全球每年有超過5000萬人遭受創傷性腦損傷(TBI)的困擾,干細胞治療為這一致命性疾病帶來了新的希望。
干細胞治療創傷性腦損傷:安全可行嗎?近10年臨床研究案例盤點
近日,Masih Saboori等研究團隊在ELSEVIER旗下《Clinical Neurology and Neurosurgery》期刊發表了一篇系統性綜述,全面回顧了近10年利用干細胞治療TBI的臨床試驗案例。該分析涵蓋了11項研究、402名受試者的數據,為干細胞治療TBI的安全性和有效性提供了迄今為止最全面的證據支持。
創傷性腦損傷是由外部物理力量對大腦造成的損傷,可能導致永久性或暫時性神經損傷,引發嚴重的身體、認知和情感障礙。全球每年有約5000萬患者受到TBI困擾,它不僅導致高死亡率,更是造成長期殘疾的主要原因之一。

01 TBI的疾病負擔與治療挑戰
TBI根據病理生理學分為兩個階段:第一階段是機械損傷,發生在外力暴露時;第二階段在創傷事件發生后幾小時內開始,是一系列分子和細胞事件,導致腦組織進一步損傷(包括炎癥、壞死和細胞死亡)。
2016年全球數據顯示,急性TBI發病率近2700萬例,而腦外傷引起的慢性并發癥高達5550萬例。TBI嚴重影響患者生活質量,給醫療保健系統帶來巨大負擔。
傳統觀點認為中樞神經系統無法再生或損傷后不會自我更新,但干細胞和神經再生的相關研究逐漸改變了這一觀點。在TBI患者中,神經功能的恢復主要取決于完整神經元的代償以及神經干細胞的分化和遷移。
02 干細胞治療創傷性腦損傷的潛力與機制
干細胞治療TBI展現出多方面潛力:
多向分化潛力:間充質干細胞(MSCs)能分化為多種細胞類型,包括神經元和膠質細胞,為受損組織提供直接的細胞補充和再生支持,促進神經結構的重建。
免疫調節能力:它們具有低免疫原性,不易引起宿主排斥反應,并能有效抑制炎癥反應,減少神經細胞死亡,并抑制神經膠質瘢痕形成。
旁分泌效應:MSC分泌多種生物活性分子,如神經營養因子、細胞因子和外泌體。這些外泌體攜帶著mRNA、miRNA等物質,能促進血管生成,抑制細胞凋亡,減少神經膠質瘢痕形成,并刺激軸突再生。

多年來,人們一直認為中樞神經系統無法再生或損傷后不會自我更新,而干細胞和神經再生的相關研究逐漸改變了這一觀點。在TBI患者中,神經功能的恢復主要取決于完整神經元的代償以及神經干細胞的分化和遷移。因此,干細胞療法可能是促進TBI患者神經功能恢復一種有前途且新穎的方法。
03 近10年臨床研究概況
Saboori等人的綜述通過檢索Cochrane圖書館、Web of Science、SCOPUS、PubMed和Google Scholar等數據庫,最終納入11項符合標準的研究(2013年1月-2023年6月發表),總樣本量為402名受試者(249個干細胞移植病例和153個對照受試者),年齡范圍2-75歲,以中青年群體為主(圖1)。

所有納入研究均未報告嚴重不良事件,移植后臨床、放射學或生化標志物均得到不同程度改善。
04 臨床試驗中使用的干細胞類型
再生醫學使用的不同細胞類型中,一些細胞類型(例如間充質干細胞)被廣泛使用,因為它們易獲得、易處理和易管理,不良事件和倫理問題幾乎沒有,且在臨床前或臨床研究中提供了更好結果。

綜述中發現最常用的細胞類型是:
- 改良的骨髓間充質干細胞:1項研究應用了同種異體修飾的BM-MSCs
- 骨髓單核細胞(BMMNCs):7項研究應用了自體BMMNCs
- 臍帶間充質干細胞(UC-MSCs):2項研究應用了同種異體UC-MSCs
- 神經干細胞(NSCs):1項研究應用了自體NSCs
05 治療策略:移植途徑與細胞數量
目前干細胞移植常用的方式包括:鞘內、靜脈內、動脈內和病灶內。該綜述中有5項研究采用了鞘內移植;3項研究采用了靜脈注射;1項研究采用了鞘內移植+靜脈給藥;1項研究采用病灶內給藥;1項研究采用了動脈(頸動脈)+靜脈內給藥。

關于移植細胞數量,結果并不一致,其中最少細胞數為2*106/kg,最多細胞數為46*106/kg。在11項研究中,移植1次細胞的有6項,移植2-4次細胞的有5項(表2)。
06 臨床療效與功能改善
多項臨床研究和案例報告表明,干細胞治療腦外傷具有顯著的效果。
一項針對6名TBI患者的研究發現,接受臍帶間充質干細胞移植后,患者多個方面獲得改善:
- FIM量表評分:6名患者的運動和認知評分均顯著增加,其中認知評分在術后1個月后提升明顯
- MAS評分:6名患者兩側評分均顯著下降,表明肌肉痙攣得到緩解
- MRC評分:6名患者肌肉力量量表評分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增強
- KPS評分:顯著提高,表明患者生活質量得到改善
該研究采用三種途徑(鞘內、靜脈內、肌肉內)和多次UC-MSCs移植,可靶向所需區域,與其他研究中單一靜脈移植相比,這種聯合方法更具優勢。
06 臨床療效與功能改善
多項臨床研究和案例報告表明,干細胞治療腦外傷具有顯著的效果。
一項針對6名TBI患者的研究發現,接受臍帶間充質干細胞移植后,患者多個方面獲得改善:
- FIM量表評分:6名患者的運動和認知評分均顯著增加,其中認知評分在術后1個月后提升明顯
- MAS評分:6名患者兩側評分均顯著下降,表明肌肉痙攣得到緩解
- MRC評分:6名患者肌肉力量量表評分左右值均普遍增加,反映出患者肌肉力量增強
- KPS評分:顯著提高,表明患者生活質量得到改善
該研究采用三種途徑(鞘內、靜脈內、肌肉內)和多次UC-MSCs移植,可靶向所需區域,與其他研究中單一靜脈移植相比,這種聯合方法更具優勢,詳細數據見表3。

總 結:干細胞治療創傷性腦損傷已從理論探索逐步走向臨床實踐。近10年臨床研究表明,這一療法安全性良好,未見嚴重不良事件報告,且在改善神經功能方面展現出顯著潛力。
隨著更大規模、設計更嚴謹的臨床試驗開展,以及干細胞技術的不斷創新,相信干細胞治療將為TBI患者帶來新的康復希望。
參考資料:
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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