肌萎縮性側(cè)索硬化（ALS）是一種進(jìn)展快速且致命的神經(jīng)變性疾病，以上、下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的進(jìn)行性退化為主要特征。

目前漸凍癥的發(fā)病及進(jìn)展機(jī)制尚不明確，且尚無(wú)阻止或逆轉(zhuǎn)漸凍癥的有效治療方法。

近年來(lái)，干細(xì)胞移植為漸凍癥的治療提供了新思路，一些評(píng)估干細(xì)胞移植治療漸凍癥潛力的早期臨床試驗(yàn)已經(jīng)啟動(dòng)，干細(xì)胞移植可能是維持和培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的可行方案。

以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療是目前神經(jīng)退行性疾病治療的研究熱點(diǎn)。細(xì)胞治療通過(guò)移植新的神經(jīng)元替換退化或死亡的神經(jīng)元，使干細(xì)胞或祖細(xì)胞以某種方式在體內(nèi)分化為所需的細(xì)胞類(lèi)型。

現(xiàn)就不同種類(lèi)干細(xì)胞移植治療漸凍癥的臨床研究進(jìn)展分別進(jìn)行闡述。

間充質(zhì)干細(xì)胞

間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療作為多種組織和器官疾病的治療方案，在動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)中得到了證實(shí)，包括缺血性腦損傷和神經(jīng)退行性疾病。

目前，鞘內(nèi)注射和靜脈注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）的Ⅰ期試驗(yàn)尚無(wú)相關(guān)不良反應(yīng)的報(bào)道；此外，注射脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞的相關(guān)試驗(yàn)也較安全。

間充質(zhì)干細(xì)胞基礎(chǔ)研究

研究表明，將人或嚙齒動(dòng)物來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞移植至標(biāo)準(zhǔn)SOD1突變體SOD1G93A小鼠，能明顯改善運(yùn)動(dòng)功能和延長(zhǎng)壽命，與0.9％氯化鈉注射液組相比，間充質(zhì)干細(xì)胞組小鼠四肢的運(yùn)動(dòng)活性和運(yùn)動(dòng)功能更好，體重下降速度減慢，平均壽命延長(zhǎng)［1］。

臨床案例

有學(xué)者將37例骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植漸凍癥患者分為 “應(yīng)答者” 和“無(wú)應(yīng)答者” 兩組，結(jié)果顯示前者ALS功能評(píng)分量表評(píng)分的降幅明顯較小［2］。

另有研究使用培養(yǎng)中分化的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增強(qiáng)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的分泌，將這些細(xì)胞肌內(nèi)聯(lián)合鞘內(nèi)注射給14例患者，與移植前3個(gè)月的磨合期相比，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植后6個(gè)月的隨訪期內(nèi)ALS功能評(píng)分量表評(píng)分和用力肺活量下降程度均減少［3］。 由此可見(jiàn)，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植可改善漸凍癥患者的臨床癥狀。

間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療可能通過(guò)延長(zhǎng)受損運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的生存時(shí)間以及保存現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)回路來(lái)發(fā)揮作用，可以通過(guò)以下幾種方式實(shí)現(xiàn)。

1、間充質(zhì)干細(xì)胞分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的旁分泌效應(yīng)

人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分泌腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子3、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1、 膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子（ GDNF） 6種不同的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因 子，這些分泌因子單獨(dú)或聯(lián)合均可以旁分泌的方式 促進(jìn)病變運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活。

2、 間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)外周血T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用

MSCs與ALS患者外周血單核細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)，γ干擾素、白細(xì)胞介素-4、白細(xì)胞介素-10等抗炎細(xì)胞因子水平升高，Treg 細(xì)胞誘導(dǎo)增強(qiáng)；此外，MSCs 的免疫調(diào)節(jié)能力明顯由固有免疫介導(dǎo)的Toll樣受體介導(dǎo)。 因此，隨著外周免疫細(xì)胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤(rùn)，MSCs 移植誘導(dǎo)的Treg細(xì)胞潛能顯得尤為重要。

3、間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)神經(jīng)炎癥的潛在調(diào)節(jié)作用

除外周免疫細(xì)胞外，間充質(zhì)干細(xì)胞還可以調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞的固有免疫反應(yīng)。非神經(jīng)元細(xì)胞自主性因素是ALS的重要病理學(xué)特點(diǎn)，而中樞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的死亡起著至關(guān)重要的作用。

神經(jīng)干細(xì)胞

神經(jīng)干細(xì)胞可能提供神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持和取代膠質(zhì)細(xì)胞 或中間神經(jīng)元，并可能通過(guò)分泌多種分子和生長(zhǎng)因 子發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。 歐洲和美國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了利用人胚胎組織來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞在培養(yǎng)物中擴(kuò)增的ALS相關(guān)試驗(yàn)［4-5］。

神經(jīng)干細(xì)胞基礎(chǔ)研究

將胎兒皮質(zhì)來(lái)源的NSCs移植至ALS模型SOD1G93A大鼠脊髓后，NSCs能夠分化為神經(jīng)保護(hù)性 星形膠質(zhì)細(xì)胞；若NSCs經(jīng)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)生GDNF，對(duì)ALS模型SOD1G93A大鼠的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元產(chǎn)生有益影響，不僅可延緩ALS模型SOD1G93A大鼠的發(fā)病、延長(zhǎng)其存活時(shí)間、改善上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的健康狀況，甚至可提高ALS模型SOD1G93A 大鼠脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活率［6］。

研究證明，ALS患者的萎縮脊髓可以耐受至少3mL細(xì)胞懸液以及最多20次不同脊髓節(jié)段的注射；且NSCs移植后隨訪2年，未發(fā)現(xiàn)腫瘤生長(zhǎng)［7］。 可見(jiàn)，NSCs移植未加速 ALS的疾病進(jìn)展，且ALS患者的NSCs移植相對(duì)安全可行。

胚胎干細(xì)胞

人類(lèi)胚胎干細(xì)胞（ hESCs）是一種源于人囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，經(jīng)體外分離、 培養(yǎng)獲得的原始多能干細(xì)胞。

胚胎干細(xì)胞基礎(chǔ)研究

Izrael等［8］進(jìn)一步對(duì)ALS動(dòng)物模型（高拷貝數(shù)hSOD1G93A轉(zhuǎn)基因小鼠和大鼠） 的研究發(fā)現(xiàn)，hES-AS鞘內(nèi)注射可明顯延緩hSOD1G93A小鼠和大鼠ALS的發(fā)病，并有助于維持運(yùn)動(dòng)功能和延緩死亡；與正常星形膠質(zhì)細(xì)胞相似，胚胎干細(xì)胞移植可通過(guò)多種機(jī)制保護(hù)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，如清除谷氨酸、分泌多種神經(jīng)保護(hù)因子、中和活性氧類(lèi)、促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)；

與空白載體溶液對(duì)照組相比，胚胎干細(xì)胞移植治療組大鼠運(yùn)動(dòng)能力維持正常時(shí)間延長(zhǎng)1個(gè)月以上；胚胎干細(xì)胞移植治療組大鼠的中位生存期為216d，而對(duì)照組大鼠的中位生存期為182d，表明鞘內(nèi)注射可延緩ALS發(fā)病和疾病進(jìn)展，進(jìn)而延長(zhǎng)生存期。

上述研究均證實(shí)了鞘內(nèi)注射胚胎干細(xì)胞移植治療漸凍癥的可行性、安全性和潛在療效。

小結(jié)

干細(xì)胞的臨床前研究為人類(lèi)試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)， 將干細(xì)胞分化為具有治療潛力的細(xì)胞，揭示了通過(guò)改善疾病微環(huán)境毒性減緩神經(jīng)退行性變的可能機(jī)制。

在已經(jīng)證明安全的干細(xì)胞源中，確定最有效的干細(xì)胞來(lái)源、劑量、給藥部位及方法，對(duì)進(jìn)一步提高干細(xì)胞移植治療的功效具有重要意義。干細(xì)胞移植在治療ALS和其他神經(jīng)退行性疾病方面具有巨大的應(yīng)用潛力， 但以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療仍需要大量研究。

參考

【1】：Uccelli A，Milanese M，Principato MC，et al.Intravenous mesen- chymal stem cells improve survival and motor function in experi- mental amyotrophic lateral sclerosis ［ J ］.Mol Med， 2012， 18：

【2】：Kim HY，Kim H，Oh KW，et al.Biological markers of mesenchy- mal stromal cells as predictors of response to autologous stem cell transplantation in patients with amyotrophic lateral sclerosis：An investigator-initiated trial and in vivo study ［ J ］.Stem Cells， 2014，32（10） ：2724-2731.

【3】：Petrou P，Gothelf Y，Argov Z，et al.Safety and Clinical Effects of Mesenchymal Stem Cells Secreting Neurotrophic Factor Trans- plantation in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis：Results of Phase 1 ／2 and 2a Clinical Trials ［ J］.JAMA Neurol，2016， 73（3） ：337-344.

【4】：Mazzini L，Gelati M，Profico DC， et al.Human neural stem cell transplantation in ALS： Initial results from a phase I trial ［ J］. J Transl Med，2015，13：17.

【5】：Glass JD，Hertzberg VS，Boulis NM，et al.Transplantation of spinal cord-derived neural stem cells for ALS：Analysis of phase 1 and 2 trials［ J］.Neurology，2016，87（4） ：392-400.

【6】：Thomsen GM，Avalos P，Ma AA，et al.Transplantation of Neural Progenitor Cells Expressing Glial Cell Line-Derived Neurotrophic Factor into the Motor Cortex as a Strategy to Treat Amyotrophic Lateral Sclerosis［ J］.Stem Cells，2018，36（7） ：1122-1131.

【7】：Boulis NM， Federici T， Glass JD， et al.Translational stem cell therapy for amyotrophic lateral sclerosis ［ J ］.Nat Rev Neurol， 2011，8（3） ：172-176.

【8】：Izrael M， Slutsky SG， Admoni T， et al.Safety and efficacy of human embryonic stem cell-derived astrocytes following intrathecal transplantation in SOD1 G93A and NSG animal models ［ J］.Stem Cell Res Ther，2018，9（1） ：152.