干细胞治疗帕金森病：提高人干细胞源多巴胺能神经元存活率的两种方法

摘要：帕金森病（PD）的干细胞替代疗法虽前景广阔，但移植后多巴胺能（DA）神经元极低的存活率（>90%的丢失）严重阻碍其疗效。本文聚焦于这一核心挑战，综述了近期突破性研究揭示的细胞死亡关键机制——TNFα-NFκB-p53信号轴，并提出了两项核心解决方案：

• 1）短期使用临床批准的TNFα抑制剂（如阿达木单抗） 以阻断该死亡通路；
• 2）利用特定细胞表面标志物（CD49e^low/CD184^high）进行无基因工程化的DA神经元纯化，以消除非目标细胞带来的风险。

这两大策略相辅相成，为提升移植细胞存活率、推动PD细胞疗法走向安全有效的临床转化提供了明确路径。

干细胞治疗帕金森病：提高人干细胞源多巴胺能神经元存活率的两种方法

帕金森病（PD）作为第二常见的神经退行性疾病，其核心病理特征是中脑黑质多巴胺（DA）能神经元的进行性退化，导致运动功能严重受损。现有药物如左旋多巴仅能对症治疗，无法逆转疾病进程。基于人多能干细胞（hPSC，包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞）的细胞替代疗法，旨在通过移植新的DA神经元从根本上恢复神经环路功能，被视为极具前景的治愈性策略，并已进入临床试验阶段。

然而，该疗法的转化面临严峻挑战。其中最突出的是移植后DA神经元的存活率极低，超过90%的细胞在移植后死亡，导致疗效不稳定且不可预测。同时，移植产物中混杂的非DA细胞（如血清素能神经元）可能引发移植物诱导的运动障碍等副作用。因此，如何提高移植DA神经元的存活率并确保产物纯度，成为领域内亟待解决的核心科学问题。

核心挑战剖析：移植神经元为何大量死亡？

近期研究为揭示细胞死亡机制带来了突破。Kim等人（2024）利用体内CRISPR-Cas9筛选技术发现，肿瘤抑制蛋白p53是限制移植后DA神经元存活的关键因子（图1）。这一发现与PD病理中p53水平升高的现象相吻合。进一步研究发现，在移植早期，肿瘤坏死因子-α（TNFα） 通过激活核因子κB（NFκB）信号，进而上调并激活p53，最终启动DA神经元的程序性死亡。值得注意的是，这种TNFα不仅来源于宿主免疫反应，移植的DA神经元自身也会表达TNFα，形成一种自我限制的“细胞自主性死亡”环路。

解决方案一：靶向死亡通路——短暂抑制TNFα信号

既然TNFα-NFκB-p53轴是导致死亡的关键通路，抑制该通路就成为提高存活率的直接策略。研究表明，在移植后关键窗口期，短期使用临床已广泛应用的TNFα抑制剂（如阿达木单抗），能显著提高临床前动物模型中移植DA神经元的存活率，并伴随运动功能的改善。

此策略的优势在于：

• 1）转化速度快：阿达木单抗等药物安全性已知，“老药新用”可大幅缩短研发周期；
• 2）治疗窗口明确：仅在移植前后短期给药，即可有效阻断早期死亡潮，避免长期免疫抑制的潜在风险。

解决方案二：优化移植细胞产品——无基因标记的DA神经元纯化

提高存活率不仅需要“救活”细胞，还需从源头优化移植细胞本身。传统依赖遗传报告基因（如NURR1-GFP）的纯化方法因涉及基因工程而不适于临床。为解决此问题，研究者通过筛选鉴定出一组细胞表面标志物组合：CD49e (低表达) 和 CD184 (高表达)。利用流式细胞术分选该标志物阳性的细胞，即可在不进行基因改造的前提下，高效富集到高纯度的、有丝分裂后的DA神经元。

这一纯化策略的意义重大：

• 1）临床兼容性好：适用于任何hPSC/iPSC系，为自体或异体治疗提供了通用方案；
• 2）提升安全性与疗效：去除非目标细胞，降低了运动障碍等副作用风险，并可能富集对PD治疗至关重要的、易受损的A9亚型DA神经元；
• 3）保证产品一致性：为标准化细胞制剂生产奠定了基础。

临床转化前景与综合应用

将上述两大策略——围移植期短期TNFα抑制与移植前基于表面标志物的DA神经元纯化——相结合，构成了一个协同增强的解决方案。前者为移植细胞创造了初始生存窗口，后者则提供了最优化的“种子”细胞。
这一策略的价值不仅限于PD。TNFα介导的炎症性死亡是许多细胞移植面临的共性障碍，因此该方案为其他疾病的细胞治疗（如视网膜细胞治疗黄斑变性、胰岛细胞治疗糖尿病）提供了重要参考。此外，流行病学数据提示，长期使用TNFα抑制剂的患者PD发病率降低，暗示该策略可能对原生神经元也有保护作用，或有利于移植物的长期整合。

未来展望与待解问题

尽管前景光明，仍有诸多问题有待探索：

首先，TNFα抑制仅解决了约30%的细胞死亡，其余死亡机制（如移植过程中的缺氧应激）需要进一步阐明。

其次，需要优化TNFα抑制剂的最佳给药方案（时机、剂量、疗程）。

最后，探索将上述策略与神经营养因子输送、或与具有免疫调节功能的细胞（如调节性T细胞）共移植等联合方案，有望进一步优化移植微环境，实现存活率的阶梯式提升。

结论

综上所述，通过精准解析移植后DA神经元死亡的核心通路（TNFα-NFκB-p53轴），并据此开发出药理学干预与细胞产品工程化的双轨策略，我们为突破帕金森病干细胞疗法存活率低的瓶颈提供了清晰、可转化的路径。这些进展不仅推动了PD细胞治疗向临床现实迈进，也为整个细胞替代治疗领域树立了攻克移植存活难题的典范。

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