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DOPA-MSCs治疗帕金森模型一个月起效,5年维持稳定疗效

2023-02-23 16:43   茵冠生物

相信随着科学研究与医疗技术的不断发展与进步,基于干细胞的精准医疗方法将为帕金森患者带来真正的痊愈希望。

帕金森病是继肿瘤、心脑血管病之后中老年健康的“第三杀手”,其发病率和死亡率都非常高,6年内的死亡率高达66%。帕金森病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡,导致纹状体多巴胺分泌减少。因此增加纹状体中的多巴胺浓度是帕金森病最有效的治疗策略。

当前临床上采用的药物治疗方法,主要是口服L-左旋多巴胺,以增加纹状体中的多巴胺浓度。但口服该物质几乎有99%都会在血液系统里代谢掉,只有约1%能进入大脑发挥作用。这样的药物不仅利用率低,长期使用还容易导致一系列副作用,如运动障碍认知障碍睡眠障碍等。

近年来,细胞移植治疗和基因治疗在帕金森病治疗中的作用越来越受到关注。有研究者认为,与拟多巴胺类药物相比,细胞移植治疗和基因治疗可通过改善多巴胺能神经元信号转导或脑组织多巴胺回路提供更持续的治疗。

近期,昆明理工大学灵长类转化医学研究院李天晴、季维智院士团队充分结合细胞移植治疗和基因治疗的独特特性,在长达8年的时间内开发出用于帕金森病治疗的可持久稳定分泌多巴胺的基因工程化间充质干细胞(DOPA-MSCs)。相关研究论文发表于帕金森病领域的知名刊物《npj Parkinson's Disease》上。审稿人给予了较高评价,认为“该文章是对帕金森病细胞治疗领域的重要贡献”。

帕金森病基因治疗和细胞移植治疗进展

通过病毒载体(如慢病毒、AAV病毒)传递多巴胺合成的关键基因的基因疗法是治疗PD的一种潜在临床方法,但该方法目前仍面临着许多障碍。例如,难以精确地评估和控制纹状体中的哪些细胞或多少细胞可以被传递的病毒成功感染;病毒直接作为递送工具是否会引发重要的安全问题。

移植间充质干细胞或干细胞分化的多巴胺神经元/神经前体细胞是治疗帕金森病的另一种潜在临床方法,该方法在我国已开展至临床试验阶段。

邱云等经颈动脉注射人脐带间充质干细胞治疗8例PD患者,结果表明,患者的日常生活动和运动症状得到明显改善。

季兴等对38例PD患者行蛛网膜下腔注射人脐带间充质干细胞,1个月后所有患者的UPDRS评分均显著改善,随访期间未出现不良免疫反应。

以上临床研究均表明间充质干细胞移植对治疗帕金森病具有一定的疗效。

间充质干细胞具有自我更新、多向分化、低免疫原性等特点,基于这些特性,让其具有了更广阔的应用价值。目前学界认为移植间充质干细胞后,细胞能自动归巢到局部损伤部位,通过神经营养、细胞替代、免疫调节等机制促进神经功能的恢复。

尽管间充质干细胞治疗帕金森病的应用价值已经逐渐得到肯定,但细胞移植治疗在正式应用于临床之前,同样还有一些问题值得关注:包括如何保证干细胞在体内的生存率,如何提高干细胞整合到宿主神经回路的效率等。

基因工程化间充质干细胞为帕金森治疗带来曙光

2014年,李天晴团队将细胞移植治疗和基因治疗相结合,把3个特定基因:TH、GCH和AADC,引入人脐带衍生的间充质干细胞(MSCs)中,得到了具有稳定多巴胺合成能力的间充质干细胞(DOPA-MSCs)。

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间充质干细胞(MSCs)与多巴-间充质干细胞(DOPA-MSCs)的形态特征

经过大量的安全性评估工作后,他们先把这种基因工程化间充质干细胞注射进患有帕金森病的大鼠体内。一两周之后,这些大鼠的症状就得到了显著缓解。

这个现象让研究团队非常振奋,他们立刻决定在这个基础上开展灵长类动物实验。如果在与人类最为接近的灵长类动物身上,这种疗法也能安全地产生疗效,那无疑将是一个重大突破。

2017年10月,DOPA-MSCs被注射进帕金森病恒河猴模型体内。两周后,这只本已经肌肉僵直、整天趴在笼子里的猴子竟然逐渐挺起身子,能自己抓东西吃了。

后来研究团队又陆续为另外8只急性或慢性帕金森猴子进行了注射。无一例外,这些猴子原有的帕金森病症状都得到了改善,而且随着时间推移,与健康猴的差异越来越小。而对照组中未接受细胞治疗的三只病猴因病情恶化,身体状态每况愈下。

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实验过程示意图

更值一提的是,经过漫长的5年(相当于人类寿命的22年左右)后,所有治疗组的猴子,包括那些一度完全失去自我运动和进食功能的重症猴,依然保持着显著的治疗效果。

此外,研究人员发现,与其他研究中移植分化多巴胺的神经干细胞到纹状体后6周到6个月内轻微改善相比,本项研究的移植策略起效更快,并在一个月(2-4周)内产生更显著的治疗效果。这一特点对于重症PD患者无疑是一个重要的优势。

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DOPA-MSCs通过分泌多巴胺递质改善帕金森症状

总之,本研究的结果有力地支持了基因工程化间充质干细胞移植在不同帕金森模型中的显著治疗效果。可实现治疗包括重症在内的大部分帕金森病,且移植细胞在2周内发挥效果,有利于临床医生评价其移植效果,减少临床费用。

“从目前的动物试验来看,我们这套疗法具有操作简便、见效快、能在较长时间内稳定维持疗效的优点。特别是与其他细胞药物,如120万元一针的CAR-T抗癌药物相比,这种工程化的细胞很容易扩增,因此治疗成本也不会很高。”李天晴在接受《中国科学报》采访时说。他们计划在可能的临床试验之前至少再花两年时间进行安全实验。

总结:间充质干细胞本身的诸多优点,使其成为一个很好的科研和应用的工具。利用好这个工具,将有利于攻克严重威胁人们生命健康的疑难疾病,促进人们的身体健康和延年益寿。相信随着科学研究与医疗技术的不断发展与进步,基于干细胞的精准医疗方法将为帕金森患者带来真正的痊愈希望。

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