国内临床转化：多名瘫痪病人正接受干细胞治疗，并重新站了起来
作者：福建医科大学 YANG
专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授
近日，根据四川日报报道[1]，四川大学华西医院的临床研究课题完成了3例脊髓损伤的干细胞治疗。今年6月，1名脊髓受伤导致全身瘫痪的中年男士，成为首批在华西医院接受临床治疗的患者。按照治疗计划，华西医院脊柱外科主任刘浩会给该患者注射4次干细胞，每两次注射间隔一个月的时间。
图片：四川日报
据悉，这一课题组由中山大学附属第三医院、四川大学华西医院和上海东方医院联合成立。在中山大学附属第三医院的临床研究中，一名长期坐轮椅的截瘫患者经过3次干细胞注射治疗后，已经站立起来。
近年来，关于干细胞治疗脊髓损伤的研究报道相继发布，也激发了人们对其更大的关注。那么干细胞是如何帮助脊髓损伤进行修复的呢？
干细胞可直接分化为神经样细胞
干细胞是一类具有多向分化潜能的细胞，通过特定的诱导，可以分化为各种类型的细胞和组织。同样的，当干细胞到达损伤脊髓部位时，受到相应细胞因子等分子的刺激，可以向神经样干细胞分化，从而实现脊髓的再生。在动物模型中[3]，脊髓损伤后移植的神经元祖细胞促进了突触形成或轴突延长。
图片来自文献[3]
干细胞的抗炎和免疫调节能力
脊髓发生损伤后，血—脊髓屏障被破坏，原来无法通过该屏障的细胞，如T细胞、巨噬细胞、小胶质细胞和中性粒细胞等浸润和侵入神经元组织，导致免疫反应以及炎症反应的发生。
干细胞的免疫调节能力得益于其表面的主要织相容性复合物I（MHC—I）的表达，从而防止T细胞识别和诱导宿主免疫反应。研究发现，间充质干细胞能够抑制 T 细胞的增殖、激活和分化[4]。
此外，干细胞可以通过分泌抗炎分子与抑制炎症因子控制损伤脊髓部位的炎症反应。
图片来自文献[2]
干细胞的神经保护作用
研究发现，间充质干细胞可分泌多种神经营养因子，如脑源性生长因子(BDNF)、胶质源性生长因子(GDNF)、神经生长因子(NGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等 [5]；通过这些营养因子，间充质干细胞一方面可以防止神经变性和凋亡，另一方面可以支持神经发生、轴突生长、髓鞘再形成和细胞代谢。
负载干细胞的新型材料对脊髓损伤的修复作用
由于技术的进步，研究人员开始研究生物材料，目的是促进组织修复，提高干细胞存活率，并支持其功能。这种策略可以使用生物材料作为载体，从而确保干细胞的输送，或者作为支架为组织再生提供结构支持。
有研究团队使用装载有干细胞的支架平板，移植到脊髓损伤动物模型中后，观察到能够减少急性期的神经炎症，支持突触可塑性以及轴突生长[6]。
图片来自文献[2]
2015年，世界首例神经再生胶原支架结合骨髓单个核细胞（含有间充质干细胞）移植治疗脊髓损伤的临床研究诞生，这是我国中科院遗产所戴建武团队开展的研究，他们先后在3家临床医院进行了5例脊髓损伤修复手术，安全性得到肯定。
干细胞治疗取得疗效，但仍需更大突破
脊髓损伤(SCI)是一个不可估量的公共健康问题，每年每百万人中有40-80人发生。然而，目前尚无有效治疗手段，给患者，家庭以及社会造成沉重负担。最近几年，干细胞疗法被认为是脊髓损伤治疗的新希望，已经在众多临床前及临床研究中展示出极大潜力。
临床前研究已经证明[7]，干细胞能够改善运动功能、恢复躯体的感知。人体临床研究也显示了干细胞在颈椎脊髓损伤患者中的疗效，帮助患者改善肢体功能[8]。
图片来自视觉中国
多名但正如华西医院脊柱外科主任刘浩所说的一样”在没有获得足够多的样本前，还不能乐观地认为，干细胞能够治疗损伤的脊髓”[1]。因此，未来仍然需要开展更大规模的，涉及更多受试者的临床试验以评估干细胞治疗脊髓损伤的安全性与有效性。
参考文献：
[1] 四川日报.2021年8月12日. https://sichuan.scol.com.cn/ggxw/202108/58243915.html
【2】Zachar L, Bačenková D, Rosocha J. Activation, homing, and role of the mesenchymal stem cells in the inflammatory environment. J Inflamm Res. 2016 Dec 15;9:231-240.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28008279/
【3】Lu P, Wang Y, Graham L, McHale K, Gao M, Wu D, Brock J, Blesch A, Rosenzweig ES, Havton LA, Zheng B, Conner JM, Marsala M, Tuszynski MH. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 2012 Sep 14;150(6):1264-73.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22980985/
【4】Lu P, Wang Y, Graham L, McHale K, Gao M, Wu D, Brock J, Blesch A, Rosenzweig ES, Havton LA, Zheng B, Conner JM, Marsala M, Tuszynski MH. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 2012 Sep 14;150(6):1264-73.
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【5】Boido M, Piras A, Valsecchi V, Spigolon G, Mareschi K, Ferrero I, Vizzini A, Temi S, Mazzini L, Fagioli F, Vercelli A. Human mesenchymal stromal cell transplantation modulates neuroinflammatory milieu in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Cytotherapy. 2014 Aug;16(8):1059-72.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24794182/
【6】Tetzlaff W, Okon EB, Karimi-Abdolrezaee S, Hill CE, Sparling JS, Plemel JR, Plunet WT, Tsai EC, Baptiste D, Smithson LJ, Kawaja MD, Fehlings MG, Kwon BK. A systematic review of cellular transplantation therapies for spinal cord injury. J Neurotrauma. 2011 Aug;28(8):1611-82.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20146557/
【7】Zurita M, Vaquero J, Bonilla C, Santos M, De Haro J, Oya S, Aguayo C. Functional recovery of chronic paraplegic pigs after autologous transplantation of bone marrow stromal cells. Transplantation. 2008 Sep 27;86(6):845-53.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18813110/
【8】Jeon S.R., Park J.H., Lee J.H., Kim D.Y., Kim H.S., Sung I.Y., Choi G.H., Geon M.H., Kim G.G. Treatment of spinal cord injury with bone marrow-derived, cultured autologous mesenchymal stem cells. Tissue Eng. Regen. Med. 2010;7:316–322.
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