帕金森病( Parkinson’s disease，PD) 是一種危害中老年健康的慢性神經(jīng)退行性疾病，發(fā)病率僅次于阿爾茨海默氏病。PD 的主要病理特征為腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元( dopaminergic neuron，DN) 進(jìn)行性喪失，導(dǎo)致紋狀體多巴胺( dopamine，DA) 含量的缺乏。

帕金森病的臨床癥狀表現(xiàn)

臨床上以靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直和姿勢(shì)平衡障礙等運(yùn)動(dòng)癥狀為主，同時(shí)可出現(xiàn)感覺(jué)障礙、睡眠障礙、自主神經(jīng)功能障礙、精神障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀。

治療帕金森病的方法有哪些？

PD仍然缺乏有效的根治措施，臨床主要以改善癥狀的藥物治療為主，包括藥物左旋多巴、DA 受體激動(dòng)劑、單胺氧化酶或兒茶酚-氧位-甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑和抗膽堿能藥，藥物主要是通過(guò)提高腦內(nèi)紋狀體的 DA 水平來(lái)達(dá)到治療的作用。早期多巴胺能藥物能夠很好地控制PD癥狀，但隨著時(shí)間的推移，由于非生理性 DA濃度的波動(dòng)以及多巴胺能藥物出現(xiàn)的脫靶效應(yīng)，使得此類(lèi)藥物逐漸失去療效，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多副作用，包括神經(jīng)精神癥狀和運(yùn)動(dòng)障礙。

外科手術(shù)治療較常用的方法是深部腦刺激 ( deep brain stimulation，DBS) 。手術(shù)向腦內(nèi)植入微細(xì)電極并連接神經(jīng)刺激器，通過(guò)電刺激相關(guān)核團(tuán)以改善患者運(yùn)動(dòng)障礙。然而DBS手術(shù)較局限：

• ①手術(shù)治療費(fèi)用較高；
• ②適用范圍有限，較適用于PD晚期且無(wú)癡呆癥的患者；
• ③手術(shù)副作用較大，如能夠?qū)е掠谰眯哉J(rèn)知障礙。上述兩種治療方法僅能緩解PD癥狀，不能替代或再生腦內(nèi)丟失的 DN。

干細(xì)胞治療可從疾病根源即DA神經(jīng)元的丟失上解決問(wèn)題，為帕金森病的治療重燃希望。

干細(xì)胞療法在帕金森病的初步發(fā)展

1979年，胎鼠移植含DA的神經(jīng)元改善了大鼠PD模型的運(yùn)動(dòng)異常，移植物存活良好，軸突長(zhǎng)出這項(xiàng)研究表明，細(xì)胞療法有可能逆轉(zhuǎn)局限后的缺陷腦組織的破壞。在臨床實(shí)踐中，自1988年報(bào)道了2項(xiàng)針對(duì)PD患者進(jìn)行細(xì)胞移植的臨床試驗(yàn)以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去了大約 30 年。

干細(xì)胞療法治療帕金森的現(xiàn)狀

在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院注冊(cè)的臨床試驗(yàn)中，搜索術(shù)語(yǔ)“帕金森氏病”和“移植”時(shí)會(huì)識(shí)別出28項(xiàng)研究 (?https://clinicaltrials.gov).?在這28項(xiàng)研究中，有5項(xiàng)涉及細(xì)胞移植的研究被歸類(lèi)為開(kāi)放研究，目前正在招募參與者或?qū)⒃?017年2月招募參與者。有2項(xiàng)研究使用胎兒DAergic細(xì)胞，1項(xiàng)研究使用同種異體骨髓來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞 (BM-MSC)、1項(xiàng) NSC研究和1項(xiàng)封裝豬脈絡(luò)叢細(xì)胞研究。

迄今為止，世界各國(guó)仍在研究各種細(xì)胞來(lái)源。在本節(jié)中，我們首先簡(jiǎn)要介紹干細(xì)胞治療帕金森病的策略。隨后，描述了使用骨髓來(lái)源的干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞 (ESC) 和神經(jīng)干細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞治療的現(xiàn)狀。最后，展示了涉及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的快速發(fā)展技術(shù)的進(jìn)展。

干細(xì)胞移植治療帕金森的機(jī)制

1、細(xì)胞替代作用：間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有多項(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。

2、免疫調(diào)節(jié)作用：間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(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(guò)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。

3、神經(jīng)保護(hù)和抗凋亡作用：間充質(zhì)干細(xì)胞可以分泌神經(jīng)生長(zhǎng)因子 （NGF）、重組人神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子 （GDNF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 （VEGF）、NT-3等多種生物活性因子。

4、促神經(jīng)發(fā)生和血管生成作用：帕金森病以多巴胺能神經(jīng)元丟失為顯著特征，促進(jìn)血管生成及周?chē)窠?jīng)元再生可以起到治療作用。

5、改善細(xì)胞代謝作用：間充質(zhì)干細(xì)胞能為受損的神經(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。

四大類(lèi)型干細(xì)胞治療帕金森病臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

1、胚胎干細(xì)胞治療帕金森的現(xiàn)狀

近些年來(lái)，胚胎干細(xì)胞移植治療帕金森病迅猛發(fā)展，周琪團(tuán)隊(duì)在非人靈長(zhǎng)類(lèi)模型中進(jìn)行了臨床級(jí)人類(lèi)孤雌胚胎干細(xì)胞( hPESCs) 系來(lái)源的DN移植治療PD的安全性與有效性評(píng)價(jià)，大多數(shù)的猴子在至少24個(gè)月的時(shí)間里未見(jiàn)腫瘤形成，并且有明顯的行為改善，此外紋狀體DA的輕微增加與顯著的功能改善有關(guān)，表明臨床級(jí)人類(lèi)胚胎干細(xì)胞可作為治療帕金森病可靠細(xì)胞來(lái)源，這些臨床前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為人體試驗(yàn)的開(kāi)展提供了強(qiáng)有力的支持。

2017年，“人胚胎干細(xì)胞來(lái)源的神經(jīng)前體細(xì)胞治療帕金森病”是中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所和鄭州大學(xué)一附院聯(lián)合開(kāi)展的I/IIa期臨床研究，研究中使用400萬(wàn)個(gè)胚胎干細(xì)胞來(lái)源的神經(jīng)前體細(xì)胞移植到帕金森病患者腦內(nèi)，這將成為中國(guó)首個(gè)使用人胚胎干細(xì)胞的臨床試驗(yàn)，也是全球首個(gè)使用受精胚胎的胚胎干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗(yàn)，該研究將評(píng)價(jià)hESCs衍生的mDA前體細(xì)胞臨床替代療法的效果。

同時(shí)此項(xiàng)試驗(yàn)在移植前將受試者與細(xì)胞庫(kù)中的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行配型以期能夠避免免疫排斥反應(yīng)，這也是首個(gè)基于配型使用胚胎干細(xì)胞治療帕金森病的臨床研究，臨床效果尚待試驗(yàn)觀察。

局限性：然而帕金森病需從受精胚胎中獲得，這使其應(yīng)用受到極大的倫理學(xué)爭(zhēng)議。此外，胚胎干細(xì)胞在體內(nèi)仍然保留很強(qiáng)的增殖能力，成瘤風(fēng)險(xiǎn)仍是目前需要解決的一大問(wèn)題。

2、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病現(xiàn)狀

目前，神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病在中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞多處于Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段，美國(guó)生物公司International Stem Cell Corporation ( ISCO)公布了人類(lèi)孤雌神經(jīng)干細(xì)胞系ISC-hpNSCs治療PD的首個(gè)臨床隊(duì)列研究的中期結(jié)果，隊(duì)列內(nèi)所有患者都達(dá)到了主要終點(diǎn)即安全性。

研究為期12個(gè)月，神經(jīng)干細(xì)胞移植6個(gè)月后患者帕金森病癥狀已經(jīng)得到改善且安全性良好。

細(xì)胞移植后6個(gè)月，PD患者的失能時(shí)間( 每日左旋多巴失去最佳療效且PD癥狀復(fù)發(fā)的時(shí)間) 平均下降 24%，無(wú)運(yùn)動(dòng)障礙的非失能時(shí)間( 每日左旋多巴在無(wú)運(yùn)動(dòng)障礙的情況下發(fā)揮最佳療效的持續(xù)時(shí)間) 在同一時(shí)期平均增加了19%；100%的患者情緒得到改善，Beck抑郁量表的平均改善率為35%；100%的患者認(rèn)知能力得到改善或保持，PDQ-39的認(rèn)知障礙維度平均改善14%，PDQ-39的日常生活活動(dòng)平均改善22%，移動(dòng)維度平均改善15%，PDQ-39的身體不適維度平均改善12%; PD 統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提高，但PD沖動(dòng)-強(qiáng)迫障礙減少53%。

最近，土耳其報(bào)道了一項(xiàng)神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病的I期研究。21名PD患者在特定時(shí)間間隔將ESCs來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞移植到雙側(cè)紋狀體中，患者的運(yùn)動(dòng)功能明顯改善，且無(wú)明顯副作用。

局限性：盡管神經(jīng)干細(xì)胞移植具有諸多優(yōu)勢(shì)，但廣泛應(yīng)用于臨床尚存在較多問(wèn)題:

• ①由于倫理限制，源于病人活體的NSCs一般獲得受限;
• ②研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞移植后可出現(xiàn)存活遷移數(shù)量低、成熟緩慢等問(wèn)題，存在移植的不穩(wěn)定性和療效的不確定性，NSCs的分化和修復(fù)機(jī)制尚待進(jìn)一步探究;
• ③針對(duì)PD患者的個(gè)性化治療方案的制定( 如年齡、臨床表現(xiàn)、移植時(shí)間、移植量與療程等) 及遠(yuǎn)期療效仍需進(jìn)一步研究。

3、間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的現(xiàn)狀

間充質(zhì)干細(xì)胞很容易通過(guò)分化能力收獲和放大。與其他干細(xì)胞相比，間充質(zhì)干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)方案需要更少的時(shí)間和勞動(dòng)力。使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病是另一個(gè)希望。間充質(zhì)干細(xì)胞的鼻內(nèi)遞送也可能對(duì)臨床應(yīng)用具有吸引力。

治療帕金森的間充質(zhì)干細(xì)胞有：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗(yàn)在美國(guó)、中國(guó)、印度等國(guó)家均有開(kāi)展，處于Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段。

一項(xiàng)發(fā)表在《Transl Res》雜志上的前瞻性、無(wú)對(duì)照的單劑量試驗(yàn)，對(duì)7例22至62歲的帕金森患者側(cè)腦室立體定向注射自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。術(shù)后10-36個(gè)月的隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，其中3名患者的統(tǒng)一帕金森評(píng)定量表（UPDRS）評(píng)分持續(xù)改善，關(guān)閉期分值比基線值改善了22.9%，面部表情、步態(tài)等癥狀也出現(xiàn)了改善。2名患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞移植后明顯減少了帕金森藥物的劑量。

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞：臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有自我更新能力與多向分化潛能，能夠分化為外胚層和中胚層，在一定條件下經(jīng)誘導(dǎo)可分化為神經(jīng)元及其他類(lèi)型的細(xì)胞。由于臍帶來(lái)源豐富且UC-MSCs特性穩(wěn)定，所以在細(xì)胞移植領(lǐng)域備受關(guān)注。UC-MSCs相對(duì)其他干細(xì)胞有諸多優(yōu)勢(shì)：

• ①易于采集與大量擴(kuò)增，不涉及嚴(yán)重的倫理問(wèn)題;
• ②比 BM-MSCs 等其他間充質(zhì)干細(xì)胞更為原始，增殖能力更強(qiáng)，抗炎作用較好;
• ③免疫原性較低，大大降低了移植過(guò)程中的免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)與免疫抑制劑的使用，便于異體移植與工業(yè)化生產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)在臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療帕金森的臨床研究也已取得了許多可喜的臨床效果，已查詢(xún)到多篇應(yīng)用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療帕金森疾病的臨床研究文獻(xiàn)：

廣東省中醫(yī)院內(nèi)六科研究者^[1]為9例PD患者經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔注射hUC-MSCs，治療后第28天患者的UPDRS評(píng)分較治療前顯著降低，可顯著改善患者的運(yùn)動(dòng)癥狀，提高的生活質(zhì)量，延緩病情發(fā)展；

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)^[2]對(duì)8 例PD患者經(jīng)頸動(dòng)脈移植，1個(gè)月后8例患者UPDRS評(píng)分顯著降低，運(yùn)動(dòng)癥狀明顯改善；

解放軍第303醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科研究者^[3]對(duì)38 例PD患者進(jìn)行鞘內(nèi)注射hUC-MSCs，1個(gè)月后所有患者運(yùn)動(dòng)癥狀得到不同程度緩解，隨訪期間未出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)或移植物抗宿主??；

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)二科等機(jī)構(gòu)研究者^[5]對(duì)15例帕金森患者采用頸動(dòng)脈穿刺移植hUC-MSCs治療，移植后1個(gè)月患者UPDRS分值明顯降低，震顫、強(qiáng)直等癥狀改善明顯，提示臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療可以明顯改善患者神經(jīng)功能；

2012 年，印度科學(xué)家進(jìn)行了間充質(zhì)干細(xì)胞移植的體內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在帕金森病早期進(jìn)行移植的患者較晚期移植有更好的療效，該臨床試驗(yàn)也再次證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞移植的安全性。國(guó)內(nèi)的臨床研究也顯示經(jīng)頸動(dòng)脈移植的臍帶源性MSCs后，帕金森病患者的UPDRS評(píng)分明顯增高，腦組織功能有效改善。

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院干細(xì)胞治療中心^[6]收治19例PD患者，給予鞘內(nèi)注射臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療，治療后患者無(wú)明顯不良反應(yīng)，治療安全性良好，觀察治療后3個(gè)月多數(shù)患者癥狀改善, 尤其是肌張力增高引起癥狀改善明顯，如強(qiáng)直、姿勢(shì)、步態(tài)、震顫、面容方面，結(jié)果如下：

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)孫麗等將3-6ml含有細(xì)胞 5*10^6～1*10^7的UCMSCs細(xì)胞懸液，通過(guò)頸動(dòng)脈移植途徑植入10例帕金森病患者體內(nèi)。每周1次，移植3次，結(jié)果顯示患者移植前后UPDRS評(píng)分具有顯著性差異( P<0.01) ，Webster 評(píng)分有效改善患者行走姿勢(shì)、震顫程度，自主運(yùn)動(dòng)及坐、起運(yùn)動(dòng)能力得到提高。

陜西中醫(yī)藥大學(xué)等選取帕金森病患者5例（男3例，女2例）靜脈滴注臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞200ml（含細(xì)胞數(shù)量為1*10^8個(gè)），３次為1個(gè)療程，共3個(gè)療程。結(jié)果顯示5例患者帕金森病評(píng)定量表評(píng)分、Hoehn-Yahr量表評(píng)分明顯降低（P<0.01）。

福州總醫(yī)院趙堂亮等選取20例患者經(jīng)鞘內(nèi)注射臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療為實(shí)驗(yàn)組，另選取20例經(jīng)口服左旋多巴治療原發(fā)性帕金森病患者為對(duì)照組。采用PD統(tǒng)一評(píng)分量表（UPDRS）對(duì)患者治療前及治療后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月進(jìn)行量化評(píng)分。結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組20例患者臨床癥狀緩解程度較對(duì)照組明顯，結(jié)果如圖

4、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞治療帕金森病的現(xiàn)狀

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）是從成體體細(xì)胞( 例如皮膚成纖維細(xì)胞) 重編程而獲得。iPSCs的來(lái)源使其具有允許自體移植并能持續(xù)供應(yīng)的特點(diǎn)。這一特點(diǎn)可以克服異體移植所導(dǎo)致的免疫排斥反應(yīng)，并避免ESCs類(lèi)似的倫理問(wèn)題。

在日本，iPSC衍生組織的臨床應(yīng)用可能開(kāi)始用于年齡相關(guān)性黃斑病變。最近，據(jù)報(bào)道自體iPSC衍生的視網(wǎng)膜色素上皮片在移植后存活了1年，沒(méi)有發(fā)生不良事件。在臨床研究揭示這種方法的安全性后，PD可能成為iPSC技術(shù)的有效靶點(diǎn)。

世界各地計(jì)劃開(kāi)展多項(xiàng)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞治療帕金森病的臨床試驗(yàn)。2016年，國(guó)際干細(xì)胞公司在澳大利亞墨爾本啟動(dòng)了首個(gè)獲批的使用iPSC治療PD患者的臨床試驗(yàn)。iPSC技術(shù)還有望利用源自患者的iPSC研究來(lái)揭示病理狀況。

2020年5月14日《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（NEJM）報(bào)道，美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院麥克萊恩醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究人員利用定制的自體iPS干細(xì)胞治療一名帕金森病患者，此試驗(yàn)早于日本的臨床試驗(yàn)，該臨床試驗(yàn)取得了一定的療效，這一嶄新的療法給帕金森病患者帶來(lái)新的希望。

干細(xì)胞治療帕金森病的未來(lái)方向

在考慮細(xì)胞治療的未來(lái)方向時(shí)，與細(xì)胞來(lái)源、細(xì)胞治療的條件和涉及的機(jī)制相關(guān)的問(wèn)題都是重要的關(guān)注點(diǎn)。移植細(xì)胞可大致分為2組：自體細(xì)胞和非自體細(xì)胞（圖2）。

在分析細(xì)胞類(lèi)型和目標(biāo)疾病的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)，我們可以選擇其中之一或兩者。

一般來(lái)說(shuō)，自體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是

• 很少有倫理問(wèn)題，
• 不需要免疫抑制，
• 相對(duì)安全。

自體細(xì)胞的缺點(diǎn)是

• 在某些退行性或遺傳性疾病如PD中病理影響的細(xì)胞；
• 在移植前準(zhǔn)備細(xì)胞時(shí)，分離、擴(kuò)增、純化需要大量的時(shí)間和精力；
• 預(yù)先制備細(xì)胞時(shí)保存細(xì)胞的工作量和成本。

非自體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是

• 保存細(xì)胞解凍后易于生產(chǎn)、分配和使用；
• 可以使用來(lái)源于健康志愿者的細(xì)胞；
• 與自體細(xì)胞相比，可以使用更多種類(lèi)的細(xì)胞。

非自體細(xì)胞的缺點(diǎn)是

• 倫理問(wèn)題
• 免疫排斥，盡管它在很大程度上取決于用于移植的細(xì)胞（例如，iPSC、ESC、NSC、MSC）。此外，來(lái)自幾個(gè)關(guān)鍵人類(lèi)白細(xì)胞抗原純合子供體的iPSC的產(chǎn)生可能會(huì)克服大多數(shù)日本患者的免疫排斥限制。

在本文中，我們回顧了帕金森病的干細(xì)胞療法。從干細(xì)胞治療帕金森病的發(fā)展歷程中，我們可以看到在隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中取得陽(yáng)性結(jié)果的難度。隨著對(duì)細(xì)胞療法現(xiàn)狀的回顧，各種細(xì)胞來(lái)源都有希望，盡管每種細(xì)胞來(lái)源都有幾個(gè)必須首先克服的障礙。

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