帕金森病(Parkinson'sDisease)是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,主要影響中老年人,患者全球范圍內(nèi)已達(dá)數(shù)百萬(wàn)。其典型癥狀包括震顫、肌肉僵硬、動(dòng)作緩慢和姿勢(shì)不穩(wěn),對(duì)患者的生活質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。隨著人口老齡化的加劇,中國(guó)的帕金森病患者數(shù)量也逐年增加,亟需更有效的治療手段。
面對(duì)這一醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn),宣武醫(yī)院率先開展了一項(xiàng)創(chuàng)新性研究,使用自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(iNSC)技術(shù)治療帕金森病,并在12個(gè)月的臨床觀察中顯示了顯著療效。這項(xiàng)技術(shù)使用患者自身的外周血單核細(xì)胞(PBMC)直接轉(zhuǎn)化為神經(jīng)干細(xì)胞,再通過(guò)定向分化生產(chǎn)多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞,從而在大腦中替代受損的神經(jīng)元。
帕金森病的臨床現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
帕金森病的發(fā)病機(jī)制與中腦黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的退化密切相關(guān)。這種退化導(dǎo)致多巴胺分泌不足,從而引起運(yùn)動(dòng)控制障礙。盡管目前醫(yī)學(xué)界采用了藥物、手術(shù)和康復(fù)等方法來(lái)減輕癥狀,如左旋多巴(LDOPA)療法,患者在長(zhǎng)期使用后仍常出現(xiàn)“劑量磨損”效應(yīng)和運(yùn)動(dòng)并發(fā)癥。
現(xiàn)有的治療手段大多集中于癥狀控制,而非疾病的根本性逆轉(zhuǎn)。手術(shù)療法,如深部腦刺激(DBS),在部分患者中可以提供較為穩(wěn)定的癥狀緩解,但其局限性在于適應(yīng)癥范圍狹窄且需要復(fù)雜的術(shù)后管理。
自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(iNSC)治療以其獨(dú)特的自體來(lái)源性和低免疫排斥率,展現(xiàn)了革命性的治療前景。這種方法通過(guò)使用患者自身細(xì)胞,有效規(guī)避了免疫排斥和倫理爭(zhēng)議,為長(zhǎng)期和穩(wěn)定的疾病管理提供了可能性。
自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(iNSC)治療帕金森病的原理與流程
自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(iNSC)療法的核心在于將患者自身的外周血單核細(xì)胞(PBMC)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)干細(xì)胞,再通過(guò)定向誘導(dǎo),使這些干細(xì)胞分化為多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞,移植入患者的大腦。這一過(guò)程不僅恢復(fù)了多巴胺分泌功能,還通過(guò)細(xì)胞替代直接干預(yù)疾病進(jìn)程。具體來(lái)說(shuō),該療法的技術(shù)流程包括以下幾步:
外周血單核細(xì)胞(PBMC)采集與iNSC制備
治療過(guò)程首先從患者體內(nèi)抽取外周血,并通過(guò)分離技術(shù)獲取外周血中的單核細(xì)胞。PBMC作為易于采集的自體細(xì)胞來(lái)源,避免了異體移植可能帶來(lái)的免疫排斥問(wèn)題。在體外培養(yǎng)條件下,這些PBMC被轉(zhuǎn)化為iNSC,即具備多向分化潛力的神經(jīng)干細(xì)胞。通過(guò)這一誘導(dǎo)過(guò)程,研究團(tuán)隊(duì)成功制備出了數(shù)量可控且具有高效分化能力的iNSC。
多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞的定向分化
帕金森病的核心病理特征在于黑質(zhì)中多巴胺神經(jīng)元的喪失。因此,iNSC的定向分化必須專注于生成多巴胺能神經(jīng)元。為實(shí)現(xiàn)這一目的,研究團(tuán)隊(duì)采用了特定的化學(xué)信號(hào)和生長(zhǎng)因子組合,以指導(dǎo)iNSC向多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞的分化。分化后的細(xì)胞不僅在形態(tài)上與正常多巴胺能神經(jīng)元相似,而且具備特定的神經(jīng)遞質(zhì)分泌功能,為移植后在腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)替代性功能奠定了基礎(chǔ)。
iNSC移植與大腦靶區(qū)定位
成功制備的多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞接下來(lái)會(huì)通過(guò)精準(zhǔn)的手術(shù)操作移植至患者的大腦中。移植手術(shù)的關(guān)鍵在于靶區(qū)定位,以確保細(xì)胞移植在帕金森病患者病理受累的區(qū)域,從而達(dá)到最大程度的癥狀改善。為此,手術(shù)團(tuán)隊(duì)借助了磁共振成像(MRI)和腦電圖等先進(jìn)的影像導(dǎo)航設(shè)備,在定位后將細(xì)胞微量注射入目標(biāo)區(qū)域。該過(guò)程不僅高度精確,還盡可能減少了周圍神經(jīng)組織的損傷。
移植后細(xì)胞的存活與整合
成功的iNSC移植后,這些神經(jīng)前體細(xì)胞需在患者體內(nèi)存活、擴(kuò)展并與宿主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相互整合。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),移植的多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞能夠在帕金森病患者體內(nèi)順利存活,并逐漸與患者的腦組織建立功能性聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)多巴胺分泌的部分恢復(fù)。在12個(gè)月的跟蹤觀察中,移植的細(xì)胞不僅保持了活性,還顯現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。
細(xì)胞替代與功能恢復(fù)的長(zhǎng)效性探討
iNSC療法的潛在優(yōu)勢(shì)在于,移植的細(xì)胞源自患者自身,免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)較低。同時(shí),這種治療路徑以“細(xì)胞替代”代替?zhèn)鹘y(tǒng)藥物療法,使得患者能夠獲得更長(zhǎng)期和穩(wěn)定的癥狀緩解。盡管該技術(shù)尚處于臨床試驗(yàn)階段,但研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì),隨著更多患者參與試驗(yàn)及長(zhǎng)期隨訪數(shù)據(jù)的積累,iNSC的療效將得到進(jìn)一步驗(yàn)證。
宣武醫(yī)院全球首例iNSC-DAP自體細(xì)胞移植治療帕金森病成功
宣武醫(yī)院細(xì)胞治療中心陳志國(guó)教授團(tuán)隊(duì)、神經(jīng)外科趙國(guó)光教授團(tuán)隊(duì)、神經(jīng)內(nèi)科陳彪教授團(tuán)隊(duì)、放射與核醫(yī)學(xué)科盧潔教授團(tuán)隊(duì),項(xiàng)目相關(guān)輔助科室負(fù)責(zé)人,以及臨床級(jí)細(xì)胞制備方北京慧心醫(yī)谷生物科技有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱慧心醫(yī)谷)人員共同圍繞療效進(jìn)行了深入的評(píng)估和討論。
宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任醫(yī)師馬敬紅詳細(xì)介紹了該項(xiàng)臨床研究的研究背景、總體設(shè)計(jì)、該項(xiàng)臨床研究的具體流程以及患者在接受細(xì)胞治療1年來(lái)的功能評(píng)定及影像學(xué)分析。
術(shù)后1年來(lái),患者每日開期時(shí)間延長(zhǎng),后期癥狀也較術(shù)前有明顯改善。術(shù)前患者觀察期不能獨(dú)自站立,幾乎不能自理,術(shù)后后期可獨(dú)自站立及行走,且姿勢(shì)穩(wěn)定性顯著改善,整體生活質(zhì)量明顯改善。PETMR功能核團(tuán)區(qū)域定量比較可以看出,治療側(cè)(右側(cè))標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUVR)較術(shù)前有升高,在靠近移植部位的殼核最明顯。
自體誘導(dǎo)多能神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森病的結(jié)果
證實(shí)了在接受iNSCDAP治療后,移植的多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞存活并釋放神經(jīng)遞質(zhì),修復(fù)神經(jīng)功能。各位專家對(duì)iNSCDAP治療后所發(fā)揮的顯著療效均表示認(rèn)同。同時(shí),通過(guò)MR影像學(xué)掃描顯示注射區(qū)域及周邊腦組織中均未發(fā)現(xiàn)異常組織密度,術(shù)后患者也未出現(xiàn)任何嚴(yán)重不良反應(yīng),證實(shí)此治療方法安全性。
趙國(guó)光教授評(píng)價(jià),該項(xiàng)目體現(xiàn)了宣武醫(yī)院科研和醫(yī)學(xué)創(chuàng)新能力,是多學(xué)科協(xié)作的成果,期待該細(xì)胞治療技術(shù)在獲得更多臨床數(shù)據(jù)支持后能夠形成產(chǎn)品并推廣,以造福廣大帕金森病患者。
陳彪教授評(píng)價(jià),該患者在移植治療前已密切隨訪了2年多的時(shí)間,這為移植后縱向比較療效提供了證據(jù),能夠較充分的展示細(xì)胞移植的效果。后續(xù)會(huì)加快更多入組患者的移植和評(píng)估。
自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森病的優(yōu)勢(shì)及意義
iNSC具備與發(fā)育早期的神經(jīng)干細(xì)胞相似的生物學(xué)屬性,能夠自我更新并分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞。該細(xì)胞獲取無(wú)需經(jīng)過(guò)iPSC階段,這大大降低了成瘤風(fēng)險(xiǎn),提高了移植的安全性,同時(shí)誘導(dǎo)分化周期更短,是一種理想的可產(chǎn)業(yè)化的種子干細(xì)胞。不僅如此,針對(duì)iNSC及利用該技術(shù)獲得的其他類型神經(jīng)前體細(xì)胞也在同步開發(fā),還可為帕金森病以外的其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供全新的治療手段和策略。這一平臺(tái)技術(shù)是中國(guó)科學(xué)家攻克干細(xì)胞治療底層關(guān)鍵技術(shù)的重要成果。
后續(xù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將嚴(yán)格遵照研究方案,齊心協(xié)力,共同推進(jìn)后續(xù)研究的順利實(shí)施,完善帕金森病細(xì)胞治療體系,造福更多的帕金森病患者。
科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新
宣武醫(yī)院的iNSC治療帕金森病的成功,標(biāo)志著干細(xì)胞治療領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。自體誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞技術(shù)(iNSC)相比于傳統(tǒng)的干細(xì)胞療法,具有幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì):
自體細(xì)胞的應(yīng)用,免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)低
最為顯著的優(yōu)勢(shì)之一是iNSC療法使用的是患者自身的細(xì)胞,這大大減少了移植后免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。與異體干細(xì)胞相比,自體細(xì)胞的免疫接受性更好,不需要免疫抑制劑的長(zhǎng)期使用,從而降低了副作用和治療成本。
轉(zhuǎn)化技術(shù)的創(chuàng)新
通過(guò)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化外周血單核細(xì)胞為神經(jīng)干細(xì)胞,宣武醫(yī)院團(tuán)隊(duì)突破了傳統(tǒng)干細(xì)胞來(lái)源的限制。這一技術(shù)使得帕金森病患者可以通過(guò)簡(jiǎn)單的血液采集,而無(wú)需復(fù)雜的手術(shù)或倫理爭(zhēng)議,獲取大量的神經(jīng)干細(xì)胞。相比于傳統(tǒng)的胚胎干細(xì)胞,iNSC的技術(shù)更為成熟且倫理上也更加容易接受。
高效定向分化與大腦靶向治療
iNSC技術(shù)不僅解決了細(xì)胞來(lái)源問(wèn)題,還通過(guò)高效的定向分化技術(shù),使得這些干細(xì)胞能夠在患者體內(nèi)有效分化為多巴胺能神經(jīng)元。這為帕金森病的根本治療提供了新的思路,即通過(guò)細(xì)胞替代修復(fù)受損區(qū)域,而非單純的藥物治療或神經(jīng)刺激。這一思路的提出,使得神經(jīng)退行性疾病的治療進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。
未來(lái)展望
隨著iNSC技術(shù)的不斷優(yōu)化和臨床數(shù)據(jù)的積累,預(yù)計(jì)其應(yīng)用將在未來(lái)幾年內(nèi)得到廣泛推廣,不僅限于帕金森病,還將擴(kuò)展到其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。此外,隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的iNSC治療將更具個(gè)性化、精準(zhǔn)化,為患者提供更高效、更安全的治療選項(xiàng)。