干細(xì)胞治療帕金森病：提高人干細(xì)胞源多巴胺能神經(jīng)元存活率的兩種方法

摘要：帕金森病（PD）的干細(xì)胞替代療法雖前景廣闊，但移植后多巴胺能（DA）神經(jīng)元極低的存活率（>90%的丟失）嚴(yán)重阻礙其療效。本文聚焦于這一核心挑戰(zhàn)，綜述了近期突破性研究揭示的細(xì)胞死亡關(guān)鍵機(jī)制——TNFα-NFκB-p53信號軸，并提出了兩項(xiàng)核心解決方案：

• 1）短期使用臨床批準(zhǔn)的TNFα抑制劑（如阿達(dá)木單抗）?以阻斷該死亡通路；
• 2）利用特定細(xì)胞表面標(biāo)志物（CD49e^low/CD184^high）進(jìn)行無基因工程化的DA神經(jīng)元純化，以消除非目標(biāo)細(xì)胞帶來的風(fēng)險。

這兩大策略相輔相成，為提升移植細(xì)胞存活率、推動PD細(xì)胞療法走向安全有效的臨床轉(zhuǎn)化提供了明確路徑。

干細(xì)胞治療帕金森病：提高人干細(xì)胞源多巴胺能神經(jīng)元存活率的兩種方法

帕金森病（PD）作為第二常見的神經(jīng)退行性疾病，其核心病理特征是中腦黑質(zhì)多巴胺（DA）能神經(jīng)元的進(jìn)行性退化，導(dǎo)致運(yùn)動功能嚴(yán)重受損。現(xiàn)有藥物如左旋多巴僅能對癥治療，無法逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)程。基于人多能干細(xì)胞（hPSC，包括胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）的細(xì)胞替代療法，旨在通過移植新的DA神經(jīng)元從根本上恢復(fù)神經(jīng)環(huán)路功能，被視為極具前景的治愈性策略，并已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。

然而，該療法的轉(zhuǎn)化面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。其中最突出的是移植后DA神經(jīng)元的存活率極低，超過90%的細(xì)胞在移植后死亡，導(dǎo)致療效不穩(wěn)定且不可預(yù)測。同時，移植產(chǎn)物中混雜的非DA細(xì)胞（如血清素能神經(jīng)元）可能引發(fā)移植物誘導(dǎo)的運(yùn)動障礙等副作用。因此，如何提高移植DA神經(jīng)元的存活率并確保產(chǎn)物純度，成為領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的核心科學(xué)問題。

核心挑戰(zhàn)剖析：移植神經(jīng)元為何大量死亡？

近期研究為揭示細(xì)胞死亡機(jī)制帶來了突破。Kim等人（2024）利用體內(nèi)CRISPR-Cas9篩選技術(shù)發(fā)現(xiàn)，腫瘤抑制蛋白p53是限制移植后DA神經(jīng)元存活的關(guān)鍵因子（圖1）。這一發(fā)現(xiàn)與PD病理中p53水平升高的現(xiàn)象相吻合。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在移植早期，腫瘤壞死因子-α（TNFα）?通過激活核因子κB（NFκB）信號，進(jìn)而上調(diào)并激活p53，最終啟動DA神經(jīng)元的程序性死亡。值得注意的是，這種TNFα不僅來源于宿主免疫反應(yīng)，移植的DA神經(jīng)元自身也會表達(dá)TNFα，形成一種自我限制的“細(xì)胞自主性死亡”環(huán)路。

解決方案一：靶向死亡通路——短暫抑制TNFα信號

既然TNFα-NFκB-p53軸是導(dǎo)致死亡的關(guān)鍵通路，抑制該通路就成為提高存活率的直接策略。研究表明，在移植后關(guān)鍵窗口期，短期使用臨床已廣泛應(yīng)用的TNFα抑制劑（如阿達(dá)木單抗），能顯著提高臨床前動物模型中移植DA神經(jīng)元的存活率，并伴隨運(yùn)動功能的改善。

此策略的優(yōu)勢在于：

• 1）轉(zhuǎn)化速度快：阿達(dá)木單抗等藥物安全性已知，“老藥新用”可大幅縮短研發(fā)周期；
• 2）治療窗口明確：僅在移植前后短期給藥，即可有效阻斷早期死亡潮，避免長期免疫抑制的潛在風(fēng)險。

解決方案二：優(yōu)化移植細(xì)胞產(chǎn)品——無基因標(biāo)記的DA神經(jīng)元純化

提高存活率不僅需要“救活”細(xì)胞，還需從源頭優(yōu)化移植細(xì)胞本身。傳統(tǒng)依賴遺傳報告基因（如NURR1-GFP）的純化方法因涉及基因工程而不適于臨床。為解決此問題，研究者通過篩選鑒定出一組細(xì)胞表面標(biāo)志物組合：CD49e (低表達(dá)) 和 CD184 (高表達(dá))。利用流式細(xì)胞術(shù)分選該標(biāo)志物陽性的細(xì)胞，即可在不進(jìn)行基因改造的前提下，高效富集到高純度的、有絲分裂后的DA神經(jīng)元。

這一純化策略的意義重大：

• 1）臨床兼容性好：適用于任何hPSC/iPSC系，為自體或異體治療提供了通用方案；
• 2）提升安全性與療效：去除非目標(biāo)細(xì)胞，降低了運(yùn)動障礙等副作用風(fēng)險，并可能富集對PD治療至關(guān)重要的、易受損的A9亞型DA神經(jīng)元；
• 3）保證產(chǎn)品一致性：為標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)胞制劑生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

臨床轉(zhuǎn)化前景與綜合應(yīng)用

將上述兩大策略——圍移植期短期TNFα抑制與移植前基于表面標(biāo)志物的DA神經(jīng)元純化——相結(jié)合，構(gòu)成了一個協(xié)同增強(qiáng)的解決方案。前者為移植細(xì)胞創(chuàng)造了初始生存窗口，后者則提供了最優(yōu)化的“種子”細(xì)胞。
這一策略的價值不僅限于PD。TNFα介導(dǎo)的炎癥性死亡是許多細(xì)胞移植面臨的共性障礙，因此該方案為其他疾病的細(xì)胞治療（如視網(wǎng)膜細(xì)胞治療黃斑變性、胰島細(xì)胞治療糖尿病）提供了重要參考。此外，流行病學(xué)數(shù)據(jù)提示，長期使用TNFα抑制劑的患者PD發(fā)病率降低，暗示該策略可能對原生神經(jīng)元也有保護(hù)作用，或有利于移植物的長期整合。

未來展望與待解問題

盡管前景光明，仍有諸多問題有待探索：

首先，TNFα抑制僅解決了約30%的細(xì)胞死亡，其余死亡機(jī)制（如移植過程中的缺氧應(yīng)激）需要進(jìn)一步闡明。

其次，需要優(yōu)化TNFα抑制劑的最佳給藥方案（時機(jī)、劑量、療程）。

最后，探索將上述策略與神經(jīng)營養(yǎng)因子輸送、或與具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞（如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞）共移植等聯(lián)合方案，有望進(jìn)一步優(yōu)化移植微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)存活率的階梯式提升。

結(jié)論

綜上所述，通過精準(zhǔn)解析移植后DA神經(jīng)元死亡的核心通路（TNFα-NFκB-p53軸），并據(jù)此開發(fā)出藥理學(xué)干預(yù)與細(xì)胞產(chǎn)品工程化的雙軌策略，我們?yōu)橥黄婆两鹕「杉?xì)胞療法存活率低的瓶頸提供了清晰、可轉(zhuǎn)化的路徑。這些進(jìn)展不僅推動了PD細(xì)胞治療向臨床現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)，也為整個細(xì)胞替代治療領(lǐng)域樹立了攻克移植存活難題的典范。

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