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干細胞療法憑借其多種治療機制,有望為癡呆癥的新型療法鋪平道路

干細胞療法 (SCT) 因其在治療認知障礙(尤其是癡呆癥)方面的潛力而日益受到重視。SCT 的應用旨在恢復癡呆癥患者的認知功能。除了臨床前研究外,多項臨床試驗評估了特定干細胞 (SC) 類(lèi)型在治療癡呆癥方面的療效。

近日,國際期刊雜志“International Journal of Emergency Medicine”發(fā)表了一篇“Stem cell therapy use in patients with dementia: a systematic review”(干細胞療法在癡呆癥患者中的應用:系統綜述)的文章。

干細胞療法憑借其多種治療機制,有望為癡呆癥的新型療法鋪平道路

該文章評估利用干細胞作為癡呆癥治療方法的臨床前和臨床研究的現狀和功效。

綜述結果表明:干細胞移植憑借其多種治療機制,有望在治療癡呆癥相關(guān)疾病方面展現出良好的前景。持續完善臨床前模型和轉化研究,對于彌合臨床前研究成果與臨床應用之間的差距至關(guān)重要,并有望為癡呆癥的新型療法鋪平道路。

神經(jīng)退行性疾病的全球負擔

神經(jīng)退行性疾病,包括阿爾茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD)、亨廷頓病 (HD) 和其他形式的癡呆癥,代表著(zhù)一項重大且日益嚴峻的公共衛生挑戰。

據世界衛生組織 (WHO) 統計,僅癡呆癥一項就影響到全球約5500萬(wàn)人,預計到2030年和2050 年,這一數字將分別上升到7800萬(wàn)和1.39億。這些疾病的特點(diǎn)是神經(jīng)元結構和功能逐漸喪失,導致記憶力減退、認知能力下降和運動(dòng)功能障礙等衰弱癥狀。盡管經(jīng)過(guò)數十年的研究,目前對神經(jīng)退行性疾病的治療仍然主要是姑息治療,側重于癥狀管理,而不是解決神經(jīng)元退化的根本原因。

干細胞療法憑借其多種治療機制,有望為癡呆癥的新型療法鋪平道路

當前療法的局限性:現有的神經(jīng)退行性疾病治療策略,如膽堿酯酶抑制劑和NMDA受體拮抗劑,療效有限,且常伴有嚴重的副作用,包括胃腸道不適、頭暈和認知能力下降。這些治療方法無(wú)法阻止或逆轉疾病進(jìn)展,因此迫切需要針對神經(jīng)退行性疾病根本原因的創(chuàng )新方法?;诟杉毎寞煼ㄒ殉蔀橐环N有前景的替代療法,有望替換丟失或受損的神經(jīng)元、調節炎癥反應并促進(jìn)組織修復。

干細胞治療:一個(gè)充滿(mǎn)希望的前沿

干細胞療法 (SCT) 涵蓋多種方法,包括使用間充質(zhì)干細胞 (MSC)、胚胎干細胞 (ESC)、人誘導多能干細胞 (hiPSC) 神經(jīng)干細胞 (NSC)。

每種細胞類(lèi)型都有其獨特的特性,適用于不同的治療應用。例如,MSC以其免疫調節和抗炎作用而聞名,而NSC則具有分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的潛力,這使其在治療腦部疾病方面尤為有價(jià)值。

干細胞在癡呆癥中的作用

癡呆癥是一類(lèi)廣泛的腦部疾病,其特征是神經(jīng)元功能受損,導致記憶力喪失、溝通困難和認知能力下降等癥狀,這是美國癡呆癥協(xié)會(huì )定義的。阿爾茨海默病是最常見(jiàn)的癡呆癥,與淀粉樣β斑塊和tau蛋白纏結的積聚有關(guān),這些斑塊和纏結會(huì )破壞神經(jīng)元通訊并引發(fā)細胞死亡。干細胞療法通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生、減少炎癥和增強突觸連接,為治療這些病理變化提供了一種有前景的方法。臨床前研究表明,干細胞移植 (SCT) 具有改善癡呆癥動(dòng)物模型的認知功能和減少病理特征的潛力,為臨床轉化鋪平了道路。

本系統評價(jià)的目標:最近的研究強調了干細胞移植(SCT)在減緩阿爾茨海默癥(AD )進(jìn)展方面的潛力,證明了其在組織和再生醫學(xué)中的作用。

因此,在本綜述中,我們進(jìn)行了系統分析,以探索SCT在神經(jīng)退行性疾病中的潛在應用。通過(guò)整合現有研究,我們旨在闡明SCT的快速進(jìn)展,并倡導持續探索基于SCT的療法,以促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生,并開(kāi)發(fā)針對此類(lèi)挑戰性疾病的創(chuàng )新療法。

探討干細胞移植治療癡呆癥可行性的方法

使用MEDLINE和Embase兩個(gè)電子數據庫進(jìn)行了系統綜述。我們回顧了干細胞在癡呆癥治療中的應用研究,重點(diǎn)關(guān)注以下方面:臨床前研究中使用的動(dòng)物模型、干細胞的組織來(lái)源和供體物種、給藥途徑和療效評估。

納入的論文包括隨機對照試驗(RCT)和原始研究,但不包括涉及癡呆癥輔助治療的論文。

質(zhì)量評估標準包括與研究問(wèn)題的相關(guān)性、干細胞類(lèi)型、干細胞移植的階段、給藥持續時(shí)間和途徑、療效評估方法以及涉及的動(dòng)物總數。

通過(guò)納入標準搜索符合干細胞移植治療癡呆癥文獻的結果

我們搜索了Medline、Embase和ClinicalTrials.gov數據庫,共找到4419項研究(Medline和Embase4287項,ClinicalTrials.gov132項)。刪除重復項后,按標題和摘要篩選了4104篇文章,得到436項可能相關(guān)的研究。經(jīng)過(guò)全文篩選,有32項研究符合我們的納入標準,其中包括21項臨床試驗和11項臨床前研究。

有關(guān)詳細描述, 請參見(jiàn)(圖1)。本研究也在PROSPERO注冊,注冊號為CRD42025640270。

圖1:PRISMA流程圖
圖1:PRISMA流程圖

干細胞治療癡呆癥的臨床前研究進(jìn)展

癡呆癥治療挑戰與動(dòng)物模型的重要性

癡呆癥是65歲以上人群致殘主因,其發(fā)病率持續上升,但現有療法難以改善精神運動(dòng)性激越、抑郁、攻擊行為及活動(dòng)減少等核心癥狀,且90%患者受行為心理癥狀困擾。

因此,闡明病理機制和開(kāi)發(fā)新型療法迫在眉睫。動(dòng)物模型作為關(guān)鍵工具,需精準模擬人類(lèi)疾病機制以推動(dòng)治療轉化。小鼠和大鼠憑借成本低、可重復性強等優(yōu)勢,在模擬人類(lèi)病理及藥物測試中廣泛應用,其中轉基因模型(如B6C3-Tg、Tg2576)通過(guò)基因編輯技術(shù)模擬β淀粉樣蛋白沉積等AD特征,成為研究主流。然而,自發(fā)性模型因壽命差異、維護成本及人畜共患病風(fēng)險面臨應用局限。

干細胞移植(SCT)的臨床前研究進(jìn)展

多項研究通過(guò)轉基因小鼠模型驗證了干細胞移植的療效(表1、表2)。

表1:總結了利用各種干細胞移植 (SCT) 治療轉基因小鼠模型中癡呆癥的臨床前研究結果。
表1:總結了利用各種干細胞移植 (SCT) 治療轉基因小鼠模型中癡呆癥的臨床前研究結果。
表2:詳細概述了干細胞移植 (SCT) 在癡呆癥治療中的療效,特別關(guān)注了不同的轉基因小鼠模型及其對不同干細胞類(lèi)型的反應。
表2:詳細概述了干細胞移植 (SCT) 在癡呆癥治療中的療效,特別關(guān)注了不同的轉基因小鼠模型及其對不同干細胞類(lèi)型的反應。

人PD-MSC、U-MSC等干細胞通過(guò)靜脈或立體定向注射遞送,顯著(zhù)改善空間記憶(Morris水迷宮測試),并調節神經(jīng)炎癥:降低IL-1β、TNF-α等促炎因子,提升IL-4、IL-10等抗炎因子。

機制研究發(fā)現,SCT通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生、調節小膠質(zhì)細胞免疫反應、拮抗Aβ神經(jīng)毒性等多途徑發(fā)揮作用。例如,在A(yíng)β1–42輸注模型中,干細胞減輕了神經(jīng)炎癥和突觸損傷,凸顯其多靶點(diǎn)治療潛力。

干細胞治療癡呆癥的臨床研究進(jìn)展

目前,多項研究干細胞移植(SCT)治療癡呆癥的臨床試驗正處于不同階段。我們的審查發(fā)現,共有21項試驗,其中6項已完成,4項結果已公布。6項試驗正在積極招募或等待啟動(dòng),另有6項試驗狀態(tài)未公開(kāi),2項試驗已撤回,1項試驗結果已不再可用。大多數納入的試驗采用通過(guò)靜脈、腦內和腦室內途徑遞送的人類(lèi)間充質(zhì)干細胞 (MSC),同時(shí),鼻腔給藥也正在探索其潛在益處。

表3總結了這些試驗,詳細說(shuō)明了它們的招募狀態(tài)、階段、細胞類(lèi)型、給藥途徑和主要發(fā)現。

表3:干細胞治療癡呆癥臨床試驗的現狀和結果
表3:干細胞治療癡呆癥臨床試驗的現狀和結果

在已完成的試驗中,NCT01297218研究了通過(guò)腦內輸注施用人類(lèi)UCB-MSC的情況。該研究報告稱(chēng),在12周的隨訪(fǎng)期內,所有9名受試者均出現了急性不良事件,但在24個(gè)月的隨訪(fǎng)中未觀(guān)察到嚴重不良事件。重要的是,未報告劑量限制性毒性,突顯了該方法的安全性。

2015年:立體定向腦注射人臍血間充質(zhì)干細胞治療阿爾茨海默病癡呆患者:1期臨床試驗

相比之下,注冊號為 NCT02054208的試驗利用通過(guò)腦室內輸注施用的人類(lèi)UCB-MSC,報告稱(chēng)在給藥后36小時(shí)內發(fā)生了急性不良事件。最常見(jiàn)的不良事件包括發(fā)燒 (n=9)、頭痛 ( n=7)、惡心 (n=5) 和嘔吐 (n=4),所有不良事件均在36小時(shí)內自行緩解。在3名受試者中觀(guān)察到了嚴重不良事件;然而,未報告劑量限制性毒性。

2021年:腦室內注射人臍血間充質(zhì)干細胞治療阿爾茨海默病癡呆患者:I期臨床試驗

多樣化給藥途徑與療效探索

當前臨床試驗中,干細胞給藥途徑主要包括靜脈、腦內、腦室內及鼻腔等。

靜脈輸注因操作簡(jiǎn)便成為主流,例如NCT03724136研究骨髓間充質(zhì)干細胞(BM-MSC)分次靜脈給藥,結果待公布。鼻腔給藥因非侵入性和血腦屏障穿透潛力備受關(guān)注,如NCT04388982探索MSC外泌體鼻滴給藥的療效。此外,部分試驗因外部因素中止,如NCT04228666因新冠疫情中斷,原計劃評估靜脈輸注自體A-MSC的應用。

臨床前研究顯示,間充質(zhì)干細胞(MSC)通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養因子、調節炎癥及降解β淀粉樣蛋白(Aβ)等機制改善認知功能,例如臍帶MSC通過(guò)HGF通路減少tau蛋白磷酸化,顯著(zhù)提升AD模型動(dòng)物的記憶能力。

總之,盡管許多臨床試驗已經(jīng)顯示出SCT在治療癡呆癥方面的安全性和可能的有效性的令人鼓舞的結果,但結果的多變性和不良事件等困難需要持續的研究和標準化的方法,以推進(jìn)SCT成為一種可行的治療選擇。

值得注意的是,MSCs在針對神經(jīng)退行性疾病的臨床試驗中備受青睞,因為它們能夠分化為非造血基質(zhì)細胞和神經(jīng)細胞系,并且免疫原性低。

表4綜合概述了神經(jīng)退行性疾病臨床試驗中研究的各類(lèi)干細胞(SC)特性及挑戰:

表4:神經(jīng)退行性疾病臨床試驗中使用的不同類(lèi)型的干細胞
表4:神經(jīng)退行性疾病臨床試驗中使用的不同類(lèi)型的干細胞

多能干細胞(如hiESC和hiPSC)在細胞替代療法及疾病建模中潛力顯著(zhù),但受限于表型不穩定性和倫理爭議;

神經(jīng)干細胞(NSC)及神經(jīng)嵴干細胞(NCSC)雖具備神經(jīng)再生能力且無(wú)需免疫抑制,卻面臨分化潛能與自我更新能力不足的瓶頸。

間充質(zhì)干細胞(MSC)因抗炎及組織修復特性成為研究焦點(diǎn),但其最佳劑量、給藥途徑(如靜脈或腦內注射影響細胞歸巢效率)尚未明確,且不同來(lái)源(骨髓、臍帶血等)的異質(zhì)性導致標準化困難。

此外,動(dòng)態(tài)炎癥環(huán)境干擾療效時(shí)機,加之缺乏大規模標準化臨床試驗,阻礙了循證治療指南的制定。這些發(fā)現凸顯了各類(lèi)干細胞在神經(jīng)再生治療中兼具獨特優(yōu)勢與復雜挑戰的現狀。

干細胞治療癡呆癥的要點(diǎn)總結

干細胞移植治療癡呆癥的作用機制

干細胞移植(SCT)在神經(jīng)退行性疾病治療中展現出多機制協(xié)同作用。其核心機制包括:

  • 神經(jīng)營(yíng)養與抗炎作用:間充質(zhì)干細胞(MSCs)通過(guò)旁分泌釋放神經(jīng)營(yíng)養因子(如GDNF、BDNF、VEGF等),改善神經(jīng)元微環(huán)境,促進(jìn)神經(jīng)再生與突觸可塑性。同時(shí),MSCs通過(guò)分泌抗炎因子(如IL-10、TGF-β)和抑制促炎細胞因子(如IL-1β、TNF-α),調節免疫反應,減輕神經(jīng)炎癥。
  • 淀粉樣蛋白毒性抑制:MSCs可減少β淀粉樣蛋白(Aβ)的沉積及其神經(jīng)毒性。例如,MSCs通過(guò)調節小膠質(zhì)細胞活性,增強Aβ清除能力,并抑制其纖維化過(guò)程。此外,外泌體遞送抗氧化酶(如SOD)可降低氧化應激,保護神經(jīng)元免受Aβ?lián)p傷。
  • 多靶點(diǎn)協(xié)同治療:與傳統單機制療法(如抗Aβ抗體)不同,SCT通過(guò)同時(shí)調控神經(jīng)炎癥、細胞凋亡、氧化應激及突觸再生等多通路,提供更全面的治療策略。

干細胞移植治療癡呆癥的安全性及臨床結果

安全性:本研究表明干細胞移植(SCT)總體安全性良好,尤其通過(guò)靜脈輸注等侵入性較低的方法或使用自體/同種異體細胞時(shí)風(fēng)險可控,與既往研究結論一致。然而,特定侵入性輸送方式(如腦內或腦室內注射)可能顯著(zhù)增加感染或免疫反應風(fēng)險,這與中樞神經(jīng)系統直接注射的潛在危害相吻合。安全性差異提示臨床實(shí)踐中需權衡輸送途徑的利弊,優(yōu)先選擇風(fēng)險更低的策略以?xún)?yōu)化患者獲益。

臨床結果:盡管安全性表現積極,SCT的臨床療效呈現顯著(zhù)異質(zhì)性。部分試驗觀(guān)察到短期認知改善(如臍血間充質(zhì)干細胞移植后3個(gè)月評分提升),但效果常難以持久,可能與細胞劑量不足或晚期患者病情不可逆有關(guān)。不同研究結論不一,既有報告顯著(zhù)改善的案例,亦存在療效微弱甚至無(wú)效的結果,可能與干細胞類(lèi)型、患者異質(zhì)性及評估方法差異密切相關(guān)。

值得注意的是,靜脈注射相比立體定向注射在改善炎癥和認知方面更具潛力,但劑量、細胞來(lái)源等因素的多樣性阻礙了明確結論的達成。未來(lái)需推動(dòng)標準化試驗設計、優(yōu)化細胞模型并探索更精準的干預窗口,以突破臨床轉化的瓶頸。

干細胞療法治療癡呆癥的未來(lái)前景

干細胞療法在治療癡呆癥領(lǐng)域展現出顯著(zhù)潛力,尤其在應對全球癡呆癥患者數量激增(預計2050年達1.315億)的背景下,為神經(jīng)退行性疾病提供了新方向。

動(dòng)物模型研究表明,間充質(zhì)干細胞(MSCs)如臍帶血來(lái)源(UCB-MSC)和脂肪組織來(lái)源(AD-MSC)因易于獲取、低免疫原性及多向分化能力,成為替代傳統神經(jīng)干細胞(NSCs)的優(yōu)選方案。這些干細胞不僅能分化為神經(jīng)元補充損傷細胞,還能通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養因子、調節炎癥微環(huán)境及促進(jìn)血管生成,改善認知功能。

例如,臨床前試驗顯示,MSCs移植可減少β-淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白磷酸化,并增強突觸連接。目前,全球已有數十項臨床試驗開(kāi)展,美國和中國的研究機構在Ⅰ/Ⅱ期試驗中觀(guān)察到患者認知功能的部分改善,為未來(lái)臨床應用奠定了基礎。

然而,干細胞療法的全面推廣仍面臨多重挑戰。胚胎干細胞(ESCs)存在免疫排斥和腫瘤形成風(fēng)險,而骨髓間充質(zhì)干細胞(BM-MSCs)的提取與培養難度限制了其應用。此外,臨床轉化需解決細胞存活率、分化效率及長(cháng)期安全性問(wèn)題。

監管層面,全球范圍內干細胞治療尚未正式獲批上市,中國雖備案了部分臨床研究項目,但市場(chǎng)亂象頻發(fā),非法機構以高價(jià)“干細胞針”牟利,凸顯標準化與合規化的重要性。未來(lái)需通過(guò)優(yōu)化細胞來(lái)源(如誘導多能干細胞)、改進(jìn)移植技術(shù)及建立多學(xué)科聯(lián)合療法,推動(dòng)干細胞治療在癡呆癥管理中的安全有效應用。

結論

我們的綜述揭示了干細胞移植(SCT)治療癡呆癥的臨床和臨床前試驗的現狀?;趧?dòng)物模型的臨床前試驗已顯示出良好的結果,表明SCT在癡呆癥治療中具有巨大的潛力。越來(lái)越多的人對開(kāi)展臨床試驗以進(jìn)一步探索SCT在人體中的應用興趣濃厚。

然而,目前臨床試驗的結果表明,SCT在治療癡呆癥等復雜疾病方面尚未取得顯著(zhù)成功。因此,臨床前試驗雖然信息豐富,但可能無(wú)法可靠地預測人體臨床試驗的成功率和療效。

展望未來(lái),我們迫切需要改進(jìn)臨床試驗方法,并開(kāi)發(fā)先進(jìn)的干細胞研究模型,以找到治療癡呆癥的最有效方法。持續的研究和嚴謹的臨床調查對于充分發(fā)揮SCT在應對神經(jīng)退行性疾病挑戰方面的潛力至關(guān)重要。

主要參考資料:

[1]Uwishema, O., Ghezzawi, M., Wojtara, M. et al. Stem cell therapy use in patients with dementia: a systematic review. Int J Emerg Med 18, 95 (2025). https://doi.org/10.1186/s12245-025-00876-6

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