人类神经干细胞对帕金森病的治疗手段
现在,干细胞治疗帕金森的研究开始有成果输出,随着研究取得进展,帕金森患者远离颤抖的时代不会太遥远!
“起先,我的右手经常抖动,但并不受我的意愿控制;慢慢地我发现写字也不像以前那样流畅,用叉子吃饭时,叉子撞在盘子上发出的声音让我觉得很尴尬;渐渐地我害怕一个人走路,因为会不自觉的摔跤;最令人难过的是,口服的药物无法让病情得到好转和控制...”
来自帕金森患者Kevin Weeks的独白
从这段帕金森患者的独白中,可以看出帕金森氏病对患者的生活造成了巨大的影响:因为无法控制的震颤,他们甚至连正常人最简单的动作都做不到。除了生理上的痛苦,更为可怕的是,还有心理上的折磨,大多数患者还会出现如抑郁症、痴呆等精神问题。
在1996年奥运会上颤抖着手点燃圣火
大脑对于人类来说,还有太多未知等待探索,脑部疾病的治疗一直以来都是人类面临的巨大难题。被称为“沉默杀手”的帕金森病 (Parkinson’s disease),是中老年人群中较为常见的神经性疾病,其主要症状有动作迟缓, 身体僵硬, 静止时震颤和拖步曳行等。人们对帕金森并不陌生,全球约有700万至1000万人受帕金森的影响,其中包括国际巨星迈克尔.福克斯和拳王阿里等名人。
据国际统计数据:
目前中国帕金森病患者人数近300万人,约占全球50%。
帕金森平均发病年龄为60岁左右,75岁以上老人患病率达10%,50岁以上患者占总患病人数的90%以上。
帕金森发病呈现年轻化趋势,低于40岁发病的青年帕金森患者约占10%。
大脑中的「沉默杀手」
帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见于中老年的神经系统变性疾病。
帕金森氏病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的变性死亡,由此而引起纹状体DA含量显著性减少而致病。这导致了PD最经典的症状: 静止性震颤、动作迟缓及减少、肌张力增高、姿势不稳等。
不可逆转的「颤抖命运」
目前对于帕金森的治疗手段主要集中在药物和手术两种。而最广泛试用的药物就是 L-多巴,当患者处于症状较强阶段时,可以采用 L-多巴缓解症状。在特定神经元中,L-多巴会被转化为多巴胺,进而缓解患者由于多巴胺分泌不足而导致的运动异常。但 L-多巴使用剂量难以把握,常会引起异动症、关节僵硬等副作用,同时具有成瘾性,大多数患者必须终生服用。
当药物也无法控制症状时,则需要考虑使用脑深层刺激手术。通过手术向脑中植入电极,并通过脑部节律器发出规律的电信号,用以调节脑部活动信息,控制运动症状。但很遗憾,这种方法并非对每个患者都有效,更重要的是,这些手段只能缓解症状,但都不能根治疾病。
那如何找回导致多巴胺就分泌不足的神经元呢?
研究人员将目光转向了 具有自我更新和多向分化能力的干细胞,并认为使用干细胞来替换疾病发生过程中丢失的多巴胺神经元是根治这项疾病的疗法!
干细胞:找回丢失的神经元
基于2006年诺贝尔奖得主Yamanaka博士的科学突破,诱导性多能干细胞(iPS细胞)可以通过诱导成体细胞进入胚胎样状态,具有胚胎干细胞相同的多功能性而没有相关的问题。现在研究人员将来自皮肤或血液的细胞重新编程为胚胎样状态,然后它们能够分化成为体内任何细胞类型,包括大脑神经元。
基于干细胞的特性,其治疗机制主要有三点:
向病变组织渗透融合,转化为多巴胺能神经元,替代损伤细胞,重建神经环路,从而达到恢复神经功能的目的;
分泌各种营养因子,起到对多巴胺能神经元保护及营养作用;
创造适宜的局部微环境,促进内源性多巴胺能神经元的 自我修复进程。
目前,利用干细胞来治疗帕金森的临床试验已在全球多个地区开展,并且已有成功案例:
在研干细胞药物ISC-hpNSC临床结果积极
文首提及的来自澳大利亚的Kevin Weeks便是受益者。Kevin Weeks在63岁以前坚持了多年的良好生活作息,并热爱自行车运动,一直以来身体状况良好,但在2013年10月24日,被确诊为早发性帕金森氏病,这对于运动爱好者来说没有比这更惨的命运;2016年12月,他接受了多巴胺干细胞治疗,并且这是世界上首次进行的实验性手术,此项手术涉及到将3000万个神经干细胞植入到大脑的14个不同位置中;2017年,恢复良好的凯文还参加了长达1400公里的骑行比赛,为帕金森患者们筹集资金。
这项试验采用的在研干细胞疗法为 ISC-hpNSC,由美国国际干细胞公司(ISCO)开发。
此次试验的临床数据显示,人类神经干细胞有望成为帕金森病的治疗手段。
全球首个iPS细胞治疗帕金森临床试验
2017年8月,日本科学家于《Nature》期刊发表了研究证明多巴胺前体细胞能改善猴子帕金森病的症状。通过将健康人群和帕金森患者的iPS细胞转化为能产生多巴胺的神经元,植到患有帕金森氏病的猕猴模型中。结果显示,iPS细胞植入发挥中脑多巴胺能神经元作用,不仅恢复了病猴的各种运动功能,并在植入后两年内,没有转化成任何肿瘤。
iPS细胞在猴子身上实验成功后,日本政府批准了研究人员进行首个人体临床试验。同年10月,研究人员将由iPS细胞培养的240万多巴胺前体细胞植入一名50岁的患者左脑。
研究人员表示,患者状况良好,并没有太大的不良反应。并且,该团队计划在2020年底之前,进一步对其他6名帕金森病患者进行治疗,以测试该技术的安全性和有效性。如果这项试验顺利进行,研究人员表示最早在2023年,根据日本的再生药物快速审批制度,该药物就可以出售给患者。
目前,国内也有正在开展的干细胞治疗帕金森相关临床试验。根据在clinicaltrials.gov网站统计的数据,苏州大学第二附属医院正在开展神经干细胞治疗帕金森的II/III期临床试验(NCT03128450),该试验最大的特点是采用了一种新的给药模式——鼻腔给药,计划招募12名中度至重度帕金森患者,所有参与该试验的患者均接受相同剂量的神经干细胞移植。整个疗程为期4周,1周1剂。治疗结束后,患者将在24周内接受2次随访。
另一项由郑州大学第一附属医院开展的I/II期临床试验(NCT03119636)预计招募50名患者志愿者,并给予注射单一剂量的干细胞分化来源的神经前体细胞,整个项目预计在2020年完成。这项临床试验通过了国家卫计委官方备案,是全球首批基于配型开展的多能干细胞分化细胞临床移植研究项目。
在过去五十年里,左旋多巴等药物一直是治疗帕金森的黄金标准,这些药物能缓解患者的运动症状,但却不能治愈这种疾病。为此,科学家们把目光投向了干细胞,将干细胞疗法作为潜在替代疗法进行研究已有多年。现在,干细胞治疗帕金森的研究开始有成果输出,随着研究取得进展,帕金森患者远离颤抖的时代不会太遥远!
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