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美国即将开展新临床试验!干细胞治疗帕金森前景可期

来源:博雅

日期: 2021.03.30

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近日,日本住友制药会社(Sumitomo Dainippon Pharma)宣布,他们计划2022年在美国进行一项临床试验,使用诱导多能干细胞(iPS细胞)对帕金森病患者进行治疗。


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他们的目标是创造一种细胞移植疗法,改善帕金森患者的病情,而不是简单地减缓疾病的进展。


2012年诺贝尔奖获得者山中伸弥(Shinya Yamanaka)是诱导多能干细胞领域的先驱,他的团队已经完成iPS细胞治疗帕金森病的动物试验,他们使用iPS细胞来分化为健康的神经细胞,并将这种健康的神经细胞移植到帕金森病动物模型的大脑中。结果表明这种治疗可以改善运动功能,具有很高的临床应用前景。


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干细胞治疗帕金森的概况


干细胞移植治疗帕金森病主要作用机制是将其诱导分化为多巴胺能神经元,发挥细胞替代作用;还可利用其分泌神经营养因子、免疫调节等发挥神经保护功能,促进损伤的多巴胺能神经元修复[1]

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截至目前,在美国国立卫生研究院的临床试验注册库clinicaltrials.gov网站上注册的有关干细胞治疗帕金森病的临床研究有25项,其中涉及的干细胞种类包括诱导多能干细胞,间充质干细胞,神经干细胞,胚胎干细胞等。


今天,就让我们来了解一下这些不同类型的干细胞治疗帕金森病的效果。


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诱导多能干细胞治疗帕金森的进展


上面新闻中提及的就是诱导多能干细胞(iPS细胞),其最早由日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)团队在2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc)的组合转入到小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型,从而使失去分化能力的体细胞转变为全能性细胞。


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近期,发表在《自然医学》杂志上的研究显示[2],可以将帕金森猴子自身细胞调回干细胞状态,形成iPS细胞,而后再使其定向分化为神经元,移植到帕金森猴子大脑。一年内,帕金森猴子的多巴胺水平增加了两至三倍。研究人员还发现,移植后猴子开始移动得更多,移动得更流畅,抓取食物更快更容易。这项动物试验初步表明iPS细胞治疗帕金森病是安全有效的,但其临床价值有待进一步验证。


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间充质干细胞治疗帕金森的进展


对于间充质干细胞,大家想必都很熟悉了,近年来它已经成为再生医学领域最热门的一类干细胞。


与其他类型干细胞相比,间充质干细胞拥有可塑性强,易于获取,便于操作,几乎没有免疫排斥反应等优点,可通过直接分化、分泌细胞因子、生长因子及外泌体等方式重建病变组织与器官。


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图片来自文献[3]


在临床效果方面,国内的一项临床研究纳入了26例帕金森病患者,经导管将间充质干细胞移植到大脑后动脉及小脑上动脉。结果发现,移植后患者疾病评分明显下降,对肝肾功能无不良影响,也无发热等不良反应。这项临床研究肯定了间充质干细胞的作用,说明其治疗帕金森病可明显改善患者的日常活动和运动功能,无副作用,安全可靠[3]


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神经干细胞治疗帕金森的进展


神经干细胞是一类未分化的细胞,具有自我更新和分化的潜能,能够分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,从而能够产生大量脑细胞组织。


神经干细胞和诱导多能干细胞的应用都可以避免伦理问题,因为不涉及到胎儿以及胚胎。同时,神经干细胞比iPS细胞突变的数量可能更少一些,并且具有更低的免疫原性。


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图片来自文献[4]


目前,有关神经干细胞治疗帕金森病的研究已经进入Ⅰ/Ⅱ期临床试验阶段。国内研究团队将神经干细胞移植到帕金森患者大脑内,结果显示帕金森患者接受治疗后病理进程明显变缓、可以恢复受损脑功能,改善患者的神经功能,无明显并发症[4]


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胚胎干细胞治疗帕金森的进展


胚胎干细胞是一类具有全能性的细胞,可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能力,是一种高度未分化的细胞。但由于其来自于胚胎,这其中涉及到的伦理问题使其应用受到一定的限制,需要经过严格的审查。


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在国内,郑州大学第一附属医院的研究人员计划将胚胎干细胞的分化细胞移植到帕金森病患者脑内,这是我国首个使用胚胎干细胞的临床试验,也是全球首个使用受精胚胎的胚胎干细胞治疗帕金森病的临床试验,备受国内外相关学者的关注[5]


帕金森病作为一种神经退行性疾病,严重影响患者的生活质量,也给家庭和社会带来沉重负担,传统药物治疗只能暂时缓解症状,无法根治帕金森病。随着一系列细胞疗法的研究开展,在不久的将来有望迎来帕金森病的根本性治疗。


参考文献:

[1] 孙守家. GDNF基因修饰人脂肪间充质干细胞移植治疗帕金森病小鼠模型的研究[D].华中科技大学,2018.

https://kns.cnki.net/kns8/defaultresult/index

[2] Tao Y, Vermilyea SC, Zammit M, Lu J, Olsen M, Metzger JM, Yao L, Chen Y, Phillips S, Holden JE, Bondarenko V, Block WF, Barnhart TE, Schultz-Darken N, Brunner K, Simmons H, Christian BT, Emborg ME, Zhang SC. Autologous transplant therapy alleviates motor and depressive behaviors in parkinsonian monkeys. Nat Med. 2021 Mar 1.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33649496/

[3] 王旭,张志彬,贾芙蓉,王平.自体骨髓间充质干细胞移植治疗帕金森病的疗效[J].中国老年学杂志,2014,34(01):22-23.

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2014&filename=ZLXZ201401012&v=JUjP7gZithT0f6WFWEogHgwrWA%25mmd2BCARAfGr1R7mUT32envFfaASU%25mmd2B0QrpWZZUUOK8

[4] 张晓英.神经干细胞移植治疗帕金森病的有效性与安全性[J].中国组织工程研究,2013,17(27):5033-5040.

https://kns.cnki.net/kns8/defaultresult/index

[5]Cyranoski D . Trials of embryonic stem cells to launch in China[J]. nature, 2017, 546(7656):15.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28569831/



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