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干细胞疗法治疗截瘫(脊髓损伤)患者:未来有希望吗?

截瘫可能是由创伤、退行性疾病或肿瘤、脊柱裂或血管疾病等疾病引起的,导致下肢和躯干的感觉和运动功能部分或永久性丧失。截瘫显著影响患者的功能、心理健康和整体生活质量(QoL),并增加继发性病变的风险,如压力性损伤、呼吸道和泌尿道感染。

目前的治疗方式包括针对急性脊髓损伤的外科手术,以及药物治疗、神经刺激和生理康复等非手术治疗。然而,这些传统的康复和/或恢复功能的方式效果有限,应该探索新的治疗选择。在过去的二十年里,人们对使用再生医学方法治疗截瘫的兴趣日益浓厚,包括来自自体和同种异体来源的干细胞(SCs)。

涉及间充质干细胞 (MSC)造血干细胞 (HSC) 神经干细胞 (NSC) 等不同来源的干细胞的临床前研究显示出良好的前景,并为21世纪的临床研究铺平了道路。

干细胞疗法治疗截瘫患者:未来有希望吗?

近日,国际期刊杂志《Expert Review of Neurotherapeutics》发表了一篇“截瘫患者的干细胞疗法:未来有希望吗?”的研究综述。

在本篇社论中,我们记录了研究了干细胞治疗脊髓损伤的安全性和/或有效性的临床研究结果,并评估了其在截瘫患者中常规临床使用的潜力。

为了更好地解答“未来是否有希望”这个问题,作者查阅了多个数据库,包括PubMed、Web of Science和Scopus,并回顾了截至2025年4月以英文发表的最新研究,这些研究的重点是将不同来源的干细胞用于截瘫患者。作者从中确定了17项临床研究,涉及来自骨髓、脂肪组织和脐带的细胞,这些细胞既可以单独使用,也可以联合使用,并通过鞘内和/或静脉注射给药。大多数研究都使用了骨髓来源的细胞。几乎所有研究都表明细胞疗法没有严重的不良反应,并且大多数研究都显示评估结果指标有所改善(表1)。

作者[参考文献]研究标题干细胞类型样本量(N剂量和给药途径结果
Awidi等人[引文10]骨髓和脐带来源的扩增间充质基质细胞对慢性脊髓损伤患者的安全性和潜在疗效:一项I/II期研究A组:扩增自体骨髓间充质干细胞(BMMSCs)
B组:扩增同种异体脐带间充质干细胞(UCMSCs)
N=11(A组);
N=9(B组)
每组/剂量1亿个细胞
A组:病灶周围 BMMSCs,随后每 3个月进行一次鞘内注射
B组:每3个月进行一次鞘内注射
两组均报告了轻微的短期不良事件(AE)(头痛和背痛)且没有长期不良事件。

两组的ASIA(美国脊髓损伤协会)总评分均有显著改善(运动和感觉评分均提高2-4级)。
Macêdo等人[引文11]自体间充质基质细胞移植治疗完全性颈脊髓损伤:一项初步研究扩增自体骨髓间充质干细胞N=7两次剂量,每次5×107个细胞。
第一次剂量-半椎板切除术,将细胞直接注射到病变区域。
第二次剂量-3个月后,鞘内注射
未报告与间充质干细胞 (MSC) 治疗相关的不良事件。神经系统评估显示病变水平以下的敏感度有所改善,而AIS(ASIA损伤量表)水平没有改变。据报告,5名受试者的浅表和深层机械刺激的双侧感觉均较治疗前有所改善。本研究未报告膀胱功能发生显著变化。
Thanh等人[引文12 ]细胞输注治疗脊髓麻醉相关硬膜下血肿所致神经系统后遗症的疗效:一例病例报告自体骨髓来源的单个核细胞 (BMMNC) 和自体脂肪间充质/基质细胞 (AD-MSC)N=1通过鞘内注射进行三次剂量。

第一次剂量-1240106BMMNCs第二次剂量-52 ×106AD-MSCs
第三次剂量-49 ×106AD-MSCs
行走、排尿和排便能力的改善。感觉和运动功能的改善。在 MRI 上观察到神经根和脊髓粘连的减少。
Kuan等人[引文13]骨髓间充质干细胞移植改善完全性脊髓损伤患者神经功能:病例报告扩增自体骨髓间充质干细胞N=1在T5-6水平给予5×106个细胞/cm3损伤体积,分为六次剂量(两次在病变上方,两次在病变中间,两次在病变下方)12个月的随访中,Barthel指数评分从严重依赖改善为中度依赖。12个月随访时感觉水平从T7 改善至S5。在12个月的随访中未观察到运动功能改善。
Srivastava等人[引文14 ]骨髓单核干细胞对脊髓损伤患者神经功能恢复的有效性:一项随机对照试验。自体骨髓干细胞N=193(第1组:干细胞,N=70,
第2组:常规,
N=68,第3组:保守,N=55)
在脊髓损伤部位的蛛网膜下腔注射了2.41±1.198 ×106个细胞在一年的随访中观察到,与第2组和第3组相比,第 1组的运动神经恢复和AIS等级提升有显著改善。
Phedy等人[引文15 ]慢性脊髓损伤患者骨髓间充质干细胞移植后运动功能恢复:一例病例报告扩增自体骨髓间充质干细胞(BMMSC)N=1通过硬膜内注射给予1.6×107
细胞一个月后,每六个月静脉注射1.2×107个细胞
手术和随访期间未报告并发症或严重不良事件。神经系统状态从 ASIA-A 状态改善至 ASIA-C 状态,表明 5 年随访时步行状态有所改善。MRI 和电生理检查显示出表明神经功能恢复的变化。
Rahyussalim等人[引文16 ]人脐带间充质干细胞治疗慢性肾衰竭并胸段脊髓卡压后肾功能改善一例报告人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)N=1鞘内植入及静脉注射hUCMSCs共6个周期,间隔3个月。
鞘内植入1600万个hUCMSCs,静脉注射1600万个hUCMSCs,共3个周期。
未观察到不良事件/过敏反应给药三周后观察到脚趾活动能力增强和肾脏功能改善。8个月后,患者可抬起腿,肌酐水平改善,排尿正常。
Kakabadze等人[引文17 ]脊髓损伤患者自体骨髓干细胞移植一期临床试验自体骨髓来源的单核富集细胞N=18鞘内注射7.5亿个细胞18例中9例(50%)运动和感觉功能有不同程度的改善。根据 ASIA 量表,9名患者中7名(78%)改善了一个等级,9名患者中2名(22%)改善了两个等级。
Vaquero等人[引文18 ]慢性完全性截瘫的个性化细胞治疗方法:Puerta de Hierro I/II期临床试验扩增自体骨髓间充质干细胞(BMMSC)N=12每位患者在疑似囊性区域/受损脊髓组织中平均注射4次,每次注射36×106个细胞(平均计数)。此外,在病变周围的蛛网膜下腔注射30×106个细胞。3个月后,通过腰椎穿刺在蛛网膜下腔注射
30×106个细胞。 (每位患者注射的细胞总数为130至260×106个)。
未报告与 BMMSC 相关的 AE。我们观察到了改善,主要是在敏感性和括约肌控制方面。临床和神经生理学研究表明,50%以上的患者的病灶下运动活动有所改善。观察到痉挛和痉挛的减少。观察到性功能有所改善。
Thakkar等人[引文19 ]在创伤后截瘫中输注自体脂肪组织来源的神经分化间充质干细胞和造血干细胞提供了一种可行的治疗方法。自体脂肪组织来源的间充质干细胞分化的神经元细胞(NAdMSC)和造血干细胞(HSC)N=10HSC和NAdMSC的平均输注量分别为1.96(范围:1-4)mL和2.08(范围:1.2-4)mL,总平均输注量为 4.04(范围:2.8-7)mL。
平均有核细胞计数为4.5×104/µL(范围:0.53-1.24×104/µL),平均 NAdMSC计数为 2.0×102/µL(范围:1.5-2×102/µL)。
细胞通过鞘内注射至损伤部位下方。
未报告任何不良事件。经过平均 2.95 年的随访,所有患者的豪瑟指数和 ASIA 均得到了不同程度的持续改善。平均受伤持续时间为3.42年,而恢复期约为 1 年。
Bryukhovetskiy等人[引文20 ]造血干细胞重复移植对脊髓损伤的疗效。造血干细胞(HSC)和祖细胞(HPC)主臂,N=202
控制臂,N=20
平均每三个月鞘内注射一次5.8×106个细胞,持续长期(3-5年)未报告任何不良事件。57.4%的患者神经功能缺损得到恢复。50%的患者在第一次移植后运动功能得到恢复,与基线相比,神经功能障碍改善了9.9分。47.7%的患者泌尿系统得到改善。敏感度从基线的 124.3分提高到第一次移植后的138.4 分,再到第二次移植后的153.5分。23例患者经ASIA指数评估神经系统症状消退。56.9%的患者出现运动修复征象。
Jarocha等人[引文21]完全性脊髓损伤患者接受多次间充质干细胞移植后病情持续改善。自体骨髓有核细胞(BMNC)和培养间充质干细胞(BMMSC)N=1将0.5×109个BMNC注入脊髓损伤腔内,将3.22×109个BMNC通过静脉注射,随后每3-4个月通过腰椎穿刺注射
5轮,每次13-36.5×106个MSC。
未报告任何不良事件。ASIA评分从A提高到C/D(从112分提高到231分)。感觉水平从Th1扩展到 L3–4。提高了控制躯干的能力。恢复膀胱充盈感、膀胱控制和肛门感觉。左下肢肌肉力量从瘫痪改善为深度轻瘫(洛维特量表上的 1)。恢复通过股四头肌的运动来抵抗重力移动下肢的能力。恢复在站立架上站立和在髋关节和膝关节矫形器的支持下行走的能力。在 MRI 中观察到 Th2/Th3 水平的小组织结构的存在。
Akbary等人[引文22]急性脊髓损伤的生物学治疗方式:一项初步研究和文献综述骨髓穿刺液来源的白细胞层N=10将分离的血沉棕黄层注入损伤部位的硬膜套管内未报告任何不良事件任何患者均未观察到明显改善。
姚等人[引文23]人脐血干细胞移植治疗慢性脊髓损伤:电生理变化及远期疗效同种异体人脐带血单个核细胞N=50
(治疗组N=25,对照组N=25)
通过静脉内(第一次治疗)和鞘内(后续治疗)注射1-3×107个细胞进行4-5次治疗,间隔1周。未报告严重不良事件。自主神经功能得到恢复。体感诱发电位潜伏期缩短。
Kumar等人[引文24]自体骨髓来源的单核细胞治疗脊髓损伤:I/II期临床安全性和主要疗效数据自体骨髓来源的单个核细胞N = 297
(创伤性截瘫患者,N = 215;创伤性四肢瘫痪患者,N = 49;非创伤性脊髓病患者,N = 33)
将分离的白细胞层(从 100-120 mL 骨髓抽吸物中获得)的悬浮颗粒鞘内注射未报告严重不良事件。32.6%的患者感觉和运动功能有所改善。受伤和治疗之间的时间间隔以及注射的 CD34 +细胞数量都会影响结果。
Pal等人[引文25]体外扩增的自体骨髓间充质基质细胞在人类脊髓损伤/截瘫中的应用:一项初步临床研究。扩增自体骨髓间充质基质细胞(BMMSC)N=30(第1组:N= 20,受伤时间1-6 个月的患者;
第2组:N=10,受伤时间>6个月的患者)
鞘内注射1百万个细胞/公斤体重,2-3次,间隔1周未报告任何不良事件没有观察到临床或放射学改善。
Moviglia等人[引文26]慢性脊髓损伤细胞治疗联合方案。两例患者电功能恢复报告骨髓间充质干细胞(BMSCs)与自身免疫T细胞(AT)共培养,分化为神经干细胞(NSC)N=2静脉注射5×108至1×109
AT细胞48小时后,通过病变部位的供血动脉注入NSC
未报告任何不良事件。两名患者的运动和敏感度水平均有所改善。

由于本文具有前瞻性,作者研究了通过各种数据库(即ClinicalTrials.gov、印度临床试验注册中心 (CTRI) 和中国临床试验注册中心 (ChiCTR))注册的正在进行的临床研究,这些研究涉及将干细胞用于截瘫患者。值得注意的是,目前在ClinicalTrials.gov上注册了五项研究,而在CTRI上注册了两项研究(表2)。ChiCTR上没有注册任何研究。

研究标识符研究标题细胞类型研究阶段;预计入学人数(N)主要结果测量招聘情况学习地点
NCT03935724脊髓损伤中的干细胞(SCI2)Neuro-cells®(骨髓衍生细胞)II/III期;
N =16
神经细胞鞘内干预后的身体变化 [时间范围:9个月],
神经细胞鞘内干预后运动评分的增加 [时间范围:6个月]
活跃,不招募丹麦、西班牙
NCT03225625干细胞脊髓损伤外骨骼和虚拟现实治疗研究(SciExVR)自体骨髓干细胞不适用;N =40美国脊髓损伤协会 (ASIA) 损伤量表 (AIS) [时间范围:手术前,手术后1、3、6和12 个月]受邀报名美国
NCT02326662神经干细胞移植治疗创伤性脊髓损伤间充质干细胞[MSC]衍生的自体神经干细胞I/II期;
N =30
通过报告的副作用和手术程序来衡量完全性脊髓损伤患者自体神经干细胞移植的可行性和安全性[时间范围:24个月]未知俄罗斯
NCT02574585自体间充质干细胞移植治疗胸腰段慢性完全性脊髓损伤 脊髓损伤自体骨髓干细胞第二阶段;
N =40
通过磁共振成像脊髓损伤评估的治疗相关不良事件参与者人数[时间范围:12个月]未知巴西
NCT05693181急性脊髓损伤患者的脐血细胞(SUBSCI II)同种异体人脐血单个核细胞I/II期;
N =80
不良事件 [时间范围:脊髓损伤后持续 12 个月]、
运动功能 [时间范围:脊髓损伤后 12 个月与基线相比的变化]、
神经功能缺损 [时间范围:脊髓损伤后 12 个月与基线相比的变化]
招聘俄罗斯
CTRI/2013/10/004099一项研究骨髓自体细胞治疗急性截瘫的安全性和有效性的临床试验自体骨髓干细胞II/III期;
N =100
使用 Frankel 评分评估整体运动控制感觉的改善。使用 ASIA 量表评估感觉和运动功能障碍的改善 [时间范围:6、9 和 12 个月]停止招募参与者印度
CTRI/2013/10/004109一项研究骨髓自体细胞治疗慢性截瘫的安全性和有效性的临床试验自体骨髓干细胞II/III期;
N  = 100
Frankel评分显示整体感觉运动控制改善。ASIA量表显示感觉和运动功能障碍改善 [时间范围:6周,以及3个月、6个月和9个月]停止招募参与者印度

2、评估现状

根据目前可获得的信息,已完成和正在进行的临床研究表明,间充质干细胞(MSCs)是最常用的细胞类型,这可能与其可轻松从骨髓、脂肪组织和脐带等来源中获取有关。MSCs还具有易于培养、储存和给药的优势,这进一步解释了它们的普及。此外,MSCs不涉及来源于人类胚胎所带来的伦理和道德问

已发表的临床研究显示,干细胞(SCs)在截瘫患者中具有潜在疗效。这些研究评估了研究者评估的结局指标(IAOMs)和/或患者自我报告的结局指标(PROMs),并报告了美国脊髓损伤协会(ASIA)评分的改善,感觉和/或运动功能的提升,以及移动或行走、排尿和/或排便能力的恢复,还有性功能的改善。在磁共振成像(MRI)中也观察到改善,并显示痉挛和肌张力障碍的减少;部分研究还报道了神经功能缺损的恢复

这些积极结果可归因于干细胞分泌神经营养因子、促进血管生成、促进轴突再生、减少星形胶质细胞瘢痕密度、抑制炎症反应、减轻血-脊髓屏障渗漏以及降低自噬作用的能力。然而,也有两项研究显示,在所有患者中未见临床或影像学改善

2.1、当前及正在进行的临床研究的局限性

尽管现有临床研究报告了初步的积极结果,但在干细胞(SCs)能够常规应用于临床之前,仍需克服若干障碍。这些障碍包括:合适的细胞类型和来源、存活率、质量、可重复性、给药剂量及细胞数量的优化、给药频率、标准化的结局指标以及缺乏监管部门批准

此外,考虑到损伤类型的多样性和复杂性,截瘫患者群体表现出高度异质性,其功能恢复差异较大,且往往难以预测,特别是在损伤的急性期。这反过来增加了结果解释的难度,尤其是在缺乏合适对照组的临床研究中。同时,损伤后随时间变化的微环境也显著影响干细胞的治疗潜力。

在脊髓损伤的慢性期患者数量是急性至亚急性期患者的50倍,但由于神经可塑性下降,干细胞在慢性期的治疗效果显著减弱。此外,除少数研究外,大多数研究样本量不足,且随访时间较短。在本评论撰写前已登记的7项正在进行的临床试验(表2)中,只有5项具备合适的样本量。然而,大多数(6项)仅计划进行短期随访(1项6个月,1项9个月,4项12个月),仅有 1 项研究计划中期随访(24个月)。

因此,亟需开展样本量充足的、长期随访的非随机及随机对照试验,同时纳入研究者评估的结局指标(IAOMs)和患者自我报告的结局指标(PROMs)。此外,未来研究还应获得更多关于脂肪组织和围产期组织来源干细胞在安全性与有效性方面的可靠数据。

3、专家观点

截瘫影响着全球数百万人,带来沉重的社会经济负担,而目前可供选择的治疗手段依然有限。这一未被满足的医疗需求促使人们探索包括干细胞(SCs)在内的替代性治疗方式。现有文献显示,干细胞,尤其是间充质干细胞(MSCs),在截瘫患者中不仅安全,而且作为一种潜在的治疗策略可能有效。然而,上文所提及的干细胞相关局限性,仍然是必须解决的障碍。尽管如此,我们仍不能忽视其潜在价值——即便在研究者评估的结局指标(IAOMs)和患者自我报告的结局指标(PROMs)上出现轻微改善,也可能对截瘫患者意义重大。

显然,仍需进一步研究以应对干细胞相关的挑战,才能真正使这种治疗方式惠及饱受折磨的患者。多种策略或可提升干细胞在截瘫患者中的疗效,同时减少临床研究中普遍存在的疗效差异,这些策略包括:细胞耦合、与营养因子联合治疗、生物材料(如支架)、神经调控、神经保护剂和/或康复治疗(亦称“再生性康复”)。不过,这些方法仍需通过更有力的研究来进行更深入的评估与优化。

另一个重要考量是随机对照试验(RCTs)的应用。由于现实人群特征的多样性,RCTs的结果可能缺乏真实世界的代表性。因此,我们主张将真实世界证据(RWE)与RCTs相结合,以补充并丰富循证医学的证据体系。

最后,近年来,干细胞来源的细胞外囊泡(包括外泌体)作为一种无细胞治疗方式,在脊髓损伤和/或相关截瘫的管理中引起了广泛关注。然而,与干细胞类似,该领域仍需要更多研究,以建立优化的分离流程、确保成分一致性,并验证其长期安全性和有效性。

主要参考资料:Gupta, A., & Maffulli, N. (2025). Stem cell therapy for patients with paraplegia: is there hope for the future? Expert Review of Neurotherapeutics, 1–7. https://doi.org/10.1080/14737175.2025.2547892

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