脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是一种表现为损伤平面以下感觉和运动障碍的中枢神经系统疾病，严重影响患者的自理能力和生活质量。多见于车祸，跌倒和坠下，运动创伤、挤压伤和枪伤。

并且脊髓损伤是当今世界最重要的致残因素，常遗留严重的残疾，包括运动功能丧失（瘫痪），感觉障碍、膀胱排尿功能紊乱，肌痉挛，关节挛缩、疼痛、褥疮、心理障碍、性功能不全，甚至呼吸障碍。

脊髓损伤（SCI）的临床治疗手段包括手术、药物（激素、神经营养药）和物理治疗（高压氧、针灸、康复训练）等。

目前SCI的治疗方法主要用来缓解疼痛和控制症状，而非干预其病理生理学，难以满足神经再生和功能恢复的需求。神经发生在生理条件下受到时间和空间的限制，在病理条件下则更为困难。一些先进的研究使用外源性细胞或生物材料替代受损的神经元和改善损伤后微环境来促进神经的再生和修复。

干细胞移植是治疗SCI最有前途的策略之一。移植的干细胞在SCI 后神经重塑过程中类似于“种子”，适宜的再生微环境和有效的细胞性能调控策略如同“土壤”和“肥料”。间充质干细胞（MSCs）因其多向分化能力和旁分泌效应成为极具吸引力的种子细胞。

目前已报道了几项使用自体培养的骨髓MSCs治疗SCI的临床试验。然而，这些先前研究中的MSCs是通过髓内注射或鞘内注射来输送的，而不是像本研究中那样通过静脉注射。在此，我们详细描述了13个病例进行静脉注射干细胞治疗脊髓损伤患者的安全性和神经系统量表评分，包括AIS等级、AIS运动评分、AIS感觉评分和SCIM-III评分。

间充质干细胞治疗13例脊髓损伤患者：12例出现神经系统改善！

本研究由日本札幌医科大学医学院前沿医学研究所神经再生医学系主导，并在国际知名期刊《Clinical Neurology and Neurosurgery》上发表了题为《脊髓损伤患者静脉输注自体血清扩增的自体间充质干细胞：13例病例系列》的临床研究成果。

方法：临床方案如图1所示。伦理、试验注册、患者、研究程序、评估和统计分析在补充文件中有详细说明。该初始队列的观察结果并非盲法，也没有安慰剂对照。

结果

MSC输注后六个月，13名患者中有12名根据ASIA等级出现神经系统改善。

MSC输注前被归类为ASIA A的6名患者中有5名改善为ASIA B(3/6)或ASIA C (2/6)，2名ASIA B患者改善为ASIA C (1/2) 或ASIA D(1/2)，5名ASIA C患者改善并达到 ASIA D (5/5) 的功能状态。

值得注意的是，这5名患者在MSC输注后一天就从ASIA C改善为ASIA D。与所有患者间充质干细胞输注前的评分相比，ISCSCI-92和SCIM-III的评估也显示MSC输注后六个月的功能有所改善。

案例1

是一名34岁男性因从1.5米高处坠落导致C5脊髓损伤，被评定为AIS A级。MRI检查发现C3-C4处有牵拉性伸展损伤和脊髓高强度区域。患者未接受急性手术，评分稳定，卧床不起。

脊髓损伤47天后，患者接受了1.0×10⁸自体间充质干细胞（MSCs）静脉输注。

• 输注后，患者运动和感觉功能出现轻微改善，8天后AIS评分提升至B级，两周后下肢出现自主运动，AIS评分达到C级。
• 在MSC输注后184天的期末检查时，患者能够使用上肢矫形器进食、驾驶轮椅行驶约100米，并在助行器支撑下行走。（见图2）

案例2

是一名56岁女性因额头撞墙失去意识并颈部过度伸展，导致C5脊髓损伤，评定为AIS A级。MRI显示因混合型后纵韧带骨化（OPLL）导致脊髓压迫。脊髓损伤后2天进行椎板成形术（C2-C7），手术后因气管切开，SCIM-III评分下降。

脊髓损伤49天后，患者接受了1.02×10⁸自体间充质干细胞（MSCs）静脉输注。

• MSC输注后，患者运动功能迅速改善，2周后停止使用气管切开管，SCIM-III评分有所提升。
• 最终在MSC输注后181天，患者的AIS评分改善至C级。

案例3：

是一名47岁男性在潜水事故中遭受C5脊髓损伤，评定为AIS A级。MRI显示C3-C4处有牵拉性伸展损伤和脊髓高强度区域。患者未接受急性手术，AIS评分稳定在C级，卧床不起。

脊髓损伤47天后，患者接受了1.26×10⁸自体人类间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后一天，患者运动功能迅速改善，AIS评分升至D级，SCIM-III评分也迅速改善。
• 患者在输注后第一天就能自行驾驶轮椅，之后2周内获得行走和爬楼梯能力，8周时能独立进食，12周时能自我导尿。
• 在最终检查（MSC输注后167天）时，患者能够执行多项独立生活任务，包括穿衣和梳洗。

案例4：

是一名57岁男性从2米高处坠落，颈部过度伸展，导致C4脊髓损伤（AIS B级）。MRI显示颈管狭窄和C3-C4信号强度变化，无骨损伤。患者未接受急性手术治疗，MSC治疗前AIS评分稳定在C级，卧床不起。

脊髓损伤49天后，患者接受了1.44×10⁸自体人类间充质干细胞（MSC）注射。

• 注射后第1天，运动功能迅速改善，AIS评分提升至D级，SCIM-III评分逐渐改善。患者能够使用轮椅参加站立训练，两周后能佩戴上肢矫形器进食，三周后在步态训练器的帮助下进行行走训练。
• MSC输注后170天，患者能够使用单尖拐杖行走。
• MSC输注后209天，SCIM-III评分因自我护理能力、括约肌管理和活动能力的提高而增加到79。

案例5：

是一名23岁男性因潜水事故导致C5脊髓损伤（AIS A级）。MRI显示C5处有压缩性屈曲损伤和脊髓高强度区域。脊髓损伤后2天进行了后脊柱融合术（C4-C6）。手术后患者四肢瘫痪，需要气管切开术和呼吸机，AIS评分稳定在B级，卧床不起。

脊髓损伤后54天，患者接受了1.38×10⁸自体人类间充质干细胞（MSC）输注。

• 输注后1周运动功能迅速改善，10天后拔除气管切开管并缝合切口，SCIM-III评分得到改善。四周后AIS评分提升至C级。
• 输注MSC后169天，患者能够驾驶轮椅。
• 输注后526天，SCIM-III评分增加到66分，自我护理能力、括约肌管理和活动能力均有所改善。

案例6：

是一名36岁男性因自行车事故导致C4脊髓损伤（AIS B级）。MRI显示脊髓高强度区域，无骨损伤。脊髓损伤13天后进行了扩大性椎板成形术（C3-C6）。MSC输注前评分稳定在AIS C级，患者卧床不起。

脊髓损伤53天后，患者接受了0.84×10⁸自体间充质干细胞（MSC）输注。

• 输注后一天，运动功能迅速改善，AIS评分提升至D级。SCIM-III评分逐渐改善，两周后患者能在步态训练器帮助下行走，12周后能自行导尿。
• MSC输注后169天，患者能使用单尖拐杖行走，无需矫形器。
• 输注后379天的期末检查中，SCIM-III评分增至89分，自我护理能力、括约肌管理和活动能力均有所改善。

案例7：

是一名52岁男性在棒球比赛中与另一名球员相撞，导致C5脊髓损伤（AIS B级）。MRI显示高强度区域，无骨损伤。脊髓损伤两天后进行了椎板成形术（C3-C6）。在MSC输注前，患者评分稳定在AIS C级，卧床不起。

脊髓损伤后46天，他接受了1.44×10⁸自体间充质干细胞（MSC）输注。

• 一天后，运动和感觉功能迅速改善，AIS评分提升至D级。SCIM-III评分逐渐改善，患者在输注后3周能在步态训练器帮助下行走，12周时能自行导尿。
• MSC输注后184天，患者能使用单尖拐杖行走，无需矫形器。
• 期末检查（输注后363天）时，SCIM-III评分增至84分，自我护理能力、括约肌管理和活动能力略有改善。

案例8：

是一名55岁男性从2米高处坠落，颈部过度伸展，导致C4脊髓损伤（AIS C级）。MRI显示脊髓高强度区域，无骨损伤。未进行急性外科治疗，MSC输注前评分稳定在AIS C级，患者卧床不起。

脊髓损伤52天后，患者接受了1.04×10⁸自体间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后一天，运动功能迅速改善，AIS评分提升至D级。SCIM-III评分逐渐改善，三周后患者能在步态训练器帮助下行走，12周后能自行导尿。
• MSC输注后169天，患者能使用单尖拐杖行走，无需矫形器。

案例9：

一名43岁男性在滑雪时摔倒，颈部过度伸展，导致C5脊髓损伤（AIS B级）。MRI显示颈管狭窄和脊髓高强度区域，无骨损伤。脊髓损伤一天后，患者接受了扩大椎板成形术（C3-C6）。MSC输注前，患者AIS评分稳定在B级，卧床不起。脊髓损伤51天后，患者接受了1.06×10⁸自体间充质干细胞（MSC）输注。

• 输注后一天，患者运动和感觉功能迅速改善，AIS评分从B升至C。
• 18周后，AIS评分进一步改善至D级。
• 在MSC输注后189天的最终检查中，患者正在步态训练器的帮助下进行行走训练。

案例10：

是一名65岁男性在家中从梯子上摔下，颈部过度伸展，导致C4脊髓损伤（AIS A级）。MRI显示混合型OPLL导致的脊髓压迫和C2-C4信号强度改变。脊髓损伤后立即进行了椎板成形术（C2-C6），但四肢瘫痪未改善，需要气管切开术和呼吸机支持。MSC输注前，患者评分稳定在AIS A级，卧床使用呼吸机。

脊髓损伤43天后，患者接受了1.3×10⁸自体间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后一天，感觉功能迅速改善，AIS评分提升至B级，运动评分几乎无改善。
• SCIM-III评分因呼吸功能改善而提高，三周后停止使用气管切开管并缝合切口。
• 在MSC输注后497天的最终检查中，AIS评分提升至C级，运动功能有所改善（运动评分从零增至八）。SCIM-III评分增至17分，患者开始独立呼吸无需设备，并能独立完成两项活动，如重新定位上身和臀部减压。

案例11：

是一名66岁男性从挖掘机座位摔下，导致C4脊髓损伤（AIS A级）。MRI显示C4处有压缩性伸展损伤和脊髓高强度区域，未进行急性手术治疗。由于呼吸需要氧气和气管插管管理，患者在发病3周后（MSC输注前1个月）SCIM-III评分下降，卧床不起，AIS评分稳定在A级。

脊髓损伤54天后，患者接受了1.3×10⁸自体间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后，运动和感觉功能迅速改善，AIS评分在一个月后提升至B级。
• 20周后，因呼吸功能改善，SCIM-III评分提高4分。
• 在MSC输注后476天的最终检查中，运动功能进一步改善，SCIM-III评分增至14，气管切开插管被移除，患者能够在没有帮助或设备的情况下独立呼吸。

案例12：

是一名55岁男性在车祸中遭受C3脊髓损伤（AIS A级），原因是C4-C5关节突单侧骨折，由压缩性伸展损伤引起。MRI显示脊髓中有高强度区域，同时伴有胸椎骨折（T4-T6），但脊髓未受压迫。脊髓损伤16天后，患者接受了后路减压（C4-C5）和融合（C3-C6）以及后路脊柱融合（T3-T7）。MSC输注前，患者AIS评分稳定在A级，卧床不起。

脊髓损伤51天后，患者接受了1.54×10⁸自体间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后1周，运动和感觉功能改善。
• 10周后，AIS评分提升至B级。SCIM-III评分改善，3周后呼吸功能改善，18周后能在辅助下操作手动轮椅。
• MSC输注168天后，患者能够驾驶轮椅并使用iPad。

案例13：

是一名21岁男性在车祸中遭受C4脊髓损伤（AIS A级），原因是C4-C5处双侧小关节脱位，由牵拉性屈曲损伤造成。车祸后第二天进行了气管切开术，两天后接受了复位和后路减压融合术，但四肢瘫痪未改善，感觉评分因脊髓水肿下降。MRI显示从延髓到腰部脊髓广泛高强度信号。MSC输注前患者AIS评分稳定在A级，卧床不起并依赖呼吸机。

脊髓损伤43天后，患者接受了1.6×10⁸自体间充质干细胞（MSC）静脉输注。

• 输注后3天开始感觉功能有所改善，呼吸功能逐渐改善，需要较低水平的压力支持通气。
• 在MSC输注后170天的最终检查中，患者AIS评分仍为A级，但感觉评分略有改善。

讨论

本病例系列研究表明，向13名脊髓损伤（SCI）患者静脉输注自体骨髓来源的间充质干细胞（MSCs），这些细胞是在自体血清中扩增的，这一过程是安全且可行的。所有患者均未出现中枢神经系统肿瘤、异常细胞生长或神经功能恶化的情况。详细的个人临床记录超出了一般临床实践指南（GCP）数据范围，并在审议结果报告中提供。

尽管该初步研究是非盲法且无对照组的设计，但观察到SCI患者在接受MSC输注后几天内即显示出相对快速的神经功能改善趋势。

关于神经功能早期显著改善的具体机制尚不完全清楚。然而，动物模型的研究提示，MSCs可能通过分泌神经营养因子如脑源性神经营养因子（BDNF）来促进这种快速改善。BDNF的作用机制主要包括：修复血脊髓屏障以减轻水肿；提高三磷酸腺苷（ATP）合成效率，稳定静息膜电位；以及影响神经元兴奋性和突触传递，包括钾通道动力学的变化，使动作电位发放恢复正常。此外，急性SCI后静脉输注MSCs可在数天内引起脑内基因表达瞬时变化，触发下游基因表达，进而导致早期功能改善。

结论

综上所述，我们报告了在脊髓损伤患者中输注自体、自体血清扩增MSC的详细临床记录。我们的观察结果支持安全性和可行性，并提供了初步数据，表明 MSC 输注后功能迅速改善。这一系列病例强调了未来在 SCI 患者中进行大规模对照临床研究以确定疗效的重要性。

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参考资料：

Osamu Honmou, Toshihiko Yamashita, Tomonori Morita, Tsutomu Oshigiri, Ryosuke Hirota, Satoshi Iyama, Junji Kato, Yuichi Sasaki, Sumio Ishiai, Yoichi M. Ito, Ai Namioka, Takahiro Namioka, Masahito Nakazaki, Yuko Kataoka-Sasaki, Rie Onodera, Shinichi Oka, Masanori Sasaki, Stephen G. Waxman, Jeffery D. Kocsis,
Intravenous infusion of auto serum-expanded autologous mesenchymal stem cells in spinal cord injury patients: 13 case series,Clinical Neurology and Neurosurgery,Volume 203,2021,106565,ISSN 0303-8467,https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2021.106565.

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