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干细胞治疗创伤性脑损伤的临床进展

来源:博雅

日期: 2020.11.27

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近日,许多读者看了CCTV-10报道的《植物人重生记》之后,表达了对干细胞治疗脑损伤的关切。那个,脑损伤是一种怎样的疾病?为何临床研究用了干细胞来治疗?干细胞治疗脑损伤的研究进展如何?


中国是脑损伤“高发地”


根据2019年发表的“中国的创伤性脑损伤”文章中的数据,全世界每年有超过5000万人患有创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI),在全球人口中,有大约一半人口在其一生中可能患有一次或多次创伤性脑损伤。


2017年底,中国患有创伤性脑损伤的人口超过1.39亿,约占世界人口的18%,据估计,中国的创伤性脑损伤人群死亡率约为每13例/10万人。中国创伤性脑损伤患者的绝对数量超过了其他大多数国家,给社会和家庭造成了巨大负担[1]。


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图片来源文献[1]


创伤性脑损伤是一种导致正常脑功能破坏,并导致严重的身体、认知和情感障碍的疾病,其病理生理学主要包括打破血脑屏障,广泛的神经炎症,弥漫性轴索损伤和神经退行性病变。


脑损伤的主要病理变化包括正常组织结构的丧失,神经元细胞的破坏和内部环境的紊乱,其中神经元细胞的损伤是关键。目前,主要治疗方法包括高压氧,无创性脑刺激,任务型功能性电刺激和行为疗法。而且到目前为止,尚无有效的药物治疗方法[2]。值得注意的是,最近的研究表明干细胞疗法的发展为脑损伤的治愈提供了可能。


干细胞治疗创伤性脑损伤的临床进展



间充质干细胞是近年来的研究热点,它的“归巢”能力、强大的分化能力,以及分泌多种生物活性物质参与调节免疫反应、修复受损神经的能力,这些优势为脑损伤的干细胞疗法奠定了基础。


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早在2008年就有研究人员进行了间充质干细胞治疗脑损伤的临床研究[3]。在这项临床研究中,7名接受颅脑外科手术的患者被移植了间充质干细胞。外科医生直接将间充质干细胞注射到受伤的脑组织,并向患者静脉注射10^8到10^10个间充质干细胞。随访6个月后发现患者的神经功能明显改善,未发现毒性证据。


2017年的一篇研究性文章公布了一项间充质干细胞治疗创伤性脑损伤的I期临床研究:间充质干细胞通过静脉内或鞘内注射到10名严重脑外伤患者。细胞移植后,血清神经生长因子和脑源性神经营养因子显著增加,在随访的6个月中,患者的神经功能得到改善,没有死亡或不良事件发生[5]。


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2019年,《朝日新闻》报道日本的再生医疗公司SanBio已经完成了一项包括61名脑损伤患者的干细胞药物治疗研究。研究小组将这种再生医疗产品注射到46名外伤性脑损伤患者的大脑损伤部位,并和没有接受注射的另外15名患者进行比较。结果发现,接受注射的患者手脚运动机能有明显改善。并证明与对照组相比,给予间充质干细胞药物的治疗组已经达到主要终点,患者的运动功能有统计学意义的改善。研究成果在美国的神经外科医学学会上进行了报告。


除了间充质干细胞,也有采用神经干细胞来治疗脑损伤。2012年,国内学者发表的文献报道了神经干细胞移植对重度颅脑损伤的临床疗效[4]。研究对象为60例年龄8-61岁均为各种因素导致重度颅脑损伤患者,他们在入院时均呈昏迷状态。研究者采用局部、静脉、鞘内、介入4种途径将神经干细胞移植到患者体内。对照组为未经干细胞疗法治疗的重症脑损伤病患。经过3-6个月随访,发现43例患者有不同程度改善, 其中意识状况与肌力肌张力改善最为明显。下表为两组治疗效果对比。


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图片来源文献[4]


除了以上研究结果外,通过ClinicalTrials.gov网站查询,包括已完成或正在进行的各类干细胞治疗创伤性脑损伤的临床研究项目达18项,其中有7项已经完成。虽然干细胞治疗脑损伤的临床研究中还存在样本量较小的问题,但是已报道的研究结果表明这种疗法具有积极作用,更多的临床试验开展是值得期待的。


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展望


脑损伤患者经过干细胞治疗后,其受损的神经组织中神经细胞的信号传递等功能有所恢复,且能够减轻和消除各种功能性障碍,从而达到临床治疗的目的。未来,仍需从动物实验以及初步的临床实践拓展到大规模的临床试验,为这类疗法的临床应用奠定基础。随着干细胞疗法的高速发展,各个研究过程的不断完善和改进,干细胞治疗脑损伤的“春天”将很快到来。


参考文献:

[1] Jiang J Y, Gao G Y, Feng J F, et al. Traumatic brain injury in China. The Lancet Neurology, 2019, 18(3): 286-295. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(18)30469-1

[2] Xiong, Y., Mahmood, A., Lu, D., Qu, C., Kazmi, H., Goussev, A., et al.

Histological and functional outcomes after traumatic brain injury in mice null

for the erythropoietin receptor in the central nervous system. Brain Res, 2008, 1230,

247–257. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2008.06.127

[3] Zhang, Z. X., Guan, L. X., Zhang, K., Zhang, Q., and Dai, L. J. A combined procedure to deliver autologous mesenchymal stromal cells to patients with traumatic brain injury. Cytotherapy, 2008, 10, 134–139.

 https://doi.org/10.3389/fncel.2019.00301

[4] 康建华,杨建平,贺小望.干细胞移植技术治疗重度颅脑损伤临床研究[J].江西医药,2012,47(12):1076-1078.

https://kns.cnki.net/KXReader/Detail?TIMESTAMP=637407838489218750&DBCODE=CJFD&TABLEName=CJFD2012&FileName=JXYY201212021&RESULT=1&SIGN=spCRY8%2b6ObU2dpoNJbJ%2byySk%2bw0%3d

[5] Wang, Z., Luo, Y., Chen, L., and Liang, W. Safety of neural stem cell transplantation in patients with severe traumatic brain injury. Exp. Ther. Med, 2017, 13, 3613–3618. https://doi.org/10.3892/etm.2017.4423


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