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干细胞治疗脊髓损伤效果如何?看看这些案例

日期: 2021-02-24
浏览次数: 593

       近年来,脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)发生率呈现逐年增高的趋势。脊髓损伤是脊柱损伤最严重的并发症,往往导致神经元死亡、功能性运动和感觉丧失,引起损伤面以下躯体感觉与功能的严重障碍,丧失生活自理能力。由于脊髓损伤所导致的社会经济损失,针对脊髓损伤的预防、治疗和康复已成为当今医学界的一大课题。


       脊髓再生是一个受多因素制约的复杂过程,干细胞在治疗脊髓损伤方面表现出了很多突出的优点,为脊髓损伤的康复带来新思路。干细胞移植可以在实验上修复脊髓损伤,促进神经营养因子和抗炎症细胞因子的数量,促进神经组织再生和血管形成[1]


干细胞治疗脊髓损伤效果如何?看看这些案例

图片来源网络



01 神经干细胞疗法相关案例



       神经干细胞是一类能够向神经谱系定向分化的多能干细胞,具备自我更新能力并可以在体外扩增培养。在2011年,美国加利福尼亚州的研究者率先将神经干细胞移植疗法用于脊髓损伤临床试验[2]。研究结果显示,接受神经干细胞移植治疗的7例完全性脊髓损伤患者中有4例患者的感觉功能基本恢复,接受神经干细胞移植治疗的5例不完全性脊髓损伤患者中有2例患者的感觉功能基本恢复。


       2013年,郑州大学附属郑州市中心医院神经外科的研究团队为了探讨神经干细胞移植治疗脊髓损伤的效果,纳入的18例患者采用了神经干细胞移植治疗。该研究对所有患者的手术前、手术后神经功能的情况进行评价分析。临床结果显示,手术后共有17例患者的症状得到改善[3]


       另一项国内研究选取2013年12月至2015年1月期间收治的35例脊髓损伤患者为研究对象,应用脊髓探查和损伤局部神经干细胞移植结合的手术方法进行治疗。手术后6个月,患者的运动、痛觉和轻触觉等比手术前均有显著改善[4]


干细胞治疗脊髓损伤效果如何?看看这些案例

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       上述的临床试验结果显示神经干细胞移植能够明显改变患者的感觉、运动、排汗等功能,使患者的神经功能得到明显的改善,有利于患者康复及生活质量的提高。



02 间充质干细胞疗法相关案例



       在脊髓损伤的临床研究中应用最广的是间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)。间充质干细胞修复脊髓损伤的机制可能在于其能够分泌神经营养因子,促进血管再生,抑制炎症反应,并产生旁分泌效应促进宿主细胞的神经保护作用。


       在2005年,国际上就有研究团队将脐带间充质干细胞移植到脊髓受损的37岁患者脊髓损伤区,细胞移植41天后,患者运动和感觉功能明显改善,1年后随访发现脐带间充质干细胞移植治疗脊髓损伤是安全的[5]


       2006年,有研究者报道了间充质干细胞治疗2例慢性脊髓损伤的初步临床结果[6], 1例19岁男性截瘫患者和另1例21岁女性四肢瘫患者,接受治疗6个月后运动平面和感觉平面都有所恢复。


       2011年,国内学者给22例脊髓损伤患者鞘内注射脐带间充质干细胞,治疗后1个月,患者的痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均较治疗前有明显升高[7]


       2012年,有研究者从10个脊髓损伤患者的髂骨中获得间充质干细胞,经过培养后直接注射到患者的损伤部位,6个月后发现有3个患者的活动能力及电生理表现都有改善,说明自体间充质干细胞移植对治疗脊髓损伤有效[8]


干细胞治疗脊髓损伤效果如何?看看这些案例

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       在国内,2013年研究者将患者自体间充质干细胞移植到完全性、慢性的颈段脊髓损伤部位。在40例受试者中,试验组患者的功能相比对照组明显恢复,且在随访的6个月中无肿瘤发生迹象[9]


       同年,国内某研究团队将脐带间充质干细胞通过鞘内或脑室注射的方式移植到25例脊髓损伤患者体内,患者自主神经和躯体感觉在术后12个月有不同程度的恢复[10]


       另外,2016年国内研究者将脐带间充质干细胞注射到28例脊髓损伤患者的脊髓损伤区,同时结合运动功能训练,发现脐带间充质干细胞治疗无严重不良反应发生,15例患者的运动功能得到有效改善,12例患者部分改善[11]



03 两种干细胞疗法的对比



       尽管干细胞移植治疗脊髓损伤是目前神经再生医学最有应用前景的治疗手段,但不同种类干细胞的生物特性及生理功能各异。目前,用于治疗脊髓损伤的干细胞主要包括神经干细胞、间充质干细胞、胚胎干细胞和诱导多能干细胞等。


       研究已表明,移植神经干细胞到受损的脊髓组织可有效促进机体功能恢复,并且是相对安全的。但间充质干细具有来源容易、生物学作用广泛、无伦理问题和免疫原性低等优点,在特定的环境诱导下可以分化为神经细胞,促进神经组织的修复,改善脊髓损伤大鼠的神经功能。研究虽获得了满意的疗效,但存在干细胞分化效率较低等问题[12]


       科学研究发现将间充质干细胞移植到脊髓损伤的动物模型中,可以观察到动物的症状得到了有效改善,而且治疗效果也比较令人满意。间充质干细胞移植可以有效改善脊髓损伤后遗症患者多项神经功能,其神经功能恢复程度要优于康复治疗和伤后自行恢复这两种情况。


       2016年,济南军区总医院科学家对比了神经干细胞和骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤效果与机制,他们发现脊髓损伤大鼠通过静脉注射神经干细胞(NSCs)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)均能改善运动功能,但NSCs治疗效果更为明显,应将两种方法结合起来,进一步提高治疗效果[13]。 


       干细胞疗法只是研究人员为改进每年全球约500,000例脊髓损伤的治疗方法而进行的众多测试之一。目前,临床研究与转化才刚刚起步,关于干细胞治疗脊髓损伤的疗效如何,仍然需要更多临床数据的支持。


       尽管如此,干细胞治疗在重新构筑损伤脊髓的功能恢复方面已经展现出了巨大的潜力。相信在广大学者的不懈努力下,干细胞有可能在脊髓损伤治疗这一世界医学难题中发挥重要作用,为广大脊髓损伤患者带来福音。



参考文献:


[1]李兆鹏, 刘建宇, 孔祥龙. 干细胞移植在治疗脊髓损伤中的研究进展[J]. 神经损伤与功能重建, 2013(05):60-63.

[2]Stem Cells, Provides Update on Its Phase I/II Study in Spinal Cord Injury, Stem Cells, Newark, Calif, USA, 2014.

[3]张辉, 娄永利, 闵有会, et al. 神经干细胞移植治疗脊髓损伤的临床研究[J]. 中国社区医师:医学专业, 2013(7):146-146.

[4]段建刚,赵斌,宋宇锋. 3 5例脊髓损伤患者神经干细胞移植临床疗效研究[J]. 中外医疗, 2016, 35(11):70-71.

[5]Kang K S , Kim S W , Oh Y H , et al. A 37-year-old spinal cord-injured female patient, transplanted of multipotent stem cells from human UC blood, with improved sensory perception and mobility, both functionally and morphologically: a case study[J]. Cytotherapy, 2005, 7(4):368-373.

[6]Moviglia G A , R Fernandez Viña, Brizuela J A , et al. Combined protocol of cell therapy for chronic spinal cord injury. Report on the electrical and functional recovery of two patients[J]. Cytotherapy, 2006, 8(3):202-209.

[7]刘静, 韩冬梅, 王志东, et al. Clinical analysis of umbilical cord mesenchymal stem cells in treatment of spinal cord injury%脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤临床分析[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2011, 006(004):564-570,576.

[8]Park J H , Kim D Y , Sung I Y , et al. Long-term Results of Spinal Cord Injury Therapy Using Mesenchymal Stem Cells Derived From Bone Marrow in Humans[J]. Neurosurgery, 2012, 70(5):1238-1247.

[9]Dai G , Liu X , Zhang Z , et al. Transplantation of autologous bone marrow mesenchymal stem cells in the treatment of complete and chronic cervical spinal cord injury[J]. Brain Research, 2013, 1533(Complete):73-79.

[10]Yao L , He C , Zhao Y , et al. Human umbilical cord blood stem cell transplantation for the treatment of chronic spinal cord injury Electrophysiological changes and long-term efficacy[J]. 中国神经再生研究:英文版, 2013, 008(005):397-403.

[11]Zhu H , Poon W , Liu Y , et al. Phase I-II Clinical Trial Assessing Safety and Efficacy of Umbilical Cord Blood Mononuclear Cell Transplant Therapy of Chronic Complete Spinal Cord Injury[J]. Cell Transplantation, 2016, 25(11):1925-1943.

[12]杨鹏.脊髓损伤的脐带间充质干细胞治疗的实验研究及临床不同治疗方案的疗效对比研究[J].中国实用神经疾病杂志,2017-04-01.

[13]赵锡武,刘鑫,et al.神经干细胞和骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤效果与机制对比[J].中国实用神经疾病杂志,2016,19(09).


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