概述：我們使用人同種異體骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞在急性腦出血 (ICH) 患者群體中進(jìn)行了初步的I期劑量遞增、安全性和耐受性試驗。結(jié)果表明，靜脈注射同種異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腦出血患者是可行且安全的。

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介紹

腦出血 (ICH )是一種常見且致命的中風(fēng)亞型，其特征是出血進(jìn)入腦實質(zhì)并可能進(jìn)入腦室。ICH只占所有中風(fēng)的10-15%左右，但卻是最致命的亞型之一，不到50%的受影響患者在中風(fēng)后存活1年。ICH也不成比例地影響黑人和亞裔美國人。

導(dǎo)致腦出血的原因

腦出血的主要危險因素包括吸煙、大量飲酒和高血壓。神經(jīng)系統(tǒng)惡化最初是由血腫擴(kuò)張和占位效應(yīng)介導(dǎo)的，伴隨著功能性神經(jīng)組織的破壞和顱內(nèi)壓（ICP）的增加。此外，水腫、氧化應(yīng)激、伴有全身炎癥的神經(jīng)炎癥、局部小膠質(zhì)細(xì)胞激活和血腦屏障滲漏通常存在于ICH部位或周圍組織中。

早期腦出血的干預(yù)策略

早期腦出血干預(yù)策略包括氣管插管以保護(hù)和穩(wěn)定氣道以預(yù)防和可能治療吸入性肺炎、急性血壓控制、服用抗凝劑的患者的抗凝逆轉(zhuǎn)、ICP治療，以及在特定患者中，可能進(jìn)行神經(jīng)外科手術(shù)清除血腫或放置腦室外引流管（EVD）以實現(xiàn)腦脊液分流和降低ICP。

盡管有這些現(xiàn)有的腦出血干預(yù)策略，腦出血后的死亡率和發(fā)病率仍然很高。迄今為止，美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)的藥物和其他實驗療法的人體試驗未能產(chǎn)生能夠改善ICH結(jié)果的合適候選藥物。ICH觸發(fā)損傷相關(guān)的分子模式HMGB-TLR4通路炎癥、NLRC4焦亡的炎癥小體通路和NLRP3介導(dǎo)的中性粒細(xì)胞網(wǎng)沉著。在腦出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血和許多其他人類疾病，包括2019年冠狀病毒?。–OVID-19）和結(jié)直腸癌中，越來越多地觀察到外周血中性粒細(xì)胞-淋巴細(xì)胞比率（NLR）升高。

間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞（MSC）已證明在腦出血中具有多種潛在的治療益處，包括通過旁分泌介導(dǎo)的細(xì)胞因子、生長因子、細(xì)胞外囊泡和抗菌肽信號傳導(dǎo)實現(xiàn)再生、免疫調(diào)節(jié)和抗菌活性。MSC還表現(xiàn)出免疫逃避表型，并且可以從多種組織類型（例如骨髓、脂肪組織、臍帶）中分離出來。從臨床前動物模型和人類臨床研究獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)證實，間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)遞送時顯得相對安全，并且產(chǎn)生很少的不良事件（AE）。間充質(zhì)干細(xì)胞的功效已在多種疾病中進(jìn)行了評估，包括心力衰竭、移植物抗宿主病和克羅恩瘺病，其有效性水平各不相同。

腦出血患者可能會受益于間充質(zhì)干細(xì)胞治療，因為它有可能平衡有害的炎癥級聯(lián)反應(yīng)，抑制免疫細(xì)胞激活，并誘導(dǎo)血腫部位和全身受損細(xì)胞、神經(jīng)元和組織的再生。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腦出血：劑量遞增安全性和耐受性試驗

本研究的總體長期目標(biāo)是開發(fā)用于治療急性腦出血的間充質(zhì)干細(xì)胞療法。該試點研究的主要目的是確定對住院ICH患者在發(fā)病7天內(nèi)給予同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞療法的安全性和可行性。通過評估細(xì)胞輸注的耐受性和AE的發(fā)生來評估B干細(xì)胞治療的安全性。通過評估招募的難易程度以及與細(xì)胞制備和輸注相關(guān)的技術(shù)問題來評估可行性。還確定了使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療最近ICH的大型研究中用于未來結(jié)果評估的臨床參數(shù)和生物標(biāo)志物。

方法

資格標(biāo)準(zhǔn)包括非外傷性幕上血腫小于60mL和格拉斯哥昏迷評分大于5。所有患者均在神經(jīng)科學(xué)重癥監(jiān)護(hù)病房接受監(jiān)測，以了解間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞輸注的安全性和耐受性以及不良事件。我們還探索了使用細(xì)胞因子作為生物標(biāo)志物來評估對細(xì)胞療法的反應(yīng)。我們篩選了140名患者，將符合資格標(biāo)準(zhǔn)的9名患者分為三個劑量組：50萬個細(xì)胞/kg、100萬個細(xì)胞/kg和200萬個細(xì)胞/kg。補(bǔ)充圖1和補(bǔ)充表1中列出了報告試驗綜合標(biāo)準(zhǔn)圖和詳細(xì)的資格標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)果

患者人數(shù)

本研究納入2018年1月1日至2020年10月31日發(fā)病168小時內(nèi)發(fā)生急性ICH的患者。間充質(zhì)干細(xì)胞被靜脈注射給9名患者（5名女性，4名男性），平均年齡（范圍）為61（36-84）歲。表1總結(jié)了人口統(tǒng)計學(xué)和臨床??特征?。出于描述目的，患者按照入組順序獲得編號，并連續(xù)分配到三組中的一組，每組三人。根據(jù)模型 2 分割，ICH體積范圍為0.1至54.9mL（平均ICH體積為23.5mL）。5例ICH累及局部腦葉，其余則位于基底節(jié)或外囊深處。在三名患者中，ICH位于丘腦（圖1），在一名患者中，血腫位于多個腦結(jié)構(gòu)（即尾狀核、殼核和蒼白球）。平均而言，MSC在ICH后3天進(jìn)行注射。

間充質(zhì)干細(xì)胞輸注的耐受性和結(jié)果

輸注后患者生命體征保持穩(wěn)定。與基線值相比，輸注后15分鐘、30分鐘、1小時、1.5小時和2小時測量的收縮壓、舒張壓、心率、氧飽和度和體溫沒有顯著差異（圖2a）。

圖2b顯示了第0、1、2、3和7天測量的實驗室值。白細(xì)胞計數(shù)、總蛋白、肌酐和鉀均在正常生理范圍內(nèi)，第0天和第7天之間沒有明顯變化。在評估期間，葡萄糖和肌酐水平高于既定閾值，但每天變化不大。血小板計數(shù)是唯一從第0天到第7天表現(xiàn)出顯著增加的實驗室值。在第0天到第7天之間沒有觀察到GCS、NIHSS和mRS評分的重大變化（圖2c）。

報告了15項AE，其中9名患者中有4名經(jīng)歷了至少1項AE（表2）。2例AE (13.3%) 為輕度，7例 (46.7%) 為中度，6例 (40.0%) 為重度。只有一名患者出現(xiàn)了可能與MSC輸注相關(guān)的 AE。該患者發(fā)燒，服用對乙酰氨基酚后6天內(nèi)消退；傳染病檢查無法確定來源。大多數(shù)AE (10 [66.7%]) 被確定與間充質(zhì)干細(xì)胞移植無關(guān)。9號患者出院7天后死亡；然而，根據(jù)獨立體檢醫(yī)師的判斷，死亡原因與間充質(zhì)干細(xì)胞輸注無關(guān)。

具有臨床特征的探索性成像體積模型分析

ABC/2模型1和模型2分割方法通過ICH和IVH體積的線性回歸顯示出良好的相關(guān)性（圖3a、b）。與模型2分割體積方法（例如，每個CT15-20分鐘）相比，模型1ABC/2派生的半定量方法和改進(jìn)的Graeb IVH方法完成時間較短（例如，2-5分鐘）。有趣的是，NIHSS評分與IVH體積M2方法的比較顯示出線性相關(guān)性（R?²??= 0.7217），并且當(dāng)IVH小于20mL或大于20mL時，NIHSS評分似乎出現(xiàn)聚類（圖3c）。PHE分析顯示MSC注射劑量和PHE體積之間存在輕微的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

a，通過模型1ABC/2派生方法與vol模型 2（分割）進(jìn)行的神經(jīng)影像ICH vol的線性回歸。b、IVH通過模型1和定量分割模型2方法對Graeb進(jìn)行了修改。c，出血量和NIHSS評分與IVH量通過分割進(jìn)行比較。

血漿中生物標(biāo)志物的分析

在第0天和第3天分析血漿中關(guān)鍵細(xì)胞因子和趨化因子的存在和濃度（圖4）。評估的細(xì)胞因子包括抗炎介質(zhì)，例如可溶性CD40配體、白細(xì)胞介素1受體拮抗劑和白細(xì)胞介素10；促炎細(xì)胞因子，例如干擾素-γ、IL-6和白細(xì)胞介素16 (IL-16)；和再生表皮生長因子 (EGF)、血小板衍生生長因子AA和血管內(nèi)皮生長因子A?？傮w而言，抗炎細(xì)胞因子的濃度從第0天到第3天增加?？寡准?xì)胞因子的一致反應(yīng)模式未觀察到促炎或再生細(xì)胞因子；然而，從第0天到第3天，促炎性IL-16減少，再生EGF增加。

討論

我們描述了一項前瞻性、單組、劑量遞增臨床試驗中間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腦出血患者的初步安全性和耐受性數(shù)據(jù)。根據(jù)我們的臨床前工作，鑒于越來越多的證據(jù)表明存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和全身炎癥，我們假設(shè) BM-MSC可能為具有原發(fā)性損傷和繼發(fā)性腦損傷機(jī)制的腦出血患者提供多效性益處。

鑒于沒有任何單一療法被證明可以改善腦出血的結(jié)局，因此使用間充質(zhì)干細(xì)胞多管齊下治療腦出血是合理的。工作重點仍然是通過使用系統(tǒng)工程方法提供多管齊下、多學(xué)科的腦出血護(hù)理，從院前階段開始，然后是院內(nèi)和重癥監(jiān)護(hù)、院后康復(fù)護(hù)理和二級腦出血預(yù)防階段。

我們的初步結(jié)果支持我們的假設(shè)，即靜脈注射時間充質(zhì)干細(xì)胞治療通常是安全且可耐受的，總體而言，該數(shù)據(jù)似乎與其他臨床前間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)據(jù)一致。初步結(jié)果表明間充質(zhì)干細(xì)胞治療應(yīng)該在更大規(guī)模、前瞻性、安慰劑對照的臨床試驗中進(jìn)行測試。未來的I期或II期試驗可以進(jìn)一步驗證BM-MSC安全且可耐受的假設(shè)，并且如果動力適當(dāng)，可以開始評估結(jié)果的差異。

結(jié)論

我們報告了三種劑量的間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療急性腦出血患者的初步安全性和耐受性數(shù)據(jù)。最常見的AE是發(fā)燒，可用對乙酰氨基酚治療。有必要進(jìn)行進(jìn)一步的大型隨機(jī)試驗來檢驗這一假設(shè)，即間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦出血患者是一種安全、可耐受且可能有效的療法，可減少有害的炎癥級聯(lián)反應(yīng)，與新的MIS神經(jīng)外科干預(yù)措施結(jié)合改善結(jié)果，并可能減少腦出血周圍的PHE。

參考資料：Durand, N.C., Kim, H.G., Patel, V.N.?et al.?Mesenchymal Stem Cell Therapy in Acute Intracerebral Hemorrhage: A Dose-Escalation Safety and Tolerability Trial.?Neurocrit Care?(2023). https://doi.org/10.1007/s12028-023-01897-w

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