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間充質(zhì)干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾?。号R床前和臨床研究中的差異有哪些?

間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一種具有自我更新能力和多向分化潛能的多能性基質(zhì)細(xì)胞。外源性MSC可以遷移到受損組織部位并參與受損組織的修復(fù)。大量的臨床前研究和臨床試驗(yàn)表明,MSC具有治療先天性神經(jīng)系統(tǒng)異常和神經(jīng)退行性疾病的潛力。因此,MSC在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療中具有巨大的應(yīng)用前景。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病:臨床前和臨床研究中的差異有哪些?

近日,福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在期刊雜志《生物分子》發(fā)表了一篇“間充質(zhì)干細(xì)胞療法治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病:臨床前和臨床研究文獻(xiàn)簡述”。簡述表明間充質(zhì)干細(xì)胞可以成為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理想候選者。

間充質(zhì)干細(xì)胞療法治療神經(jīng)系統(tǒng)疾?。号R床前和臨床研究文獻(xiàn)簡述

間充質(zhì)干細(xì)胞在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的臨床研究

近年來,已經(jīng)開展了大量使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的試驗(yàn),但仍然缺乏足夠的療效數(shù)據(jù)。在ClinicalTrials.gov上使用術(shù)語“帕金森病”和“間充質(zhì)干細(xì)胞”搜索文獻(xiàn),得到16項(xiàng)試驗(yàn)(截至2024年6月)。在這16項(xiàng)研究中,有9項(xiàng)研究的細(xì)胞來源是MSC。

此外,在ClinicalTrials.gov上搜索發(fā)現(xiàn)30項(xiàng)與“中風(fēng)”和“移植”相關(guān)的研究。其中約50–60%的研究涉及使用MSC或類似細(xì)胞類型。因此需要澄清試驗(yàn)細(xì)節(jié)未知的含義。

一些初步療效結(jié)果表明,MSC可安全有效地用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,例如PD、AD、MS、SCI和中風(fēng)。

2021年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了一項(xiàng)針對帕金森病的雙盲、安慰劑對照II期臨床試驗(yàn),以評估多次靜脈注射自體脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的安全性和有效性,以及評估這種方法改善帕金森病患者的日?;顒?dòng)和生活質(zhì)量的情況。

這是美國休斯頓地區(qū)非營利組織希望生物科學(xué)干細(xì)胞研究基金會(huì)(HBSCRF)開展的臨床試驗(yàn),是一項(xiàng)高劑量、重復(fù)治療的試驗(yàn)。24名患者將隨機(jī)分配接受6次靜脈注射,每次注射2億干細(xì)胞。根據(jù)此前的報(bào)道,第一位帕金森病患者已經(jīng)接受了20多次干細(xì)胞輸注治療,該研究的主要調(diào)查醫(yī)生指出,患者的日常活動(dòng)得到了“顯著改善”,已經(jīng)不再需要24小時(shí)的看護(hù)。監(jiān)督治療的神經(jīng)科醫(yī)生也指出,患者“沒有任何疾病的跡象。

2015年,韓國成均館大學(xué)醫(yī)學(xué)院三星醫(yī)療中心神經(jīng)內(nèi)科向AD患者的海馬和丘腦注射3.0×106細(xì)胞和6.0×106細(xì)胞可改善神經(jīng)精神癥狀,盡管PiB-PET測量到的病理改善較少。此外,AD患者在治療期間沒有出現(xiàn)明顯的副作用。

人類臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞立體定向腦注射治療阿爾茨海默病癡呆患者:1期臨床試驗(yàn)
人類臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞立體定向腦注射治療阿爾茨海默病癡呆患者:1期臨床試驗(yàn)

間充質(zhì)干細(xì)胞也用于治療MS患者。PPMS和SPMS患者鞘內(nèi)注射自體BM-MSCs可減輕MS的癥狀和體征,這是通過評估神經(jīng)癥狀和MRI掃描確定的。此外,給進(jìn)展期患者靜脈和鞘內(nèi)注射自體BM-MSCs可改善神經(jīng)功能,抑制淋巴細(xì)胞增殖,并增加免疫抑制性CD4+CD25+Tregs的比例。

2012年,《柳葉刀》神經(jīng)病學(xué)發(fā)表了自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療繼發(fā)性進(jìn)行性多發(fā)性硬化癥:一項(xiàng)開放標(biāo)簽2a期概念驗(yàn)證研究。研究表明靜脈注射BM-MSCs可以改善MS患者視覺癥狀的結(jié)構(gòu)、生理和功能。

自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療繼發(fā)性進(jìn)行性多發(fā)性硬化癥:一項(xiàng)開放標(biāo)簽2a期概念驗(yàn)證研究
自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療繼發(fā)性進(jìn)行性多發(fā)性硬化癥:一項(xiàng)開放標(biāo)簽2a期概念驗(yàn)證研究

Geffner等人的初步報(bào)告發(fā)現(xiàn),在8例脊髓損傷 (SCI) 病例中,患者通過各種方式接受了BM-MSC,包括椎管內(nèi)、鞘內(nèi)和靜脈途徑。磁共振成像顯示,在接受BM-MSC治療后,一些患者的脊髓出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)變化。研究表明,通過不同途徑使用BM-MSC是可行、安全的,并且有可能改善SCI患者的整體健康狀況。

2016年,一項(xiàng)臨床研究表明,對18名SCI患者進(jìn)行了類似的自體BM-MSC移植1期試驗(yàn),結(jié)果表明7名患者的癥狀改善了1級(jí),2名患者的癥狀改善了2級(jí)

脊髓損傷患者自體骨髓干細(xì)胞移植的一期試驗(yàn)
脊髓損傷患者自體骨髓干細(xì)胞移植的一期試驗(yàn)

對缺血性卒中患者進(jìn)行自體靜脈MSC移植的長期隨訪研究表明,未觀察到顯著的副作用,且隨訪MRS評分與對照組相比下降。

總之,MSC治療多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病是安全的。然而,應(yīng)進(jìn)一步研究MSC的療效,通過精心設(shè)計(jì)的臨床研究闡明其適應(yīng)癥并闡明其治療機(jī)制。在以下章節(jié)中,我們將討論間充質(zhì)干細(xì)胞在不同神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的治療效果的臨床前和臨床研究,并強(qiáng)調(diào)其潛在機(jī)制。

帕金森病

帕金森病估計(jì)影響著全世界1000萬人,中國帕金森病患者人數(shù)已達(dá)300多萬人,約占全球50%。65歲以上人群患病率為1700/10萬,但患者中約有48%的人并沒有意識(shí)到自己患病,早期帕金森病的延誤治療率高達(dá)60%。此外,帕金森發(fā)病年齡也呈現(xiàn)年輕化趨勢,不乏低于40歲發(fā)病的青年帕金森病患者。

目前對于帕金森的治療手段主要集中在藥物和手術(shù)兩種。但這些方法并非對每個(gè)患者都有效,更重要的是,傳統(tǒng)的治療手段均無法逆轉(zhuǎn)神經(jīng)變性,無法增加多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)目。只能緩解癥狀,不能根治疾病。

研究人員將目光轉(zhuǎn)向了具有自我更新和多向分化能力的干細(xì)胞,并認(rèn)為使用干細(xì)胞療法來替換疾病發(fā)生過程中丟失的多巴胺神經(jīng)元是根治這項(xiàng)疾病的療法。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的機(jī)制有哪些?

細(xì)胞替代:MSC是一種具有多項(xiàng)分化潛能的干細(xì)胞,在特定的情況下,MSC能向神經(jīng)元分化。

臨床前研究中將MSC移植入帕金森病動(dòng)物模型,發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的行為學(xué)得到顯著改善,更重要的是在大腦中發(fā)現(xiàn)GFP標(biāo)記的酪氨酸羥化酶(TH)陽性細(xì)胞,這表明很有可能是MSC替代丟失的多巴胺能神經(jīng)元。

免疫調(diào)節(jié):MSC的免疫調(diào)節(jié)功能是其強(qiáng)大的特性之一。MSC具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),可以與先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞相互作用,通過直接的細(xì)胞-細(xì)胞接觸和分泌可溶性因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能。

研究發(fā)現(xiàn)MSC可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,降低促炎因子水平,促進(jìn)α-突觸核蛋白的自噬清除,減少細(xì)胞的氧化應(yīng)激,這種抗炎效應(yīng)能有效保護(hù)因炎癥而受損的多巴胺能神經(jīng)元。

神經(jīng)保護(hù)和抗凋亡:MSC可以分泌神經(jīng)生長因子 (NGF)、重組人神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)、血管內(nèi)皮生長因子 (VEGF)、NT-3等多種生物活性因子。

研究發(fā)現(xiàn)MSC的外泌體通過p38、ERK和AKT途徑抑制因線粒體功能障礙導(dǎo)致的軟骨細(xì)胞凋亡。

促神經(jīng)發(fā)生和血管生成:PD以多巴胺能神經(jīng)元丟失為顯著特征,促進(jìn)血管生成及周圍神經(jīng)元再生可以起到治療作用。

研究發(fā)現(xiàn)人類脂肪來源的干細(xì)胞能促進(jìn)血管生成,其可以應(yīng)用于脂肪組織的移植。而抑制趨化因子CXCL-9的表達(dá)可以提升MSC的血管生成能力。

改善細(xì)胞代謝:MSC能為受損的神經(jīng)元提供正常的線粒體,維持正常的細(xì)胞代謝,抑制氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,從而達(dá)到治療疾病的目的。

研究發(fā)現(xiàn)MSC可以將正常線粒體轉(zhuǎn)移到受損的內(nèi)皮細(xì)胞中,從而顯著改善受損微血管內(nèi)皮細(xì)胞的線粒體活性。

2017年8月,日本科學(xué)家于《Nature》期刊發(fā)表了研究證明多巴胺前體細(xì)胞能改善猴子帕金森病的癥狀。

通過將健康人群和帕金森患者的iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元,輸?shù)交加信两鹕喜〉墨J猴模型中。結(jié)果顯示,細(xì)胞輸入發(fā)揮中腦多巴胺能神經(jīng)元作用,不僅恢復(fù)了病猴的各種運(yùn)動(dòng)功能,并在輸入后兩年內(nèi),沒有轉(zhuǎn)化成任何腫瘤。

人類 iPS 細(xì)胞衍生的多巴胺能神經(jīng)元在靈長類帕金森病模型中發(fā)揮作用

2020年,美國、西班牙科學(xué)家合作,研究人員將間充質(zhì)干細(xì)胞回輸?shù)絻擅两鹕』颊叩拿娌拷M織中,發(fā)現(xiàn)可以持續(xù)減少患者的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)癥狀,降低藥物劑量,幫助兩位帕金森患者緩解了病情。

該研究被發(fā)表在臨床神經(jīng)科學(xué)雜志《Journal of Clinical Neuroscience》上。

兩名接受面部移植脂肪來源的基質(zhì)血管成分細(xì)胞的帕金森病患者臨床癥狀持續(xù)改善
《Journal of Clinical Neuroscience》雜志發(fā)表

除了國際上已大量公布的干細(xì)胞治療帕金森研究案例,國內(nèi)干細(xì)胞應(yīng)用于帕金森病的臨床治療也取得重要進(jìn)展。

近日,北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科王任直教授、包新杰教授和神經(jīng)內(nèi)科萬新華教授團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)單中心、開放標(biāo)簽、劑量遞增的人源神經(jīng)干細(xì)胞(ANGE-S003)經(jīng)鼻粘膜途徑移植治療帕金森病的安全性和初步療效的I期臨床研究。相關(guān)研究結(jié)果于2024年5月10日正式在Journal of Neurology, Neurosurgery& Psychiatry雜志(IF:11.1,中科院Q1/TOP)線上發(fā)表。

人類神經(jīng)干細(xì)胞鼻腔內(nèi)移植治療帕金森病安全性及初步療效的1期研究(ANGE-S003)

阿爾茨海默病

阿爾茨海默病 (AD) 是一種嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,是老年人群中最常見的癡呆形式。AD患者多發(fā)于65歲以上的人群,主要表現(xiàn)為進(jìn)行性記憶力減退、認(rèn)知功能障礙、語言障礙等癥狀,嚴(yán)重影響社會(huì)和生活功能。

AD的典型病理標(biāo)志是腦內(nèi)過量淀粉樣β蛋白 (Aβ) 沉積和tau蛋白神經(jīng)原纖維纏結(jié)。Aβ沉積形成的細(xì)胞外斑塊具有神經(jīng)毒性,可誘導(dǎo)大腦皮層和海馬中以膽堿能神經(jīng)為主導(dǎo)的神經(jīng)元丟失。Aβ在海馬中的沉積會(huì)破壞突觸可塑性,損害學(xué)習(xí)和記憶能力。

目前已有許多關(guān)于MSC介導(dǎo)的AD治療的臨床前研究。嚙齒動(dòng)物是AD研究中使用的主要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

Park等人結(jié)果表明,通過將人類MSC與來自5XFAD小鼠腦室下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC) 共培養(yǎng),MSC可誘導(dǎo)神經(jīng)元發(fā)育和神經(jīng)突生長。

目前已開展了一些MSC介導(dǎo)治療AD的臨床試驗(yàn),但效果不如臨床前研究,生物安全性已在臨床試驗(yàn)中得到證實(shí),但對AD病理生理過程的改變并不顯著。

我們從給藥途徑、干細(xì)胞類型、細(xì)胞劑量和臨床指標(biāo)四個(gè)方面比較了間充質(zhì)干細(xì)胞治療阿爾茨海默癥的臨床前和臨床研究,為臨床研究提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)。詳情見表格1。

表格1:間充質(zhì)干細(xì)胞治療阿爾茨海默癥中的臨床前研究和臨床研究之間的差異
表格1:間充質(zhì)干細(xì)胞治療阿爾茨海默癥中的臨床前研究和臨床研究之間的差異

多發(fā)性硬化癥

多發(fā)性硬化癥 (MS) 是一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行性軸突脫髓鞘為特征的自身免疫性疾病。

MS主要表現(xiàn)為視力障礙、感覺異常和共濟(jì)失調(diào)。其病因尚不明確,但可能與遺傳、環(huán)境和其他因素有關(guān)。MS引起的神經(jīng)炎癥通常導(dǎo)致神經(jīng)退行性病變、軸突丟失和突觸功能障礙。在炎癥過程中,先天免疫細(xì)胞(單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞)和適應(yīng)性免疫細(xì)胞(T和B淋巴細(xì)胞)不斷被募集到腦內(nèi),最終引起自身免疫炎癥和軸突脫髓鞘。

根據(jù)臨床特征,多發(fā)性硬化癥 (MS) 可分為復(fù)發(fā)緩解型 (RRMS)、繼發(fā)進(jìn)行型 (SPMS)、原發(fā)進(jìn)行型 (PPMS) 和進(jìn)行復(fù)發(fā)型 (PRMS),統(tǒng)稱為良性MS或惡性MS。

目前診斷多發(fā)性硬化癥的方法是根據(jù)麥克唐納診斷標(biāo)準(zhǔn)(McDonald’s Diagnostic Criteria),該標(biāo)準(zhǔn)整合了磁共振成像 (MRI)、腦脊液 (CSF) 檢查以及通過視覺誘發(fā)電位 (VEP) 檢測到的特征性病變。

MS的治療包括急性復(fù)發(fā)管理、疾病矯正療法 (DMTS) 和對癥治療。MS具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響,因?yàn)樗饕绊懩贻p人。研究表明,在英國,失業(yè)和生產(chǎn)力下降的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過醫(yī)療和社會(huì)護(hù)理的成本。因此,開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)有效的治療方法非常必要。MSC被認(rèn)為是治療MS患者的最有效方法,因?yàn)樗鼈兙哂蟹只善渌?xì)胞類型的能力。

嚙齒動(dòng)物是最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。已經(jīng)進(jìn)行了一些臨床前實(shí)驗(yàn)來研究MSC介導(dǎo)的治療MS,并取得了一些成果,但也存在一些不盡人意之處。

臨床研究已證明MSC在治療MS方面具有顯著的治療益處。然而,MSC是否在臨床上能夠保護(hù)神經(jīng)組織并最終促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生仍不清楚。

Mohyeddin等人向10名MS患者鞘內(nèi)注射了自體MSC。他們的研究結(jié)果顯示,4名患者的EDSS保持不變,5名患者的EDSS惡化,只有1名患者的EDSS有所改善,而7名患者的MRI保持不變。

因此,當(dāng)患者經(jīng)歷慢性神經(jīng)損傷和繼發(fā)性功能障礙時(shí),MSC可能無法改善臨床病程并恢復(fù)神經(jīng)功能。

為了給臨床研究提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo),我們從給藥途徑、干細(xì)胞類型、細(xì)胞劑量和臨床指標(biāo)四個(gè)方面對間充質(zhì)干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥的臨床前和臨床研究進(jìn)行了比較。詳情見表2。

表格1:間充質(zhì)干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥中的臨床前研究和臨床研究之間的差異
表格2:間充質(zhì)干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥中的臨床前研究和臨床研究之間的差異

脊髓損傷

脊髓損傷 (SCI) 是一個(gè)嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問題,給患者及其家屬帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和情感負(fù)擔(dān)。SCI患者的感覺和運(yùn)動(dòng)功能低于正常水平,其慢性并發(fā)癥包括呼吸、心血管、泌尿生殖和胃腸道功能障礙,以及全身運(yùn)動(dòng)神經(jīng)痙攣加重。

SCI的病理機(jī)制非常復(fù)雜,局部損傷區(qū)域充滿血管周圍、內(nèi)皮、骨髓和腦膜細(xì)胞,導(dǎo)致炎癥、纖維化和血管破裂。炎癥反應(yīng)進(jìn)一步導(dǎo)致酶活化、介質(zhì)釋放、炎癥細(xì)胞遷移、膠質(zhì)活化和神經(jīng)組織降解。

SCI分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷。原發(fā)性脊髓損傷由于物理張力的作用,損傷部位細(xì)胞出現(xiàn)解體、壞死、凋亡,還可出現(xiàn)血管破裂、組織水腫等表現(xiàn)。在繼發(fā)性損傷期間,大量巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和中性粒細(xì)胞滲入血-脊髓屏障,導(dǎo)致多種炎性因子釋放,引起一系列炎性損傷。許多臨床前研究表明,MSCs移植是緩解和治療脊髓損傷的有效方法。

臨床前研究對象不僅包括嚙齒動(dòng)物(46.7%),還包括狗(33.3%)、猴(13.3%)和豬(6.7%)。脊髓損傷的臨床前研究主要采用嚙齒動(dòng)物模型,是證明MSCs移植治療脊髓損傷的有效性和安全性的基礎(chǔ)。 

與臨床前研究中MSC的多種用途相比,目前的臨床研究側(cè)重于將患者自體BM-MSC移植到脊髓損傷部位。主要原因可能是自體BM-MSC易于獲取、培養(yǎng)成本低且移植后存活率高。更多與SCI相關(guān)的臨床試驗(yàn)正在準(zhǔn)備和招募中。這些實(shí)驗(yàn)包括了多種MSC,如hUCB-MSC和AD-MSC。

為了更準(zhǔn)確地指導(dǎo)臨床研究,我們從給藥途徑、干細(xì)胞類型、細(xì)胞劑量和臨床指數(shù)四個(gè)方面比較了間充質(zhì)干細(xì)胞治療脊髓損傷的臨床前研究和臨床研究。

由于細(xì)胞數(shù)量并不一致,定植的MSC類型和數(shù)量沒有顯著差異。Bruna等人指出,使用密度為8×105個(gè)細(xì)胞的MSC可產(chǎn)生最佳結(jié)果,這意味著這個(gè)數(shù)量是治療SCI的合適選擇。詳情見表3。

表格3:間充質(zhì)干細(xì)胞治療脊髓損傷中的臨床前研究和臨床研究之間的差異
表格3:間充質(zhì)干細(xì)胞治療脊髓損傷中的臨床前研究和臨床研究之間的差異

中風(fēng)

腦卒中是全球第二大死亡原因,日益成為全球負(fù)擔(dān)。腦卒中在腦血管病中多見,泛指腦缺血,也是致殘和死亡的原因。

腦卒中的發(fā)病機(jī)制受多種因素影響,腦生理和血流是腦卒中發(fā)生的關(guān)鍵因素。當(dāng)腦局部血流中斷時(shí),腦神經(jīng)元所需的能量和氧氣供應(yīng)中斷,導(dǎo)致ATP依賴的細(xì)胞內(nèi)離子濃度梯度消失,腦神經(jīng)元凋亡增強(qiáng)。在缺血性腦卒中中,控制神經(jīng)元命運(yùn)的Notch1、NF-κB、p53、HIF-1α和Pin1信號(hào)通路被激活。

根據(jù)缺血程度,結(jié)果可能有所不同。中度缺血導(dǎo)致促存活基因上調(diào)。然而嚴(yán)重的缺血性缺氧會(huì)誘導(dǎo)與神經(jīng)元死亡相關(guān)基因的表達(dá)。近年來,MSC介導(dǎo)的中風(fēng)治療已在多種動(dòng)物模型中得到研究。

有學(xué)者證明,經(jīng)鼻腔注射MSCs可減輕TMCAO后的白質(zhì)損傷,增強(qiáng)卒中后新生大鼠的軀體感覺功能。MSC移植還通過下調(diào)p-JNK減少缺血誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡和梗死面積,從而改善缺血性卒中模型大鼠的神經(jīng)功能和行為評分。

目前大多數(shù)干細(xì)胞移植研究證實(shí)了MSCs對中風(fēng)的有效治療作用,但不同種類的動(dòng)物模型與人類臨床治療之間還存在一定差距。因此,需要新的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來驗(yàn)證其長期的安全性和有效性。

因此,在將臨床前研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用時(shí),必須克服倫理、技術(shù)和醫(yī)學(xué)問題。為了給臨床研究提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo),我們從給藥途徑、干細(xì)胞類型、細(xì)胞劑量和臨床指標(biāo)四個(gè)方面比較了間充質(zhì)干細(xì)胞治療中風(fēng)的臨床前研究和臨床研究。詳情見表4

表格4:間充質(zhì)干細(xì)胞治療中風(fēng)中的臨床前研究和臨床研究之間的差異
表格4:間充質(zhì)干細(xì)胞治療中風(fēng)中的臨床前研究和臨床研究之間的差異

間充質(zhì)干細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的潛在機(jī)制

遷移:利用MSC治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基礎(chǔ)在于這些細(xì)胞能夠到達(dá)組織損傷區(qū)域。事實(shí)上,血腦屏障 (BBB) 的存在限制了大分子和細(xì)胞的通過,這使神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療變得非常困難。

大量研究表明,MSC能夠穿越受損區(qū)域。MSC表達(dá)多種細(xì)胞因子和趨化因子受體,使其能夠迅速適應(yīng)不同的微環(huán)境條件。值得注意的是,MSC遷移至損傷部位的能力受多種因素影響。首先,MSC分泌旁分泌生長因子,包括血管內(nèi)皮生長因子、胰島素樣生長因子、肝細(xì)胞生長因子和成纖維細(xì)胞生長因子,這些因子在引導(dǎo)MSC至損傷部位方面發(fā)揮重要作用。

免疫調(diào)節(jié):鑒于MSC能夠直接或通過旁分泌相互作用間接與免疫細(xì)胞相互作用,據(jù)報(bào)道MSC是免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞。當(dāng)神經(jīng)系統(tǒng)疾病引起炎癥時(shí),MSC被動(dòng)員到受損部位并對炎性細(xì)胞因子作出反應(yīng),從而通過釋放各種介質(zhì)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用

分化和神經(jīng)再生:目前,治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的最大挑戰(zhàn)是神經(jīng)組織無法完全自我修復(fù)。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)在體外和體內(nèi)條件下都可以分化成各種間充質(zhì)譜系,如成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞。

據(jù)報(bào)道,MSC通過分泌可溶性因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子和微泡來減輕炎癥和修復(fù)組織損傷。此外,移植的hMSC通過分泌因子促進(jìn)內(nèi)源性細(xì)胞的存活,包括受損的神經(jīng)元、未成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞。

MSCs衍生的外泌體釋放:外泌體被稱為細(xì)胞外囊泡,可將生物數(shù)據(jù)傳遞到很遠(yuǎn)的距離,影響正常和不正常的細(xì)胞和組織功能。近年來,有大量證據(jù)表明MSC衍生的外泌體在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面具有巨大潛力。

結(jié)論和未來展望

間充質(zhì)干細(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中具有廣泛的潛在應(yīng)用。值得注意的是,盡管已經(jīng)開展了大量的臨床前和臨床試驗(yàn),但以間充質(zhì)干細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療效果并不理想。

雖然目前對于MSC還有許多未知的領(lǐng)域,但隨著對MSC生物學(xué)認(rèn)識(shí)的提高和技術(shù)的革命性進(jìn)步,我們相信在不久的將來間充質(zhì)干細(xì)胞移植很可能為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療帶來突破。

參考資料:Zhang X, Kuang Q, Xu J, et al. MSC-Based Cell Therapy in Neurological Diseases: A Concise Review of the Literature in Pre-Clinical and Clinical Research. Biomolecules. 2024 Apr;14(5):538. DOI: 10.3390/biom14050538. PMID: 38785945; PMCID: PMC11117494.

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