脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）是一種表現為損傷平面以下感覺和運動障礙的中樞神經系統疾病，嚴重影響患者的自理能力和生活質量。多見于車禍，跌倒和墜下，運動創傷、擠壓傷和槍傷。

并且脊髓損傷是當今世界最重要的致殘因素，常遺留嚴重的殘疾，包括運動功能喪失（癱瘓），感覺障礙、膀胱排尿功能紊亂，肌痙攣，關節攣縮、疼痛、褥瘡、心理障礙、性功能不全，甚至呼吸障礙。

脊髓損傷（SCI）的臨床治療手段包括手術、藥物（激素、神經營養藥）和物理治療（高壓氧、針灸、康復訓練）等。

目前SCI的治療方法主要用來緩解疼痛和控制癥狀，而非干預其病理生理學，難以滿足神經再生和功能恢復的需求。神經發生在生理條件下受到時間和空間的限制，在病理條件下則更為困難。一些先進的研究使用外源性細胞或生物材料替代受損的神經元和改善損傷后微環境來促進神經的再生和修復。

干細胞移植是治療SCI最有前途的策略之一。移植的干細胞在SCI 后神經重塑過程中類似于“種子”，適宜的再生微環境和有效的細胞性能調控策略如同“土壤”和“肥料”。間充質干細胞（MSCs）因其多向分化能力和旁分泌效應成為極具吸引力的種子細胞。

目前已報道了幾項使用自體培養的骨髓MSCs治療SCI的臨床試驗。然而，這些先前研究中的MSCs是通過髓內注射或鞘內注射來輸送的，而不是像本研究中那樣通過靜脈注射。在此，我們詳細描述了13個病例進行靜脈注射干細胞治療脊髓損傷患者的安全性和神經系統量表評分，包括AIS等級、AIS運動評分、AIS感覺評分和SCIM-III評分。

間充質干細胞治療13例脊髓損傷患者：12例出現神經系統改善！

本研究由日本札幌醫科大學醫學院前沿醫學研究所神經再生醫學系主導，并在國際知名期刊《Clinical Neurology and Neurosurgery》上發表了題為《脊髓損傷患者靜脈輸注自體血清擴增的自體間充質干細胞：13例病例系列》的臨床研究成果。

方法：臨床方案如圖1所示。倫理、試驗注冊、患者、研究程序、評估和統計分析在補充文件中有詳細說明。該初始隊列的觀察結果并非盲法，也沒有安慰劑對照。

結果

MSC輸注后六個月，13名患者中有12名根據ASIA等級出現神經系統改善。

MSC輸注前被歸類為ASIA A的6名患者中有5名改善為ASIA B(3/6)或ASIA C (2/6)，2名ASIA B患者改善為ASIA C (1/2) 或ASIA D(1/2)，5名ASIA C患者改善并達到 ASIA D (5/5) 的功能狀態。

值得注意的是，這5名患者在MSC輸注后一天就從ASIA C改善為ASIA D。與所有患者間充質干細胞輸注前的評分相比，ISCSCI-92和SCIM-III的評估也顯示MSC輸注后六個月的功能有所改善。

案例1

是一名34歲男性因從1.5米高處墜落導致C5脊髓損傷，被評定為AIS A級。MRI檢查發現C3-C4處有牽拉性伸展損傷和脊髓高強度區域。患者未接受急性手術，評分穩定，臥床不起。

脊髓損傷47天后，患者接受了1.0×10⁸自體間充質干細胞（MSCs）靜脈輸注。

• 輸注后，患者運動和感覺功能出現輕微改善，8天后AIS評分提升至B級，兩周后下肢出現自主運動，AIS評分達到C級。
• 在MSC輸注后184天的期末檢查時，患者能夠使用上肢矯形器進食、駕駛輪椅行駛約100米，并在助行器支撐下行走。（見圖2）

案例2

是一名56歲女性因額頭撞墻失去意識并頸部過度伸展，導致C5脊髓損傷，評定為AIS A級。MRI顯示因混合型后縱韌帶骨化（OPLL）導致脊髓壓迫。脊髓損傷后2天進行椎板成形術（C2-C7），手術后因氣管切開，SCIM-III評分下降。

脊髓損傷49天后，患者接受了1.02×10⁸自體間充質干細胞（MSCs）靜脈輸注。

• MSC輸注后，患者運動功能迅速改善，2周后停止使用氣管切開管，SCIM-III評分有所提升。
• 最終在MSC輸注后181天，患者的AIS評分改善至C級。

案例3：

是一名47歲男性在潛水事故中遭受C5脊髓損傷，評定為AIS A級。MRI顯示C3-C4處有牽拉性伸展損傷和脊髓高強度區域。患者未接受急性手術，AIS評分穩定在C級，臥床不起。

脊髓損傷47天后，患者接受了1.26×10⁸自體人類間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后一天，患者運動功能迅速改善，AIS評分升至D級，SCIM-III評分也迅速改善。
• 患者在輸注后第一天就能自行駕駛輪椅，之后2周內獲得行走和爬樓梯能力，8周時能獨立進食，12周時能自我導尿。
• 在最終檢查（MSC輸注后167天）時，患者能夠執行多項獨立生活任務，包括穿衣和梳洗。

案例4：

是一名57歲男性從2米高處墜落，頸部過度伸展，導致C4脊髓損傷（AIS B級）。MRI顯示頸管狹窄和C3-C4信號強度變化，無骨損傷。患者未接受急性手術治療，MSC治療前AIS評分穩定在C級，臥床不起。

脊髓損傷49天后，患者接受了1.44×10⁸自體人類間充質干細胞（MSC）注射。

• 注射后第1天，運動功能迅速改善，AIS評分提升至D級，SCIM-III評分逐漸改善。患者能夠使用輪椅參加站立訓練，兩周后能佩戴上肢矯形器進食，三周后在步態訓練器的幫助下進行行走訓練。
• MSC輸注后170天，患者能夠使用單尖拐杖行走。
• MSC輸注后209天，SCIM-III評分因自我護理能力、括約肌管理和活動能力的提高而增加到79。

案例5：

是一名23歲男性因潛水事故導致C5脊髓損傷（AIS A級）。MRI顯示C5處有壓縮性屈曲損傷和脊髓高強度區域。脊髓損傷后2天進行了后脊柱融合術（C4-C6）。手術后患者四肢癱瘓，需要氣管切開術和呼吸機，AIS評分穩定在B級，臥床不起。

脊髓損傷后54天，患者接受了1.38×10⁸自體人類間充質干細胞（MSC）輸注。

• 輸注后1周運動功能迅速改善，10天后拔除氣管切開管并縫合切口，SCIM-III評分得到改善。四周后AIS評分提升至C級。
• 輸注MSC后169天，患者能夠駕駛輪椅。
• 輸注后526天，SCIM-III評分增加到66分，自我護理能力、括約肌管理和活動能力均有所改善。

案例6：

是一名36歲男性因自行車事故導致C4脊髓損傷（AIS B級）。MRI顯示脊髓高強度區域，無骨損傷。脊髓損傷13天后進行了擴大性椎板成形術（C3-C6）。MSC輸注前評分穩定在AIS C級，患者臥床不起。

脊髓損傷53天后，患者接受了0.84×10⁸自體間充質干細胞（MSC）輸注。

• 輸注后一天，運動功能迅速改善，AIS評分提升至D級。SCIM-III評分逐漸改善，兩周后患者能在步態訓練器幫助下行走，12周后能自行導尿。
• MSC輸注后169天，患者能使用單尖拐杖行走，無需矯形器。
• 輸注后379天的期末檢查中，SCIM-III評分增至89分，自我護理能力、括約肌管理和活動能力均有所改善。

案例7：

是一名52歲男性在棒球比賽中與另一名球員相撞，導致C5脊髓損傷（AIS B級）。MRI顯示高強度區域，無骨損傷。脊髓損傷兩天后進行了椎板成形術（C3-C6）。在MSC輸注前，患者評分穩定在AIS C級，臥床不起。

脊髓損傷后46天，他接受了1.44×10⁸自體間充質干細胞（MSC）輸注。

• 一天后，運動和感覺功能迅速改善，AIS評分提升至D級。SCIM-III評分逐漸改善，患者在輸注后3周能在步態訓練器幫助下行走，12周時能自行導尿。
• MSC輸注后184天，患者能使用單尖拐杖行走，無需矯形器。
• 期末檢查（輸注后363天）時，SCIM-III評分增至84分，自我護理能力、括約肌管理和活動能力略有改善。

案例8：

是一名55歲男性從2米高處墜落，頸部過度伸展，導致C4脊髓損傷（AIS C級）。MRI顯示脊髓高強度區域，無骨損傷。未進行急性外科治療，MSC輸注前評分穩定在AIS C級，患者臥床不起。

脊髓損傷52天后，患者接受了1.04×10⁸自體間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后一天，運動功能迅速改善，AIS評分提升至D級。SCIM-III評分逐漸改善，三周后患者能在步態訓練器幫助下行走，12周后能自行導尿。
• MSC輸注后169天，患者能使用單尖拐杖行走，無需矯形器。

案例9：

一名43歲男性在滑雪時摔倒，頸部過度伸展，導致C5脊髓損傷（AIS B級）。MRI顯示頸管狹窄和脊髓高強度區域，無骨損傷。脊髓損傷一天后，患者接受了擴大椎板成形術（C3-C6）。MSC輸注前，患者AIS評分穩定在B級，臥床不起。脊髓損傷51天后，患者接受了1.06×10⁸自體間充質干細胞（MSC）輸注。

• 輸注后一天，患者運動和感覺功能迅速改善，AIS評分從B升至C。
• 18周后，AIS評分進一步改善至D級。
• 在MSC輸注后189天的最終檢查中，患者正在步態訓練器的幫助下進行行走訓練。

案例10：

是一名65歲男性在家中從梯子上摔下，頸部過度伸展，導致C4脊髓損傷（AIS A級）。MRI顯示混合型OPLL導致的脊髓壓迫和C2-C4信號強度改變。脊髓損傷后立即進行了椎板成形術（C2-C6），但四肢癱瘓未改善，需要氣管切開術和呼吸機支持。MSC輸注前，患者評分穩定在AIS A級，臥床使用呼吸機。

脊髓損傷43天后，患者接受了1.3×10⁸自體間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后一天，感覺功能迅速改善，AIS評分提升至B級，運動評分幾乎無改善。
• SCIM-III評分因呼吸功能改善而提高，三周后停止使用氣管切開管并縫合切口。
• 在MSC輸注后497天的最終檢查中，AIS評分提升至C級，運動功能有所改善（運動評分從零增至八）。SCIM-III評分增至17分，患者開始獨立呼吸無需設備，并能獨立完成兩項活動，如重新定位上身和臀部減壓。

案例11：

是一名66歲男性從挖掘機座位摔下，導致C4脊髓損傷（AIS A級）。MRI顯示C4處有壓縮性伸展損傷和脊髓高強度區域，未進行急性手術治療。由于呼吸需要氧氣和氣管插管管理，患者在發病3周后（MSC輸注前1個月）SCIM-III評分下降，臥床不起，AIS評分穩定在A級。

脊髓損傷54天后，患者接受了1.3×10⁸自體間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后，運動和感覺功能迅速改善，AIS評分在一個月后提升至B級。
• 20周后，因呼吸功能改善，SCIM-III評分提高4分。
• 在MSC輸注后476天的最終檢查中，運動功能進一步改善，SCIM-III評分增至14，氣管切開插管被移除，患者能夠在沒有幫助或設備的情況下獨立呼吸。

案例12：

是一名55歲男性在車禍中遭受C3脊髓損傷（AIS A級），原因是C4-C5關節突單側骨折，由壓縮性伸展損傷引起。MRI顯示脊髓中有高強度區域，同時伴有胸椎骨折（T4-T6），但脊髓未受壓迫。脊髓損傷16天后，患者接受了后路減壓（C4-C5）和融合（C3-C6）以及后路脊柱融合（T3-T7）。MSC輸注前，患者AIS評分穩定在A級，臥床不起。

脊髓損傷51天后，患者接受了1.54×10⁸自體間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后1周，運動和感覺功能改善。
• 10周后，AIS評分提升至B級。SCIM-III評分改善，3周后呼吸功能改善，18周后能在輔助下操作手動輪椅。
• MSC輸注168天后，患者能夠駕駛輪椅并使用iPad。

案例13：

是一名21歲男性在車禍中遭受C4脊髓損傷（AIS A級），原因是C4-C5處雙側小關節脫位，由牽拉性屈曲損傷造成。車禍后第二天進行了氣管切開術，兩天后接受了復位和后路減壓融合術，但四肢癱瘓未改善，感覺評分因脊髓水腫下降。MRI顯示從延髓到腰部脊髓廣泛高強度信號。MSC輸注前患者AIS評分穩定在A級，臥床不起并依賴呼吸機。

脊髓損傷43天后，患者接受了1.6×10⁸自體間充質干細胞（MSC）靜脈輸注。

• 輸注后3天開始感覺功能有所改善，呼吸功能逐漸改善，需要較低水平的壓力支持通氣。
• 在MSC輸注后170天的最終檢查中，患者AIS評分仍為A級，但感覺評分略有改善。

討論

本病例系列研究表明，向13名脊髓損傷（SCI）患者靜脈輸注自體骨髓來源的間充質干細胞（MSCs），這些細胞是在自體血清中擴增的，這一過程是安全且可行的。所有患者均未出現中樞神經系統腫瘤、異常細胞生長或神經功能惡化的情況。詳細的個人臨床記錄超出了一般臨床實踐指南（GCP）數據范圍，并在審議結果報告中提供。

盡管該初步研究是非盲法且無對照組的設計，但觀察到SCI患者在接受MSC輸注后幾天內即顯示出相對快速的神經功能改善趨勢。

關于神經功能早期顯著改善的具體機制尚不完全清楚。然而，動物模型的研究提示，MSCs可能通過分泌神經營養因子如腦源性神經營養因子（BDNF）來促進這種快速改善。BDNF的作用機制主要包括：修復血脊髓屏障以減輕水腫；提高三磷酸腺苷（ATP）合成效率，穩定靜息膜電位；以及影響神經元興奮性和突觸傳遞，包括鉀通道動力學的變化，使動作電位發放恢復正常。此外，急性SCI后靜脈輸注MSCs可在數天內引起腦內基因表達瞬時變化，觸發下游基因表達，進而導致早期功能改善。

結論

綜上所述，我們報告了在脊髓損傷患者中輸注自體、自體血清擴增MSC的詳細臨床記錄。我們的觀察結果支持安全性和可行性，并提供了初步數據，表明 MSC 輸注后功能迅速改善。這一系列病例強調了未來在 SCI 患者中進行大規模對照臨床研究以確定療效的重要性。

相關閱讀：想要了解更多關于干細胞治療脊髓損傷的新聞資訊請點擊這里！

參考資料：

Osamu Honmou, Toshihiko Yamashita, Tomonori Morita, Tsutomu Oshigiri, Ryosuke Hirota, Satoshi Iyama, Junji Kato, Yuichi Sasaki, Sumio Ishiai, Yoichi M. Ito, Ai Namioka, Takahiro Namioka, Masahito Nakazaki, Yuko Kataoka-Sasaki, Rie Onodera, Shinichi Oka, Masanori Sasaki, Stephen G. Waxman, Jeffery D. Kocsis,
Intravenous infusion of auto serum-expanded autologous mesenchymal stem cells in spinal cord injury patients: 13 case series,Clinical Neurology and Neurosurgery,Volume 203,2021,106565,ISSN 0303-8467,https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2021.106565.

免責說明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業觀點，不構成任何臨床診斷建議！杭吉干細胞所發布的信息不能替代醫生或藥劑師的專業建議。如有版權等疑問，請隨時聯系我。