全球每年約有25-50萬人遭受脊髓損傷,干細胞治療為這一毀滅性損傷帶來了新的希望。
《Nature》報道:干細胞治療創傷性脊髓損傷I期臨床試驗啟動 | 最新進展
近日,梅奧診所神經信息學實驗室(Neuro-Informatics Laboratory, Mayo Clinic)研究人員在《自然·通訊》(Nature Communications)發表了一項開創性I期臨床試驗結果,評估了脂肪組織來源的間充質干細胞(AD-MSCs)治療創傷性脊髓損傷(SCI)患者的安全性、可行性和初步生物學效應。
該研究為晚期脊髓損傷患者提供了新的治療方向,標志著再生醫學在這一領域的重大進展。

01 全球脊髓損傷現狀與治療挑戰
脊髓損傷是一種毀滅性的神經系統創傷,常導致永久性殘疾和功能障礙。全球范圍內,脊髓損傷的發病率呈上升趨勢,患者不僅面臨運動感覺功能障礙,還常伴有慢性疼痛、自主神經功能紊亂等嚴重并發癥。
傳統治療方法主要集中在急性期穩定脊柱結構和預防繼發性損傷,但對于神經功能恢復效果有限。細胞治療作為再生醫學的重要組成部分,為脊髓損傷修復提供了新策略。
間充質干細胞因其多重修復機制(包括免疫調節、神經營養因子分泌和軸突再生促進)成為最具前景的治療選擇之一。脂肪組織來源的MSCs因其獲取便捷、擴增能力強等優點,成為研究熱點。
02 研究設計與患者特征
該試驗已在ClinicalTrials.gov注冊,共納入了10名SCI患者(8名男性,2名女性),平均年齡34.6歲。其中6名患者有頸部損傷,4名患者有胸部損傷,受傷的平均持續時間為11個月,AD-MSCs治療前,5名患者被歸類為AIS-A級,2名患者為AIS-B級,3名患者為AIS-C級。

03 治療方法與細胞制備
所有患者在獲得當地倫理委員會批準和知情同意后,接受脂肪采集手術。從脂肪組織中分離并擴增AD-MSCs,最終制備成1億個細胞的懸液用于治療。
注射方法采用鞘內給藥途徑,直接將細胞輸送至腦脊液中,使干細胞能夠最大程度地接近損傷部位(圖6)。
該劑量方案是基于先前一項鞘內注射AD-MSCs治療肌萎縮側索硬化癥(ALS)的劑量遞增試驗確定的,已顯示出良好的安全性特征。
04 安全性結果:未見嚴重不良事件
在治療和隨訪期間,未報告任何嚴重不良事件,血液和腦脊液檢查也未發現臨床異常。
輕度不良事件包括:
- 8名患者在早期隨訪期間出現輕度頭痛
- 9名患者出現肌肉骨骼疼痛癥狀(背痛、髖部疼痛、尾骨疼痛或腿部疼痛)
所有疼痛癥狀均在使用非處方藥后完全緩解,表明AD-MSCs鞘內注射具有良好的安全性和耐受性。
結果:①安全性和不良事件:術后有8名患者在早期隨訪期間出現輕度頭痛,9名出現肌肉骨骼疼痛癥狀,包括背痛(2名患者)、全身髖部疼痛(3名患者)、尾骨疼痛或酸痛(3名患者)和腿部疼痛(1名患者),使用非處方藥后,完全解決了疼痛癥狀。研究期間未觀察到嚴重不良事件,血液和腦脊液檢查也未發現異常。

05 神經功能改善:AIS分級變化
在整個隨訪期間,7名患者表現出治療后AIS等級的改善,圖2突出顯示了受傷、入組、注射和隨訪時AIS的等級變化。此外,還觀察到7名患者的運動和感覺功能至少在一個水平上有所改善,2名患者的感覺功能至少在一個水平上有所改善。

06 腦脊液參數與MRI變化
治療后腦脊液分析顯示:
- 腦脊液蛋白從基線中位數45mg/dL上升至46.5mg/dL
- 腦脊液有核細胞從基線2個細胞/μL增加至2周后的9.5個細胞/μL
- 腦脊液葡萄糖從基線52mg/dL下降至46.5mg/dL
MRI影像學評估發現:
- 10名患者中有8名檢測到不同程度的馬尾增厚、結塊或結節性增強
- 圖1顯示了患者6在輸注前和隨訪時的MRI對比,L4-S1水平上顯示出馬尾神經根結塊輕度增加
這些變化可能反映了細胞植入后的生物學反應,其臨床意義需進一步研究。
④MRI變化:術后觀察到,10名患者中有8名檢測到不同程度的馬尾增厚、結塊或結節性增強的證據。圖1顯示了患者6在輸注前和隨訪時的MRI,他的L4-S1水平上顯示出馬尾神經根結塊輕度增加。
07 研究意義與未來方向
該I期臨床試驗表明,鞘內注射AD-MSCs治療創傷性脊髓損傷具有良好的安全性和耐受性,70%的患者表現出神經功能改善趨勢。
然而,由于本研究樣本量較小且缺乏對照組,結果解讀需謹慎。未來需要更大規模的隨機對照試驗,采用多種臨床評估工具和生活質量測量,進一步驗證AD-MSCs促進脊髓損傷晚期神經功能恢復的潛力。
研究人員特別強調,下一步研究將關注:
- 最佳細胞劑量和注射時機
- 多次治療是否能夠增強效果
- 哪種損傷類型和嚴重程度的患者最可能獲益
總 結:該試驗在治療和隨訪期間,沒有報告嚴重的不良事件,7名患者經歷了運動和/或感覺的改善,表明AD-MSCs在治療創傷性SCI患者中具有良好的安全性和耐受性。
由于缺乏對照,未來仍需采用各種臨床測量工具和生活質量測量進行更大規模的隨機對照試驗,以研究AD-MSCs治療SCI晚期神經功能恢復的潛在益處。
參考資料:
Mohamad Bydon, Wenchun Qu,Moinuddin,Christine L. Hunt,Kristin L. Garlanger,Ronald K. Reeves, Anthony J. Windebank,Kristin D. Zhao,Ryan Jarrah,Brandon C. Trammell,Sally El Sammak,Giorgos D,Michalopoulos,Konstantinos Katsos,Stephen P. Graepel,Kimberly L. Seidel-Miller,Lisa A. Beck,Ruple S. Laughlin,Allan B. Dietz. Intrathecal delivery of adipose-derived mesenchymal stem cells in traumatic spinal cord injury: Phase I trial.https://doi.org/10.1038/s41467-024-46259-y.
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