來源:國際干細(xì)胞研究
腦出血雖然僅占所有卒中的10%~20%,但卻是較為兇險(xiǎn)的一種類型,美國心臟協(xié)會(huì)和美國卒中協(xié)會(huì)推薦將“幕上血腫清除術(shù)”作為重度腦出血患者的“挽救生命”治療方法。不過很多患者即便經(jīng)過積極治療,平穩(wěn)度過急性期,仍有可能會(huì)遺留不同程度的后遺癥,而且尚無有效的治療方法,臨床主要以康復(fù)治療為主,包括康復(fù)功能鍛煉、藥物治療(如營養(yǎng)神經(jīng)藥物)、物理治療(如經(jīng)顱磁刺激)等方式,但效果有限。
近年來,隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步,干細(xì)胞因其潛在的神經(jīng)再生能力,而引起了相當(dāng)大的關(guān)注,并進(jìn)行了多項(xiàng)臨床前和臨床研究,為腦出血后實(shí)現(xiàn)功能恢復(fù),提供了新的治療方向!
何謂腦出血及腦出血后遺癥?
1、腦出血
腦出血(ICH)常被稱為“出血性腦卒中”,是指由于多種原因(如高血壓、腦淀粉樣血管病、煙霧病、動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈畸形等),造成腦部血管破裂后,引起的自發(fā)性顱內(nèi)出血,可導(dǎo)致腦組織受損和神經(jīng)功能障礙,其常見癥狀包括頭痛、惡心、嘔吐、意識(shí)障礙等。根據(jù)解剖位置的不同,腦出血可分為腦室出血、小腦出血、腦干出血(如中腦缺血、腦橋出血、延髓出血)、基底核區(qū)出血(如腦葉出血、丘腦出血)等常見類型。
2、腦出血后遺癥
腦出血后遺癥是指因原發(fā)性非外傷性腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血,而引起的腦組織破壞及腦功能障礙,主要表現(xiàn)為肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙(如偏癱)、言語障礙(如失語)、認(rèn)知障礙等,具體表現(xiàn)和癥狀輕重與腦出血部位、出血量等有關(guān),重癥者還有致殘的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響患者的身體健康和生活質(zhì)量。
腦實(shí)質(zhì)出血后的功能障礙不僅源于神經(jīng)元或突觸丟失,還源于白質(zhì)(WM)軸突的原發(fā)性損傷。腦出血好發(fā)于基底神經(jīng)節(jié)和內(nèi)囊(IC)區(qū)域,該區(qū)域存在豐富的白質(zhì)(WM)纖維束,可傳導(dǎo)感覺、運(yùn)動(dòng)和視覺信息。一旦該區(qū)域發(fā)生出血,WM的生理結(jié)構(gòu)和功能就會(huì)受到不同程度的中斷,導(dǎo)致偏癱、偏盲、失語癥等各種功能障礙。
干細(xì)胞治療腦出血后遺癥的臨床研究
近年來,以間充質(zhì)干細(xì)胞為代表的干細(xì)胞療法,在治療脊髓損傷、缺血性/出血性腦卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面?zhèn)涫荜P(guān)注,多項(xiàng)臨床研究已展現(xiàn)出預(yù)期的結(jié)果。
1、臨床研究一
據(jù)《Frontiers in Cellular Neuroscience(細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)前沿)》報(bào)道,間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦出血后遺癥的初次應(yīng)用是關(guān)于兩例持續(xù)性植物人狀態(tài)出血性中風(fēng)患者的病例報(bào)告(2016年),這兩例患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞腦室內(nèi)注射治療三次,每次間隔1個(gè)月。經(jīng)過1年的隨訪,結(jié)果顯示,經(jīng)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評(píng)分,這2例患者的功能狀態(tài)明顯改善。
2、臨床研究二
據(jù)《Cell Transplant》報(bào)道的一項(xiàng)臨床研究,選取206例腦出血后遺癥患者,并分成兩組,移植組患者通過鞘內(nèi)移植的方式,給予間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)治療;另96例則為對(duì)照組。經(jīng)過一年的隨訪,結(jié)果顯示,移植組患者其NIHSS(美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表)評(píng)分、Barthel指數(shù)(是對(duì)患者日常生活活動(dòng)的功能狀態(tài)進(jìn)行測量)、腦卒中mRS(改良Rankin量表)評(píng)分顯著改善。
3、臨床研究三
有研究報(bào)告了干細(xì)胞移植治療腦出血的5年長期隨訪結(jié)果,該研究選擇中度至重度神經(jīng)功能缺損的腦出血患者,將其分為三組,即BM-MNCs組(給予自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞)、UC-MSC組(給予臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞)、對(duì)照組。結(jié)果顯示,在移植后長達(dá)5年的隨訪時(shí)間里,兩個(gè)移植組的NIHSS(美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表)評(píng)分都低于對(duì)照組。
不過目前干細(xì)胞治療腦出血后遺癥目前仍處于臨床研究階段。
表1 干細(xì)胞移植在腦出血患者中的臨床研究
干細(xì)胞為何能治療腦出血后遺癥?
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一類具有自我更新能力的多能干細(xì)胞,具有幾乎可以分化成任何終末期譜系細(xì)胞的潛力,對(duì)組織穩(wěn)態(tài)、修復(fù)和再生至關(guān)重要。這些細(xì)胞可以從各種成人和圍產(chǎn)期組織中獲得和擴(kuò)增,包括骨髓、脂肪組織、臍帶組織、外周血等。臨床研究使用較多的是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)、日本自體脂肪MSC、臍帶MSC等。根據(jù)既往的研究,干細(xì)胞療法治療腦出血的影響機(jī)制主要包括促進(jìn)神經(jīng)回路的重組、血管生成、改善血腦屏障、抗腦水腫、抗炎和神經(jīng)保護(hù)等。
1、促進(jìn)神經(jīng)回路的重組
是主要的機(jī)制之一,神經(jīng)發(fā)生可細(xì)分為外源性和內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生,其中,外源性神經(jīng)發(fā)生是植入干細(xì)胞的直接分化,而內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生,主要通過刺激植入的干細(xì)胞,產(chǎn)生的自身神經(jīng)元細(xì)胞。
研究顯示,植入間充質(zhì)干細(xì)胞后,患者同側(cè)喙額區(qū)域(輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)域)、對(duì)側(cè)尾部前肢區(qū)域(CFAA,初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)域)得以改善,這可能與神經(jīng)回路的重組有關(guān)。
2、改善腦出血后的血管生成
血管生成是干細(xì)胞治療效果的重要機(jī)制,因?yàn)檠[周圍的腦組織通常容易缺血。研究顯示,血管生成由某些營養(yǎng)因子[如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)]促進(jìn),植入間充質(zhì)干細(xì)胞后,可增加血腫周圍區(qū)域VEGF的水平;還可增加CD31(內(nèi)皮標(biāo)志物)水平,調(diào)節(jié)了內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)VEGF的反應(yīng),最終通過改善腦出血后的血管生成,促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。
3、改善血腦屏障通透性
腦出血后可出現(xiàn)繼發(fā)性損傷,是因病灶周圍水腫導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀進(jìn)一步加重,因此,減少腦水腫是防止疾病繼續(xù)進(jìn)展的重要策略。研究顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞抗腦水腫機(jī)制主要包括兩點(diǎn),即阻止血腦屏障的破壞、調(diào)節(jié)AQP-4的表達(dá)。
①阻止血腦屏障破壞:間充質(zhì)干細(xì)胞可降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、3-硝基酪氨酸、基質(zhì)金屬蛋白酶-9的水平(這些水平可能會(huì)破壞血腦屏障),并增加緊密連接標(biāo)記物(如claudin-5)的水平,從而有助于改善血腦屏障的通透性。
②調(diào)節(jié)AQP-4的表達(dá):AQP-4是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要水通道,與腦水腫的發(fā)病機(jī)制有關(guān),而間充質(zhì)干細(xì)胞可以下調(diào)水通道蛋白-4(AQP-4)的表達(dá),從而改善腦水腫,最終達(dá)到預(yù)防和改善腦出血后出現(xiàn)的繼發(fā)性損傷。
4、發(fā)揮與抗凋亡途徑相關(guān)的神經(jīng)保護(hù)作用
MSCs具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用,包括抗凋亡或抗退行性功能,從而有助于改善腦出血后遺癥神經(jīng)損傷的相關(guān)表現(xiàn)。
5、減少中性粒細(xì)胞浸潤和炎性巨噬細(xì)胞
炎癥可導(dǎo)致腦出血的繼發(fā)性損傷,因此,控制炎癥對(duì)于預(yù)防腦出血的神經(jīng)系統(tǒng)惡化至關(guān)重要。
研究顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞通過降低促炎細(xì)胞因子[如干擾素γ、TNFα(腫瘤壞死因子α、IL-1(白細(xì)胞介素-1)、IL-2、IL-6)]水平、升高抗炎細(xì)胞因子(如IL-10)水平等方式,以減少中性粒細(xì)胞的浸潤、減少炎癥性巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,最終達(dá)到防治因炎癥造成的腦出血相關(guān)后遺癥。
小編寄語
干細(xì)胞療法是近年來發(fā)展起來的新興領(lǐng)域,可分化為多種腦組織細(xì)胞,有助于促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù),提高患者的生活質(zhì)量,為腦出血后遺癥患者帶來了新的希望!但國際干細(xì)胞小編溫馨提示,腦出血急性期還需要及時(shí)就醫(yī),通過手術(shù)或藥物等傳統(tǒng)治療方式,穩(wěn)定生命體征。待病情穩(wěn)定后,再考慮通過其他治療方式,改善后遺癥狀。