近日，根據(jù)四川日報報道[1]，四川大學華西醫(yī)院的臨床研究課題完成了3例脊髓損傷的干細胞治療。今年6月，1名脊髓受傷導致全身癱瘓的中年男士，成為首批在華西醫(yī)院接受臨床治療的患者。按照治療計劃，華西醫(yī)院脊柱外科主任劉浩會給該患者注射4次干細胞，每兩次注射間隔一個月的時間。

圖片：四川日報

據(jù)悉，這一課題組由中山大學附屬第三醫(yī)院、四川大學華西醫(yī)院和上海東方醫(yī)院聯(lián)合成立。在中山大學附屬第三醫(yī)院的臨床研究中，一名長期坐輪椅的截癱患者經(jīng)過3次干細胞注射治療后，已經(jīng)站立起來。

近年來，關(guān)于干細胞治療脊髓損傷的研究報道相繼發(fā)布，也激發(fā)了人們對其更大的關(guān)注。那么干細胞是如何幫助脊髓損傷進行修復的呢？

干細胞可直接分化為神經(jīng)樣細胞

干細胞是一類具有多向分化潛能的細胞，通過特定的誘導，可以分化為各種類型的細胞和組織。同樣的，當干細胞到達損傷脊髓部位時，受到相應(yīng)細胞因子等分子的刺激，可以向神經(jīng)樣干細胞分化，從而實現(xiàn)脊髓的再生。在動物模型中[3]，脊髓損傷后移植的神經(jīng)元祖細胞促進了突觸形成或軸突延長。

圖片來自文獻[3]

干細胞的抗炎和免疫調(diào)節(jié)能力

脊髓發(fā)生損傷后，血—脊髓屏障被破壞，原來無法通過該屏障的細胞，如T細胞、巨噬細胞、小膠質(zhì)細胞和中性粒細胞等浸潤和侵入神經(jīng)元組織，導致免疫反應(yīng)以及炎癥反應(yīng)的發(fā)生。

干細胞的免疫調(diào)節(jié)能力得益于其表面的主要織相容性復合物I（MHC—I）的表達，從而防止T細胞識別和誘導宿主免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞能夠抑制 T 細胞的增殖、激活和分化[4]。

此外，干細胞可以通過分泌抗炎分子與抑制炎癥因子控制損傷脊髓部位的炎癥反應(yīng)。

圖片來自文獻[2]

干細胞的神經(jīng)保護作用

研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞可分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子，如腦源性生長因子(BDNF)、膠質(zhì)源性生長因子(GDNF)、神經(jīng)生長因子(NGF)和堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)等?[5]；通過這些營養(yǎng)因子，間充質(zhì)干細胞一方面可以防止神經(jīng)變性和凋亡，另一方面可以支持神經(jīng)發(fā)生、軸突生長、髓鞘再形成和細胞代謝。

負載干細胞的新型材料對脊髓損傷的修復作用

由于技術(shù)的進步，研究人員開始研究生物材料，目的是促進組織修復，提高干細胞存活率，并支持其功能。這種策略可以使用生物材料作為載體，從而確保干細胞的輸送，或者作為支架為組織再生提供結(jié)構(gòu)支持。

有研究團隊使用裝載有干細胞的支架平板，移植到脊髓損傷動物模型中后，觀察到能夠減少急性期的神經(jīng)炎癥，支持突觸可塑性以及軸突生長[6]。

圖片來自文獻[2]

2015年，世界首例神經(jīng)再生膠原支架結(jié)合骨髓單個核細胞（含有間充質(zhì)干細胞）移植治療脊髓損傷的臨床研究誕生，這是我國中科院遺產(chǎn)所戴建武團隊開展的研究，他們先后在3家臨床醫(yī)院進行了5例脊髓損傷修復手術(shù)，安全性得到肯定。

干細胞治療取得療效，但仍需更大突破

脊髓損傷(SCI)是一個不可估量的公共健康問題，每年每百萬人中有40-80人發(fā)生。然而，目前尚無有效治療手段，給患者，家庭以及社會造成沉重負擔。最近幾年，干細胞療法被認為是脊髓損傷治療的新希望，已經(jīng)在眾多臨床前及臨床研究中展示出極大潛力。

臨床前研究已經(jīng)證明[7]，干細胞能夠改善運動功能、恢復軀體的感知。人體臨床研究也顯示了干細胞在頸椎脊髓損傷患者中的療效，幫助患者改善肢體功能[8]。

多名但正如華西醫(yī)院脊柱外科主任劉浩所說的一樣”在沒有獲得足夠多的樣本前，還不能樂觀地認為，干細胞能夠治療損傷的脊髓”[1]。因此，未來仍然需要開展更大規(guī)模的，涉及更多受試者的臨床試驗以評估干細胞治療脊髓損傷的安全性與有效性。

參考文獻：

[1] 四川日報.2021年8月12日. https://sichuan.scol.com.cn/ggxw/202108/58243915.html

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【3】Lu P, Wang Y, Graham L, McHale K, Gao M, Wu D, Brock J, Blesch A, Rosenzweig ES, Havton LA, Zheng B, Conner JM, Marsala M, Tuszynski MH. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 2012 Sep 14;150(6):1264-73.

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【4】Lu P, Wang Y, Graham L, McHale K, Gao M, Wu D, Brock J, Blesch A, Rosenzweig ES, Havton LA, Zheng B, Conner JM, Marsala M, Tuszynski MH. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 2012 Sep 14;150(6):1264-73.

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【5】Boido M, Piras A, Valsecchi V, Spigolon G, Mareschi K, Ferrero I, Vizzini A, Temi S, Mazzini L, Fagioli F, Vercelli A. Human mesenchymal stromal cell transplantation modulates neuroinflammatory milieu in a mouse model of amyotrophic lateral?sclerosis. Cytotherapy. 2014 Aug;16(8):1059-72.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24794182/

【6】Tetzlaff W, Okon EB, Karimi-Abdolrezaee S, Hill CE, Sparling JS, Plemel JR, Plunet WT, Tsai EC, Baptiste D, Smithson LJ, Kawaja MD, Fehlings MG, Kwon BK. A systematic review of cellular transplantation therapies for spinal cord injury. J Neurotrauma. 2011 Aug;28(8):1611-82.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20146557/

【7】Zurita M, Vaquero J, Bonilla C, Santos M, De Haro J, Oya S, Aguayo C. Functional recovery of chronic paraplegic pigs after autologous transplantation of bone marrow stromal cells. Transplantation. 2008 Sep 27;86(6):845-53.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18813110/

【8】Jeon S.R., Park J.H., Lee J.H., Kim D.Y., Kim H.S., Sung I.Y., Choi G.H., Geon M.H., Kim G.G. Treatment of spinal cord injury with bone marrow-derived, cultured autologous mesenchymal stem cells.?Tissue Eng. Regen. Med.?2010;7:316–322.?