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旁分泌重塑微环境:间充质干细胞治疗小脑共济失调的临床前沿进展

本文作者:杭吉干细胞内容团队
医学审核:本文由神经科学领域执业医师审核
核心来源:Suk K, Lee HW, Kim SR. Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy for Cerebellar Ataxia: From Bench to Bedside. CNS Neurosci Ther. 2026 Jul;32(7):e71038.
信息截止日期:2026年7月31日
利益冲突声明:本文作者及发布平台与文中提及的任何生物技术公司无利益关联
医学声明:本文仅为信息整理与科普参考,不构成任何临床诊断或治疗建议

本文要点

  • 核心问题间充质干细胞(MSC)能否治疗小脑性共济失调(CA)?其治疗原理是什么?
  • 关键机制:MSC主要通过旁分泌途径——释放抗炎因子和神经营养因子,保护浦肯野细胞,而非直接分化为神经元。
  • 临床证据:Stemchymal(异体脂肪MSC)在SCA3患者II期试验中显示fSARA评分改善约1.3分,疾病进展显著延缓。
  • 重要发现:CA患者自体MSC存在分泌功能缺陷,异体供体策略更具科学依据。
  • 权威来源:2026年7月23日发表于《CNS Neurosci Ther》的系统性综述。

旁分泌重塑微环境:间充质干细胞治疗小脑共济失调的临床前沿进展

引言

小脑性共济失调(CA)涵盖遗传性与获得性两大类疾病,其共同病理特征为浦肯野细胞进行性丢失及小脑神经炎症,目前尚无疾病修饰疗法。人骨髓间充质干细胞(hMSCs)可通过旁分泌途径释放神经营养因子与免疫调节介质,发挥多模态神经保护效应。

基于间充质干细胞的治疗性疗法用于小脑共济失调:从实验室到临床
基于间充质干细胞的治疗性疗法用于小脑共济失调:从实验室到临床

2026年7月23日,《CNS Neurosci Ther》刊发韩国大邱庆北国立大学医学院等机构的研究综述[1]。该文系统梳理了hMSC疗法治疗CA的临床前与临床证据,整合了多个研究团队提出的机制框架,并将这些发现置于更广泛的共济失调干细胞治疗版图之中——包括脊髓小脑性共济失调(SCA)中的神经干细胞(NSC)疗法、共济失调毛细血管扩张症(A-T)中的造血干细胞移植(HSCT)及弗里德赖希共济失调(FRDA)中的基因编辑HSCT。在此基础上,作者提出了面向未来临床开发的转化路线图(图1)。

图1:从hMSC基础研究到小脑共济失调III期临床的转化路线图
图1:从hMSC基础研究到小脑共济失调III期临床的转化路线图

该图展示了一个简化的转化时间线(横轴:时间/进展),从临床前研究到首次人体试验,再到拟开展的随机临床试验。

与既往泛论神经退行性疾病干细胞疗法的综述不同,本文呈现三项鲜明的学术特征:

  • (i)系统整合了涵盖多种CA病因的原始研究证据,并将其统一纳入旁分泌机制的解释框架;
  • (ii)首次揭示CA患者来源的MSC存在内在分泌组缺陷——这一发现直接为同种异体供体策略的选择提供了科学依据;
  • (iii)症状后给药所获得的疗效数据,代表了迄今最贴近临床现实的临床前设计,为未来试验招募有症状患者提供了直接的理论支撑。

一、共同的病理基础:炎症与营养的双重失衡

小脑性共济失调之所以呈现进行性恶化,根源在于两个相互放大、彼此耦合的恶性循环。

一方面,小脑局部免疫微环境被异常激活,大量释放诱导细胞死亡的信号分子,这些分子直接攻击负责精细运动调控的浦肯野细胞,加速其消亡;另一方面,神经元赖以维持正常功能的神经营养供给严重匮乏——尤其是促进神经存活与突触可塑性的关键因子显著减少,致使受损神经元丧失自我修复及抵抗外界损伤的能力。

两个过程互为因果、彼此强化,构成大多数类型共济失调的核心病理链条。正因如此,二者也自然成为新兴细胞治疗策略最主要的干预靶点。

小脑共济失调的常见临床表现
小脑共济失调的常见临床表现

二、间充质干细胞的治疗原理:旁分泌为主导

间充质干细胞(MSC)在小脑性共济失调中发挥保护作用,并非依赖其直接转变为神经细胞(这种转化概率极低),而是主要通过释放大量可溶性信号分子和细胞外囊泡来远程调节局部微环境。

这些分泌物一方面能作用于小脑内的免疫细胞,使其从攻击性强的促炎状态转变为具有修复功能的抗炎状态,从而降低对浦肯野细胞的毒性攻击;另一方面,它们直接为濒死的神经元提供存活信号,激活细胞内维持生存和抵抗凋亡的关键通路,同时支持其他类型小脑神经元的正常代谢。

此外,囊泡中携带的微小RNA和蛋白质还能调控神经元的基因表达,进一步拓展了旁分泌效应的深度和广度。

关键发现:在疾病状态下,从患者自身采集的MSC其分泌功能会显著减弱,多种关键保护因子分泌水平下降,这与小脑长期存在的炎症和氧化应激环境诱导的表观遗传修饰改变有关——这种现象在其他神经系统疾病中同样被观察到,说明疾病本身会“侵蚀”MSC的治疗潜力。

因此,直接使用患者自体MSC进行移植可能效果有限,更合理的治疗策略是采用健康供体来源的MSC,同时需要预先建立严格的效能评估标准,筛选那些具备强效抗炎和神经营养活性的细胞批次,以确保移植后在疾病微环境中仍能充分发挥旁分泌功能,这也是后续临床转化中倾向采用同种异体方案的核心依据。

三、干细胞治疗小脑共济失调(CA)的临床证据与转化

3.1 病例报告:首例鞘内注射验证安全性

2021年,Ko等人报道了异体骨髓间充质干细胞治疗一例60岁进行性散发性成年型共济失调(SAOA)男性患者的首例临床应用。该患者基线SARA评分为14/40(满分40分,分值越高代表共济失调越严重)。治疗所用细胞来自健康预筛选供体,其分泌组效力经严格检测合格。治疗方案分三个疗程实施,每四个月为一个疗程,每次鞘内输注3×10⁷个细胞。

人类同种异体骨髓来源间充质干细胞治疗小脑共济失调:一例报告
人类同种异体骨髓来源间充质干细胞治疗小脑共济失调:一例报告

安全性结果:整个观察期内未记录到严重不良事件;仅出现轻度一过性脑脊液细胞增多,且在7天内自行消退。

疗效结果:6个月时SARA评分改善至10/40(降低4分,超过估算的最小临床重要差异2.4分),12个月时仍维持在12/40的改善水平。小脑MRI体积测量显示,观察期内未出现进一步萎缩。

该病例为鞘内注射异体骨髓间充质干细胞治疗CA的安全性与可行性提供了概念验证。但须指出,作为单例非对照研究,无法排除安慰剂效应、疾病自然波动或观察者偏倚等因素的影响,故目前临床证据仅限于安全性与可行性层面。

3.2 临床试验:Stemchymal取得关键突破

目前,用于治疗脊髓小脑性共济失调(SCA)的间充质干细胞产品中进展最快的当属Stemchymal(台湾Steminent Biotherapeutics公司)。该产品为异体脂肪来源MSC,以“现货型”静脉注射制剂形式开发。

独特机制:除与骨髓来源hMSC共有的传统旁分泌神经保护机制外,Stemchymal展现出独特的额外作用——分泌一种特异性旁分泌因子,诱导细胞自噬,促进突变型Ataxin-3蛋白(导致SCA3病理的多聚谷氨酰胺扩增蛋白)的降解。该机制已获得SCA3转基因小鼠临床前数据的支持——突变蛋白被显著清除,运动功能同步改善。这一自噬诱导机制受美国专利保护,使Stemchymal成为治疗多聚谷氨酰胺疾病的潜在首创候选药物。

II期临床试验数据

2025年4月,Steminent公司在美国波士顿举行的世界孤儿药大会上公布了完整的II期临床试验结果。这项已在台湾完成的随机、双盲、安慰剂对照试验(NCT02540655),入组中重度SCA3患者(SARA评分≥9),在12个月内接受三次静脉输注Stemchymal或安慰剂。

结果显示,治疗组在SARA评分与功能性SARA(fSARA)评分上均呈现具有统计学意义的疾病稳定——12个月时fSARA评分平均改善约1.3分。对比之下,美国与欧洲未经治疗的SCA3自然病程队列报告SARA评分每年恶化1.41至1.6分,这一差异具有明确的临床意义。部分患者SARA评分改善超过1分。在日本平行开展的II期多中心试验(涵盖SCA3与SCA6患者)证实了跨种族人群的一致性积极结果,强化了研究结论的普遍适用性。

监管与全球开发路径

Steminent已于2025年6月完成在日本的全套通用技术文档申报,并与授权合作伙伴REPROCELL Inc.启动预审会议,为有条件上市许可做准备;在台湾亦以类似目标推进有条件批准。在美国,一项IIb期随机双盲安慰剂对照试验已在ClinicalTrials.gov注册(NCT06397274),由Steminent US Inc.申办,目标人群为多聚谷氨酰胺SCA患者。

上述数据共同确立了Stemchymal作为SCA领域临床进展最快的MSC产品的地位,是验证MSC疗法在遗传性小脑共济失调中转化潜力的关键临床里程碑。

3.3 其他临床研究证据

在更广泛的SCA人群中也报道了I/IIa期临床试验的证据:

  • 2017年Tsai等人:在台湾开展开放标签I/IIa期试验,纳入6例SCA3患者与1例多系统萎缩小脑型(MSA-C)患者,结果显示单次静脉输注异体脂肪来源MSC在12个月内耐受性良好,大多数SCA3患者的疾病进展相对于预期自然病程(SARA评分每年恶化3分)趋于稳定。
  • 2013年Jin等人:16例经基因确诊的SCA患者接受鞘内脐带MSC输注后,国际共济失调协作评定量表与Berg平衡量表评分均有所改善。
  • 其他多项研究亦证实了不同来源与给药途径的MSC具有良好的安全性。

荟萃分析证据

2023年,Bhartiya等人发表的系统评价与荟萃分析(汇总3项研究,n=47)发现ICARS/BBS评分呈现改善趋势,但差异未达统计学意义。Appelt等人的研究同样未在汇总分析中检出统计学显著的功能改善。该分析得出结论:MSC疗法安全性良好,但因缺乏随机对照试验级别的证据,尚无法就疗效做出确定性结论。

尤为重要的是,迄今尚无研究报告MSC相关的严重不良事件——包括异位组织形成或恶性转化——这为后续开展随机对照试验奠定了可靠的安全性基础。

四、干细胞治疗小脑共济失调(CA)的机制框架

来自多个研究小组的数据都指向三个机制支柱(图2):

图2:人类间充质干细胞(hMSC)治疗小脑共济失调的统一机制框架
图2:人类间充质干细胞(hMSC)治疗小脑共济失调的统一机制框架

第一支柱——重塑局部免疫环境

治疗性间充质干细胞通过释放特定的抗炎信号分子,主动“教育”小脑内的固有免疫细胞,使其从攻击性强的促炎状态转向具有修复功能的保护状态。这一转变显著抑制了毒性炎症因子的过度释放,从而解除对神经元的持续伤害。同时,这些信号还能间接调控适应性免疫应答,进一步平息局部免疫风暴。该效果在急性炎症损伤模型中尤为显著,在遗传性共济失调的慢性病程中同样能减轻伴随的炎症负担,证明其在不同病因下均具有免疫调节价值。

第二支柱——重建神经营养供给网络

间充质干细胞并非单纯外源补充营养因子,更重要的是它能“唤醒”宿主自身的神经元和支持细胞,促使它们重新活跃地合成和分泌原本匮乏的关键营养分子。这种宿主组织的主动参与,使得神经营养支持不再完全依赖移植细胞的短期存续,而是形成一种可持续的自循环保护机制。这些营养信号直接激活神经元内部的生存通路,增强其抵抗损伤的能力,并维护突触联系,为功能维持提供必要物质基础,这也是诸多治疗策略共同追求的终点之一。

第三支柱——直接捍卫神经元存活

在上述免疫改善和营养恢复的双重支撑下,最终成效体现为对浦肯野细胞这一核心运动调控神经元的切实保护——无论在炎症性、毒性还是遗传性损伤模型中,治疗均能显著提升这些神经元的存活率并维持其形态完整,且并非通过将干细胞直接转变为神经元来实现。

值得强调的是,从共济失调患者自身获取的间充质干细胞,其上述两种关键信号分泌能力已存在先天缺陷,难以胜任治疗任务。因此,采用健康供体的细胞,确保第一、第二支柱的完整功能,才是实现第三支柱保护效应的根本保障,这也是选择异体移植策略的核心逻辑依据。

五、干细胞疗法在共济失调治疗中的更广泛应用

干细胞疗法在共济失调中的探索正从单一策略走向多元化布局,不同病理类型对应着截然不同的细胞干预逻辑。

脊髓小脑性共济失调(SCA):神经干细胞策略

在遗传性脊髓小脑性共济失调(SCA)领域,神经干/祖细胞移植着眼于更根本的结构修复,既可以通过新细胞取代受损神经元,又能借助其释放的活性物质延缓周围细胞衰退,但这类策略面临细胞制备难度大、免疫排斥及潜在致瘤风险等现实障碍。

共济失调-毛细血管扩张症(A-T):造血干细胞移植

在共济失调-毛细血管扩张症(A-T)中,造血干细胞移植主要针对其免疫系统缺陷,虽能重建血液中的免疫细胞群体并降低相关肿瘤风险,却对小脑神经元的进行性损伤束手无策,因此现行证据并不支持将其作为神经症状的常规治疗方案。

弗里德赖希共济失调(FRDA):基因编辑+干细胞

针对弗里德赖希共济失调(FRDA)这类由明确基因缺陷引起的疾病,基因修饰与干细胞技术的结合展现出根治性潜力——通过体外编辑手段修复造血干细胞的致病突变,使其回输后能长期产生缺失的关键蛋白,从而直击病因源头。

未来方向:组合策略

不同策略的疗效天花板提示,必须精准匹配疾病的核心病理环节。对于SCA,神经干细胞的“替代+支持”双重作用虽然诱人,但患者自身来源的细胞同样存在营养因子分泌不足的缺陷,且复杂的安全性评估制约了其向临床快速转化。

相比之下,间充质干细胞凭借纯粹的旁分泌调节功能,在操作便捷性和安全性上更具优势,尤其适合作为辅助手段,例如与造血干细胞移植联合,为A-T患者的中枢神经区域提供额外的营养支持,弥补造血治疗无法覆盖的空白。这种“免疫修复+神经滋养”的分工互补,可能是未来综合治疗方案的设计方向。

利用健康供体来源的诱导多能干细胞分化制备间充质细胞,可有效规避患者自体细胞固有的功能低下问题,为推进标准化生产和大规模应用提供可能。

总体来看,当前干细胞疗法在共济失调中的版图已涵盖结构替代、免疫重建、营养调节和基因修复等多种模式,各自的适用场景和瓶颈均不相同,未来发展趋势将倾向于根据疾病亚型和进展阶段,组合运用多种细胞产品,以实现对神经损伤的系统性干预。

六、结论

机制验证与临床转化依据

大量临床前研究已在多种病因(炎症、毒性、遗传)的动物模型中证实,间充质干细胞主要通过分泌活性物质重塑局部免疫环境和重建神经营养支持,从而以不依赖于特定损伤类型的方式保护浦肯野细胞。尤其值得注意的是,在模拟人类遗传性共济失调慢性进展的转基因模型中,发病后给予干细胞仍能观察到明确疗效,这为临床应用提供了极具现实意义的支撑。

同时,患者自身来源的干细胞存在分泌功能缺陷,进一步强化了使用健康供体细胞进行异体移植的合理性。目前,已有病例报告初步展示了鞘内注射的安全性,而一项针对SCA3患者的II期对照试验更是在多个独立队列中显示出显著的运动功能稳定效果,相关后续研究也已在美国启动注册,标志着该疗法正从实验室稳步走向临床验证阶段。

当前局限与未来发展路径

尽管前景可观,但现有证据仍存在明显短板:

  • 疗效评估主要依赖小样本、非对照的观察性数据,缺乏严格设盲和安慰剂对照的高质量临床试验
  • 动物模型难以完全复现人类疾病的多样性和复杂性,转化预测效能有限
  • 最佳细胞用量、给药频次、注射途径等关键操作参数尚未通过系统实验予以明确

放眼更广泛的细胞治疗领域,间充质干细胞凭借其机制明确、适用面广和安全性较好的特点,在诸多再生策略中占据独特优势。下一步的核心任务在于,开展设计严谨的大规模对照试验,结合生物标志物进行患者分层,并推动细胞产品的标准化生产及新型制剂(如细胞外囊泡)的研发,从而将现有科学证据转化为可推广的临床实践方案。

常见问题

一、关于疗效

Q1:干细胞治疗能“治愈”小脑性共济失调吗?

目前,全球尚无任何疗法被证实能“治愈”小脑性共济失调。干细胞疗法的主要目标是延缓疾病进展、稳定或改善部分运动功能,而非逆转已经发生的神经损伤

Q2:干细胞治疗小脑性共济失调的效果到底怎么样?

现有证据显示:

  • 短期功能改善:部分临床研究观察到,患者在接受治疗后短期内,共济失调评估与评定量表(SARA)或国际共济失调协作评定量表(ICARS)评分有所改善。例如,Stemchymal的II期试验显示,SCA3患者在12个月时功能性SARA(fSARA)评分平均改善约1.3分,疾病进展显著延缓。
  • 个体差异大:疗效因人而异,并非所有患者都有效。病情较轻的患者可能效果更明显。
  • 证据等级有限:目前多数研究为小样本、非随机对照试验,缺乏大规模、高质量的III期临床数据来最终证实其长期疗效

Q3:为什么有些患者用自体干细胞效果不好?

这是一个关键发现。研究表明,从小脑性共济失调患者自身采集的间充质干细胞,其分泌抗炎和神经营养因子的能力存在缺陷。因此,目前更主流的策略是采用健康供体的异体干细胞

二、关于安全性与副作用

Q4:干细胞治疗安全吗?会有严重副作用吗?

从现有临床数据看,间充质干细胞治疗的短期安全性总体良好。目前尚未有研究报告与治疗相关的严重不良事件,如肿瘤形成或恶性转化。

Q5:治疗过程中可能会有哪些副作用?

部分患者可能会出现一些短暂、轻微的不良反应,主要包括:

  • 头痛、低热
  • 腰痛、下肢痛
  • 一过性脑脊液细胞增多(鞘内注射后)
    这些症状通常在48小时内可自行缓解或经对症处理后消失。

Q6:干细胞移植会不会有形成肿瘤的风险?

理论上,任何细胞治疗都存在异常增殖的风险。但在已报道的间充质干细胞治疗小脑共济失调的研究中,尚未观察到肿瘤形成或移植物过度生长的案例

三、关于适用人群与疾病类型

Q7:哪种类型的小脑性共济失调适合干细胞治疗?

研究涵盖了多种类型,包括

  • 遗传性:如脊髓小脑性共济失调(SCA,尤其是SCA3型)、弗里德赖希共济失调(FRDA)
  • 获得性:如散发性成人发病共济失调(SAOA)
    目前临床证据最充分的集中在SCA3型

Q8:病情到什么程度(晚期/早期)适合治疗?

越早干预,潜在获益可能越大。临床前研究显示,即使在症状出现后给药仍有效果。但对于已经非常晚期、出现严重并发症的患者,治疗的风险-获益比需要由医生严格评估。

四、关于治疗流程与费用

Q9:干细胞治疗是怎么做的?需要几次?

常见的给药方式包括

  • 静脉输注
  • 鞘内注射(通过腰椎穿刺注入脑脊液)
    具体方案因产品而异。例如,Stemchymal是在12个月内进行3次静脉输注。

Q10:治疗费用高吗?

目前,这类前沿疗法费用较高,且尚未纳入医保。具体费用因细胞来源、制备工艺、治疗次数和所在机构而异。

五、其他常见问题

Q11:除了干细胞,还有其他治疗方法吗?

有。目前小脑性共济失调的标准治疗以对症和支持治疗为主,包括:

  • 康复训练:物理治疗、平衡训练、言语治疗等
  • 药物治疗:使用药物缓解部分症状(如震颤、僵硬等)
  • 营养与心理支持

干细胞疗法目前仍被视为这些传统方法之外的探索性、补充性治疗选项

Q12:如果想尝试干细胞治疗,需要注意什么?

  1. 咨询正规医院:务必在有资质的三甲医院或正规临床研究机构进行咨询
  2. 了解临床试验:询问是否有正在进行的、有伦理委员会批准的临床试验可以参与。
  3. 理性看待疗效:对治疗效果有合理的预期,不要轻信“包治包好”的商业宣传
  4. 评估自身条件:在医生指导下,全面评估自身病情、身体状况和经济承受能力

参考资料

[1] Suk K, Lee HW, Kim SR. Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy for Cerebellar Ataxia: From Bench to Bedside. CNS Neurosci Ther. 2026 Jul;32(7):e71038. doi: 10.1002/cns.71038.

免责声明

  1. 本文仅为信息整理与科普参考,不构成任何临床诊断或治疗建议。
  2. 具体治疗方案请咨询执业医师,所有治疗均需在医生评估后进行。
  3. 杭吉干细胞所发布的信息不能替代医生或药剂师的专业建议。
  4. 干细胞疗法仍处于临床试验阶段,部分产品尚未在全球任何国家获批为小脑性共济失调的标准治疗方法。
  5. 如有版权等疑问,请随时联系我。
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