中風(fēng)和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率在現(xiàn)代社會逐漸增加,但仍然沒有足夠有效的治療方法。干細(xì)胞是可以復(fù)制(自我更新)和分化進(jìn)入人體的細(xì)胞,在基礎(chǔ)研究中顯示出重要意義,同時醫(yī)生也將其用于臨床試驗以確定其有效性和安全性。現(xiàn)有臨床試驗主要針對中老年腦卒中或帕金森病患者(多為40-80歲),主要涉及經(jīng)靜脈和殼核注射間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。干細(xì)胞治療后患者的神經(jīng)和運(yùn)動功能得到恢復(fù),在3個月至5年的隨訪期間發(fā)現(xiàn)安全性良好。
近期,中國瀘州西南醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合中國澳門特別行政區(qū)澳門大學(xué)中華醫(yī)學(xué)研究院中藥質(zhì)量研究國家重點(diǎn)實(shí)驗室在《Wiley Online Library》國際期刊雜志發(fā)表了一篇《干細(xì)胞治療腦卒中及神經(jīng)退行性疾病臨床試驗研究進(jìn)展》的文章,文章回顧中風(fēng)、阿爾茨海默病和帕金森病的所有臨床試驗和最新進(jìn)展,希望未來干細(xì)胞療法應(yīng)用于臨床,達(dá)到有效治療率,造福患者。
本期重點(diǎn)回顧干細(xì)胞治療中風(fēng)的臨床試驗研究進(jìn)展文章。
下期重點(diǎn)講講干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾病的臨床試驗進(jìn)展。
簡介:干細(xì)胞是具有細(xì)胞增殖和潛能的細(xì)胞,在再生醫(yī)學(xué)中具有巨大的應(yīng)用潛力。這些細(xì)胞具有兩個特性,即通過多次細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂循環(huán)自我更新的能力,同時保持未分化狀態(tài),以及在生命過程中分化為特殊細(xì)胞類型的能力。就效力而言,目前正在研究五種類型:全能或全能、多能、多能、寡能和單能細(xì)胞。
臨床試驗是在人類身上進(jìn)行的研究,由政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)監(jiān)督,以確定與現(xiàn)有替代方法相比,一種醫(yī)學(xué)方法可用于治療疾病或傷害的程度。這些試驗的結(jié)構(gòu)是為了收集有關(guān)新療法的安全性和有效性的數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)藥物試驗類似,干細(xì)胞試驗旨在找到預(yù)防、治療或診斷疾病的改進(jìn)方法。目前,每年都有多項干細(xì)胞臨床試驗開展,包括血液病、糖尿病、肝硬化、呼吸系統(tǒng)疾病、骨關(guān)節(jié)疾病等,顯示出巨大的臨床應(yīng)用潛力。
目前,神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞療法顯示出巨大的潛力。最近的研究發(fā)現(xiàn),源自含有MSC的氧化鐵納米顆粒 (IONP) 的磁性納米囊泡可以顯著改善缺血性病變靶向和治療結(jié)果。在此,我們就目前干細(xì)胞在中風(fēng)(腦缺血、腦出血)的臨床試驗進(jìn)行綜述,介紹臨床試驗的進(jìn)展,指導(dǎo)未來臨床研究和臨床的方向。以及尋找預(yù)防、治療或診斷疾病的改進(jìn)方法。
文獻(xiàn)檢索:文章四部分的檢索情況如下,文獻(xiàn)檢索來源為PubMed,各篇文類型限定為“臨床試驗”(表1)。
表1. 文獻(xiàn)檢索與選擇。
干細(xì)胞治療中風(fēng)的臨床試驗
干細(xì)胞治療腦出血(ICH):ICH中與干細(xì)胞治療相關(guān)的有效文章有4篇。從手稿中提取了臨床試驗的階段、細(xì)胞干預(yù)、劑量、輸注部位、試驗數(shù)量(對照數(shù)量)、主要結(jié)果、安全性和年份(表2 )。
表2:干細(xì)胞治療腦出血 (ICH) 的臨床試驗總結(jié)。
細(xì)胞 | 劑量 | 地點(diǎn) | 試驗次數(shù)(對照) | 階段 | 主要成果 | 安全 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 3 × 10 8 (3)/6 × 10 8 (6) | 腦室內(nèi) | 9 | 我 | 移植耐受性良好。 | 安全的 | 2018 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | <5 × 10 8 | MCA | 10 (10) | / | 改善臨床結(jié)果。 | 安全的 | 2018 |
同種異體 OEC、NPC、UCMSC、SC | 1– 5 × 10 6 | 顱內(nèi)實(shí)質(zhì)、鞘內(nèi)和靜脈 | 10 | / | 神經(jīng)功能得到改善(在 6-24 個月的隨訪期間)(Barthel 指數(shù)評分和臨床神經(jīng)功能缺損量表評分增加)。 | 安全的 | 2013 |
沒有任何 | / | / | 32 | CD34(+) 祖細(xì)胞可能參與腦出血患者的功能恢復(fù)。 | / | 2011年 |
注:階段指臨床試驗的階段。標(biāo)題中的劑量是指細(xì)胞劑量。如果劑量僅以每千克細(xì)胞數(shù)(細(xì)胞/千克)表示,則每名患者的細(xì)胞劑量重新計算為 60 千克。安全性判斷標(biāo)準(zhǔn)為患者耐受性良好,隨訪期間無嚴(yán)重不良事件發(fā)生。
ICH的干細(xì)胞療法包括MSCs、嗅鞘細(xì)胞、神經(jīng)祖細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)細(xì)胞和雪旺細(xì)胞。所用劑量從1×106次到5×108次注射不等,注射部位集中在大腦(腦室內(nèi),MCA)、鞘內(nèi)和靜脈。用于評價的量表包括Barthel指數(shù)等。上述臨床試驗在移植后是安全且耐受性良好的。沒有患者出現(xiàn)由MSC移植引起的嚴(yán)重不良反應(yīng)或劑量限制性毒性,也沒有觀察到不良結(jié)局。
So Yoon Ahn用低劑量腦室內(nèi)移植MSCs治療了三名患有嚴(yán)重腦室內(nèi)出血 (IVH) 的早產(chǎn)兒和用高劑量MSCs治療了六名嬰兒。結(jié)果表明,移植耐受性良好,移植后腦脊液(IL)-6水平升高。初始CSF IL-6和腫瘤壞死因子-α水平與基線心室指數(shù)顯著相關(guān)。在這項研究中,沒有嬰兒死亡或出現(xiàn)與干細(xì)胞移植相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)。嚴(yán)重腦室內(nèi)出血的早產(chǎn)兒腦室內(nèi)移植間充質(zhì)干細(xì)胞可能是安全可行的,值得進(jìn)一步的II期研究。
VBhati對干預(yù)組中風(fēng)發(fā)作后8-15天的10名急性中風(fēng)患者進(jìn)行同側(cè)MCA動脈干細(xì)胞輸注,而對照組不進(jìn)行輸注。結(jié)果發(fā)現(xiàn),干預(yù)組中有 8名患者表現(xiàn)出良好的臨床結(jié)果,改良Rankin量表評分小于2,而對照組中有4名患者達(dá)到了這一結(jié)果。
干細(xì)胞治療腦缺血:有29篇文章與干細(xì)胞治療腦缺血有關(guān)。臨床試驗的階段、細(xì)胞干預(yù)、劑量、輸注部位、試驗數(shù)量(對照數(shù)量)、主要結(jié)果、安全性和年份如下(表3、 圖1)。
細(xì)胞 | 劑量 | 回輸方式 | 試驗次數(shù)(對照) | 階段 | 主要成果 | 安全 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 4.5–5 × 10 6 | Nasal | 10 | / | 沒有意外的大腦結(jié)構(gòu)異常(在3個月的隨訪中)。 | 安全的 | 2022 |
同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 3/6/9 × 10 7 | IV | 15 | I | 安全期超過1年。 | 安全的 | 2019 |
同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 9 × 10 7 | IV、 | 21 | 二 | 所有行為終點(diǎn)的顯著改善和 Barthel 指數(shù)的增加(在12個月的隨訪中)。 | 安全的 | 2019 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 未提及 | IV、 | 31 (13) | Ⅲ | 運(yùn)動功能得到改善,成像顯示出更好的結(jié)果。 | 不確定 | 2022 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.2 × 10 8 | IV、 | 9 (8) | 二 | 檢測到治療組的梗死體積較基線顯著改善(在12個月的隨訪中)。 | 安全的 | 2021 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 5 × 10 7 | IV、 | 16 (36) | / | 改良 Rankin 量表 (mRS) 評分下降。臨床改善與血清基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1水平和外部腦室下受累程度相關(guān)。沒有觀察到明顯的副作用。 | 安全(5 年隨訪期間) | 2010 |
自體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1 × 10 8 | IV、 | 5 (25) | 一/二 | Barthel指數(shù)和改良Rankin評分在 1 年內(nèi)持續(xù)改善。 | 安全的 | 2005 |
自體 AD-MSC | 6 × 10 7 | IV、 | 4 (9) | Ⅱa | 沒有發(fā)生相關(guān)的嚴(yán)重不良事件或腫瘤(在2年隨訪期間)。 | 安全的 | 2022 |
同種異體 HNSC CTX0E03 | 2 × 10 7 | The putamen | 23 | 二 | 在基線時有殘余上肢運(yùn)動的患者中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動功能有所改善。 | 安全的 | 2020 |
同種異體 MSCs/NSPCs | 3 × 10 7 /3 × 10 8 /3.6 × 10 8 | IV/小腦延髓池 | 6個 | / | 神經(jīng)功能、殘疾程度和日常生活能力得到改善。 | 安全(在 2 年隨訪期間)。 | 2014 |
自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 6 × 10 7 | IV、 | 25 | I | 部分功能恢復(fù)(90天mRS ES中位數(shù)下降1分)。 | 不確定 | 2019 |
自體BMMNC 和 CD34+ 細(xì)胞 | 5 × 10 8 | 馬華 | 10 (10) | / | 它改善了臨床結(jié)果。 | 安全的 | 2018 |
自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 2.875 × 10 7 | IV、 | 60 (60) | 二 | 中風(fēng)的治療效果沒有獲益。 | 安全的 | 2014 |
同種異體 BMMNC | 8 × 10 7 | IV、 | 11 | I | 7例患者臨床預(yù)后良好。 | 不確定 | 2012 |
同種異體 OEC、NPC、UCMSC、SC | 1–5 × 10 6 | 顱內(nèi)實(shí)質(zhì)植入、鞘內(nèi)植入、靜脈給藥 | 10 | / | 神經(jīng)功能得到改善(在6-24個月的隨訪期間)(Barthel 指數(shù)評分和臨床神經(jīng)功能缺損量表評分增加)。 | 安全的 | 2013 |
自體 CD34+ 細(xì)胞 | ≤1×10 8 | MCA | 5個 | I | 所有患者的臨床功能評分(改良 Rankin 評分和 NIHSS 評分)均得到改善,病變體積減?。ㄔ?6 個月的隨訪中)。 | 安全的 | 2014 |
自體臍帶血 | 1–5 × 10 7 | IV、 | 23 (46) | I | 接受細(xì)胞治療的18名嬰兒中有 13 名存活,同時接受冷卻的 46 名嬰兒中有 19 名存活(在 1 年隨訪時)。 | 不確定 | 2014 |
同種異體UCMSCs | 2 × 10 7 | 馬華 | 4個 | / | 缺血性中風(fēng)患者的肌肉力量和改良 Rankin 量表評分有所改善,但出血性中風(fēng)患者則沒有。沒有觀察到重大意外事件(在 6 個月的隨訪期間)。 | 不確定 | 2012 |
同種異體 HNSC CTX0E03 | 1 × 10 8 /3 × 10 8 | IV、 | 20 (11) | / | 感覺運(yùn)動神經(jīng)可塑性得到改善,運(yùn)動功能恢復(fù)(2 年隨訪)。Barthel 指數(shù)、NIHSS 和改良的 Rankin 評分沒有顯著影響,但運(yùn)動 NIHSS 和運(yùn)動 Fugl-Meyer 評分顯著改善。 | 不確定 | 2013 |
同種異體 Ctx-dp(從 CTX0E03 開發(fā)) | 2 × 10 6 /5 × 10 6 / 10 × 10 6 /20 × 10 6 | 殼膜 | 11 | I | 觀察到神經(jīng)學(xué)改善。 | 安全(在 2年隨訪時)。 | 2016 |
同種異體醛脫氫酶-Bright Stem Cells (ALD-401) | 無具體數(shù)據(jù) | IV、 | 60 (40) | 二 | 治療組 MRI 上小病灶的發(fā)生率較高,但主要療效終點(diǎn)沒有差異。 | 不確定 | 2019 |
自體 G-CSF 和 PBSC | 3–8 × 10 6 | 皮下 | 15 (15) | 二 | 卒中量表(NIHSS、ESS 和 EMS)和功能結(jié)果 (mRS) 的改善很明顯,并且成像顯示改善(在 12 個月的隨訪中)。 | 不確定 | 2014 |
腦脊液 | 600微克 | / | 40 (20) | Ⅱb | MRI 缺血性病灶體積相對于基線的變化趨于減小。 | 不確定 | 2012 |
腦脊液 | 600微克 | 皮下 | 24 (12) | Ⅱa | 與對照組相比,各組之間的依賴性沒有差異,并且功能結(jié)果在 G-CSF 劑量之間沒有差異(在 3 個月的隨訪中)。 | 安全的 | 2006 |
腦脊液 | 900微克 | 皮下 | 10 | / | G-CSF 組的神經(jīng)功能改善更為明顯,G-CSF 組周圍區(qū)域的攝取顯著改善,代謝活動與 EMS 評分呈正相關(guān)(在 1 年隨訪時)。 | 不確定 | 2006 |
同種異體牙髓干細(xì)胞 | 1 × 10 8 /3 × 10 8 | IV、 | 42 (34) | / | 結(jié)果未公布 | / | 2022 |
同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞 | 6 × 10 7 | 鞘內(nèi) | 59 (59) | 二 | 結(jié)果未公布 | / | 2019 |
自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 2 × 10 7 /5 × 10 7 | 梗塞區(qū)周圍 | 6 ~ 10 | I | 結(jié)果未公布 | / | 2017 |
自體牙髓干細(xì)胞 | 1 × 10 7 | 梗塞周圍區(qū)域 | 9 | 我I | 結(jié)果未公布 | / | 2016 |
自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 | 1.2 × 10 8 /3 × 10 8 | 動脈內(nèi) | 76 | 二 | 結(jié)果未公布 | / | 2015 |
AD-MSCs,脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞;BMMSCs,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞;HNSCs,人類神經(jīng)干細(xì)胞;IV、靜脈注射;MCA,大腦中動脈;MSCs,間充質(zhì)干細(xì)胞;NSPCs、神經(jīng)干/祖細(xì)胞;UCB,臍帶血;UMSc,臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞。
近年來開展了大量關(guān)于腦缺血的新臨床試驗??偟膩碚f,干細(xì)胞治療腦缺血進(jìn)入臨床的勢頭強(qiáng)勁。干預(yù)方法多種多樣,其中MSCs、BMMSCs和NSCs占細(xì)胞干預(yù)的最大部分,其次是臍帶間充質(zhì)細(xì)胞、CD34+細(xì)胞、嗅鞘細(xì)胞、雪旺細(xì)胞和牙髓干細(xì)胞。干預(yù)方法還包括使用G-CSF,它間接調(diào)節(jié)干細(xì)胞的動員??傮w而言,干細(xì)胞治療腦缺血的安全性令人滿意。與干預(yù)相關(guān)的不良事件與對照組相比輕微或無顯著差異,未觀察到意外的腦結(jié)構(gòu)異常。
注射途徑也比較多樣。MSCs大多通過靜脈注射,在一些試驗中,注射是通過腦梗塞的同側(cè)殼核或鼻內(nèi)給藥。對于其他細(xì)胞類型,主要選擇 MCA 途徑、鞘內(nèi)、小腦延髓池和腦梗塞區(qū)域。
急性腦缺血定義為發(fā)病后24小時至1周內(nèi)的腦缺血。干細(xì)胞治療急性腦缺血是安全的,但療效參差不齊。
在一項單臂I期臨床試驗中,在發(fā)病后24-72小時內(nèi)對中度急性缺血性卒中患者進(jìn)行骨髓采集和靜脈輸注自體BMMNCs(1000萬個細(xì)胞/千克),接受治療的患者表現(xiàn)出1個百分點(diǎn)的降低第90天在mRS中的 ES,結(jié)果安全。
在另一項前瞻性研究中,Banerjee等人開展了一項非隨機(jī)、開放標(biāo)簽的I期研究,該研究涉及通過大腦中動脈向癥狀發(fā)作7天內(nèi)就診的5名嚴(yán)重前循環(huán)缺血性卒中患者輸注自體CD34+細(xì)胞;所有患者在6個月的隨訪中均觀察到臨床功能評分的改善和病變體積的減少。G-CSF還顯示出在近期缺血性中風(fēng)患者中有效動員骨髓CD34+干細(xì)胞的潛力。
發(fā)病后持續(xù)1-3周的腦缺血稱為亞急性腦缺血。
干細(xì)胞治療亞急性腦缺血已顯示出可靠的安全性,療效與患者個體差異有關(guān)。靜脈注射自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療亞急性中重度頸動脈缺血性腦卒中試驗一例,缺血性腦卒中患者參與7-30天內(nèi)自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈注射治療一例一例前周期同側(cè)MCA動脈干細(xì)胞輸注治療的試驗結(jié)果表明治療具有良好的可行性,并改善了運(yùn)動神經(jīng)的可塑性。
用同側(cè)MCA動脈內(nèi)輸注干細(xì)胞進(jìn)行的治療在大多數(shù)患者中也顯示出良好的臨床結(jié)果。
缺血性卒中后3周開始的治療被認(rèn)為是慢性期治療。
目前,慢性中風(fēng)尚無有效的治療方法。幸運(yùn)的是,相當(dāng)多的患者在干細(xì)胞治療后表現(xiàn)出行為終點(diǎn)的顯著改善以及神經(jīng)和運(yùn)動功能的恢復(fù)。
值得注意的是,Keith W Muir等人使用同種異體人神經(jīng)干細(xì)胞系 CTX0E03對23名在缺血性中風(fēng)后2-13個月有明顯上肢運(yùn)動缺陷的成年人進(jìn)行腦梗死同側(cè)殼核植入;ARAT改善僅見于基線時有殘余上肢運(yùn)動的患者。單次輸注2×10Yongjun Jiang將7個UCMscs通過導(dǎo)管注入大腦中動脈M1段,改善了缺血性中風(fēng)患者的肌肉力量和改良 Rankin 量表評分,但對出血性中風(fēng)患者沒有影響。
Jin Soo Lee對85名嚴(yán)重腦動脈區(qū)域梗死患者進(jìn)行了一項開放標(biāo)簽、觀察員設(shè)盲的臨床試驗。缺血性中風(fēng)患者接受了自體培養(yǎng)的MSCs的靜脈注射,而對照組則沒有接受個體隔離。改善程度與血清基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1水平及外腦室下區(qū)受累程度有關(guān)。
國內(nèi)3項間充質(zhì)干細(xì)胞治療中風(fēng)IND獲批
根據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心的數(shù)據(jù),截止目前,國內(nèi)已經(jīng)有3款間充質(zhì)干細(xì)胞治療缺血性腦卒中的新藥IND獲得臨床默示許可。關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞治療的臨床療效也不斷被報道。
總結(jié)與展望
現(xiàn)代社會腦卒中的發(fā)病率逐漸升高,但臨床上尚無有效的治療方法。大量的基礎(chǔ)研究和動物實(shí)驗表明,再生醫(yī)學(xué)在當(dāng)前和未來的醫(yī)學(xué)治療中具有巨大的應(yīng)用潛力。通過使用動物模型,很難估計患者的哪些病理方面(時間、程度、年齡、并發(fā)癥等)可以從干細(xì)胞治療中獲益最多。因此,需要涉及大量患者或真實(shí)世界數(shù)據(jù)的臨床試驗來解決這個問題。
就目前的臨床試驗來看,幾乎所有用于中風(fēng)的干細(xì)胞療法都是安全的,沒有腫瘤形成和相關(guān)的重大不良事件。腦卒中有很多實(shí)驗結(jié)果,尤其是腦缺血,顯示出其治療的有效性。提示未來可以開展更多的干細(xì)胞臨床試驗,積極尋求潛在有效的干細(xì)胞療法。
參考文獻(xiàn):
Yan, S-S, Campos de Souza, S, Xie, Z-D, Bao, Y-X. Research progress in clinical trials of stem cell therapy for stroke and neurodegenerative.diseases. ibrain. 2023; 1- 17. doi:10.1002/ibra.12095
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