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間充質(zhì)干細胞治療腦癱的4大優(yōu)勢:從機制突破到臨床實(shí)踐

腦性癱瘓(Cerebral Palsy, CP)是一種由于發(fā)育中的大腦受損而導致的運動(dòng)和姿勢控制障礙綜合征,傳統的治療方法主要依賴(lài)于康復訓練,但其效果往往有限。

面對腦癱患兒日復一日的康復訓練,盡管他們付出了巨大的努力,但往往難以顯著(zhù)改善僵硬的肌肉和受損的神經(jīng)系統。難道我們只能接受“終身治療”這一無(wú)奈的事實(shí)嗎?在傳統藥物與手術(shù)手段無(wú)法同時(shí)解決腦部炎癥、促進(jìn)神經(jīng)元再生以及修復微循環(huán)問(wèn)題時(shí),醫學(xué)領(lǐng)域迫切需要新的突破。

近年來(lái),間充質(zhì)干細胞(MSCs)憑借其多重作用機制、卓越的安全記錄及顯著(zhù)的臨床效果,在腦癱治療方面展現了革命性的潛力。這些細胞不僅能夠自我更新并分化為多種類(lèi)型的細胞,還具有調節免疫反應、減少炎癥損傷和支持組織修復的能力。

接下來(lái),本文將深入探討間充質(zhì)干細胞在治療腦癱方面的幾大核心優(yōu)勢,并通過(guò)具體案例分析其在臨床上的應用前景,揭示這種新型療法如何為患者帶來(lái)希望的新曙光。

間充質(zhì)干細胞治療腦癱的4大優(yōu)勢:從機制突破到臨床實(shí)踐

間充質(zhì)干細胞治療腦癱的4大優(yōu)勢:從機制突破到臨床實(shí)踐

一、多機制協(xié)同修復:超越傳統治療的生物學(xué)基礎

1.神經(jīng)再生與突觸重塑:間充質(zhì)干細胞通過(guò)分化為神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞及血管內皮細胞,直接替代損傷細胞。例如,臨床試驗顯示,臍帶MSCs移植后,患者腦代謝活動(dòng)顯著(zhù)增強(葡萄糖標準攝取值增加),提示神經(jīng)功能恢復。此外,MSCs分泌的腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子(BDNF)和血管內皮生長(cháng)因子(VEGF)可促進(jìn)突觸發(fā)生和血管新生,改善腦血流灌注。

2.免疫調節與抗炎作用:腦癱患者的腦部常伴隨慢性神經(jīng)炎癥。MSCs通過(guò)抑制促炎因子(如TNF-α、IL-6)釋放,并上調抗炎因子(如IL-10),有效減輕炎癥損傷。例如,鞘內注射臍帶MSCs的試驗中,患者神經(jīng)炎癥標志物顯著(zhù)降低,且未引發(fā)嚴重免疫反應。

3.旁分泌效應與外泌體遞送:MSCs分泌的外泌體攜帶microRNA、蛋白質(zhì)等活性物質(zhì),精準調控受損腦區的微環(huán)境。研究表明,外泌體中的miR-146a可抑制過(guò)度免疫激活,而miR-21則促進(jìn)神經(jīng)軸突再生。

詳情請瀏覽干細胞治療腦癱的5大原理機制:它們能否給腦癱帶來(lái)治愈曙光?


二、多樣化的細胞來(lái)源與卓越的安全特性

2.1 多組織來(lái)源

間充質(zhì)干細胞(MSCs)是一種多能干細胞,能夠在特定條件下分化為多種類(lèi)型的細胞,如成骨細胞、軟骨細胞和脂肪細胞等。它們可以從多種人體組織中提取,包括臍帶、胎盤(pán)、骨髓和脂肪組織等。其中,臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細胞(UC-MSCs)因其顯著(zhù)的增殖能力和高分化潛能而備受關(guān)注。

此外,由于其獲取過(guò)程無(wú)需侵入性操作,且倫理爭議較小,因此成為臨床應用中的首選來(lái)源之一。研究還表明,UC-MSCs具有極低的病毒感染率,并且在體外擴增后仍能保持其生物活性和功能特性。

2.2 低免疫原性與高安全性

間充質(zhì)干細胞還有一個(gè)重要特點(diǎn)是其低免疫原性,這意味著(zhù)它們在異體移植時(shí)不需要進(jìn)行HLA配型,并且幾乎不會(huì )引起免疫排斥反應。這種特性使得MSCs在治療過(guò)程中能夠更廣泛地應用于不同患者群體,尤其是那些需要多次給藥的情況。多項隨機雙盲試驗已經(jīng)證實(shí)了靜脈或鞘內輸注MSCs的安全性和有效性。在這些試驗中,患者通常僅經(jīng)歷短暫的發(fā)熱或輕微頭痛等輕微副作用,未見(jiàn)嚴重不良反應的發(fā)生。

例如,伊朗德黑蘭進(jìn)行一項納入72名腦癱患兒的對照臨床試驗中,治療組36例患者僅2例出現24小時(shí)內出現發(fā)熱,而且24小時(shí)后便自行緩解。這不僅證明了UC-MSCs的安全性,也展示了其在治療神經(jīng)系統疾病方面的潛在價(jià)值。

詳情請瀏覽:干細胞治療腦癱的安全性怎么樣?盤(pán)點(diǎn)國內外臨床進(jìn)展!

三、臨床療效顯著(zhù),覆蓋多維功能改善

3.1 運動(dòng)功能提升

2019年,中國人民解放軍總醫院第三醫學(xué)中心功能神經(jīng)外科在期刊《Stem Cells International》上發(fā)表了一篇關(guān)于《接受雙療程人類(lèi)沃頓氏膠干細胞移植的腦癱兒童的協(xié)同改善》的臨床研究成果。

接受雙療程人類(lèi)沃頓氏膠干細胞移植的腦癱兒童的協(xié)同改善

本研究招募接受一或兩療程(四次或八次腰椎穿刺,4或8×107 個(gè)hWJSC)細胞治療的腦癱患兒。根據粗大運動(dòng)功能測量 (GMFM) 和精細運動(dòng)功能測量 (FMFM) 量表進(jìn)行運動(dòng)功能評估。

完成隨訪(fǎng)的57例腦癱患兒(其中男性35例,女性22例)結果顯示,細胞治療后,粗大和精細運動(dòng)功能均得到改善。

接受一療程細胞治療的腦癱患者運動(dòng)功能的變化

患者招募與基本信息:研究招募了30名腦癱(CP)患者(組A)接受一療程細胞治療,其中男性19名、女性11名。采用GMFM和FMFM量表對這些CP患兒的運動(dòng)功能進(jìn)行評估。

治療方案:組A的CP患者接受的細胞治療方案為一個(gè)療程內進(jìn)行四次腰椎穿刺,每次注入4×10?個(gè)hWJSC細胞。

GMFM量表評估結果

  • 治療前:GMFM 量表的 A、B、C、D和E維度得分分別為36.27±16.78、33.63±23.68、17.33±17.45、13.50±15.30 和 19.30±24.64,基線(xiàn)綜合得分為 119.37±90.18。
  • 治療后:GMFM 量表的A、B、C、D和E維度得分提升至37.47±15.94、35.47±22.79、17.40±17.45、14.00±15.57和19.57±24.84,總分達到123.20±89.01,顯著(zhù)高于治療前的綜合評分。

FMFM量表評估結果

  • 治療前:FMFM量表的 A、B、C、D和E維度得分分別為16.03±6.69、14.13±9.83、13.70±10.84、15.10±12.99和16.80±15.40,綜合得分為75.77±52.31。
  • 治療后:FMFM量表的 A、B、C、D和E維度得分變?yōu)?6.37±6.20、14.77±9.41、13.77±10.82、15.23±12.93和16.83±15.43,總分提升至76.97±51.32,明顯高于治療前的總評分。(見(jiàn)圖1)
圖1:接受一個(gè)療程hWJSC治療的CP患者的GMFM和FMFM評分。
圖1:接受一個(gè)療程hWJSC治療的CP患者的GMFM和FMFM評分。

接受雙療程細胞治療的腦癱患者運動(dòng)功能的變化

患者基本信息:共納入27名腦癱(CP)患兒進(jìn)入B組,接受兩個(gè)療程的細胞治療,其中男性16名,女性11名。

治療方案:B組患兒接受雙療程細胞治療,具體為進(jìn)行8次腰椎穿刺,每次注入8×10?個(gè)hWJSCs細胞。

一療程后6個(gè)月:患兒的GMFM和FMFM總評分均顯著(zhù)升高。

兩療程后:另一個(gè)療程的細胞移植促使CP患兒運動(dòng)功能進(jìn)一步改善,GMFM和FMFM評分自基線(xiàn)至移植后6個(gè)月、再到移植后12個(gè)月呈線(xiàn)性上升趨勢,且移植后12個(gè)月的GMFM和FMFM評分均顯著(zhù)高于基線(xiàn)及移植后6個(gè)月的評分。(見(jiàn)圖2和圖3)

結論:該結果表明兩個(gè)療程的細胞治療對CP患兒的運動(dòng)功能產(chǎn)生了疊加效應。

圖2:接受兩個(gè)療程hWJSC移植的CP患者的GMFM評分增加
圖2:接受兩個(gè)療程hWJSC移植的CP患者的GMFM評分增加
圖3:接受兩個(gè)療程hWJSC移植的CP患者的FMFM評分增加
圖3:接受兩個(gè)療程hWJSC移植的CP患者的FMFM評分增加

此外,值得注意的是,男性和女性患者在FMFM的B和C維度上存在顯著(zhù)差異。這些結果揭示了干細胞治療的性別敏感性,尤其是上肢關(guān)節運動(dòng)能力和抓握能力。同樣,在≤3歲的組中,GMFM的A維度(躺臥和翻滾)的改善幾乎是指數的,并呈二次趨勢。 FMFM的結果與GMFM的結果相似。

綜上所述,研究結果顯示,無(wú)論是單療程還是雙療程的干細胞移植,都能有效改善腦癱兒童的運動(dòng)功能。尤其是雙療程治療,似乎能產(chǎn)生疊加效應,提供更顯著(zhù)的功能改善。這為未來(lái)干細胞治療腦癱提供了重要的臨床依據,并提示可能需要個(gè)性化的治療策略來(lái)優(yōu)化治療效果。

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3.2 認知與語(yǔ)言能力進(jìn)步

2022年3月1日,贛南干細胞臨床研究中心牽頭在國際期刊《美國轉化醫學(xué)雜志》上發(fā)表了一篇關(guān)于《脂肪間充質(zhì)干細胞移植治療腦癱五例療效觀(guān)察:病例報告》的研究成果。

脂肪間充質(zhì)干細胞移植治療腦癱五例療效觀(guān)察:病例報告

5名腦癱患者在常規體格檢查后,每14天靜脈輸注一次脂肪間充質(zhì)干細胞(ADMSC),3次輸注為1個(gè)療程。同時(shí)進(jìn)行常規康復訓練,并隨訪(fǎng)6個(gè)月至1年。

治療后,兒童粗大運動(dòng)功能量表(GMFM-88)、腦癱兒童綜合功能評估量表和精細運動(dòng)功能量表(FMFM)的評分均得到改善。1名既往有結核性胸膜炎病史的受試者在治療期間復發(fā),但經(jīng)過(guò)適當的醫療干預后癥狀消失。其余4名受試者的常規血液參數均正常。

研究表明,靜脈注射ADMSCs后,腦癱兒童的運動(dòng)功能和言語(yǔ)功能得到改善,尤其是重度腦癱兒童。沒(méi)有觀(guān)察到明顯的安全性問(wèn)題。

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3.3 長(cháng)期療效和安全性驗證

湖北三甲醫院在國際期刊《全球兒科健康》上發(fā)表過(guò)一篇關(guān)于《人臍血間充質(zhì)干細胞移植聯(lián)合基礎康復治療治療腦癱一例》的臨床研究成果,并進(jìn)行了長(cháng)達5年的長(cháng)期隨訪(fǎng)記錄。

人臍血間充質(zhì)干細胞移植聯(lián)合基礎康復治療治療腦癱一例

本報告介紹了一例人臍帶間充質(zhì)干細胞(hUCB-MSCs)移植聯(lián)合基本康復治療腦癱兒童的病例,早在6個(gè)月大時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行,隨訪(fǎng)時(shí)間長(cháng)達5年。

患者6個(gè)月齡時(shí)移植前不能抬頭,不能坐,移植后運動(dòng)功能和語(yǔ)言能力發(fā)育良好,2歲起基本恢復正常。自理能力、語(yǔ)言能力、認知能力、社會(huì )適應能力均有明顯提高,5歲基本恢復正常(圖1)。

移植后2歲時(shí)功能影響狀態(tài)為中度,3歲起綜合功能評估總分恢復為輕度(圖2)。

圖1:綜合功能評估子評分
圖1:綜合功能評估子評分
圖2:綜合功能評估總分
圖2:綜合功能評估總分

綜上所述,人臍帶間充質(zhì)干細胞移植聯(lián)合基礎康復治療對于腦癱患兒來(lái)說(shuō)是一個(gè)安全有效的治療選擇。它不僅促進(jìn)了患兒的運動(dòng)功能恢復正常,還對其語(yǔ)言能力和整體生活質(zhì)量產(chǎn)生了積極的影響。此外,5年長(cháng)期隨訪(fǎng)結果顯示,這種方法具有良好的耐受性和持久的效果,為腦癱兒童提供了一個(gè)有希望的新治療方向。


四、聯(lián)合治療增效,應用場(chǎng)景靈活

1.干細胞與康復訓練協(xié)同

在MSCs移植之后,結合高強度物理治療方案(例如水中拉伸和平衡訓練)能夠顯著(zhù)加速功能恢復的過(guò)程。這種綜合治療方法不僅有助于提高患者的肌肉力量和協(xié)調性,還能促進(jìn)神經(jīng)系統的再生與修復。2023年南昌大學(xué)的一項研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn),該研究表明電針刺激聯(lián)合人類(lèi)羊膜間充質(zhì)干細胞(hAMSCs)的應用可以增強細胞的旁分泌效應,從而優(yōu)化神經(jīng)功能的康復效果。這種方法通過(guò)多機制作用于機體,既改善局部微環(huán)境,又促進(jìn)了神經(jīng)元的保護和再生。

2.多途徑給藥適配個(gè)體化需求

針對不同患者的具體情況,可以選擇最適合的給藥方式以滿(mǎn)足個(gè)體化治療的需求。常見(jiàn)的給藥途徑包括鞘內注射、靜脈注射以及肌肉注射等。每種方法都有其獨特的優(yōu)勢:

  • 鞘內注射可以直接將藥物遞送至中樞神經(jīng)系統,這對于需要直接作用于腦部或脊髓疾病的治療尤為關(guān)鍵;
  • 而靜脈輸注則更適合于那些需要全身性調節的情況,如廣泛的炎癥反應或系統性疾病。

此外,根據病情的發(fā)展階段和個(gè)人健康狀況的不同,醫生還可以靈活調整給藥策略,確保治療的安全性和有效性。這樣的個(gè)性化醫療方案有助于最大化治療效果,并減少潛在的副作用風(fēng)險。


結語(yǔ)

間充質(zhì)干細胞憑借多機制修復、低風(fēng)險和高可及性,正重塑腦癱治療格局。隨著(zhù)臨床試驗的深入和技術(shù)迭代,其有望從“改善癥狀”邁向“功能重塑”。隨著(zhù)《干細胞臨床研究管理辦法》的完善及更多Ⅲ期臨床試驗的開(kāi)展,這一療法有望從“替代性選擇”升級為“一線(xiàn)治療方案”,為全球數百萬(wàn)腦癱家庭帶來(lái)真正的希望。

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參考資料:

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Fu, Xiaojun, Hua, Rongrong, Wang, Xiaodong, Wang, Peishen, Yi, Long, Yu, Aixue, Yang, Jing, Li, Yan, An, Yihua, Synergistic Improvement in Children with Cerebral Palsy Who Underwent Double-Course Human Wharton’s Jelly Stem Cell Transplantation, Stem Cells International, 2019, 7481069, 11 pages, 2019. https://doi.org/10.1155/2019/7481069

Hu, K., Wang, R. ., Xiao, B. ., Xiao, B. ., Gu, Y. ., Liu, F. ., … Wen, Y. . (2022). Effect of adipose-derived mesenchymal stem cell transplantation in five patients with cerebral palsy: A case report. American Journal of Translational Medicine6(1), 33–40. Retrieved from https://journals.publicknowledgeproject.org/default3/index.php/ajtm/article/view/2253

1Zhang C, Huang L, Gu J, Zhou X. Therapy for Cerebral Palsy by Human Umbilical Cord Blood Mesenchymal Stem Cells Transplantation Combined With Basic Rehabilitation Treatment: A Case Report. Global Pediatric Health. 2015;2. doi:10.1177/2333794X15574091

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