日前,據媒體報道,我國科研人員利用新技術開發出一種新策略,可將移植后中腦多巴胺能神經元比例從10%的國際平均水平提高到80%,為干細胞治療帕金森病帶來新希望。
該研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心科研團隊完成。研究成果以封面論文形式發表于國際期刊《細胞·干細胞》上。
據研究人員介紹,多巴胺在大腦里像信使一樣,幫助傳遞信息。多巴胺系統出現障礙,與罹患帕金森病等密切相關。而導致帕金森病的主要原因是中腦黑質多巴胺能神經元發生了退行性改變,造成紋狀體多巴胺分泌不足,進而引起震顫等運動功能障礙。
目前,細胞替代療法在治療帕金森病等神經退行性疾病方面最具潛力。研究人員解析了大腦內多巴胺能神經細胞分化過程,發現和鑒定了一種可特異性表現多巴胺能神經前體細胞的表面標記分子,并在此基礎上開發了目的細胞高度富集的供體細胞藥物制備新策略。該策略可將移植后中腦多巴胺能神經元比例從10%的國際平均水平提高到80%。
據了解,這一研究成果可促使更安全有效的帕金森病細胞替代療法向臨床轉化邁出重要一步。
一.什么是帕金森病?
帕金森(PD)是以中腦多巴胺袖經元大量死亡,導致紋狀體中多巴胺含量顯著減少為病理特征,最終表現為靜止性震顫、運動徐緩、肌肉僵直和姿勢步態障礙等運動癥狀和睡眠剝奪、癡呆等精神癥狀的老年退行性疾病。
在發病率上,帕金森病是僅次于阿爾茲海默癥的第二大神經退行性疾病,65歲以上的老年人的發病率大于2%。全世界帕金森病患者有1000多萬,其中我國就多達300萬,而且以每年10萬新發病例的速度增長,嚴重影響到人們的身心健康并給社會造成沉重負擔。
二.帕金森治療現狀?
目前臨床治療PD的主要方法為藥物和手術。
藥物主要是通過提高腦內紋狀體的多巴胺(DA)水平來達到治療的作用。早期多巴胺能藥物能夠很好地控制PD癥狀,但隨著時間的推移,由于非生理性DA濃度的波動以及多巴胺能藥物出現的脫靶效應,使得此類藥物逐漸失去療效,同時會產生較多副作用,包括神經精神癥狀和運動障礙。
外科手術治療較常用的方法是深部腦刺激(DBS)。手術向腦內植入微細電極并連接神經刺激器,通過電刺激相關核團以改善患者運動障礙。
然而DBS手術具有不可忽視的局限性:
a.手術治療費用比較高
b.適用范圍有限,較適用于PD晚期且無癡呆癥的患者
c.手術副作用較大,比如可能導致永久性認知障礙
上述兩種治療方法僅能緩解PD癥狀,不能替代或再生腦內丟失的神經元。
三.干細胞能治療帕金森嗎?
干細胞治療是目前針對帕金森疾病最有前景的治療方法之一。
干細胞是一類具有自我更新能力和高度分化潛能的細胞,可在一定的條件下向神經膠質細胞、多巴胺能神經元細胞、神經細胞等方向分化。
干細胞對于神經損傷的作用原理,具體可以分為以下幾點:
1.分泌多種神經細胞活性生長因子和營養因子,促進神經細胞再生與功能重建
2.刺激內源神經干細胞再生
3.調節免疫細胞到達病理部位的數量,起到抗炎和保護作用
4.分泌不同水平的細胞因子相互影響,抗炎癥反應
5.分泌豐富的血管生成因子,促進病變部位血管生成,為組織修復提供基礎
四.干細胞療法效果如何?
在干細胞治療帕金森領域,被寄予厚望的在研產品之一為ISC-hpNSC 細胞療法。該療法的臨床試驗進展多次被國內外媒體報道。美國神經病學會會刊發布了臨床評估結果:全球首個多能干細胞治療帕金森中期結果表明,ISC-hpNSC移植是安全的,耐受性良好,并且具有受益于患者的潛力。
Part.1 干細胞藥物ISC-hpNSC臨床結果積極
人類孤雌生殖神經干細胞(ISC-hpNSC)是一種細胞治療藥物,不僅可以分化成多巴胺神經元,還可以釋放大腦保護劑,為治療帕金森病提供新的方法。
ISC-hpNSC通過提供腦源性神經營養因子、免疫調節以及提供替代細胞來改善帕金森癥狀。臨床前研究表明,臨床級ISC-hpNSC移植是安全的,可以改善帕金森動物模型的運動癥狀,增加多巴胺水平、神經支配以及多巴胺能神經元的數量。
ISC-hpNSC 細胞療法:一次性移植ISC-hpNSC至帕金森患者大腦中,可以取代已經死亡或者瀕臨死亡的多巴胺能神經元,并且能夠保護剩余神經元,減輕疾病癥狀以及防止疾病進一步惡化。
Part.2 干細胞治療帕金森國內臨床進展
目前,國內也有正在開展的干細胞治療帕金森相關臨床試驗。經過多年不懈努力,昆明理工大學李天晴、季維智團隊在帕金森疾病治療方法上取得重要突破!
該團隊開發出了用于PD治療的可持久穩定分泌DA的基因工程化間充質干細胞,移植到大鼠和猴帕金森模型后,通過恢復紋狀體多巴胺水平,所有的帕金森疾病動物快速(2周左右)恢復其運動和非運動障礙缺陷。
通過1次移植,長達5年結果的評價證明了該方法治療帕金森疾病的安全性和有效性,為帕金森疾病治療提供了重要的新策略。
隨著干細胞技術的迅速發展,已經有大量研究證明了干細胞療法在治療帕金森病上的有效性。然而,干細胞治療PD及至廣泛地臨床應用仍需要較長時間的試驗與觀察。
希望隨著科學研究與醫療技術的不斷發展與進步,干細胞能真正廣泛應用于臨床為帕金森患者解除病痛、告別顫抖,再也不必害“帕”。
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