自閉癥譜系障礙[ASD] 是一組神經發(fā)育障礙，始于兒童早期，影響發(fā)育、溝通、社交互動和行為，并持續(xù)終生。自閉癥譜系障礙的確切原因尚不清楚，但它涉及遺傳、環(huán)境和生物風險因素的復雜關聯(lián)。常見癥狀包括目光接觸不良、難以閱讀非語言線索、言語和認知缺陷、重復行為以及對日常活動的依賴。

自閉癥譜系障礙的治療方法

自閉癥譜系障礙（ASD）的發(fā)生率在過去幾年中成倍增加。它帶來了巨大的社會經濟負擔，并影響受影響個人以及看護者/家庭的生活質量。到目前為止，尚未找到治愈ASD的方法。然而，個體癥狀可以通過藥物和康復治療來控制，包括應用行為分析[ABA]、職業(yè)治療、言語治療等。

在過去的十年中，人們進行了廣泛的研究，以建立標準的治療護理，不僅可以控制癥狀，還可以解決自閉癥譜系障礙的潛在病理學問題。其病理包括神經連接缺陷、神經遷移、興奮抑制網絡、樹突形態(tài)異常、神經免疫紊亂、氧化應激、鈣信號傳導等。干細胞移植在通過各種旁分泌機制或直接細胞替代受損/丟失的細胞來解決這些病理學方面顯示出巨大的潛力。

干細胞移植作為治療自閉癥譜系障礙的新型策略

干細胞移植正在成為自閉癥的潛在治療策略。我們之前發(fā)表的概念驗證研究顯示了干細胞移植對自閉癥譜系障礙的有益效果。這項研究顯示了干細胞移植在更大樣本量的自閉癥患者中的效果。

方法：254名根據DSMV標準診斷為ASD的患者參加了這項開放標簽非隨機研究。干預措施包括自體骨髓單核細胞鞘內移植和神經康復。

在平均7.50個月的隨訪中，對所有癥狀變化進行百分比分析。使用Wilcoxon符號秩檢驗對結果指標、印度自閉癥評估量表[ISAA]和兒童自閉癥評定量表[CARS]的變化進行統(tǒng)計分析。對86名患者在干預前和干預后6個月進行的正電子發(fā)射斷層掃描[PET CT]大腦掃描進行比較分析，以監(jiān)測細胞水平的結果。使用T檢驗對標準化攝取值的變化進行統(tǒng)計評估。

結果

共有254例患者接受了干預，其中男性223例，女性31例[比例7.2：1]，年齡范圍2至34歲（表1）。

對平均隨訪7.5個月的癥狀變化進行百分比分析，發(fā)現(xiàn)86.53%的人表現(xiàn)出坐姿耐受性改善，84.12%的人表現(xiàn)出命令跟隨能力改善，80.87%的人注意力和集中力有所改善，80.15%的人眼神交流有所改善，67.3%的人在社交互動方面有所改善，67.07%的人表現(xiàn)出多動癥減少，61.35%的人在言語方面有所改善，60%的人在溝通方面有所改善，58.42%的人表現(xiàn)出自傷行為減少，56.22%的人表現(xiàn)出攻擊性減少，53.27%的人表現(xiàn)出刻板行為減少[圖1]。

通過對細胞移植后隨訪時ISAA和CARS量表評分的分析發(fā)現(xiàn)，94.48%的患者在ISAA上表現(xiàn)出積極的變化，而95.27%的患者在CARS上表現(xiàn)出改善的評分。

統(tǒng)計結果

使用Wilcoxon Signed Rank檢驗對數據進行統(tǒng)計分析，顯著性水平為P≤0.05，觀察到ISAA和CARS的改進具有統(tǒng)計顯著性[表2]。

影響干細胞移植治療自閉癥結果的因素

基于ISAA的嚴重性：我們根據ISAA上疾病的嚴重程度進行了亞組分析[圖2]。病例分為ISAA評分：70-106[輕度]、ISAA評分：106-153[中度]和ISAA評分>153[重度]。嚴重自閉癥組中只有2名患者也出現(xiàn)了好轉。

年齡：在對ISAA和CARS進行年齡分析時，均顯示出90%以上的改善。結果發(fā)現(xiàn)年齡越小效果越好?！灸挲g小于10歲改善95%以上】【圖3]。

性別：根據患者性別分析ISAA和CARS的結果，發(fā)現(xiàn)女性患者數量少于男性患者。兩組都表現(xiàn)出類似的改善[圖4]。因此，性別并不影響干預后的結果。

從診斷到干預的持續(xù)時間：我們根據從診斷到干預的持續(xù)時間分析了ISAA和CARS的評分。據觀察，與診斷后5年后接受干預的患者相比，診斷后5年內接受干預的患者表現(xiàn)出更多改善，圖5。

FDG-PET CT掃描腦部對比分析

86名患者的家長同意在干預6個月后重復進行FDG-PET CT掃描以進行比較分析。干預前，這些患者的FDG-PET/CT掃描顯示雙側內側顳葉皮層、丘腦和小腦的代謝活動降低[代謝減退]。此外，它們還表現(xiàn)出尾狀頭、殼核、眶額皮質和前額葉皮質的代謝活動增加（代謝亢進）。

干細胞移植六個月后，所有患者的大腦活動均得到改善。此前，代謝低下區(qū)域[內側顳葉皮質、丘腦和小腦]顯示FDG攝取增加，而代謝亢進區(qū)域[尾狀頭、殼核、眶額皮質和前額葉皮質]顯示FDG攝取減少（圖6）。在進行T檢驗時，發(fā)現(xiàn)干預前后這些區(qū)域的平均SUV出現(xiàn)了統(tǒng)計學上的顯著變化[P<0.05]。

A.頂行：標有箭頭的藍色區(qū)域表明代謝低下。B. 下排：用箭頭標記的綠色區(qū)域表明細胞移植后新陳代謝得到改善。

討論

干細胞移植作為自閉癥等神經系統(tǒng)疾病的治療方式最近引起了廣泛關注。盡管自閉癥是一種多因素疾病，但多種病因都與神經發(fā)育途徑缺陷有關。干細胞移植可以解決自閉癥的核心神經病理學問題。

干細胞移植治療自閉癥的作用機制

骨髓來源的細胞迄今為止已成為神經系統(tǒng)疾病細胞移植的理想來源，因為它們能夠在體外和體內分化成神經細胞（神經元和神經膠質細胞）。給藥后，這些細胞會遷移并歸巢到功能異常的大腦區(qū)域。隨著分化，它們產生旁分泌因子，刺激和增強內源性潛伏細胞的神經保護和恢復過程。它們釋放血管內皮生長因子[VEGF]、腦源性神經營養(yǎng)因子[BDNF]和膠質細胞源性神經營養(yǎng)因子[GDNF]等生長因子，在神經損傷修復中發(fā)揮關鍵作用。

實驗研究表明，骨髓來源的細胞釋放血管生成因子，并通過分化為內皮細胞來促進血管生成。這可以逆轉缺氧并增加大腦的血液和氧氣供應。這些細胞還分泌外泌體，可能有助于功能恢復。

在我們目前的研究中，我們對254名ASD患者進行了自體BMMNC治療。這些細胞的選擇是基于它們的高分化潛力以及上述骨髓細胞減輕與自閉癥相關機制的能力。這些細胞是造血干細胞[HSC]、間充質干細胞[MSC]、內皮祖細胞[EPC]和非常小的胚胎樣干細胞[VSEL]的混合物。因此，它們提供了所有細胞的累積效益，這比單個亞組分更有優(yōu)勢。它們的安全性和有效性已在其他無法治愈的神經系統(tǒng)疾病中得到證實。

干細胞移植治療自閉癥的給藥途徑

在這項研究中，我們通過鞘內注射BMMNC，因為與其他給藥途徑相比，這是一種相對微創(chuàng)且有效的手術。自閉癥患者血腦屏障滲透性的改變進一步允許移植細胞遷移到有炎癥的大腦區(qū)域并進行修復過程。在靜脈內給藥的情況下，肺通道是主要障礙。施用的細胞被困在肺部，影響到達目標器官的細胞體積。

臨床發(fā)現(xiàn)

本研究采用ISAA和CARS來評估細胞移植的治療效果。

ISAA是專門為印度自閉癥患者群體開發(fā)的，旨在量化癥狀的嚴重程度并能夠測量相關殘疾。它有40個項目，分為6個領域，專門針對自閉癥患者所經歷的困難。它將癥狀按照強度升序從1到5進行分級。

• 分數<70表示沒有自閉癥，70-106表示輕度自閉癥，107-153表示中度自閉癥，>153表示重度自閉癥。

然而，CARS是一種評估工具，它根據自閉癥通常受影響的14個領域以及對自閉癥特征印象的一個一般類別來評估。

• 行為分數低于30表示沒有自閉癥，30-36.5表示輕度或中度自閉癥，高于36.5表示重度自閉癥。ISAA和CARS的準確性、可靠性和有效性均已在印度人群中進行了測試，并被證明是合適的。

這項研究的結果顯示，ISAA和CARS以及癥狀改善具有統(tǒng)計學上的顯著改善。據觀察，患者的年齡影響干預的結果。與5歲以上的兒童相比，5歲以下的兒童表現(xiàn)出更多的改善，這表明干預措施在較年輕的ASD人群中效果更好。還觀察到，在診斷后5年內接受細胞移植的患者表現(xiàn)出更多的改善，這表明他們越早接受細胞移植，結果就越好。因此，在年輕時進行早期干預可以使自體干細胞移植在自閉癥中獲得最佳益處。在這項研究中，沒有考慮基于CARS的嚴重程度，因為CARS中不包括少數認知成分，例如注意力不集中、反應延遲、異常記憶或學者能力。根據ISAA，無論嚴重程度如何，患者的病情都有所改善。此外，兩種性別都顯示出顯著的進步。

客觀神經影像學

FDG PET CT大腦掃描被用作接受多劑量細胞移植的患者的額外結果測量。它用于監(jiān)測細胞水平干預的效果。這種功能性神經影像技術利用18-FDG來研究大腦的代謝活動。我們對86名患者進行了FDG PET CT掃描腦部的比較研究，結果證明了其對新陳代謝的平衡作用。代謝低下的區(qū)域顯示代謝增加，而代謝亢進的區(qū)域顯示代謝減少。

神經康復對干預結果的影響

神經康復在這項研究的結果中起著至關重要的作用。這項研究中的大多數患者都就讀于特殊學校，并自診斷以來一直在接受康復治療。有證據表明神經康復可以上調神經可塑性。然而，據觀察，干細胞移植和神經康復相結合所表現(xiàn)出的改善更多且更快實現(xiàn)。因此，可以假設，由于兩種干預措施的協(xié)同作用，這些患者的功能恢復得以實現(xiàn)。

不良事件監(jiān)測

在這項研究中，254名患者中有30名有異常腦電圖和癲癇病史。這些患者在接受細胞移植之前接受了預防性抗癲癇藥物。只有5名患者在使用藥物進行干預后出現(xiàn)癲癇發(fā)作。癲癇發(fā)作的發(fā)生并不影響這些患者的干預結果。

結論

在這項研究中，鞘內注射自體干細胞聯(lián)合神經康復治療自閉癥譜系障礙被發(fā)現(xiàn)是安全有效的。年齡較小[<10歲] 和診斷時間較短 [<5年] 的患者的干預結果明顯更好。這表明年輕時的早期干預可以改善這些患者的生活質量并幫助他們融入主流生活方式。患者的臨床改善也與細胞移植后PETCT掃描的客觀代謝改善相關。

干細胞移植與神經康復相結合可作為自閉癥譜系障礙的治療策略。它解決了神經功能異常的核心問題，并導致癥狀顯著改善。這項研究有助于推動干細胞治療自閉癥譜系障礙領域的研究進展。

參考資料：Sharma AK, Gokulchandran N, Kulkarni PP, Sane HM, Sharma R, Jose A, Badhe PB. Cell transplantation as a novel therapeutic strategy for autism spectrum disorders: a clinical study. Am J Stem Cells. 2020 Dec 25;9(5):89-100. PMID: 33489466; PMCID: PMC7811933.

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