干细胞疗法治疗多发性硬化症
多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的自身免疫性脱髓鞘疾病。被称为“千面疾病”,即不同患者的症状和进展可能有很大的不同。但多发性硬化症患者都有一个共同点:患者体内的自身免疫系统的细胞迁移到大脑中,在大脑中免疫系统的细胞破坏了髓鞘(神经纤维的保护外层),结果短路发生了,阻碍了神经信号的正常传输。
这种困扰着全球超过230万人的疾病多发于青壮年时期,约25%的患者完全失去工作能力,超过90%的进展期患者行走需要辅助,给患者带来极大的疾病负担与经济负担。
对于多发性硬化的治疗,采用传统的药物治疗手段,可缩短急性期及复发期的病程,但仍不能阻止复发,并且其临床表现复杂多变,传统治疗并不能延缓疾病的进程。有文献指出,刺激神经修复是有进展的多发性硬化症病因学确定的治疗目标。
在过去的几十年中,干细胞疗法已向临床进一步发展,以治疗受损的组织和各种退行性疾病,尤其是那些影响神经系统的疾病。
间充质干细胞是一种最具临床治疗潜能的干细胞,可以分化为神经细胞,以修复损伤;具有免疫调节功能,减少免疫细胞对神经系统的攻击,减少神经中枢白细胞浸润,在治疗多发性硬化症方面显示了良好的治果,改善多发性硬化症患者病情。
因此干细胞替代治疗为多发性硬化症提供了希望。诱导性多能干细胞(iPSC)是再生医学中新兴的细胞来源,目前也正在测试其治疗MS的能力。在将iPSC衍生的神经细胞移植到脱髓鞘的模型中后,观察到活动性和强健的髓鞘再生显著改善。
干细胞疗法治疗多发性硬化症:诱导性多能干细胞( iPSC)是通过在已分化的体细胞中表达特定的基因或特定基因产物等方式,以诱导体细胞的重编程而获得可不断自我更新且具有多向分化潜能的细胞。
与其他干细胞相比,iPSC具有从患者体细胞中获得的巨大优势,从而避免了移植排斥的风险和道德上的顾虑。iPSC的突破性创新引发了全球范围内的巨大努力,以开展疾病建模,药物筛选和再生疗法。随后从健康和患病个体产生人iPSC的成功尝试使我们更接近于临床应用。
诱导性多能干细胞可以在体外分化为少突胶质细胞系
诱导性多能干细胞成功分化为少突胶质细胞系是多发性硬化症治疗的基础。2011年,人类诱导性多能干细胞首次被诱导分化为少突胶质细胞 。健康成年人的成纤维细胞衍生的iPSC用表皮生长因子依赖性分化方案治疗,最终分化为O4+少突胶质细胞。复发缓解型多发性硬化症(RRMS)和原发性进行性多发性硬化症(PPMS)患者的成纤维细胞也被重新编程为iPSC,这些MS-iPSC成功地分化为具有正常核型的成熟神经元,星形胶质细胞和少突胶质细胞。MS-iPSC衍生的神经元具有电生理功能,而少突胶质细胞对髓鞘碱性蛋白(MBP)和O4呈阳性染色。
这一研究结果表明,MS来源的诱导性多能干细胞最终可以分化成功能神经细胞,为实现MS的个体化治疗提供了更多可行性。
诱导性多能干细胞的机制:诱导性多能干细胞具有较好的细胞替代作用,但这些细胞的抗炎和营养作用。NSCs可以分化为所有的神经细胞谱系,也有抗炎和营养作用,但它们也可能分化为星形胶质细胞,因此导致MS中不必要的星形胶质细胞增生。
另一个主要问题是细胞给药的途径。
直接脑内或椎管内注射似乎更有效,但在临床应用中并不实用。鼻内途径也可以有效使用,是MS中使用iPSCs的一种侵入性较小的途径。然后,应该考虑使用异基因或自体诱导多能干细胞。
自体诱导多能干细胞更好,但由于自身疾病因素,它们可能无效 。为了避免免疫原性,健康干细胞治疗多发性硬化异基因iPSC治疗需要免疫抑制治疗。
干细胞疗法是治疗多发性硬化症的有效方法
2012年,《柳叶刀神经病学》上发表的一项研究显示,自体间充质干细胞治疗继发性、进行性、多发性硬化症是安全的,治疗后患者视力得到改善,视神经面积增加。
郑州大学第二附属医院对不同剂量的人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)移植治疗多发性硬化症的临床试验进行报道。试验纳入60例多发性硬化患者,随机分成4组,前三组接受不同剂量的人脐带间充质干细胞移植治疗,每2周移植一次,共移植3次,第4组为安慰剂对照。结果显示,在常规抗炎治疗基础上接受hUC-MSC治疗能够改善多发性硬化症临床症状,而且移植剂量越高治果越佳。
2010年,美国贝鲁特大学医学中心内科的研究者纳入了7名年龄在18~65岁的多发性硬化患者,使用间充质干细胞进行治疗。注入细胞0、3、6、12 个月后对患者进行EDSS评分和多发性硬化机能评分,患者治疗期间未服用任何化学药物。3~6 个月后患者的客观及主观症状都有不同程度的提高。
同年,以色列学者为了评估鞘内和静脉内使用自体间充质干细胞在多发性硬化症患者中的可行性、安全性和免疫学效果,纳入了15名多发性硬化患者进行治疗。
实验过程中,所有15例多发性硬化患者均经鞘内注射间充质干细胞,于6个月时做MRI 检查,发现无异常病理病灶及新病灶的出现,随访期间未报告严重不良反应。在观察的前6个月,平均ALSFRS评分保持稳定,而EDSS的平均评分(SD)从6.7(1.0)提高到5.9(1.6)。
展望:随着预期寿命的增加,神经退行性疾病的发病率将显著增加,这是一个重大的经济和社会负担。虽然目前的治疗可以减轻一些症状,干细胞移植疗法有能力彻底改变我们的方法研究和治疗各种神经疾病,干细胞移植可被视为治疗多发性硬化的一个可靠方案,然而,在将干细胞治疗大规模引入临床之前,必须克服干细胞治疗研究中的方法学、和临床挑战。
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