临床案例：干细胞疗法对脊髓损伤的相关指标有显著改善

脊髓损伤：脊髓受压或断裂后血供受阻，在此基础上受损组织的继发性炎症反应造成神经元、神经胶质细胞等功能细胞发生坏死或凋亡，持续的炎症反应和之后的胶质瘢痕过度形成是脊髓损伤神经功能难以恢复的主要原因。

背景：脊髓损伤治疗主要为改善损伤部位炎症微环境以及神经功能的再生和修复。间充质干细胞具有体外易扩增、可多向分化及抑制继发性炎症、免疫调节等特性，使得对包括脊髓损伤在内的各种难治性组织损伤性疾病进行间充质干细胞移植治疗成为一种极有潜力的细胞治疗方式。

间充质干细胞：一群来源于中胚层的具有自我更新和多向分化能力的成体干细胞，镜下呈长梭形，几乎存在于所有器官和组织中，具有体外易扩增、免疫调节及分泌细胞因子等特性，被广泛用于细胞移植治疗及生物工程研究中。

目的：简述近年来间充质干细胞治疗脊髓损伤的临床前和临床研究，并提出间充质干细胞在试验研究中面临的问题和发展方向。

间充质干细胞治疗脊髓损伤的临床前研究

近年来，间充质干细胞移植通过进行炎症反应调节及发挥间充质干细胞干性潜能诱导分化为神经功能细胞等治疗脊髓损伤取得显著进展，除此之外，间充质干细胞来源外泌体的治疗研究也备受瞩目。

间充质干细胞移植

研究应用骨髓间充质干细胞联合电针刺激脊髓损伤大鼠脊膜支传入神经纤维，使受损部位的神经营养素3合成及分泌增加，改善受损脊髓微环境，促进神经元轴突再生及其髓鞘形成，修复感觉运动神经功能。

间充质干细胞来源外泌体的应用

LI等在大鼠脊髓损伤后24h将100μg骨髓间充质干细胞来源外泌体通过尾静脉注射至大鼠体内，4d后移植组脊髓受损部位神经元数量显著增加，BBB评分明显高于对照组，证明骨髓间充质干细胞来源外泌体移植能有效恢复脊髓损伤大鼠的神经功能。

间充质干细胞改善脊髓损伤的治疗机制

间充质干细胞治疗脊髓损伤的作用机制错综复杂，研究表明NF-KB信号通路在调节炎症、免疫应激等方面发挥着重要作用。

除上述机制外，间充质干细胞还通过其他信号通路发挥作用治疗脊髓损伤，如 MAPK、TGF-β1/p-SMAD2 等通路，且有许多通路尚未被阐明，仍需进一步研究，见图2。

干细胞对脊髓损伤微环境的影响

间充质干细胞治疗脊髓损伤的临床研究

骨髓间充质干细胞

自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ/ Ⅱ期临床试验中，通过鞘内注射途径移植治疗脊髓损伤患者同时联合物理治疗，随访18个月ASIS评分显示有持续的神经功能改善，显著提高脊髓损伤患者的生活质量 ( 表1；NCT00816803)。

MENDONCA 等[1] 按照5×10^6个/cm3 将自体骨髓间充质干细胞注入14例慢性完全性脊髓损伤患者病变部位 ( 通过MRI分析来估计病变体积 )，其中7例患者从完全性损伤转变为不完全性损伤，且运动和感觉、临床疼痛和尿动力学方面都有不同程度的改善，AISA评分从A级提高到B级或C级。

DAI 等[2] 选择 40 例慢性完全性颈髓损伤患者进行研究 ( 治疗组与对照组各 20 例 )，将 25 μL 细胞悬液 (8×1011 L-1) 分次缓慢注射到治疗组患者损伤脊髓与正常脊髓交界处，随访6个月治疗组中10例患者在运动、轻触、针刺感觉、残余尿量等方面均有明显改善，9例患者AISA评分由A级改善为B级，神经生理学检查与临床观察一致，而对照组上述神经功能均无改善，证实骨髓间充质干细胞移植能有效恢复慢性完全性颈椎脊髓损伤患者的神经功能障碍。

表1

脐带间充质干细胞

刘静等[3] 对35例脊髓损伤患者 (25例不完全性损伤，10例完全损伤 ) 进 行脐带间充质干细胞移植，将10mL的脐带间充质干细胞 (1×10^6个/kg) 注入蛛网膜下腔，25 例不完全性脊髓损伤患者中22例感觉和运动能力评分明显提高，10 例完全性脊髓损伤患者治疗无改善，证明鞘内注射人脐带间充质干细胞的安全性，并可改善部分不完全性脊髓损伤患者的神经功能。

YAO 等[4] 对25例脊髓损伤时间超过6个月的患者进行了人脐带间充质干细胞静脉注射和鞘内注射移植，剂量为4mL人脐带间充质干细胞 [ 共含 (1-3)×10^7 个 ]，术后随访12个月,4例患者ASIA评分提高,7例患者痉挛减少,8例患者自主神经功能改善，9例患者体感诱发电位潜伏期缩短,证实人脐带间充质干细胞治疗慢性创伤性脊髓损伤患者的安全性和有效性。

张陆等[5] 对50例急性脊髓损伤患者进行人脐带间充质干细胞鞘内注射，伤后72 h 内进行首次注射，每次细胞注射量为 (3.0-4.0)×10^7 个，4-6次为1个疗程，术后随访显示移植组的ASIA运动评分与感觉评分均明显提升且高于对照组，提示人脐带间充质干细胞可促进急性脊髓损伤患者神经功能恢复。

脂肪间充质干细胞

RA等[6] 对8例脊髓损伤患者进行剂量为4×10^8个自体脂肪间充质干细胞的静脉移植治疗，患者运动能力评分、感觉评分以及自我护理、括约肌管理评分均有不同程度的提高，证实自体脂肪间充质干细胞静脉移植的安全性和初步的有效性。

HUR等 [7] 分3次 ( 每次间隔1个月 ) 对14例脊髓损伤患者鞘内注射9×10^7个自体脂肪间充质干细胞，在8个月的随访中5例患者的ASIA运动评分得到改善，2例患者自主性肛门收缩功能改善。1例患者自随访期以来感觉功能一直表现出持续的恢复。此外有1例患者移植后双侧正中神经短潜伏期体感诱发电位趋于正常，提示正中神经功能改善。

间充质干细胞的临床应用潜力逐渐凸显，截至2020- 02-22，全球已有31个间充质干细胞治疗脊髓损伤项目在美国NIH临床研究数据库注册 ( 表1)。

研究显示，间充质干细胞还可直接或诱导分化为神经元、神经胶质细胞等功能细胞，促进轴突和神经纤维生长，减少脊髓空洞的形成。

①不同来源的间充质干细胞在动物模型及临床试验中可发挥抗炎、诱导轴突及神经元再生的作用，有效改善受损部位的神经功能；

②间充质干细胞来源外泌体在脊髓损伤动物模型中表现出免疫调节、促血管新生等作用；

结论与展望

上述临床研究所采取的神经功能恢复结果评定各不相同，后续的研究在评估临床疗效时应全面、系统、合理地选择测定方案，真实正确地反映间充质干细胞的安全性和临床疗效。

相信随着干细胞及其相关产品研究的不断深入、临床应用管理的不断完善，干细胞应用定能朝着更加规范、 安全、有效的方向健康发展，间充质干细胞治疗脊髓损伤的 临床应用必将获得突破，并造福广大脊髓损伤患者。

参考

【1】：MENDONA MV, LAROCCA TF, DE FREITAS SOUZA BS, et al. Safety and neurological assessments after autologous transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells in subjects with chronic spinal cord injury. Stem Cell Res Ther. 2014;5(6):126.

【2】：DAI G, LIU X, ZHANG Z, et al. Transplantation of autologous bone marrow mesenchymal stem cells in the treatment of complete and chronic cervical spinal cord injury. Brain Res. 2013;1533:73-79.

【3】：刘静 , 韩冬梅 , 薛梅 , 等 . 脐带间充质干细胞鞘内注射治疗脊髓损伤的 长期临床观察 [J]. 组织工程与重建外科 ,2017,13(6): 313-317.

【4】：YAO L, HE C, ZHAO Y, et al. Human umbilical cord blood stem cell transplantation for the treatment of chronic spinal cord injury: Electrophysiological changes and long-term efficacy. Neural Regen Res. 2013;8(5):397-403.

【5】：张陆 , 刘志昂 , 姜岩 , 等 . 脐带间充质干细胞移植治疗急性脊髓损伤的临床价值 [J]. 中国脊柱脊髓杂志 ,2019,29(3):254-260.

【6】：RA JC, SHIN IS, KIM SH, et al. Safety of intravenous infusion of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in animals and humans. Stem Cells Dev. 2011;20(8):1297-1308.

【7】：HUR JW, CHO TH, PARK DH, et al. Intrathecal transplantation of autologous adipose-derived mesenchymal stem cells for treating spinal cord injury: A human trial. J Spinal Cord Med. 2016;39(6):655-664.

【8】：AMR SM, GOUDA A, KOPTAN WT, et al. Bridging defects in chronic spinal cord injury using peripheral nerve grafts combined with a chitosan-laminin scaffold and enhancing regeneration through them by co-transplantation with bone-marrow-derived mesenchymal stem cells: case series of 14 patients. J Spinal Cord Med. 2014;37(1):54-71.

【9】：ZHAO Y, TANG F, XIAO Z, et al. Clinical Study of NeuroRegen Scaffold Combined With Human Mesenchymal Stem Cells for the Repair of Chronic Complete Spinal Cord Injury. Cell Transplant. 2017;26(5):891-900.

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