神經(jīng)發(fā)生是神經(jīng)元產生的過程。這個過程在胎兒發(fā)育期間最為活躍，此時神經(jīng)發(fā)生負責填充正在發(fā)育的大腦。神經(jīng)干細胞 (NSC) 是自我更新的多能細胞，可分化為神經(jīng)系統(tǒng)的主要表型。這些細胞類型包括神經(jīng)元、星形膠質細胞和少突膠質細胞。神經(jīng)祖細胞 (NPC) 是干細胞分裂的后代，通常在體內經(jīng)歷有限數(shù)量的復制周期。

神經(jīng)干細胞移植在神經(jīng)退行性疾病治療和藥物開發(fā)中的作用

神經(jīng)干細胞移植在治療神經(jīng)退行性疾病中的作用機制

神經(jīng)干細胞（NSCs）作為再生醫(yī)學的重要工具，在神經(jīng)退行性疾病的治療和藥物開發(fā)中展現(xiàn)出獨特潛力。

一、神經(jīng)干細胞的核心治療機制

分化替代與神經(jīng)環(huán)路重建：NSCs可定向分化為神經(jīng)元、星形膠質細胞和少突膠質細胞，直接補充因疾病或損傷丟失的神經(jīng)細胞。例如，在帕金森病（PD）中，NSCs可分化為多巴胺能神經(jīng)元，恢復黑質-紋狀體通路功能；在阿爾茨海默病（AD）中，分化為膽堿能神經(jīng)元以改善認知功能。動物實驗顯示，移植的iPSC-NSCs在小鼠腦卒中模型中存活超過4個月，且顯著改善運動功能。

旁分泌效應與微環(huán)境調控：NSCs通過分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子（如BDNF、NGF、VEGF）和抗炎因子，發(fā)揮以下作用：

• 抑制神經(jīng)炎癥，減少膠質細胞異常增生；
• 促進血管新生，改善損傷區(qū)血供；
• 保護殘存神經(jīng)元免受氧化應激和興奮毒性損傷。
  例如，間充質干細胞（MSCs）通過旁分泌作用顯著降低AD模型小鼠的β淀粉樣蛋白沉積。

免疫調節(jié)與炎癥抑制：NSCs可調節(jié)小膠質細胞和T細胞活性，減輕神經(jīng)退行性疾病中的慢性炎癥反應。臨床研究顯示，MSCs移植治療多發(fā)性硬化癥（MS）可減少病灶數(shù)量并延緩病情進展。

激活內源性修復機制：移植的NSCs可刺激宿主內源性神經(jīng)干細胞增殖，并引導其遷移至損傷部位。例如，在脊髓損傷模型中，外源性NSCs通過分泌GDNF促進內源性神經(jīng)元再生，改善運動功能恢復。

二、在藥物開發(fā)中的關鍵作用

疾病機制研究與靶點發(fā)現(xiàn)：NSCs為解析神經(jīng)退行性疾病病理機制提供了模型。例如，華山醫(yī)院團隊利用NSCs模型發(fā)現(xiàn)帕金森病新靶點FAM171A2，該蛋白與病理性α-突觸核蛋白結合，誘導神經(jīng)元死亡。基于此靶點開發(fā)的抑制劑已進入臨床前研究5。

藥物遞送系統(tǒng)的優(yōu)化

• 組織工程支架：結合生物材料（如膠原蛋白、3D打印支架）增強NSCs存活與定向分化能力2。
• 外泌體遞送：NSCs分泌的外泌體攜帶miRNA和神經(jīng)營養(yǎng)因子，可作為無細胞治療載體，降低免疫排斥風險。

臨床試驗進展與療效驗證

• 帕金森病：2018年臨床試驗顯示，人視網(wǎng)膜色素上皮細胞移植改善PD患者癥狀，且安全性良好。
• 肌萎縮側索硬化癥（ALS）：鞘內注射自體骨髓MSCs可延緩病情進展，ALSFRS-R評分穩(wěn)定率達80%。
• 脊髓損傷：日本批準的Stemirac療法（間充質干細胞靜脈注射）使13例患者中12例運動功能提升，其中1例癱瘓患者恢復腳部活動能力。

聯(lián)合治療策略的開發(fā)

• 基因編輯技術：通過CRISPR/Cas9修飾NSCs，使其過表達神經(jīng)營養(yǎng)因子（如GDNF），增強治療效果。
• AI輔助篩選：如華山醫(yī)院利用AI預測蛋白結構并篩選小分子化合物，加速藥物開發(fā)流程。

神經(jīng)干細胞的興起

1992年，雷諾茲和韋斯首次從成年小鼠腦組織的紋狀體組織中分離出神經(jīng)干細胞，包括腦室下區(qū)，這是一個神經(jīng)源性區(qū)域。從那時起，神經(jīng)祖細胞和干細胞就從成人大腦的各個區(qū)域分離出來，包括脊髓等非神經(jīng)源性區(qū)域，以及包括人類在內的其他物種。在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，神經(jīng)祖細胞可以留在增殖的未分化細胞池中，也可以退出細胞周期并分化。過去二十年來，神經(jīng)干細胞研究和應用取得了巨大進展。

NSC 可在體外和體內進行調節(jié)，這代表著不同的商業(yè)產品機會。神經(jīng)干細胞已成為研究界的深切關注對象，因為它們有可能用于藥物發(fā)現(xiàn)和輸送應用，以及神經(jīng)毒理學評估工具。NSC 移植還代表了一種突破性的方法，可用于治療一系列慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病和急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，包括帕金森病、阿爾茨海默病和脊髓損傷等。

此外，神經(jīng)干細胞和祖細胞提供了對旨在影響腦功能或生理的藥物進行安全藥理學評估的潛力。隨著對人類細胞進行測試變得越來越可行，公司開發(fā)疾病特異性細胞檢測的潛力也越來越大。作為新型藥物輸送劑，神經(jīng)干細胞在殺死神經(jīng)膠質瘤和其他癌癥方面也顯示出希望。為了促進這些進步的研究，神經(jīng)干細胞產品和服務市場已經(jīng)出現(xiàn)了一個龐大而多樣化的市場。神經(jīng)干細胞市場的一個蓬勃發(fā)展的組成部分是研究試劑/用品市場。

神經(jīng)干細胞移植的現(xiàn)狀

盡管進入臨床試驗的成人干細胞療法數(shù)量不斷增加，但神經(jīng)干細胞療法的開發(fā)卻受到準入壁壘的影響，包括專利限制、神經(jīng)干細胞應用的復雜性以及進行昂貴臨床試驗的負擔。盡管存在這些限制，但目前仍有數(shù)十家公司正在開展利用神經(jīng)干細胞和祖細胞作為治療產品的臨床前和臨床項目。

制藥公司對神經(jīng)干細胞和祖細胞表現(xiàn)出濃厚興趣。由于神經(jīng)干細胞具有可塑性、能夠發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)的主要表型以及無限的自我更新能力，因此已被提議用于各種制藥應用，包括：

• 神經(jīng)毒性測試
• 細胞療法治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病
• 神經(jīng)組織工程與修復
• 藥物靶標驗證與測試
• 個性化醫(yī)療

制藥行業(yè)對神經(jīng)干細胞產品的利用代表了整個NSC市場中蓬勃發(fā)展的一個領域。該行業(yè)感興趣的是利用神經(jīng)干細胞來治愈自然再生能力有限的組織，包括人類大腦和脊髓。

新藥開發(fā)成本極高，而將新化合物推向市場的成功率難以預測。因此，制藥公司必須盡量減少后期產品失敗，包括候選藥物進入臨床試驗階段時可能出現(xiàn)的意外神經(jīng)毒性作用。最好盡早使用與人類高度相關的體外檢測方法測試候選藥物。由于神經(jīng)干細胞具有分化成幾乎所有主要神經(jīng)系統(tǒng)表型的潛力，因此它們是設計此類神經(jīng)篩選檢測方法的理想細胞類型。

干細胞作為神經(jīng)退行性疾病的潛在治療方法這一概念并不新鮮。盡管人們已經(jīng)探索神經(jīng)干細胞 (NSC) 治療神經(jīng)退行性疾病和神經(jīng)發(fā)育疾病已有二十多年，但最近從人類誘導多能細胞開發(fā)NSC的進展加速了人們對開發(fā)針對神經(jīng)退行性疾病的細胞療法的興趣。由于在動物模型上進行的臨床前和臨床試驗獲得了安全性和有效性結果，公司已開始使用來自不同來源的 NSC 進行人體臨床試驗。有史以來第一次，有公司開發(fā)通過直接細胞重編程來支持自體生成神經(jīng)干細胞的技術。

全球有近10億老年人患有神經(jīng)退行性疾病，目前尚無藥物可以治愈或阻止這些疾病的進展。現(xiàn)有藥物有時可以緩解癥狀，但無法治療潛在疾病，因此急需替代方法。迄今為止，研究人員已成功分離、增殖和鑒定NSC，并且有確鑿的報道稱，移植的NS 可在人腦中形成神經(jīng)發(fā)生。

神經(jīng)退行性疾病市場內的制藥公司、研究機構和初創(chuàng)公司之間的合作活動也呈現(xiàn)激增之勢。

神經(jīng)干細胞移植的未來

如今，神經(jīng)干細胞 (NSC) 研究領域不斷擴大，為治療應用和藥物創(chuàng)新提供了前所未有的機會。誘導性多能干細胞 (iPSC) 衍生的NSC、直接細胞重編程和生物工程神經(jīng)組織的進展正在加速再生醫(yī)學的潛力。同時，人工智能和高通量篩選的整合正在簡化藥物發(fā)現(xiàn)工作，使NSC成為神經(jīng)毒性測試和個性化醫(yī)療的寶貴工具。

隨著生物技術公司和制藥巨頭的投資不斷增加，以及監(jiān)管支持不斷增加，神經(jīng)干細胞療法的商業(yè)化比以往任何時候都更近了一步。盡管仍存在挑戰(zhàn)，包括監(jiān)管障礙和可擴展性問題，但NSC研究背后的勢頭預示著未來十年將是一個變革性的十年——神經(jīng)干細胞可以重新定義我們治療和理解神經(jīng)退行性疾病的方式。

總結

神經(jīng)干細胞通過多機制協(xié)同作用，為神經(jīng)退行性疾病提供了從病因干預到功能修復的全新策略。隨著組織工程、基因編輯和AI技術的融合，其臨床應用正從“替代治療”向“精準調控”演進。未來需加強跨學科合作，攻克標準化生產與長期安全性評估難題，推動NSCs療法從實驗室走向臨床普惠。

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