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干细胞疗法治疗脑卒中的临床研究进展

发表时间:2022-05-31 11:48
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在中国,每12秒就有一人中风,每21秒就有一人死于中风。根据世界卫生组织的统计,中国脑中风发病率排名世界第一,比美国高出一倍。
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近些年缺血性脑卒中的发病率和病死率逐年增加,给患者及家属带来了沉重的社会和经济负担。


传统的临床治疗包括溶栓治疗、经皮血管内介入治疗、康复治疗和抗血小板治疗等。狭窄的时间窗和严重的出血等并发症限制了溶栓治疗的广泛应用。尽管临床提供了积极的治疗方法,但许多脑卒中患者仍有残疾等后遗症,因此临床医师和研究人员积极探索更有效和安全的治疗方法。


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干细胞疗法治疗脑卒中的优势


干细胞具有自我复制和多向分化的潜能,可分化为神经元或其支持结构,为移植治疗脑卒中提供了广阔的前景。其中所涉及的基本机制包括抗凋亡、抗炎、促进血管和神经的再生、形成新的神经细胞和神经回路、抗氧化和血脑屏障的保护。



干细胞疗法治疗脑卒中能解决什么问题


干细胞治疗脑卒中能改善脑血循环、促进脑代谢、修复受损的脑组织、恢复神经功能,能有效改善患者的神经功能缺损,提高患者自主行为能力和肢体运动功能。干细胞对脑卒中的预后就有很好的改善作用。


干细胞疗法已成为脑卒中治疗的一种新方法,可能通过分泌各种神经营养因子并代替受损神经原来实现神经保护和修复。关于干细胞的大多数基础研究主要集中在胚胎干细胞(ESC)、神经干细胞(NSC)和间充质干细胞(MSC)。



胚胎干细胞移植(ESC)与脑卒中


ESC具有无限更新的能力,而且可以分化为几乎任何细胞类型,在体外可诱导ESC分化为神经细胞。因此,ESC最初被认为是治疗神经疾病的理想移植细胞。将小鼠ESC移植到大鼠局灶性脑缺血皮质后,可以在病变腔内发现神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等表达,并且也证实,其可以改善神经系统的结构和功能。



神经干细胞移植(NSC)与脑卒中


成人的NSC主要位于海马齿状回、脑室下区和嗅球。


神经干细胞主要分两种,一种是内源性神经干细胞,另外一种是外源性神经干细胞。


内源性神经干细胞:内源性神经干细胞通过产生神经营养因子(NGF)和胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)而发挥功能,还可以调节炎症环境,产生促血管生成复合物,分泌促进突触可塑性的因子。然而这些增殖细胞的神经元数量和存活率非常低,可能是因为炎性细胞因子浓度高而改变了周围环境。


因此,旨在通过增强内源性神经干细胞增殖、存活和分化来促进神经发生的各种方法为治疗脑卒中提供了希望。


外源性神经干细胞:外源性神经干细胞可以从ESC、MSC及胚胎NSC获取,也可以从成人和儿童的神经系统获得。这些细胞被不同生长因子刺激时可以在体外增殖,可分化成神经元、少突和星形胶质细胞等,神经干细胞的这些特性使它们有希望替代坏死的神经细胞。


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神经干细胞移植治疗脑卒中机制


①神经保护作用

②血管生成

③内源性神经发生

④调节炎症和免疫反应



间充质干细胞(MSC)与脑卒中


间充质干细胞可以变成脂肪细胞、骨细胞、肌肉细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞、内皮细胞等等等等,这让间充质干细胞能够对人体各个部位的组织和器官损伤进行修复。


在临床前实验研究中,人或大鼠间充质干细胞的移植可使脑卒中动物缺损的神经功能得到明显的改善。



间充质干细胞移植治疗脑卒中的主要机制


①细胞替代作用,重建神经环路;

②分泌细胞活性因子,包括碱性成纤维生长因子、脑源性神经营养因子、神经生长因子和血管内皮生长因子等,神经保护、营养支持作用;

③激活内源性神经干细胞的增殖分化;

④抑制神经细胞凋亡;

⑤促进轴突和髓鞘的再生;

⑥间充质干细胞在受损部位可分化成血管内皮细胞、细胞外基质而新生血管,重建血循环。


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干细胞移植治疗脑卒中临床应用案例


临床案例一:神经干细胞移植治疗脑卒中后遗症50例临床效果分析


目的:观察应用神经干细胞移植治疗改善脑卒中患者功能独立性的临床疗效。


方法:研究人员对脑卒中患者50例进行神经干细胞移植,所有患者腰椎穿刺蛛网膜下腔植入神经干细胞,1次/周,共计3次。


评价指标:采用美国功能独立性评测评分对患者术前,术后6月进行评定。主要评价6个方面的能力:生活自理能力,括约肌控制能力,活动能力,行动能力,理解交流能力,社会认识能力。分值高表示功能独立性好。


结果:50例患者全部进入结果分析。脑卒中患者干细胞移植后6个月功能独立性评分显著高于移植前。


结论:神经干细胞移植可以一定程度地改善脑卒中患者的后遗症,提高患者生活质量。



临床案例二:干细胞移植治疗急性脑卒中49例临床分析


目的:观察干细胞移植治疗急性脑卒中患者的临床效果及安全性。


方法:研究人员选择急性脑卒中患者49例,其中脑出血16例,脑梗死33例。采自体骨髓间质干细胞进行鞘内注射移植治疗,骨髓间质干细胞数量为(1.0~10.0)×107,1次/周,共治疗2次。


观察指标:参照美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)、简化Fugl-Meyer运动评分法(FMA)。改良Barthel指数(MBI),对患者术前、术后神经功能缺损程度、运动功能和日常生活能力进行评定,观察患者的不良反应和副作用。


随访结果,骨髓干细胞移植后,49例患者均完成12个月随访。


骨髓干细胞移植前后患者神经功能评分的比较:与治疗前比较,患者移植后1、6、12个月NIHSS评分显著降低、FMA评分和MBI显著升高,见表1。


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不良反应及副作用:10例患者低热(体温37.5~38.5℃)和6例低颅压性头痛,予以解热镇痛药和卧床输液处理后症状完全消失。



未来展望


迄今为止,脑卒中尚无理想的治疗措施,目前干细胞疗法已成为脑卒中治疗中有吸引力的办法。关于干细胞移植治疗脑中风的临床研究正在全球范围内开展,也有许多已经开展了更为深入的临床试验。


随着我国近年来细胞政策的逐渐开放,政府的支持与鼓励,以及细胞政策的不断完善,都将推动这一进程快速向前,让干细胞移植技术能够惠及更多脑中风患者,为他们解除病痛烦恼。

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