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耶鲁大学案例证明:干细胞技术在脊髓损伤修复领域发挥作用,有效率超过90%!

2023-06-12 10:57 作者:优尼科尔生物  | 我要投稿

脊髓是身体神经信号传递的一个关键部位,它负责传递下肢、躯干等身体部位的运动和感觉信息。然而,当脊髓损伤发生时,可能会对身体的运动和感觉功能造成严重影响,这种情况也被称为截瘫或瘫痪。


脊髓损伤是临床上无解的难题,分为原发性损伤和继发性损伤两个过程。当脊髓因外力受到挫伤、撕裂或压迫,或因血管损伤而梗塞时,脊髓开始出现神经损伤,通常称为原发性损伤。原发性损伤发生后,大量神经细胞死亡,血脊髓屏障被破坏。随后,发生血管痉挛性出血、活性氧形成、脂质过氧化、炎症和细胞凋亡等一系列损伤反应,导致继发性级联反应进一步加重损伤。


长期以来,脊髓损伤主要通过手术脊髓减压来恢复其稳定性,或通过药物、高压氧等抑制其继发性损伤,但这只能在一定程度上减轻患者症状,并未在神经功能方面得到根本改变。临床上急需新的治疗选择。


01

科学研究证实干细胞修复脊髓损伤


近日,耶鲁大学和日本札幌医科大学的研究者共同发布了一项研究成果,他们利用干细胞修复脊髓损伤患者,在进行的临床试验中,13位接受自体间充质干细胞治疗的患者中,有12名患者在接受治疗六个月后神经功能明显改善,超过一半患者的关键机能(如走路和用手)有了实质性改善。


△静脉输注自体血清扩增间充质干细胞治疗脊髓损伤13例


2020年,瑞典Karolinska研究所在《科学》杂志上发表的一项新研究显示干细胞可以帮助损伤后的脊髓修复,证明了刺激小鼠脊髓中干细胞形成大量新的、神经元传递信号所必须的少突胶质细胞,可以帮助修复受伤后的脊髓。



间充质干细胞干预脊髓损伤的作用机制:


间充质干细胞能够分泌神经营养因子,起到神经保护的作用;通过自身免疫调节作用,躲避移植免疫反应的同时减少脊髓损伤后的二次炎性损伤;具有促进轴突再生的能力,能够抑制脊髓损伤处胶质瘢痕形成,可以促进脊髓髓鞘再生,改善损伤后的神经传导,同时因具有多向分化能力,能够增殖分化成为神经细胞来修复损伤组织。


02

干细胞临床治疗脊髓损伤的研究案例


干细胞在特定条件下具有增殖和自我更新能力并分化成许多其他功能细胞的细胞。近年来,针对各种神经系统疾病的干细胞技术也得到了发展,例如脑出血、缺血性中风、外伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血等。目前,越来越多的动物实验和临床试验表明,使用干细胞临床干预脊髓损伤或能发挥有益作用,在挽救受损组织和促进神经功能恢复方面具有巨大潜力。


间充质干细胞(MSCs)是本次临床试验的主要细胞类型,在II期临床试验中,有13例有持续的、非穿透性的脊髓损伤患者接受了间充质干细胞的静脉输液。输注六个月后,13例患者中有12例神经功能得到改善,且无严重不良事件发生。



典型案例:


患者在助行器下迈出了第一步

一名34岁男性因从高处坠落造成了C5脊髓损伤(AIS A),他在接受间充质干细胞输注后8天,肛门出现感觉,AIS评分升为B;输注两周,出现下肢自主运动,评分为C。在最终检查中(间充质干细胞输注后184天),患者可以进食,并用带有座位的助行器装置开轮椅约100m。

△治疗前与接受治疗6个月后患者身体状况对比


患者重获独立自主生活的能力

一名47岁男性因潜水事故造成了C5脊髓损伤(AIS A),在接受间充质干细胞输液后的第一天,他的运动功能迅速改善,AIS评分降至D。


值得注意的是,在输注的第一天他就能自己开车坐轮椅,输注后2周就获得了行走、爬楼梯的能力,在8周时可独立进食,12周时自行置入导管。在最终检查中(间充质干细胞输注后167天),患者能够执行多项独立的生活任务,包括穿衣和打扮。


△该接受输注后患者各项评分变化


患者自我护理能力提升,活动能力改善

一名57岁男子从高处摔下导致C4脊髓损伤(AIS B),间充质干细胞治疗前的等级评分在AIS C达到稳定水平,却仍然卧床不起。


在接受自体间充质干细胞输注第一天,他的运动功能迅速改善,能够使用轮椅参加站立训练。在两周内,他可以使用上肢矫形器进餐,并在三周内由步态训练器支持训练有素的步行。间充质干细胞输注后170天,他可以借助单尖拐杖走路。间充质干细胞输注后209天,由于自我护理、括约肌管理和活动能力的改善,他的SCIM-III评分提高至79 。


临床研究案例一:

Cheng等在临床试验中将人脐带来源的间充质干细胞经局部移植至病程在1年以上的10例胸腰段慢性脊髓损伤患者,康复组14例患者仅行康复理疗。术后6个月使用美国脊髓损伤神经功能评分标准,日常生活活动能力评分,尿动力学等评价疗效。


结果:干细胞组10例患者中有7例患者在感觉运动、自理能力、排尿功能方面有改善,所有患者未出现免疫排斥反应,仅有1例出现放射性神经痛,可能与局部移植针刺有关,而康复组的改善恢复差异无统计学意义,证明干细胞临床应用是安全有效的。



临床研究案例二:

发表于《Neural Regeneration Research》杂志上一篇论文阐述了人脐带来源间充质干细胞临床治疗急性完全性脊髓损伤的结果。该临床试验得到了初步结论是人脐带间充质干细胞可以促进急性脊髓损伤后神经功能的恢复,具有显著的干预效果。



干细胞组中,9名患者(45%)从干预前的ASIA分级的A级改善到B级,2名患者(10%)从A级改善到C级。然而,在对照组中ASIA分级没有改善。


ADL评分是确认神经功能恢复程度的重要评估手段。结果显示,1名患者在干细胞干预12个月后恢复了左小指的屈伸。且干细胞组在临床移植前后的运动和ADL评分均有显著改善,而对照组则无显著差异。



由于损伤后的神经元细胞难以再生,在过去的几十年里,脊髓损伤一直困扰着病患,肌肉运动的受限、躯体感觉的障碍都在不同程度上降低着病患的生活质量,近年来,随着以干细胞为核心的再生医学的不断发展,脊髓损伤的临床治疗开启了新篇章,未来值得期待。


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