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间充质干细胞+许旺细胞治疗脊髓损伤:9年实证神经与功能恢复

近年来,再生医学的突破为脊髓损伤治疗提供了全新范式。间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)因其多向分化潜能、免疫调节特性及神经营养因子分泌功能,被证实可有效改善损伤微环境;而许旺细胞(Schwann Cells, SCs)作为外周神经髓鞘形成的关键细胞,在促进轴突再生与髓鞘重塑中具有不可替代的作用。两者的联合应用理论上可形成“微环境修复-轴突导向-功能重塑”的协同效应,但其长期临床疗效与安全性仍需系统性验证。

近日,国际期刊杂志“Stem Cell Research & Therapy”刊发了一篇“Neurological, functional, and quality of life outcomes following combined mesenchymal stem cell and Schwann cell therapy in spinal cord injury: a 9-year experience”(间充质干细胞和许旺细胞联合疗法治疗脊髓损伤后的神经、功能和生活质量:9年经验)的临床研究文章[1]

该研究结果表明:脊髓损伤经过干细胞治疗12个月后,ASIA评分(运动、轻触和针刺)、SCIM-III评分(总分和分量表)以及WHOQOL-BREF评分均显著改善。此外,对于完全性脊髓损伤 (SCI) 患者,自体间充质干细胞 (MSC) 和干细胞 (SC) 联合细胞疗法显著改善了患者的神经功能、功能和生活质量。未来的研究应探索其与其他疗法的潜在协同作用,并进行比较疗效分析。

脊髓损伤的严峻现状与治疗挑战

脊髓损伤(SCI)发病率为每10万人13例,可导致不同程度的感觉运动障碍。完全性SCI较不完全性损伤预后更差,面临神经元死亡、瘢痕形成、抑制分子存在等多重病理障碍,因缺乏明确有效治疗方法,开发针对复杂病理机制的新型治疗策略成为临床迫切需求。

轴突再生障碍与综合治疗必要性

SCI患者功能康复的核心障碍在于轴突再生受限,涉及神经元死亡、瘢痕组织及抑制分子等多因素交互作用。单一靶向治疗因忽视病理机制的复杂性,难以实现临床突破,提示需采用覆盖多病理环节的综合性干预策略。

干细胞联合许旺细胞治疗脊髓损伤的研究进展与价值

人们研究了各种治疗方法来改善SCI后的功能恢复,其中干细胞疗法已显示出良好的效果。先前的研究已经评估了不同细胞类型作为SCI治疗的潜在有效治疗选择。其中,间充质干细胞 (MSC) 得到了广泛的研究,主要是因为它们具有适合用于SCI治疗的特性。这些特性包括分泌神经保护和免疫调节分泌物,以及低免疫原性

首先,我们发现在之前的一些研究中支持在SCI中使用施万细胞 (SC),并显示了其神经再生能力。来自神经嵴的SC是与MSC移植结合用作支持剂的关键候选者。它们分泌各种生长因子,包括脑源性神经营养因子 (BDNF)、睫状神经营养因子 (CNTF)、神经生长因子 (NGF) 和神经营养因子-3 (NT-3),所有这些生长因子都能促进神经生长和再生。

其次,干细胞对于周围神经系统 (PNS) 髓鞘的形成至关重要,它能增强轴突的电信号传输,促进功能恢复。根据先前的研究结果,与单独使用其中一种细胞相比,干细胞和间充质干细胞的联合使用可以提高再生能力,促进脊髓损伤后的功能恢复。

最后,我们已证实了鞘内联合注射MSCs和SCs对SCI患者的初步安全性和有效性。因此,本研究旨在进一步阐明该治疗方法在更大规模患者群体中的疗效和安全性。

间充质干细胞联合许旺细胞治疗脊髓损伤9年临床研究:神经功能重建与患者生活质量提升实证

方法:本病例系列研究评估了2013年8月至2022年9月期间接受联合细胞疗法治疗的106例完全性脊髓损伤患者,并进行了为期一年的随访。

研究评估了安全性,并使用美国脊髓损伤协会(ASIA)评分、脊髓独立性测量量表(SCIM-III)和世界卫生组织生活质量量表简版(WHOQOL-BREF)在注射后6个月和12个月测量了患者的神经系统和功能结局。并进行了多元回归分析,以评估与结局相关的因素。

间充质干细胞联合许旺细胞治疗脊髓损伤的临床结果

患者特征:共筛选出189名患者,其中83名患者不符合研究标准。因此,在2013年8月至2022年9月期间,共招募了106名患者参与本研究。

参与者平均年龄为31.5±10.0岁,其中大多数为男性(n=89,84.0%)。就损伤平面而言,32名(39.2%)患者患有颈椎SCI,74名(69.8%)患者患有胸腰椎SCI。共有77名患者患有慢性SCI(72.6%),29名(27.4%)患者患有亚急性SCI。表1列出了患者的基线人口统计学和临床特征 。

不良事件:研究期间共报告了48例不良事件,包括头痛(n=34,70.8%)、恶心(n=27,56.3%)、发热(n=19,39.6%)、疲劳(n=8,16.7%)和痉挛(n=5,10.4%)。所有不良事件的严重程度均为I级或II级,所有患者均接受了门诊治疗,无需住院。此外,随访期间无患者死亡(表2)。

表2:研究期间观察到的所有不良事件

神经系统改善:整体神经功能显著提升

研究期间,患者的ASIA运动、轻触觉和针刺评分均实现显著增长。ASIA运动评分从基线平均值40.7 (±17) 提升至12个月时的43.3 (±15.9) (p<0.001);轻触觉评分从57.6 (±22.8) 增至62 (±24.7)(p <0.001);针刺评分从61 (±23.3) 提高到66 (±23.4)(p<0.001),证实治疗对神经系统功能恢复具有积极作用(图1A-C)。

图1:研究期间总体人群和特定亚群的神经系统 (ASIA) 和功能 (SCIM-III) 结果

不同损伤部位亚组分析结果:亚组分析显示,颈椎和胸腰椎脊髓损伤患者的各项评分均有显著提高。颈椎亚组ASIA运动评分从23.9 (± 15.8) 升至29.3 (±16.1) ,胸腰椎亚组运动评分从47.9 (±11.7) 增加到49.3 (±11.5) 。其中,颈椎亚组运动评分改善幅度显著高于胸腰椎亚组,但两组间轻触觉与针刺痛评分改善无显著差异(图1A-C)。

不同病程患者亚组分析结论:无论是亚急性还是慢性SCI患者,在研究期间的ASIA运动、轻触觉和针刺评分均显著改善。然而,亚急性与慢性患者相比,从基线到12个月的评分改善程度无显著差异(图1A-C)。

这些结果表明,无论损伤的慢性程度如何,显著的神经功能恢复都会在12个月内发生。值得注意的是,颈椎脊髓损伤患者的运动功能恢复优于胸腰椎脊髓损伤患者,而感觉功能(轻触觉和针刺感)的改善在各亚组之间并无显著差异。

功能改善:整体功能独立性显著增强

研究期间,SCI患者的SCIM III总分及自我护理、RSM(呼吸与括约肌管理)、活动能力等子领域评分均显著提升。SCIM III总分从基线40.3 (±16.3) 增至12个月时的47.2 (±17.1)(p<0.001),自我护理、RSM和活动能力分数分别提升2.5、2.3和2.1分,表明患者日常生活功能独立性得到有效改善(图1D-G)。

不同损伤平面亚组功能改善情况:颈椎和胸腰椎损伤亚组的SCIM III总分及各子领域评分均显著提高。颈椎损伤组SCIM III总分从25.1(±16.2)升至29.1(±15.1),胸腰椎亚组则从45.8(±12.5)增至53.8(±12.4)。尽管两组均有进步,但12个月内总评分及各子领域评分变化无显著差异,说明不同损伤平面患者均可实现功能提升(图1D-G)。

不同病程亚组功能改善差异:亚急性和慢性SCI组的SCIM III总分及子领域评分均显著改善,但两组存在差异。亚急性组总分从37.2 (± 15.4) 增至48.1 (±17.2),慢性组从41.6 (±16.6) 提升至46.8 (±17.1)。亚急性组在总分和活动能力评分改善幅度上显著优于慢性组(p= 0.009、p=0.029),而自我护理和RSM领域改善无显著差异,提示亚急性干预或能带来更优功能恢复效果(图1D-G)。

这些研究结果强调,脊髓损伤患者在12个月内会经历功能恢复。虽然颈椎和胸腰椎亚组均表现出改善,但这些亚组之间的变化之间没有显著差异。此外,尽管亚急性和慢性脊髓损伤患者均表现出改善,但亚急性脊髓损伤患者的SCIM III总评分和活动度评分随着时间的推移表现出更大的提高。

生活质量:整体生活质量多领域显著提升

研究期间,患者WHOQOL-BREF量表中总体健康、生理、社会、心理和环境领域评分均显著改善。尽管总体生活质量感知从基线37.8 (±21.7) 升至12个月时的43.9 (±16.6) ,但该变化未达统计学显著(p=0.059);而总体健康状况从23.8 (±23.0) 大幅提升至51.8 (±31.8)(p<0.001),其余各子领域评分改善均具有统计学意义(图2A-F)。

图2:整个研究期间,总体人群和特定亚组内患者生活质量的变化(WHOQOL-BREF)

不同损伤平面亚组生活质量改善表现:颈椎和胸腰椎损伤亚组患者在12个月随访中,各生活质量领域评分均显著优于基线。颈椎亚组在Q2、生理、心理等多个领域评分显著提升,胸腰椎亚组在各领域同样表现出显著改善。但两组在各领域评分变化幅度上无显著差异,表明不同损伤平面患者生活质量均获有效改善。

不同病程亚组生活质量改善差异:亚急性与慢性SCI患者在12个月随访时,WHOQOL-BREF各领域评分均显著优于基线。亚急性组在Q2、生理、心理等领域评分显著提升,慢性组在各领域也呈现显著改善。值得注意的是,两组在各领域评分改善幅度上无显著差异,说明无论病程长短,患者生活质量均可得到有效提升。

尽管总体生活质量感知没有显著变化,但所有亚群的总体健康、身体、社会、心理和环境领域均显示出显著改善。

多元线性回归:关键变量对疗效的影响

研究通过多元线性回归分析发现,12个月随访时ASIA运动评分变化与损伤程度显著相关,即损伤程度越重,运动功能改善幅度越小。SCIM-III 总评分及活动能力分量表评分变化则与年龄呈正相关,与损伤后时间呈负相关,提示年轻患者及损伤后早期干预可能更利于功能恢复。

主观功能改善的核心领域

患者主观功能体验在多个维度显著提升:12个月随访时,报告躯干运动、坐姿能力、坐姿平衡及站立姿势平衡改善的患者比例显著增加,膀胱充盈感与自主控制能力改善者数量亦显著上升。然而,直肠充盈感与自主肛门收缩功能的主观改善未达统计学意义,显示治疗对排尿功能及躯体平衡的主观改善效果更突出。3提供了主观结果测量的变化。

表3:研究期间患者主观报告的改善情况

从三大要点讨论间充质干细胞联合许旺细胞治疗脊髓损伤的可行性

一、联合治疗显著改善多维度指标

本研究证实,间充质干细胞与许旺细胞联合疗法可显著改善脊髓损伤患者的神经功能、运动能力及生活质量(QoL)。治疗后12个月,患者主观报告显示躯干运动控制、膀胱收缩功能、感觉恢复及坐/站位平衡能力均明显提升。

值得注意的是,所有亚组(慢性、亚急性、颈椎/胸椎完全性损伤)的ASIA运动/感觉评分、SCIM-III功能评分及WHOQOL-BREF生活质量评分均呈现显著进步,且存在亚组特异性:颈椎损伤患者的ASIA运动评分改善显著优于胸腰椎亚组,而亚急性患者的SCIM-III活动能力评分优于慢性患者,提示损伤节段与病程分期可能影响疗效分层。

二、与既往研究结果相互印证

本研究的核心发现——ASIA运动、针刺与轻触觉评分的显著提升——与既往细胞治疗研究高度一致。例如,Abo El-kheir团队发现自体骨髓细胞治疗可改善完全性损伤患者的ASIA评分与功能独立性;VaqueroJ等证实鞘内注射间充质干细胞能增强括约肌功能并缓解神经源性肠功能障碍。

这些证据共同支持了细胞疗法在神经修复中的基础作用,而本研究的突破在于通过长达9年的系统性观察,首次验证了联合疗法的长期安全性及跨亚组普适性优势。

三、联合疗法价值与未来研究方向

本研究首次系统揭示干细胞联合治疗对脊髓损伤患者多维生活质量(QoL)的提升效应。SCIM-III量表三大领域(自我护理、活动能力、括约肌管理)的同步改善,结合患者报告的感觉运动功能与膀胱控制进步,表明该疗法可突破传统治疗对“功能瓶颈”的限制。尽管既往研究多聚焦生理指标,但本团队通过WHOQOL-BREF量化了患者心理社会功能与生活满意度的提升,填补了该领域证据空白。

未来需进一步探索联合疗法与其他干预手段(如康复训练、神经调控)的协同效应,以优化个体化治疗路径。

间充质干细胞治疗脊髓损伤的作用机制

间充质干细胞(MSCs)通过多靶点作用机制实现对脊髓损伤(SCI)的治疗效应:一方面,其分泌抗炎分子(如IL-10、TGF-β、PGE2)抑制T细胞与巨噬细胞活化,并下调促炎因子(TNF-α、IL-1β)释放,重塑损伤微环境;另一方面,通过分泌BDNF、GDNF等神经营养因子增强神经元存活与神经干细胞分化,同时释放基质金属蛋白酶(MMPs)降解细胞外基质,打破胶质瘢痕对轴突再生的物理屏障,形成从炎症调控到神经保护再到结构重塑的三维修复网络。

结论:MSCs和SCs联合细胞疗法显著改善了完全性脊髓损伤患者的神经功能预后以及生活质量。所有脊髓损伤亚组,包括颈椎、胸腰椎、亚急性和胸腰椎,在12个月后均较基线时出现显著改善。此外,不同研究亚组对联合细胞疗法的反应存在差异,这需要未来开展包含对照组的多中心随机研究来进一步证实。

主要参考资料:[1]Akhlaghpasand, M., Tavanaei, R., Hosseinpoor, M. et al. Neurological, functional, and quality of life outcomes following combined mesenchymal stem cell and Schwann cell therapy in spinal cord injury: a 9-year experience. Stem Cell Res Ther 16, 226 (2025). https://doi.org/10.1186/s13287-025-04312-7

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