全球每年有超过5000万人遭受创伤性脑损伤(TBI)的困扰,干细胞治疗为这一致命性疾病带来了新的希望。
干细胞治疗创伤性脑损伤:安全可行吗?近10年临床研究案例盘点
近日,Masih Saboori等研究团队在ELSEVIER旗下《Clinical Neurology and Neurosurgery》期刊发表了一篇系统性综述,全面回顾了近10年利用干细胞治疗TBI的临床试验案例。该分析涵盖了11项研究、402名受试者的数据,为干细胞治疗TBI的安全性和有效性提供了迄今为止最全面的证据支持。
创伤性脑损伤是由外部物理力量对大脑造成的损伤,可能导致永久性或暂时性神经损伤,引发严重的身体、认知和情感障碍。全球每年有约5000万患者受到TBI困扰,它不仅导致高死亡率,更是造成长期残疾的主要原因之一。

01 TBI的疾病负担与治疗挑战
TBI根据病理生理学分为两个阶段:第一阶段是机械损伤,发生在外力暴露时;第二阶段在创伤事件发生后几小时内开始,是一系列分子和细胞事件,导致脑组织进一步损伤(包括炎症、坏死和细胞死亡)。
2016年全球数据显示,急性TBI发病率近2700万例,而脑外伤引起的慢性并发症高达5550万例。TBI严重影响患者生活质量,给医疗保健系统带来巨大负担。
传统观点认为中枢神经系统无法再生或损伤后不会自我更新,但干细胞和神经再生的相关研究逐渐改变了这一观点。在TBI患者中,神经功能的恢复主要取决于完整神经元的代偿以及神经干细胞的分化和迁移。
02 干细胞治疗创伤性脑损伤的潜力与机制
干细胞治疗TBI展现出多方面潜力:
多向分化潜力:间充质干细胞(MSCs)能分化为多种细胞类型,包括神经元和胶质细胞,为受损组织提供直接的细胞补充和再生支持,促进神经结构的重建。
免疫调节能力:它们具有低免疫原性,不易引起宿主排斥反应,并能有效抑制炎症反应,减少神经细胞死亡,并抑制神经胶质瘢痕形成。
旁分泌效应:MSC分泌多种生物活性分子,如神经营养因子、细胞因子和外泌体。这些外泌体携带着mRNA、miRNA等物质,能促进血管生成,抑制细胞凋亡,减少神经胶质瘢痕形成,并刺激轴突再生。

多年来,人们一直认为中枢神经系统无法再生或损伤后不会自我更新,而干细胞和神经再生的相关研究逐渐改变了这一观点。在TBI患者中,神经功能的恢复主要取决于完整神经元的代偿以及神经干细胞的分化和迁移。因此,干细胞疗法可能是促进TBI患者神经功能恢复一种有前途且新颖的方法。
03 近10年临床研究概况
Saboori等人的综述通过检索Cochrane图书馆、Web of Science、SCOPUS、PubMed和Google Scholar等数据库,最终纳入11项符合标准的研究(2013年1月-2023年6月发表),总样本量为402名受试者(249个干细胞移植病例和153个对照受试者),年龄范围2-75岁,以中青年群体为主(图1)。

所有纳入研究均未报告严重不良事件,移植后临床、放射学或生化标志物均得到不同程度改善。
04 临床试验中使用的干细胞类型
再生医学使用的不同细胞类型中,一些细胞类型(例如间充质干细胞)被广泛使用,因为它们易获得、易处理和易管理,不良事件和伦理问题几乎没有,且在临床前或临床研究中提供了更好结果。

综述中发现最常用的细胞类型是:
- 改良的骨髓间充质干细胞:1项研究应用了同种异体修饰的BM-MSCs
- 骨髓单核细胞(BMMNCs):7项研究应用了自体BMMNCs
- 脐带间充质干细胞(UC-MSCs):2项研究应用了同种异体UC-MSCs
- 神经干细胞(NSCs):1项研究应用了自体NSCs
05 治疗策略:移植途径与细胞数量
目前干细胞移植常用的方式包括:鞘内、静脉内、动脉内和病灶内。该综述中有5项研究采用了鞘内移植;3项研究采用了静脉注射;1项研究采用了鞘内移植+静脉给药;1项研究采用病灶内给药;1项研究采用了动脉(颈动脉)+静脉内给药。

关于移植细胞数量,结果并不一致,其中最少细胞数为2*106/kg,最多细胞数为46*106/kg。在11项研究中,移植1次细胞的有6项,移植2-4次细胞的有5项(表2)。
06 临床疗效与功能改善
多项临床研究和案例报告表明,干细胞治疗脑外伤具有显著的效果。
一项针对6名TBI患者的研究发现,接受脐带间充质干细胞移植后,患者多个方面获得改善:
- FIM量表评分:6名患者的运动和认知评分均显著增加,其中认知评分在术后1个月后提升明显
- MAS评分:6名患者两侧评分均显著下降,表明肌肉痉挛得到缓解
- MRC评分:6名患者肌肉力量量表评分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增强
- KPS评分:显著提高,表明患者生活质量得到改善
该研究采用三种途径(鞘内、静脉内、肌肉内)和多次UC-MSCs移植,可靶向所需区域,与其他研究中单一静脉移植相比,这种联合方法更具优势。
06 临床疗效与功能改善
多项临床研究和案例报告表明,干细胞治疗脑外伤具有显著的效果。
一项针对6名TBI患者的研究发现,接受脐带间充质干细胞移植后,患者多个方面获得改善:
- FIM量表评分:6名患者的运动和认知评分均显著增加,其中认知评分在术后1个月后提升明显
- MAS评分:6名患者两侧评分均显著下降,表明肌肉痉挛得到缓解
- MRC评分:6名患者肌肉力量量表评分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增强
- KPS评分:显著提高,表明患者生活质量得到改善
该研究采用三种途径(鞘内、静脉内、肌肉内)和多次UC-MSCs移植,可靶向所需区域,与其他研究中单一静脉移植相比,这种联合方法更具优势,详细数据见表3。

总 结:干细胞治疗创伤性脑损伤已从理论探索逐步走向临床实践。近10年临床研究表明,这一疗法安全性良好,未见严重不良事件报告,且在改善神经功能方面展现出显著潜力。
随着更大规模、设计更严谨的临床试验开展,以及干细胞技术的不断创新,相信干细胞治疗将为TBI患者带来新的康复希望。
参考资料:
Masih Saboori、Ali Riazi、Mohammadreza Taji、Ghasem Yadegarfar. Traumatic brain injury and stem cell treatments: A review of recent 10 years clinical trials.Clinical Neurology and Neurosurgery 239 (2024) 108219.
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