前言:漸凍癥,是一種嚴重的神經(jīng)退行性疾病,主要影響大腦和脊髓中的運動神經(jīng)元。盡管目前尚無治愈方法,但干細胞療法作為一種新興的治療手段,在過去幾年中取得了顯著進展。2024年,隨著多項關(guān)鍵性臨床試驗的完成以及新的治療方法的開發(fā),干細胞治療漸凍癥的研究進入了一個嶄新的階段。
漸凍癥,醫(yī)學(xué)上稱為肌萎縮側(cè)索硬化(Amyotrophic Lateral Sclerosis,簡稱ALS),是一種持續(xù)進展性的神經(jīng)退行性疾病。它主要影響大腦和脊髓中的運動神經(jīng)元,導(dǎo)致患者失去對肌肉的控制,出現(xiàn)肌無力、肌萎縮等癥狀,最終導(dǎo)致癱瘓。由于患者身體逐漸失去活動能力,就像被逐漸凍住一樣,因此俗稱“漸凍人”。
令人痛心的是,由于這種疾病尚無有效藥物,大約80%的患者會在發(fā)病后5年內(nèi)死亡。近年來,干細胞因其再生和修復(fù)能力,通過移植健康的干細胞,可以替代受損或死亡的運動神經(jīng)元,并提供必要的神經(jīng)營養(yǎng)支持,從而延緩疾病進程,改善患者的生活質(zhì)量,為漸凍癥患者帶來了新的希望。以下是2024年干細胞治療漸凍癥的最新研究進展:
2024年干細胞治療漸凍癥最新研究進展,距離治愈更近一步?
2024年3月26日,西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院牽頭在《Cell Reports》在線發(fā)表了題為《神經(jīng)肌肉類器官模擬 C9orf72肌萎縮側(cè)索硬化癥中的脊髓神經(jīng)肌肉病理》的研究成果。[1]
該研究報道了一種利用患者誘導(dǎo)多能干細胞(iPSCs)構(gòu)建神經(jīng)肌肉類器官(NMOs)的方法,用于研究漸凍癥(ALS)的體外疾病模型。
- 研究團隊使用C9orf72突變的ALS患者的iPSCs,成功地誘導(dǎo)出NMOs。這些NMOs模擬了包括骨骼肌收縮障礙,神經(jīng)肌肉接頭退化和蛋白異常堆積等疾病相關(guān)的病理特征。同時,研究團隊還展示了這種類器官模型對測試漸凍癥治療藥物的功效。
- 研究團隊話建立了一種能夠模擬漸凍癥患者軀干脊髓神經(jīng)系統(tǒng)及外周骨骼肌病變的類器官模型。研究人員相信該模型能夠用于未來漸凍癥或者其他神經(jīng)肌肉接頭類疾病的藥物測試及相關(guān)分子機制的研究。
2024年5月12日,馬什哈德醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)研究中心在國際期刊《Diseases》上發(fā)表了一篇關(guān)于《通過研究患者特異性免疫學(xué)和生化生物標志物來評估漸凍癥患者重復(fù)間充質(zhì)干細胞移植的安全性和有效性》的臨床研究成果。[2]
本研究設(shè)計為一項開放標簽、單組隊列回顧性研究,以評估15名確診為漸凍癥的患者中自體骨髓間充質(zhì)干細胞 (BM-MSC) 重復(fù)輸注的潛在診斷生物標志物,劑量為1×106每隔一個月。
- 與實驗開始時(19.46±0.41)相比,第1個月患者腦脊液中該細胞因子的含量(20.29 ± 0.68)保持統(tǒng)計上沒有變化。(圖1A)
- 在免疫生物標志物的情況下,與移植后第0個月的水平相比,腦脊液中的腫瘤壞死因子-α水平在移植后第3 個月顯著下降。(圖1B)
- 血清水平在細胞移植后患者的三個月隨訪期內(nèi)保持穩(wěn)定。
- 移植后第三個月,隨訪期間腦脊液中膠質(zhì)細胞衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子水平的含量與初始含量相比略有增加。(圖1F)
綜上所述,根據(jù)這項回顧性隊列研究,在三個月的隨訪期后,重復(fù)接受干細胞移植的漸凍癥患者腦脊液中的TNF-α水平顯著下降。此外,神經(jīng)絲輕鏈和膠質(zhì)細胞衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子的濃度保持穩(wěn)定。特定生化標志物也發(fā)生了有利的變化。
總而言之,細胞治療后患者狀況的總體改善可能是本研究的一個有希望的結(jié)果。需要進行更多研究,包括參與者人數(shù)更多、隨訪期更長的研究,以充分證實我們的策略在減緩疾病發(fā)展方面的有利長期效果。
2024年5月28日,美國Capitis研究所在行業(yè)期刊《神經(jīng)退行性疾病管理》上發(fā)表了一篇關(guān)于《骨髓間充質(zhì)干細胞來源的細胞外囊泡輸注治療肌萎縮側(cè)索硬化癥》的臨床研究成果。[3]
本次研究總共納入了10名漸凍癥患者接受兩次10毫升人類骨髓干細胞來源的細胞外囊泡靜脈輸注,每次間隔1個月,并在3個月內(nèi)進行評估。
這項前瞻性研究的目的是探索在研究開始時以及1個月后再次通過靜脈輸注提供晚期hBM-MSC EV制劑在治療漸凍癥方面的安全性和潛在療效。
- 研究結(jié)果表明,沒有報告不良事件或嚴重不良事件,表明該研究產(chǎn)品對漸凍癥患者可能是安全的。
- 在為期3個月的研究中,三名患者的肌萎縮側(cè)索硬化癥功能評定量表修訂版 (ALSFRS-R) 評分沒有下降,代表干細胞療法具有穩(wěn)定漸凍癥患者病情的潛在作用。
2024年9月26日,日本Hitonowa醫(yī)療在國際期刊《Biomedicines》上發(fā)表了一篇關(guān)于《SHED-CM:人類脫落乳牙干細胞培養(yǎng)基在肌萎縮側(cè)索硬化癥治療中的安全性和有效性:一項回顧性隊列分析》的臨床研究成果。[4]
本次研究納入了在2022年1月1日至2023年11月30日期間在單一機構(gòu)接受治療的24名漸凍癥患者。
效果評估
- 圖2展示了初始及第四次、第八次、第十二次給藥后的ALSFRS – R評分變化,參與者按性別分入評分提高、不變、惡化三組,女性改善程度大于男性。
- 計算評估了每次給藥后評分的平均變化率(圖3),第四次給藥平均評分變化為0.0分(標準誤差0.32),第八次為-0.21(標準誤差0.81),第十二次為-1.77(標準誤差1.35),對患者個體數(shù)據(jù)詳細分析發(fā)現(xiàn)有評分不變和提高的病例。
- 在部分指標上,如肌肉力量和生活質(zhì)量的改善方面,接受SHED-CM治療的患者表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。
不良反應(yīng):在總共314次輸注過程中,有10名患者(約3%)出現(xiàn)不良事件。未觀察到嚴重過敏反應(yīng),包括延遲反應(yīng)。不良事件較輕微,包括發(fā)燒、頭痛、腹瀉、皮疹、瘙癢和D-二聚體水平升高。(圖4)
綜上所述,本研究結(jié)果顯示,SHED-CM的給藥可能為漸凍癥的治療帶來新的希望。漸凍癥通常被認為是一種漸進且不可逆的疾病。然而,在這項研究中,一些病例的癥狀有所改善,這是一個令人鼓舞的初步發(fā)現(xiàn)。未來,我們希望通過積累更多數(shù)據(jù)并確定SHED-CM中存在的細胞因子,為漸凍癥患者提供更有效的治療方法。
2024年10月26日,日本京都大學(xué)iPS細胞研究與應(yīng)用中心牽頭在期刊《英國醫(yī)學(xué)雜志公開賽》上發(fā)表了一篇關(guān)于《使用真實世界數(shù)據(jù)對博舒替尼治療肌萎縮側(cè)索硬化癥進行2期研究的方案:基于誘導(dǎo)性多能干細胞的肌萎縮側(cè)索硬化癥藥物再利用 (iDReAM) 研究》的研究方案。[5]
本次研究是基于之前的一項1期、開放標簽、多中心、劑量遞增研究的后續(xù)研究。
基于誘導(dǎo)多能細胞的藥物再利用已確定Src/c-Abl抑制劑博舒替尼是漸凍癥分子靶向治療的候選藥物。1期研究也已經(jīng)證實了博舒替尼在漸凍癥患者12周治療中的安全性和耐受性。
本次Ⅱ期研究的主要目標是:
- 通過回顧性分析真實世界數(shù)據(jù),評估博舒替尼在實際臨床實踐中的安全性和耐受性。
- 探討博舒替尼是否能夠減緩ALS患者的疾病進展速度
- 為未來設(shè)計更大規(guī)模的隨機對照試驗提供參考。
本研究將招募25名漸凍癥患者,試驗注冊號:jRCT2051220002
干細胞治療漸凍癥的作用機制
- 細胞替代:干細胞具有分化為多種類型細胞的能力,包括神經(jīng)元和支持性的星形膠質(zhì)細胞。在ALS中,運動神經(jīng)元的損失是主要特征之一。通過移植干細胞,可以潛在地補充丟失或功能受損的運動神經(jīng)元,恢復(fù)神經(jīng)回路的功能。
- 營養(yǎng)因子遞送:干細胞能夠分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子,如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子-3(NT-3)、膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)等,這些因子對于支持神經(jīng)元存活和促進其再生至關(guān)重要。
- 免疫調(diào)節(jié):漸凍癥發(fā)病過程中存在顯著的炎癥反應(yīng),這與疾病進展密切相關(guān)。間充質(zhì)干細胞(MSCs)表現(xiàn)出強大的免疫調(diào)節(jié)能力,能夠減少促炎細胞因子的產(chǎn)生,抑制T細胞活化,并增加抗炎細胞因子的水平,從而減輕炎癥反應(yīng)對神經(jīng)系統(tǒng)的損害。
- 改善微環(huán)境:干細胞移植后可通過旁分泌效應(yīng)釋放各種生物活性分子,如生長因子、細胞因子及外泌體,這些物質(zhì)能夠改善局部組織的微環(huán)境,促進血管生成,降低氧化應(yīng)激,提高抗氧化防御能力,從而為受損神經(jīng)元提供更好的生存條件。
- 歸巢性:干細胞具備一定的歸巢特性,即能夠主動遷移到損傷區(qū)域并定植于那里。這一特性使得干細胞可以直接作用于病變部位,更有效地發(fā)揮其治療作用。
結(jié)論
2024年干細胞治療漸凍癥的研究取得了諸多進展,無論是在干細胞類型的優(yōu)化、治療機制的深入理解,還是在臨床研究方面都有新的突破。
然而,要將干細胞治療真正轉(zhuǎn)化為漸凍癥的有效治療方法,仍然需要更多的研究、更大規(guī)模的臨床試驗以及更深入的跨學(xué)科合作。但不可否認的是,這些進展為漸凍癥患者帶來了新的希望之光。
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參考資料:
[1]Neuromuscular organoids model spinal neuromuscular pathologies in C9orf72 amyotrophic lateral sclerosisGao, Chong et al.Cell Reports, Volume 43, Issue 3, 113892
[2]Alkhazaali-Ali, Z.; Sahab-Negah, S.; Boroumand, A.R.; Farkhad, N.K.; Khodadoust, M.A.; Tavakol-Afshari, J. Evaluation of the Safety and Efficacy of Repeated Mesenchymal Stem Cell Transplantations in ALS Patients by Investigating Patients’ Specific Immunological and Biochemical Biomarkers. Diseases 2024, 12, 99. https://doi.org/10.3390/diseases12050099
[3]Crose, J. J., Crose, A., Ransom, J. T., & Lightner, A. L. (2024). Bone marrow mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicle infusion for amyotrophic lateral sclerosis. Neurodegenerative Disease Management, 14(3–4), 111–117. https://doi.org/10.1080/17582024.2024.2344396
[4]Seta, Y.; Kimura, K.; Masahiro, G.; Tatsumori, K.; Murakami, Y. SHED-CM: The Safety and Efficacy of Conditioned Media from Human Exfoliated Deciduous Teeth Stem Cells in Amyotrophic Lateral Sclerosis Treatment: A Retrospective Cohort Analysis. Biomedicines 2024, 12, 2193.https://doi.org/10.3390/biomedicines12102193
[5]Imamura K, Izumi Y, Egawa N, et al Protocol for a phase 2 study of bosutinib for amyotrophic lateral sclerosis using real-world data: induced pluripotent stem cell-based drug repurposing for amyotrophic lateral sclerosis medicine (iDReAM) study BMJ Open 2024;14:e082142. doi: 10.1136/bmjopen-2023-082142
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