脑性瘫痪(Cerebral Palsy, CP)是一种由于发育中的大脑受损而导致的运动和姿势控制障碍综合征,传统的治疗方法主要依赖于康复训练,但其效果往往有限。
面对脑瘫患儿日复一日的康复训练,尽管他们付出了巨大的努力,但往往难以显著改善僵硬的肌肉和受损的神经系统。难道我们只能接受“终身治疗”这一无奈的事实吗?在传统药物与手术手段无法同时解决脑部炎症、促进神经元再生以及修复微循环问题时,医学领域迫切需要新的突破。
近年来,间充质干细胞(MSCs)凭借其多重作用机制、卓越的安全记录及显著的临床效果,在脑瘫治疗方面展现了革命性的潜力。这些细胞不仅能够自我更新并分化为多种类型的细胞,还具有调节免疫反应、减少炎症损伤和支持组织修复的能力。
接下来,本文将深入探讨间充质干细胞在治疗脑瘫方面的几大核心优势,并通过具体案例分析其在临床上的应用前景,揭示这种新型疗法如何为患者带来希望的新曙光。
间充质干细胞治疗脑瘫的4大优势:从机制突破到临床实践
一、多机制协同修复:超越传统治疗的生物学基础
- 神经再生与突触重塑
间充质干细胞通过分化为神经元、胶质细胞及血管内皮细胞,直接替代损伤细胞。例如,临床试验显示,脐带MSCs移植后,患者脑代谢活动显著增强(葡萄糖标准摄取值增加),提示神经功能恢复。此外,MSCs分泌的脑源性神经营养因子(BDNF)和血管内皮生长因子(VEGF)可促进突触发生和血管新生,改善脑血流灌注。 - 免疫调节与抗炎作用
脑瘫患者的脑部常伴随慢性神经炎症。MSCs通过抑制促炎因子(如TNF-α、IL-6)释放,并上调抗炎因子(如IL-10),有效减轻炎症损伤。例如,鞘内注射脐带MSCs的试验中,患者神经炎症标志物显著降低,且未引发严重免疫反应。 - 旁分泌效应与外泌体递送
MSCs分泌的外泌体携带microRNA、蛋白质等活性物质,精准调控受损脑区的微环境。研究表明,外泌体中的miR-146a可抑制过度免疫激活,而miR-21则促进神经轴突再生。
二、多样化的细胞来源与卓越的安全特性
1.多组织来源
- 间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,能够在特定条件下分化为多种类型的细胞,如成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等。它们可以从多种人体组织中提取,包括脐带、胎盘、骨髓和脂肪组织等。其中,脐带来源的间充质干细胞(UC-MSCs)因其显著的增殖能力和高分化潜能而备受关注。
- 此外,由于其获取过程无需侵入性操作,且伦理争议较小,因此成为临床应用中的首选来源之一。研究还表明,UC-MSCs具有极低的病毒感染率,并且在体外扩增后仍能保持其生物活性和功能特性。
2.低免疫原性与高安全性
- 间充质干细胞还有一个重要特点是其低免疫原性,这意味着它们在异体移植时不需要进行HLA配型,并且几乎不会引起免疫排斥反应。这种特性使得MSCs在治疗过程中能够更广泛地应用于不同患者群体,尤其是那些需要多次给药的情况。多项随机双盲试验已经证实了静脉或鞘内输注MSCs的安全性和有效性。在这些试验中,患者通常仅经历短暂的发热或轻微头痛等轻微副作用,未见严重不良反应的发生。
- 例如,伊朗德黑兰进行一项纳入72名脑瘫患儿的对照临床试验中,治疗组36例患者仅2例出现24小时内出现发热,而且24小时后便自行缓解。这不仅证明了UC-MSCs的安全性,也展示了其在治疗神经系统疾病方面的潜在价值。
三、临床疗效显著,覆盖多维功能改善
1.运动功能提升
2019年,中国人民解放军总医院第三医学中心功能神经外科在期刊《Stem Cells International》上发表了一篇关于《接受双疗程人类沃顿氏胶干细胞移植的脑瘫儿童的协同改善》的临床研究成果。
本研究招募接受一或两疗程(四次或八次腰椎穿刺,4或8×107 个hWJSC)细胞治疗的脑瘫患儿。根据粗大运动功能测量 (GMFM) 和精细运动功能测量 (FMFM) 量表进行运动功能评估。
完成随访的57例脑瘫患儿(其中男性35例,女性22例)结果显示,细胞治疗后,粗大和精细运动功能均得到改善。
接受一疗程细胞治疗的脑瘫患者运动功能的变化
- 患者招募与基本信息:研究招募了30名脑瘫(CP)患者(组A)接受一疗程细胞治疗,其中男性19名、女性11名。采用GMFM和FMFM量表对这些CP患儿的运动功能进行评估。
- 治疗方案:组A的CP患者接受的细胞治疗方案为一个疗程内进行四次腰椎穿刺,每次注入4×10⁷个hWJSC细胞。
- GMFM量表评估结果
- 治疗前:GMFM 量表的 A、B、C、D和E维度得分分别为36.27±16.78、33.63±23.68、17.33±17.45、13.50±15.30 和 19.30±24.64,基线综合得分为 119.37±90.18。
- 治疗后:GMFM 量表的A、B、C、D和E维度得分提升至37.47±15.94、35.47±22.79、17.40±17.45、14.00±15.57和19.57±24.84,总分达到123.20±89.01,显著高于治疗前的综合评分。
- FMFM量表评估结果
- 治疗前:FMFM量表的 A、B、C、D和E维度得分分别为16.03±6.69、14.13±9.83、13.70±10.84、15.10±12.99和16.80±15.40,综合得分为75.77±52.31。
- 治疗后:FMFM量表的 A、B、C、D和E维度得分变为16.37±6.20、14.77±9.41、13.77±10.82、15.23±12.93和16.83±15.43,总分提升至76.97±51.32,明显高于治疗前的总评分。(见图1)
接受双疗程细胞治疗的脑瘫患者运动功能的变化
- 患者基本信息:共纳入27名脑瘫(CP)患儿进入B组,接受两个疗程的细胞治疗,其中男性16名,女性11名。
- 治疗方案:B组患儿接受双疗程细胞治疗,具体为进行8次腰椎穿刺,每次注入8×10⁷个hWJSCs细胞。
- 治疗效果
- 一疗程后6个月:患儿的GMFM和FMFM总评分均显著升高。
- 两疗程后:另一个疗程的细胞移植促使CP患儿运动功能进一步改善,GMFM和FMFM评分自基线至移植后6个月、再到移植后12个月呈线性上升趋势,且移植后12个月的GMFM和FMFM评分均显著高于基线及移植后6个月的评分。(见图2和图3)
- 结论:该结果表明两个疗程的细胞治疗对CP患儿的运动功能产生了叠加效应。
此外,值得注意的是,男性和女性患者在FMFM的B和C维度上存在显著差异。这些结果揭示了干细胞治疗的性别敏感性,尤其是上肢关节运动能力和抓握能力。同样,在≤3岁的组中,GMFM的A维度(躺卧和翻滚)的改善几乎是指数的,并呈二次趋势。 FMFM的结果与GMFM的结果相似。
综上所述,研究结果显示,无论是单疗程还是双疗程的干细胞移植,都能有效改善脑瘫儿童的运动功能。尤其是双疗程治疗,似乎能产生叠加效应,提供更显著的功能改善。这为未来干细胞治疗脑瘫提供了重要的临床依据,并提示可能需要个性化的治疗策略来优化治疗效果。
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2.认知与语言能力进步
2022年3月1日,赣南干细胞临床研究中心牵头在国际期刊《美国转化医学杂志》上发表了一篇关于》脂肪间充质干细胞移植治疗脑瘫五例疗效观察:病例报告》的研究成果。
共5名脑瘫患者在常规体格检查后,每14天静脉输注一次脂肪间充质干细胞(ADMSC),3次输注为1个疗程。同时进行常规康复训练,并随访6个月至1年。
治疗后,儿童粗大运动功能量表(GMFM-88)、脑瘫儿童综合功能评估量表和精细运动功能量表(FMFM)的评分均得到改善。1名既往有结核性胸膜炎病史的受试者在治疗期间复发,但经过适当的医疗干预后症状消失。其余4名受试者的常规血液参数均正常。
研究表明,静脉注射ADMSCs后,脑瘫儿童的运动功能和言语功能得到改善,尤其是重度脑瘫儿童。没有观察到明显的安全性问题。
3.长期疗效和安全性验证
湖北三甲医院在国际期刊《全球儿科健康》上发表过一篇关于《人脐血间充质干细胞移植联合基础康复治疗治疗脑瘫一例》的临床研究成果,并进行了长达5年的长期随访记录。
本报告介绍了一例人脐带间充质干细胞(hUCB-MSCs)移植联合基本康复治疗脑瘫儿童的病例,早在6个月大时就开始进行,随访时间长达5年。
- 患者6个月龄时移植前不能抬头,不能坐,移植后运动功能和语言能力发育良好,2岁起基本恢复正常。自理能力、语言能力、认知能力、社会适应能力均有明显提高,5岁基本恢复正常(图1)。
- 移植后2岁时功能影响状态为中度,3岁起综合功能评估总分恢复为轻度(图2)。
综上所述,人脐带间充质干细胞移植联合基础康复治疗对于脑瘫患儿来说是一个安全有效的治疗选择。它不仅促进了患儿的运动功能恢复正常,还对其语言能力和整体生活质量产生了积极的影响。此外,5年长期随访结果显示,这种方法具有良好的耐受性和持久的效果,为脑瘫儿童提供了一个有希望的新治疗方向。
四、联合治疗增效,应用场景灵活
1.干细胞与康复训练协同
在MSCs移植之后,结合高强度物理治疗方案(例如水中拉伸和平衡训练)能够显著加速功能恢复的过程。这种综合治疗方法不仅有助于提高患者的肌肉力量和协调性,还能促进神经系统的再生与修复。2023年南昌大学的一项研究进一步证实了这一点,该研究表明电针刺激联合人类羊膜间充质干细胞(hAMSCs)的应用可以增强细胞的旁分泌效应,从而优化神经功能的康复效果。这种方法通过多机制作用于机体,既改善局部微环境,又促进了神经元的保护和再生。
2.多途径给药适配个体化需求
针对不同患者的具体情况,可以选择最适合的给药方式以满足个体化治疗的需求。常见的给药途径包括鞘内注射、静脉注射以及肌肉注射等。每种方法都有其独特的优势:
- 鞘内注射可以直接将药物递送至中枢神经系统,这对于需要直接作用于脑部或脊髓疾病的治疗尤为关键;
- 而静脉输注则更适合于那些需要全身性调节的情况,如广泛的炎症反应或系统性疾病。
此外,根据病情的发展阶段和个人健康状况的不同,医生还可以灵活调整给药策略,确保治疗的安全性和有效性。这样的个性化医疗方案有助于最大化治疗效果,并减少潜在的副作用风险。
结语
间充质干细胞凭借多机制修复、低风险和高可及性,正重塑脑瘫治疗格局。随着临床试验的深入和技术迭代,其有望从“改善症状”迈向“功能重塑”。随着《干细胞临床研究管理办法》的完善及更多Ⅲ期临床试验的开展,这一疗法有望从“替代性选择”升级为“一线治疗方案”,为全球数百万脑瘫家庭带来真正的希望。
参考资料:
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