jié)果表明，用ADMSCs進(jìn)行鞘內(nèi)治療似乎是安全的。然而，ALSFRS-R問(wèn)卷顯示所有接受治療的患者的疾病都在持續(xù)進(jìn)展。值得注意的是，一些患者報(bào)告了特定的輕微暫時(shí)性主觀臨床改善。

臨床試驗(yàn)五：鑒于臨床前研究表明神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)因子可提高ALS運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活率，在1/2期和2a期臨床試驗(yàn)NCT01051882和NCT01777646中，MSCs被誘導(dǎo)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子并鞘內(nèi)和/或肌內(nèi)植入ALS患者。發(fā)現(xiàn)該治療是安全且耐受性良好的。大多數(shù)不良反應(yīng)是輕微的和可逆的，不包括嚴(yán)重的不良事件。在記錄最多的不良事件中，他們報(bào)告了頭痛、發(fā)燒、嘔吐、腿部和背部疼痛以及頸部僵硬。他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室參數(shù)沒(méi)有顯著變化，例如血細(xì)胞計(jì)數(shù)、生化、腎、肝和甲狀腺功能。MRI在任何患者的注射部位均未顯示明顯的病理學(xué)。與治療前相比，在誘導(dǎo)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的MSCs移植后6個(gè)月內(nèi)，鞘內(nèi)或鞘內(nèi)和肌肉內(nèi)治療患者的FVC和ALSFRS-R評(píng)分的進(jìn)展率降低。87%被歸類為對(duì)ALSFRS-R和FVC有反應(yīng)者，在治療后6個(gè)月進(jìn)展斜率顯示至少25%的改善。有趣的是， NCT02881476試驗(yàn)證明了在ALS患者中鞘內(nèi)注射同種異體沃頓氏膠質(zhì)衍生的MSCs的安全性。

臨床試驗(yàn)六：另一項(xiàng)試驗(yàn) (?NCT02881489?) 表明，BMMSCs的鞘內(nèi)給藥是安全的，并且在一組患者中發(fā)揮了臨床益處。

臨床試驗(yàn)七：馬志尼等人評(píng)估了ALS患者脊髓內(nèi)植入自體BMMSCs的可行性和安全性。沒(méi)有患者出現(xiàn)主要不良事件，但僅記錄了可逆的輕微不良事件。此外，未觀察到脊髓體積的改變或異常細(xì)胞增殖的其他跡象。在輕微的不良反應(yīng)中，記錄了肋間疼痛照射和腿部感覺(jué)遲鈍，但沒(méi)有嚴(yán)重的不良反應(yīng)。MSC植入三個(gè)月后，在4名患者的下肢近端肌肉群中觀察到肌肉力量線性下降放緩的趨勢(shì)。此外，在2名患者中，同一肌肉群的力量略有增加。在MSC移植后，一些患者觀察到FVC和ALS-FRS的線性下降顯著減慢。沒(méi)有觀察到明顯的急性或晚期副作用，并且在長(zhǎng)期隨訪后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脊髓體積改變或異常細(xì)胞增殖。此外，4名患者的FVC和ALS-FRS評(píng)分下降顯著減緩，表明干細(xì)胞療法可用于治療漸凍癥。

臨床試驗(yàn)八：最近一項(xiàng)前瞻性、非隨機(jī)、開(kāi)放標(biāo)簽的I/IIa期臨床試驗(yàn)評(píng)估了自體BMMSCs在ALS治療中的安全性和有效性。鞘內(nèi)注射BMMSC后，大約三分之一的患者出現(xiàn)輕中度頭痛，與標(biāo)準(zhǔn)腰椎穿刺后觀察到的癥狀相似。沒(méi)有記錄到嚴(yán)重的不良事件。他們?cè)谝浦埠?個(gè)月觀察到ALS-FRS下降的減少，在某些情況下，這種下降會(huì)持續(xù)6個(gè)月。在大多數(shù)患者中，F(xiàn)VC值在9個(gè)月內(nèi)保持穩(wěn)定或高于70%。評(píng)估下肢和上肢肌肉力量的無(wú)力量表 (WS) 值在MSC給藥后3個(gè)月在75%的患者中保持穩(wěn)定。

臨床試驗(yàn)九：另一項(xiàng)研究評(píng)估了骨髓基質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)干細(xì)胞移植治療漸凍癥，并對(duì)患者進(jìn)行了一年的隨訪。該程序被證明是安全的；事實(shí)上，沒(méi)有患者因手術(shù)或嚴(yán)重并發(fā)癥而死亡。一名患者在植入后下肢出現(xiàn)暫時(shí)性惡化，幾周后有所改善。7例患者在移植后4個(gè)月病程穩(wěn)定，5例患者移植后穩(wěn)定8個(gè)月后病情惡化。研究表明，椎管內(nèi)注射骨髓來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞似乎是安全的。

此外，在12個(gè)月的隨訪后，與接受標(biāo)準(zhǔn)對(duì)癥治療的對(duì)照組相比，正常MSC和致力于神經(jīng)元分化的MSC的聯(lián)合給藥顯示能夠減緩疾病進(jìn)展。

然而，需要涉及更多患者隊(duì)列的更大規(guī)模研究才能獲得有意義的結(jié)果并真正了解基于MSC的干細(xì)胞療法的治療潛力。

結(jié)論

間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)在不同的臨床領(lǐng)域顯示出治療潛力。特別是，它們可能發(fā)揮作用，分化為特定細(xì)胞類型或通過(guò)釋放不同的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)因子。

臨床試驗(yàn)證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞移植的安全性，僅顯示ALS臨床評(píng)分的部分改善，并且僅其中一些證明在減緩疾病進(jìn)展方面有效果。出于這個(gè)原因，即使最初的結(jié)果可能表明間充質(zhì)干細(xì)胞移植可能對(duì)漸凍癥有益，但仍需要對(duì)更多患者進(jìn)行更多研究和試驗(yàn)，以獲得更重要的結(jié)果并更好地了解潛在的間充質(zhì)干細(xì)胞作用機(jī)制。

主要參考資料：

Gugliandolo A, Bramanti P, Mazzon E. Mesenchymal Stem Cells: A Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis? Stem Cells Int. 2019 Mar 10;2019:3675627. doi: 10.1155/2019/3675627. PMID: 30956667; PMCID: PMC6431432.

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