全球每年有超過5000萬人遭受創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)的困擾,干細胞治療為這一致命性疾病帶來了新的希望。
干細胞治療創(chuàng)傷性腦損傷:安全可行嗎?近10年臨床研究案例盤點
近日,Masih Saboori等研究團隊在ELSEVIER旗下《Clinical Neurology and Neurosurgery》期刊發(fā)表了一篇系統(tǒng)性綜述,全面回顧了近10年利用干細胞治療TBI的臨床試驗案例。該分析涵蓋了11項研究、402名受試者的數(shù)據(jù),為干細胞治療TBI的安全性和有效性提供了迄今為止最全面的證據(jù)支持。
創(chuàng)傷性腦損傷是由外部物理力量對大腦造成的損傷,可能導(dǎo)致永久性或暫時性神經(jīng)損傷,引發(fā)嚴重的身體、認知和情感障礙。全球每年有約5000萬患者受到TBI困擾,它不僅導(dǎo)致高死亡率,更是造成長期殘疾的主要原因之一。

01 TBI的疾病負擔(dān)與治療挑戰(zhàn)
TBI根據(jù)病理生理學(xué)分為兩個階段:第一階段是機械損傷,發(fā)生在外力暴露時;第二階段在創(chuàng)傷事件發(fā)生后幾小時內(nèi)開始,是一系列分子和細胞事件,導(dǎo)致腦組織進一步損傷(包括炎癥、壞死和細胞死亡)。
2016年全球數(shù)據(jù)顯示,急性TBI發(fā)病率近2700萬例,而腦外傷引起的慢性并發(fā)癥高達5550萬例。TBI嚴重影響患者生活質(zhì)量,給醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來巨大負擔(dān)。
傳統(tǒng)觀點認為中樞神經(jīng)系統(tǒng)無法再生或損傷后不會自我更新,但干細胞和神經(jīng)再生的相關(guān)研究逐漸改變了這一觀點。在TBI患者中,神經(jīng)功能的恢復(fù)主要取決于完整神經(jīng)元的代償以及神經(jīng)干細胞的分化和遷移。
02 干細胞治療創(chuàng)傷性腦損傷的潛力與機制
干細胞治療TBI展現(xiàn)出多方面潛力:
多向分化潛力:間充質(zhì)干細胞(MSCs)能分化為多種細胞類型,包括神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞,為受損組織提供直接的細胞補充和再生支持,促進神經(jīng)結(jié)構(gòu)的重建。
免疫調(diào)節(jié)能力:它們具有低免疫原性,不易引起宿主排斥反應(yīng),并能有效抑制炎癥反應(yīng),減少神經(jīng)細胞死亡,并抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成。
旁分泌效應(yīng):MSC分泌多種生物活性分子,如神經(jīng)營養(yǎng)因子、細胞因子和外泌體。這些外泌體攜帶著mRNA、miRNA等物質(zhì),能促進血管生成,抑制細胞凋亡,減少神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成,并刺激軸突再生。

多年來,人們一直認為中樞神經(jīng)系統(tǒng)無法再生或損傷后不會自我更新,而干細胞和神經(jīng)再生的相關(guān)研究逐漸改變了這一觀點。在TBI患者中,神經(jīng)功能的恢復(fù)主要取決于完整神經(jīng)元的代償以及神經(jīng)干細胞的分化和遷移。因此,干細胞療法可能是促進TBI患者神經(jīng)功能恢復(fù)一種有前途且新穎的方法。
03 近10年臨床研究概況
Saboori等人的綜述通過檢索Cochrane圖書館、Web of Science、SCOPUS、PubMed和Google Scholar等數(shù)據(jù)庫,最終納入11項符合標(biāo)準的研究(2013年1月-2023年6月發(fā)表),總樣本量為402名受試者(249個干細胞移植病例和153個對照受試者),年齡范圍2-75歲,以中青年群體為主(圖1)。

所有納入研究均未報告嚴重不良事件,移植后臨床、放射學(xué)或生化標(biāo)志物均得到不同程度改善。
04 臨床試驗中使用的干細胞類型
再生醫(yī)學(xué)使用的不同細胞類型中,一些細胞類型(例如間充質(zhì)干細胞)被廣泛使用,因為它們易獲得、易處理和易管理,不良事件和倫理問題幾乎沒有,且在臨床前或臨床研究中提供了更好結(jié)果。

綜述中發(fā)現(xiàn)最常用的細胞類型是:
- 改良的骨髓間充質(zhì)干細胞:1項研究應(yīng)用了同種異體修飾的BM-MSCs
- 骨髓單核細胞(BMMNCs):7項研究應(yīng)用了自體BMMNCs
- 臍帶間充質(zhì)干細胞(UC-MSCs):2項研究應(yīng)用了同種異體UC-MSCs
- 神經(jīng)干細胞(NSCs):1項研究應(yīng)用了自體NSCs
05 治療策略:移植途徑與細胞數(shù)量
目前干細胞移植常用的方式包括:鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)、動脈內(nèi)和病灶內(nèi)。該綜述中有5項研究采用了鞘內(nèi)移植;3項研究采用了靜脈注射;1項研究采用了鞘內(nèi)移植+靜脈給藥;1項研究采用病灶內(nèi)給藥;1項研究采用了動脈(頸動脈)+靜脈內(nèi)給藥。

關(guān)于移植細胞數(shù)量,結(jié)果并不一致,其中最少細胞數(shù)為2*106/kg,最多細胞數(shù)為46*106/kg。在11項研究中,移植1次細胞的有6項,移植2-4次細胞的有5項(表2)。
06 臨床療效與功能改善
多項臨床研究和案例報告表明,干細胞治療腦外傷具有顯著的效果。
一項針對6名TBI患者的研究發(fā)現(xiàn),接受臍帶間充質(zhì)干細胞移植后,患者多個方面獲得改善:
- FIM量表評分:6名患者的運動和認知評分均顯著增加,其中認知評分在術(shù)后1個月后提升明顯
- MAS評分:6名患者兩側(cè)評分均顯著下降,表明肌肉痙攣得到緩解
- MRC評分:6名患者肌肉力量量表評分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增強
- KPS評分:顯著提高,表明患者生活質(zhì)量得到改善
該研究采用三種途徑(鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi))和多次UC-MSCs移植,可靶向所需區(qū)域,與其他研究中單一靜脈移植相比,這種聯(lián)合方法更具優(yōu)勢。
06 臨床療效與功能改善
多項臨床研究和案例報告表明,干細胞治療腦外傷具有顯著的效果。
一項針對6名TBI患者的研究發(fā)現(xiàn),接受臍帶間充質(zhì)干細胞移植后,患者多個方面獲得改善:
- FIM量表評分:6名患者的運動和認知評分均顯著增加,其中認知評分在術(shù)后1個月后提升明顯
- MAS評分:6名患者兩側(cè)評分均顯著下降,表明肌肉痙攣得到緩解
- MRC評分:6名患者肌肉力量量表評分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增強
- KPS評分:顯著提高,表明患者生活質(zhì)量得到改善
該研究采用三種途徑(鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi))和多次UC-MSCs移植,可靶向所需區(qū)域,與其他研究中單一靜脈移植相比,這種聯(lián)合方法更具優(yōu)勢,詳細數(shù)據(jù)見表3。

總 結(jié):干細胞治療創(chuàng)傷性腦損傷已從理論探索逐步走向臨床實踐。近10年臨床研究表明,這一療法安全性良好,未見嚴重不良事件報告,且在改善神經(jīng)功能方面展現(xiàn)出顯著潛力。
隨著更大規(guī)模、設(shè)計更嚴謹?shù)呐R床試驗開展,以及干細胞技術(shù)的不斷創(chuàng)新,相信干細胞治療將為TBI患者帶來新的康復(fù)希望。
參考資料:
Masih Saboori、Ali Riazi、Mohammadreza Taji、Ghasem Yadegarfar. Traumatic brain injury and stem cell treatments: A review of recent 10 years clinical trials.Clinical Neurology and Neurosurgery 239 (2024) 108219.
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