腦卒中在醫(yī)學(xué)中被稱為中風(fēng)，是一種臨床上突發(fā)的腦部血液循環(huán)障礙性疾病，它包括缺血性腦卒中和出血性腦卒中。

最常見的是缺血性中風(fēng)，約80%的中風(fēng)屬于這種類型。缺血性腦卒中由腦血流阻斷而引起，阻斷的原因可以分為腦血管異常狹窄以及腦血管被血栓等堵塞。

另外20%左右的中風(fēng)是出血性中風(fēng)，常見于高血壓病人，血壓急劇升高，血管破裂，除了偏癱、言語障礙，常伴隨頭痛、惡心、嘔吐癥狀。

全球每五秒鐘就會發(fā)生1例腦卒中，我國每年發(fā)生腦卒中人數(shù)超過200萬，且逐年上升。

除了血栓切除術(shù)作為急性缺血性卒中治療藥物的迅速推廣應(yīng)用外，很少有藥物能夠有效恢復(fù)其后遺癥。最近，干細胞療法被認為是一種很有前途的策略，可以在功能上促進缺血性中風(fēng)的恢復(fù)。因此，多種細胞，包括骨髓單核細胞 (BMMNC) , 骨髓/脂肪來源的干/基質(zhì)細胞 (BMSCs/ADMSCs) 、臍帶血細胞 (UCBC) 和造血干細胞、神經(jīng)干細胞(?NSC?)?、嗅鞘細胞 (OEC) 和胎豬細胞已被探索為候選供體。

動物研究表明，此類細胞可能會改善腦卒中后的神經(jīng)功能缺損，其中一些已在臨床試驗中進行了測試，并取得了一些有利的結(jié)果。然而，許多問題，例如需要開發(fā)最大限度地增強細胞療法對中風(fēng)的影響的技術(shù)，仍未解決，需要澄清。這些問題與最佳細胞類型、細胞劑量、移植途徑和候選患者類型有關(guān)（圖1）。

除了科學(xué)方面的細化外，細胞療法還需要從商業(yè)角度進行評估，才能作為一種新的治療方法成功推廣。細胞療法需要以合理的成本實施良好生產(chǎn)規(guī)范 (GMP) 級生產(chǎn)方法來生產(chǎn)、保存和轉(zhuǎn)移細胞。在這里，作者回顧了干細胞相關(guān)神經(jīng)恢復(fù)的潛在機制、臨床試驗的現(xiàn)狀以及利用細胞療法治療缺血性中風(fēng)的未來前景。

干細胞治療缺血性腦中風(fēng)的潛在機制

為闡明通過干細胞移植治療缺血性卒中的作用模式已經(jīng)做出了廣泛的努力，導(dǎo)致發(fā)表了多篇描述性綜述。

簡而言之，已知移植細胞在缺血性中風(fēng)的各個階段發(fā)揮多種神經(jīng)和血管保護作用。移植的細胞不僅可以重組神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，還可以減少局部和全身炎癥，支持軸突再生和突觸發(fā)芽，并減少神經(jīng)膠質(zhì)疤痕。這些機制可以細分為兩種不同的類型：（i）細胞分化（細胞替代）；(ii) 旁分泌因子的分泌（旁觀者效應(yīng)）。

細胞分化：細胞替代可以通過移植細胞分化為神經(jīng)元或血管細胞來補償功能喪失，或通過神經(jīng)元祖細胞的直接沉降和發(fā)育來實現(xiàn)。

干細胞的旁觀者效應(yīng)：旁分泌因子的分泌是干細胞功能多能性的一個重要方面，其中這些細胞分泌各種營養(yǎng)因子，如細胞因子、趨化因子和外泌體，這些因子可以改善神經(jīng)元損傷或再生新的神經(jīng)元回路。除了促進抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用外，這些因子還誘導(dǎo)抗凋亡作用并動員內(nèi)源性干細胞 (NSC)/神經(jīng)祖細胞 (NPC) 。這些因子通過直接滲透或細胞外囊泡 (EV) 釋放到周圍環(huán)境中，并通過脾臟和胸腺等外周免疫器官直接改善缺血性損傷并下調(diào)局部和全身炎癥。

干細胞治療缺血性腦卒中的臨床試驗

臨床試驗結(jié)果概述

試驗分為急性（卒中發(fā)病后一周內(nèi)治療）、亞急性（發(fā)病后1周至6個月內(nèi)治療）和慢性（發(fā)病后6個月內(nèi)治療）。一些試驗包含多個治療時間點，并按手稿中列出的實際治療時間進行劃分（表1）。

表 1. 已發(fā)表的使用干細胞治療缺血性中風(fēng)的臨床試驗。

參考編號	國家	細胞類型	細胞 來源	劑量	路線	移植 時機	接受治療的患者 人數(shù)（對照）	評估 方式	主要成果
急性
[ 16 ]	美國	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	4–6 × 10 8	靜脈	1–3D	10	BI、MRS、NIHSS	顯示出良好的神經(jīng)功能恢復(fù)
[ 25 ]	美國	同種異體	骨髓間充質(zhì)干細胞	1.2×10 9	靜脈	1–2 日	65 (58)	mRS、NIHSS、BI	神經(jīng)功能恢復(fù)（主要終點）沒有差異 ，但較早的時間（24-36小時） 可能有益
[ 35 ]	美國	同種異體	UCBC	1.2×10 6（CD34+）	靜脈	3-9D	10	磁共振成像，美國國立衛(wèi)生研究院	安全的
[ 10 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	5–60 × 10 7	動脈	3–10 天	20	磁共振成像，美國國立衛(wèi)生研究院	30%的患者表現(xiàn)出滿意的 臨床結(jié)果
[ 12 ]	西班牙	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1.6×10 8	動脈	5–9 日	10(10)	mRS、BI、NIHSS	神經(jīng)功能無差異
[ 9 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	3×10 7	動脈	9D	1	SPECT	8小時時腦/肝/脾攝取
[ 32 ]	英國	自體	CD34+（骨髓）	1–3 × 10 6	動脈	1瓦	5	磁共振成像，美國國立衛(wèi)生研究院	觀察到良好的恢復(fù)
[ 36 ]	中國	同種異體	UCBC & NPC	3×10 7（UC：IV）、1.5×10 7（UC：IT）、1.8×10 7（NPC：IT）	靜脈注射及鞘內(nèi)或腦室內(nèi)	1瓦	1	NIHSS、BI、mRS	顯示出一定程度的神經(jīng)功能 恢復(fù)
亞急性
[ 13 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	2–19 × 10 8	靜脈	2-4瓦	11	NIHSS、BI、mRS、PET	良好的結(jié)果大多 出現(xiàn)在早期治療組
[ 5 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	5×10 7	靜脈	3-4米	1（3）	調(diào)頻、移動BI	安全的
[ 15 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	2–5 × 10 8	靜脈	1-3M	5	美國國立衛(wèi)生研究院	大腦中的細胞稀缺（1%），與IV（7%）相比，IV （21%）在肺中顯示出較高的細胞分布
[ 14 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	2.8×10e7	靜脈	18D	59(59)	BI、MRS、NIHSS、PET	與對照相比沒有顯著恢復(fù)
[ 20 ]	日本	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	2.5–3.4×10 8	靜脈	7–10 天	12	mRS、NIHSS、SPECT、PET	與歷史對照相比，NIHSS（但不是 mRS、BI）恢復(fù)更好
[ 22 ]	韓國	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	1×10 8	靜脈	1-2米	5 (25)	BI、MRS、NIHSS	細胞治療組的 神經(jīng)功能恢復(fù)優(yōu)于對照組
[ 28 ]	韓國	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	1×10 8	靜脈	2M	16(36)	mRS，生存	五年內(nèi)恢復(fù)更好，死亡率更低
[ 26 ]	日本	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	0.8–1.5×10 8	靜脈	1–4M	12	美國國立衛(wèi)生研究院	移植后恢復(fù)主要為 0-1W
[ 24 ]	中國	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	3×10 8	靜脈	1M	12（6）	mRS、NIHSS、BI	與對照組相比沒有神經(jīng)學(xué)差異
[ 27 ]	法國	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	1 或 3 × 10 8	靜脈	1-2米	16(15)	NIHSS、MRS、BI	總體沒有變化，但運動功能評估顯示有所改善
[ 36 ]	中國	同種異體	UCBC & NPC	1.2×10 8（UC）	靜脈	2 & 3 M	2	NIHSS、BI、mRS	顯示出一定程度的神經(jīng)功能恢復(fù)
[ 2 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1–5 × 10 8	動脈	2-3M	6	SPECT	2小時后大腦中發(fā)現(xiàn)細胞，但24小時后未發(fā)現(xiàn)細胞
[ 3 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1–5 × 10 8	動脈	2-3M	6	美國國立衛(wèi)生研究院、SPECT	安全，但6名患者中有4名注射后24 小時看不到細胞
[ 15 ]	巴西	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1-5×10 8	動脈	1-3M	7	美國國立衛(wèi)生研究院	腦細胞稀缺 (1%)，與IV (13%) 相比， IA (41%) 在肝臟中顯示出較高的細胞分布
[ 11 ]	埃及	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1×10 6	動脈	2-4瓦	21(18)	NIHSS、mRS、BI、	與對照組相比，IA 治療并未改善神經(jīng)功能恢復(fù)
[ 8 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	5×10 8	動脈	1-2瓦	10 (10)	BI、NIHSS、mRS	治療組恢復(fù)良好 （P=0.06）
[ 17 ]	美國	自體	BMMNC (ALD)	3×10 6	動脈	2-3瓦	29 (17)	mRS、NIHSS、BI	與對照相比無統(tǒng)計學(xué)差異
[ 34 ]	中國	同種異體	UCBC & NPC	2×10 7	動脈	11–22 日	3	太太	三分之二的 患者神經(jīng)功能恢復(fù)
[ 42 ]	俄羅斯	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	2×10 8	鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	4M	1	卡諾夫斯基評分	細胞處理顯示 得分提高了33%
[ 36 ]	中國	同種異體	UCBC & NPC	3×10 7（UC：IV）、1.5×10 7（UC：IT）、1.8×10 7（NPC：IT）	靜脈及鞘內(nèi)或腦室內(nèi)	2瓦	1	NIHSS、BI、mRS	顯示出一定程度的神經(jīng)功能恢復(fù)
慢性的
	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	6–7 × 10 7	靜脈	5-14米	20(20)	FM、mBI、阿什沃思	與對照相比無差異
[ 21 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	5×10 7	靜脈	6-15米	11（9）	調(diào)頻、移動BI	mBI顯著改善，但 FM沒有顯著改善
[ 4 , 5 ]	印度	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞	5–6 × 10 7	靜脈	8-12米	6（6）	BI、FM、阿什沃思	與對照相比長達4年沒有顯著差異
[ 29 ]	美國	同種異體	BMSC（缺氧處理）	1×10 8	靜脈	7 M-25 Y	36	美國國立衛(wèi)生研究院、BI	與基線相比觀察到顯著恢復(fù)
[ 7 ]	印度	自體	骨髓間充質(zhì)干細胞/骨髓基質(zhì)細胞	5-6×10 7	靜脈	3M-2Y	20(20)	調(diào)頻、移動BI	mBI顯著改善
[ 18 ]	印度	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	6×10 7	鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	4 M-12 Y	14	FIM	顯示康復(fù)，但這項研究包括出血性中風(fēng)
[ 37 ]	中國	自體	CD34+（外設(shè)）	1–3 × 10 7	鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	1–7 是	8	美國國立衛(wèi)生研究院、BI	患者表現(xiàn)出康復(fù)，但這可能是由于自然病程所致
[ 42 ]	俄羅斯	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	2×10 8	鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	8M-1.5Y	6 (6)	卡諾夫斯基評分	細胞治療組表現(xiàn)出更好的恢復(fù)
[ 23 ]	美國	自體	ADSC（無培養(yǎng)）	ND	鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	1 是	1	ND	穩(wěn)定的
[ 19 ]	古巴	自體	骨髓基質(zhì)細胞核細胞	1–5 × 10 7	腦內(nèi) (IC) 途徑	3–5 歲	3	BI、NIHSS、SSS	與術(shù)前相比 發(fā)現(xiàn)恢復(fù)情況
[ 33 ]	臺灣	自體	CD34+（外設(shè)）	3–8 × 10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	6 M-5 Y	15(15)	NIHSS、ESS、MRS	統(tǒng)計上顯著的恢復(fù)
[ 30 , 31 ]	美國	同種異體	BMSC（基因修飾）	2.5、5、10×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	7-36米	18	ESS、NIHSS、FM	觀察神經(jīng)功能恢復(fù)（ESS、NIHSS、FM測試） 長達2年
[ 41 ]	美國	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	2 × 10 6 ( n = 8) 或 6 × 10 6 ( n = 4)	腦內(nèi) (IC) 途徑	7 M-5 Y	12	BI、ESS、NIHSS	6 x 10 6 的恢復(fù)效果優(yōu)于 2 x 10 6
[ 39 ]	英國	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	2、5、10、20×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	1–4 歲	11	NIHSS、BI、阿什沃斯	觀察到神經(jīng)功能恢復(fù)（NIHSS 中位數(shù)為 2）
[ 43 ]	英國	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	2×10 7	腦內(nèi) (IC) 途徑	2M-1年	23	一只老鼠	上肢功能從基線恢復(fù)
[ 40 ]	美國	同種異體	胎兒神經(jīng)元細胞	5、10×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	1–6 歲	18（4）	ESS、NIHSS、FM、ARAT	神經(jīng)功能恢復(fù) （主要終點）沒有差異，但在一些測試中顯示部分恢復(fù)
[ 38 ]	中國	同種異體	OEC	1×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	3Y	1	雙	言語和步態(tài)恢復(fù)
[ 38 ]	中國	同種異體	OEC & NPC	1×10 6和 2×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑	5年	1	雙	運動功能恢復(fù)
[ 44 ]	美國	異種的	Fetal Porcine cell	2×10 7	腦內(nèi) (IC) 途徑	1.5–10 歲	5	BI、RS、NIHSS	略有恢復(fù)，但2名患者出現(xiàn) 不良事件（癲癇發(fā)作和運動缺陷）
[ 38 ]	中國	同種異體	OEC & NPC	1×10 6和 2×10 6	腦內(nèi) (IC) 途徑與腦室內(nèi) (IT)(NPC)	1–20 歲	4	雙	步態(tài)恢復(fù)
[ 36 ]	中國	同種異體	UCBC& NPC	3×10 7（UC：IV）、1.5×10 7（UC：IT）、1.8×10 7（NPC：IT）	靜脈及鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT)	10月和2年	2	NIHSS、BI、mRS	顯示出一定程度的神經(jīng)功能 恢復(fù)

自體BMMNCs占細胞的最大部分，其次是自體骨髓干/基質(zhì)細胞。還使用少量其他來源的細胞，例如UCBC和脂肪來源的干細胞，或神經(jīng)元祖細胞。細胞劑量差異很大，介于1×10⁶至1×10⁹之間，而移植途徑包括靜脈內(nèi) (IV)、動脈內(nèi) (IA)、鞘內(nèi)或腦室內(nèi) (IT) 和腦內(nèi) (IC) 途徑。血管內(nèi)途徑（IV和IA）似乎提供比IC移植更高的細胞數(shù)量（高達109個細胞）(圖2）。這是因為IC移植限制了可移植的細胞數(shù)量，以避免對大腦產(chǎn)生質(zhì)量效應(yīng)，而血管內(nèi)移植則不會。IV移植似乎在急性至亞急性期更可取，而IC或IT移植大多在慢性期進行。

請注意，急性期首選靜脈移植，而慢性期首選腦內(nèi)移植。

未來方向

雖然臨床試驗的結(jié)果很有希望，但還有其他因素，如監(jiān)管部門的批準和廣泛使用干細胞治療缺血性中風(fēng)的總體成本需要考慮。關(guān)鍵是要在生產(chǎn)的電池質(zhì)量和所涉及的成本之間取得平衡，這兩個顯然相互矛盾的參數(shù)。

生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)細胞（GMP級）

大多數(shù)臨床試驗，尤其是那些使用自體細胞的臨床試驗，完全在一家醫(yī)院內(nèi)進行，細胞制備也在現(xiàn)場完成。一些臨床試驗提到了GMP級細胞生產(chǎn)，而其他的則沒有。

GMP是確保質(zhì)量控制藥品生產(chǎn)以將風(fēng)險降至最低的系統(tǒng)。它涵蓋了生產(chǎn)的各個方面，例如材料的處理和檢查，根據(jù)標準操作程序（SOP）生產(chǎn)藥品，藥品的適當(dāng)包裝和交付管理。遵循 GMP既費時又費錢，但是，除非遵循GMP，否則這些細胞在許多國家都不符合藥物使用條件。問題在于每個國家都有自己的GMP要求。制藥公司需要滿足藥品生產(chǎn)所在國的要求。許多監(jiān)管機構(gòu)正在共同努力制定一套通用的藥物審批規(guī)則，該政策有助于未來更快地實現(xiàn)藥物開發(fā)和審批。

以低成本生產(chǎn)細胞

許多臨床試驗是作為面向研究人員的試驗執(zhí)行的，政府或公共資金用于細胞生產(chǎn)。細胞制備可能非常昂貴，并且要將干細胞標準化作為標準治療方法，需要將成本降至最低。當(dāng)前的細胞擴增程序需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員的專業(yè)知識。異基因干細胞適用于使用自動化細胞生產(chǎn)機器進行批量生產(chǎn)；然而，當(dāng)涉及到自體干細胞時，需要創(chuàng)新技術(shù)，這種技術(shù)是按訂單生產(chǎn)的，難以適應(yīng)自動化生產(chǎn)。

細胞物流是另一個關(guān)鍵問題。干細胞與普通的低分子藥物化合物的不同之處在于，干細胞的功效取決于活力，這意味著必須充分保存細胞。干細胞的冷凍和運輸在臨床試驗中經(jīng)常采用，但冷凍保存的試劑中含有可能有毒的試劑DMSO，并且在極低溫（使用液氮）下運輸成本高。因此，以可承受的成本生產(chǎn)和轉(zhuǎn)移干細胞需要進一步優(yōu)化。

結(jié)論

干細胞療法有望改善那些已達到急性期的缺血性中風(fēng)患者的后遺癥，目前尚無經(jīng)過證實的治療方法。臨床試驗的結(jié)果是有希望的，因為大多數(shù)用于干細胞移植的方法似乎是安全的。似乎在急性期首選靜脈內(nèi)或動脈內(nèi)移植，其目的是改善全身和局部炎癥，不需要細胞移植。或者，在慢性期優(yōu)選腦內(nèi)移植，其中細胞移植被認為是細胞治療的目標。

隨著再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，干細胞在腦卒中的恢復(fù)治療中取得了重大的進展。國內(nèi)外研究證實干細胞治療腦卒中，能明顯改善患者的神經(jīng)功能，提高生活自理能力，改善患者的生活質(zhì)量。相信未來腦卒中問題能被解決！

參考資料：Kawabori, M.; Shichinohe, H.; Kuroda, S.; Houkin, K. Clinical Trials of Stem Cell Therapy for Cerebral Ischemic Stroke. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7380. https://doi.org/10.3390/ijms21197380

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