腦癱(Cerebral Palsy, CP)是一組由于大腦在發(fā)育過程中受到非進行性的損傷或缺陷所導(dǎo)致的永久性神經(jīng)發(fā)育障礙,主要影響個體的肌肉張力、運動功能、運動和姿勢。這種損傷發(fā)生在胎兒期、新生兒期或嬰兒早期階段,即大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期。
腦癱并不是單一的一種疾病,而是一系列癥狀的集合體,其表現(xiàn)形式多樣,嚴(yán)重程度各異,取決于受損的大腦區(qū)域及其范圍。
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在腦癱的治療中,常規(guī)療法如物理治療、運動功能訓(xùn)練、言語治療、矯形器具的應(yīng)用、選擇性脊神經(jīng)背根切斷術(shù)以及肌肉注射A型肉毒毒素(BoNT-A),雖然可以在一定程度上緩解癥狀,提高患者的生活質(zhì)量,但這些干預(yù)措施主要針對的是癥狀管理,并不能直接修復(fù)受損的大腦組織或恢復(fù)正常的神經(jīng)系統(tǒng)功能。因此,對于中重度腦癱患者而言,現(xiàn)有的治療方法未能從根本上改善其腦損傷狀況。
近年來,干細(xì)胞移植作為一種創(chuàng)新且極具潛力的治療策略,逐漸成為研究熱點。多種類型的干細(xì)胞被考慮作為治療腦癱的理想候選細(xì)胞,包括但不限于:人胚胎神經(jīng)干細(xì)胞、嗅鞘細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。
值得注意的是,前期研究表明,人類骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有向神經(jīng)元樣細(xì)胞分化的傾向,在體外實驗條件下可表現(xiàn)出神經(jīng)表型特征。更重要的是,無論是動物模型還是初步的人體臨床試驗都顯示,椎管內(nèi)注射干細(xì)胞療法已經(jīng)為某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了更為理想的治療效果。
因此,我們推測椎管內(nèi)輸注自體干細(xì)胞衍生的神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞可能成為中度至重度腦癱患者的一種新治療方法。在一項對照臨床研究中,我們調(diào)查了30名接受神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞移植并隨訪6個月的腦癱患者的臨床結(jié)果。
干細(xì)胞治療腦癱患者60例,運動功能得到顯著改善
2013年1月26日,國際期刊《轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志》刊載了一項由浙江軍醫(yī)院完成的重要臨床研究進展。該研究聚焦于使用自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)衍生的神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞(NSC-like cells)治療中重度腦癱患者,并展示了其在改善患者運動功能方面的潛力。
本研究為一項開放性、非隨機、觀察者盲法對照臨床研究。研究經(jīng)浙江省武警總醫(yī)院倫理委員會和科學(xué)委員會批準(zhǔn),并在中國臨床試驗注冊中心注冊(ChiCTR-TRC-12002056)。
方法:2010年6月至2011年6月,共60例粗大運動功能分類系統(tǒng)(GMFCS,對應(yīng)GMFCS E&R 2007)Ⅲ-Ⅴ級的腦癱患者納入本研究。其中,移植組30例患者接受常規(guī)方法和干細(xì)胞移植治療,對照組30例腦癱患者僅接受常規(guī)方法治療。(見圖1)
結(jié)果
01.運動功能的結(jié)果分析
為了評估治療效果,研究人員記錄了患者在接受治療前以及治療后1、3和6個月的GMFM評分變化情況。(見圖2)
- 數(shù)據(jù)顯示,實驗組患者的GMFM評分在治療后的3個月和6個月內(nèi)顯著增加,分別達(dá)到了統(tǒng)計學(xué)上的顯著性水平。
- 相比之下,對照組患者的評分雖然有所上升,但并未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。
- 特別地,實驗組患者在治療后6個月的GMFM評分相較于基線增加了58.6分,這表明干細(xì)胞移植對于改善運動功能具有明顯的效果。進一步分析顯示,IV級和V級的實驗組患者在移植后的運動功能恢復(fù)更為顯著。
02.語言發(fā)展的結(jié)果分析
關(guān)于語言發(fā)展方面,盡管兩組患者的語言發(fā)育商在治療后6個月內(nèi)都有所提升,但這些變化并不具備統(tǒng)計學(xué)意義。(見圖3)
此外,實驗組與對照組之間的語言發(fā)育商也沒有顯示出明顯的區(qū)別。因此,根據(jù)目前的數(shù)據(jù),神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞移植似乎并未加速語言功能的恢復(fù)進程。
03.安全性評估
安全性方面,實驗組中的所有患者接受了至少6個月以上的隨訪觀察。
結(jié)果顯示,沒有患者報告出現(xiàn)發(fā)燒、頭痛、異常疼痛、嘔吐或其他嚴(yán)重的不良事件。后續(xù)進行的MRI復(fù)查也未發(fā)現(xiàn)任何新的缺血性、出血性或腫瘤性病變。僅有一例患者報告了短暫性的哭鬧頻率增加,但該癥狀在兩天內(nèi)自行消失,無需額外處理。
總體而言,這項研究表明NSC樣細(xì)胞移植療法對腦癱患者來說是安全可行的。
討論
隨著圍產(chǎn)期急救醫(yī)學(xué)進步,新生兒死亡率降低,缺氧缺血性腦病與早產(chǎn)腦癱發(fā)病率卻呈上升態(tài)勢,常規(guī)腦癱康復(fù)治療對中重度慢性腦癱患者運動功能改善效果不佳。在此背景下開展相關(guān)研究:
治療效果:
- 對照組運動功能未見顯著提升,移植組則在治療3個月后,GMFM評分較基線顯著升高,顯示運動恢復(fù)加快,且 GMFCS級別IV、V的患者恢復(fù)優(yōu)勢明顯,為MSC衍生的NSC樣細(xì)胞移植治療中重度慢性腦癱提供有力依據(jù)。
- 語言功能方面,移植組未現(xiàn)恢復(fù)加快情況,因腦癱患兒語言障礙由腦損傷致言語器官運動障礙引發(fā),且本研究對象均錯過出生后7-24個月語言信號通路建立關(guān)鍵期,提示早期干細(xì)胞與語言訓(xùn)練聯(lián)合有望提升語言能力。
作用機制:
- NSC促進運動功能恢復(fù)機制存爭議,雖有研究表明移植的NSC可塑性強,可與宿主細(xì)胞整合、建突觸連接,化身替代神經(jīng)細(xì)胞,還可能產(chǎn)神經(jīng)營養(yǎng)因子助力腦區(qū)組織恢復(fù),本研究也發(fā)現(xiàn)MSC自體NSC樣細(xì)胞能體外分化為神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞譜系,但NSC在體內(nèi)作用機制有待后續(xù)實驗探究。
安全性考量:
- 基于NSC的細(xì)胞療法安全性待解,人類MSCs經(jīng)多代培養(yǎng)有染色體畸變等風(fēng)險,本研究選用3-4代正常核型與端粒酶活性的MSCs誘導(dǎo)NSC樣細(xì)胞,每次治療前經(jīng)多檢測確保安全,臨床暫無自體MSC接種致腫瘤數(shù)據(jù),裸鼠長期研究及6個月患者隨訪均未現(xiàn)腫瘤、異常疼痛等不良情況,不過仍需更多長期隨訪確證NSC樣細(xì)胞安全性。
結(jié)論
綜上所述,研究的數(shù)據(jù)表明,移植干細(xì)胞衍生的神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞對于治療慢性腦癱是安全有效的。移植3個月后,運動功能(而非語言能力)顯示出最佳改善。同時,該療法的安全性良好,為進一步探索其臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
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參考資料:
Chen, G., Wang, Y., Xu, Z.?et al.?Neural stem cell-like cells derived from autologous bone mesenchymal stem cells for the treatment of patients with cerebral palsy.?J Transl Med?11, 21 (2013). https://doi.org/10.1186/1479-5876-11-21
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