根據(jù)臨床前研究和部分臨床研究，干細胞療法有望治療一些難治性、退行性疾病。未來，隨著干細胞技術的不斷發(fā)展和相關技術的突破，干細胞將惠及更多的患者。干細胞的分化

干細胞的分化

干細胞有望治療脊髓損傷

脊髓損傷（spinal cord injury）是一種較為常見的、但是后果嚴重的外傷。通常會造成受傷部位以下部分或全部癱瘓，使患者終身殘疾。高位損傷，如頸椎受傷患者生活無法自理，給患者及其家庭帶來嚴重的負擔。

2020年初，Mohamad Khazaei等人發(fā)現(xiàn)在嚙齒動物的脊髓微環(huán)境中，脊髓損傷誘導的Notch激活使得移植到它們體內(nèi)的神經(jīng)祖細胞（NPC）的命運偏向星形膠質細胞；在篩選潛在的調(diào)節(jié)Notch信號的臨床相關因子的過程中，他們鑒定出神經(jīng)膠質細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（ GDNF）；GDNF通過介導DLK1（delta-like 1 homolog）表達來減弱Notch信號，這與GDNF對細胞存活的影響無關。當移植到頸脊髓損傷的嚙齒動物模型中時，表達GDNF的人誘導多能干細胞衍生性NPC（, hIPSC-NPC）與對照細胞相比，更多地分化為神經(jīng)元。此外，GDNF表達促進了對內(nèi)源性組織的保護并增強了移植細胞的電整合，從而共同改善了神經(jīng)行為的恢復。這些研究結果表明調(diào)節(jié)受損的脊髓微環(huán)境可能會改善NPC移植后的功能恢復。

2019年12月，Yasuhiro Shiga等人在實驗室中，將一種改良形式的組織型纖溶酶原激活劑（tPA）添加到神經(jīng)祖細胞中，15分鐘后，將tPA處理或未處理的神經(jīng)祖細胞注入嚴重脊髓損傷大鼠模型。治療兩個月后，他們發(fā)現(xiàn)，tPA處理的神經(jīng)祖細胞比未經(jīng)過tPA處理的神經(jīng)祖細胞多2.5倍。而且，tPA處理過的神經(jīng)祖細胞已經(jīng)開始分化為成熟的神經(jīng)元。更令人吃驚的是，事實證明，接受治療四個月后大鼠的運動能力增加了三倍。

2019年初，日本有條件地批準上市了一款治療脊髓損傷的間充質干細胞療法。這款干細胞療法名稱為Stemirac——首先要抽取患者的約50毫升骨髓液和血液，并提取其中的間充質干細胞，再在將這些干細胞擴增至5千萬到2億個細胞數(shù)量，然后在損傷發(fā)生后的3-8周內(nèi)將擴增后的干細胞靜脈注射到患者體內(nèi)。在臨床試驗中，13名患者接受了試驗性治療，其中12人病情有所改善。具體而言，就是12名患者的評估指標——美國脊髓損傷協(xié)會的“損傷程度”至少提高了一個等級。更令人興奮的是，有1名完全癱瘓的病人經(jīng)過治療后恢復了腳的移動能力。所謂的有條件批準進入市場，就是這個團隊可以出售這種療法，并且有7年的時間來證明它的有效性。也就是說在未來7年里，這個團隊需要收集參與者的數(shù)據(jù)，并證明這種療法的有效性。

不過，對于本次的有條件批準，國際上有專家在《自然》新聞上發(fā)表了不同的看法，他們認為這款療法尚缺乏大規(guī)模的、雙盲研究驗證。根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，顯示療效的臨床試驗僅基于13名參與者，并且沒有對照組，就這樣有條件審批過于草率。

2018年8月，來自美國加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院的研究人員報道，他們利用人多能性干細胞（hPSC）成功地產(chǎn)生脊髓神經(jīng)干細胞（NSC）。這些脊髓神經(jīng)干細胞分化為不同的能夠在整個脊髓中擴散的細胞群體，而且能夠在很長的一段時間內(nèi)加以維持。在將體外培養(yǎng)的源自hPSC的脊髓神經(jīng)干細胞移植到受損的大鼠脊髓中之后，這些研究人員注意到這些移植物富含興奮性神經(jīng)元，讓大量的軸突長距離延伸，讓它們形成的靶結構接受神經(jīng)支配，并且能夠實現(xiàn)強健的皮質脊髓再生。

干細胞有望治療漸凍人癥

肌萎縮側索硬化癥（ALS），俗稱漸凍人癥，是一種累及脊髓前角細胞、腦干運動神經(jīng)核及錐體束，具有上下運動神經(jīng)元損害并存的慢性進行性神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，主要特征為選擇性侵犯上下運動神經(jīng)元，出現(xiàn)進行性加重的肌肉萎縮、肌無力及錐體束征。ALS是致命的，80％～90％的患者于發(fā)病后3～5年死于延髓麻痹、呼吸肌麻痹或肺部感染。

2016年7月，BrainStorm細胞療法公司開展的一項隨機、雙盲、安慰劑對照的II期臨床試驗。初期結果顯示，對于ALS患者，成人干細胞治療（NurOwn）移植是安全的且耐受性良好，可能產(chǎn)生有臨床意義的獲益。在治療期間，治療組患者的某些炎癥標志物在統(tǒng)計學上顯著減少，而安慰劑組中則沒有。

2016年6月，一項針對ALS患者的II期臨床試驗中將15名ALS患者分為五個治療組，分別接受不同劑量的干細胞注射。該研究為開放試驗，并不是雙盲，病人知道他們將接受干細胞治療。

所有參與者都接受了C3和C5區(qū)域之間頸部脊髓雙側干細胞注射，劑量最高的治療組在頸部脊髓和腰椎都進行了雙側注射，不同劑量治療組注射的干細胞數(shù)量在200萬到1600萬之間。隨后，進行了9個月隨訪，利用ALS功能評定量表評估了疾病進展情況。將接受治療組與對照組進行了對比，發(fā)現(xiàn)兩組病人在疾病進展速度上沒有出現(xiàn)差異。雖然樣本量有點小，但認為將干細胞移植到病人的脊髓中已經(jīng)具備安全性，有望擴大臨床試驗樣本量進一步驗證干細胞療法治療ALS的效果。

干細胞有望治療帕金森病

帕金森?。≒D）是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，老年人多見，平均發(fā)病年齡為60歲左右，40歲以下起病的青年帕金森病較少見。我國65歲以上人群PD的患病率大約是1.7%。大部分帕金森病患者為散發(fā)病例，僅有不到10%的患者有家族史。

帕金森病最主要的病理改變是中腦黑質多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡，由此而引起紋狀體多巴胺含量顯著性減少而致病。

在過去，PD中的大多數(shù)移植研究使用來自流產(chǎn)胚胎的人類細胞。雖然細胞可以存活并保持活性多年，但存在倫理問題：胎兒細胞供應有限、個體差異很大，難以控制質量。只有一些患者受益，一些患者則會出現(xiàn)副作用。使用誘導多能干細胞的臨床試驗于2018年在日本啟動。

2018年11月，Yixi Chen等人構建出對帕金森病有抵抗力的人胚胎干細胞（hESC）。具體而言，他們利用一種稱為CRISPR/Cas9n的先進技術切除hESC中的DNA片段。在這樣做的過程中，他們剔除了與有毒性的團塊（稱為路易小體）形成相關的基因SNCA，其中這種毒性團塊形成是帕金森患者中的腦細胞的一種典型特征。在實驗室測試中，這些干細胞在培養(yǎng)皿中可被轉化為產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元。它們隨后在接受一種化學試劑處理后就可導致路易小體形成。他們發(fā)現(xiàn)相比于未經(jīng)過基因編輯的神經(jīng)元，經(jīng)過基因編輯的神經(jīng)元并沒有形成有毒性團塊。不過，這一進展可能對患有帕金森病的年輕患者和患有侵襲性帕金森病的患者是最有益的，但是它還需在人體試驗中進行測試。

2018年10月，日本京都大學醫(yī)院神經(jīng)外科醫(yī)生Takayuki Kikuchi利用一種技術將iPS細胞轉化為產(chǎn)生神經(jīng)遞質多巴胺的多巴胺前體細胞。他們隨后將240萬個多巴胺前體細胞植入到一名50多歲的患者的大腦中。這名患者表現(xiàn)良好，到目前為止沒有出現(xiàn)重大不良反應。六個月后，如果沒有出現(xiàn)并發(fā)癥，將植入另外240萬個多巴胺前體細胞。

2017年8月，日本京都大學干細胞科學家Jun Takahashi通過將源自人誘導性多能干細胞（iPSC）的產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元移植到帕金森病猴子的大腦中，改善了它們的癥狀。相比于溶劑注射對照組食蟹猴，7只接受源自帕金森病患者或健康人的多巴胺能神經(jīng)元前體細胞移植的食蟹猴在至少一年內(nèi)表現(xiàn)出40%～50%的癥狀改善。研究證實這些多巴胺能神經(jīng)元前體細胞在體內(nèi)產(chǎn)生多巴胺，而且產(chǎn)生水平大約是正常食蟹猴中的一半。這些移植細胞也產(chǎn)生神經(jīng)纖維，在實驗中存活24個月，而且不會形成畸胎瘤。

造血干細胞有望治療多種難治性疾病

造血干細胞的來源主要包括骨髓、外周血和臍帶血。造血干細胞移植可用于治療急、慢性白血病和某些惡性腫瘤等多種重大疾病。

2019年10月，來自美國的研究人員報道造血干細胞移植可逆轉視神經(jīng)脊髓炎的疾病?；颊咴诖_診后5年內(nèi)失明和失去行走的能力。大多數(shù)患者在接受造血干細胞移植5年后保持良好。

2019年1月，Richard Burt等人在JAMA上發(fā)表了一項隨機臨床研究，它表明在復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥患者中，造血干細胞移植可逆轉神經(jīng)功能障礙，在5年多的時間里，大多數(shù)患者延緩或阻止了進一步的進行性功能障礙，或者出現(xiàn)新的疾病活動的跡象。

2016年，美國研究人員首次開展異體造血干細胞治療治療阿爾茲海默氏癥引起的輕度至中度癡呆癥的臨床試驗，以評估其安全性、耐受性及初期效果。計劃招募大約40名，這些研究對象在被招募前至少三個月被診斷為因阿爾茲海默氏癥引發(fā)的輕度至中度癡呆癥。

干細胞對于再生醫(yī)學、精準醫(yī)療的意義毋庸置疑，它為生命醫(yī)學的發(fā)展提供了莫大的源泉和支撐。未來，隨著科學家們不斷取得新的突破，利用干細胞治療一些難治性、退行性疾病有望為更多患者帶來福音。

轉載聲明：本文轉載自生物谷。