干细胞移植治疗小儿脑瘫40例明显改善

小儿脑瘫是造成儿童终身残疾常见的原因，目前多数治疗方法旨在改善患者的功能和活动参与，同时尽可能减少使病情恶化的因素。

尽管现代医学在预防和改善脑损伤方面取得了较大的进展，但是目前还没有能够治愈脑瘫的方法。

干细胞移植作为一个新的治疗方向，在基础研究和临床试验都取得了一些进展。

脑瘫是一种运动和姿势发育持续性障碍的综合征，这种综合征是由发育中胎儿或婴幼儿脑部的非进行性损伤引起的，脑瘫同时常伴有感知觉、认知、交流、行为障碍、癫痫以及继发性骨骼肌肉等问题，需要广泛和多学科的管理。根据脑瘫的流行病学报道，每个国家的发病率都不一样，脑瘫全球平均的发病率大致为2‰，而我国的发病率为2.48‰。略高于全球平均发病率。新生儿重症监护和围产期护理技术的进步提高了新生儿的存活率，尤其是低出生体重和极低出生体重的新生儿的存活率，同时随着二胎政策在中国的实施，许多家庭开始计划生育二胎，但是部分该女性的年龄超过35岁，而早产，孕母高龄是导致脑瘫的重要因素，相关研究表明早产儿脑瘫的患病率呈指数增长，例如，与足月儿相比，孕33周之前出生的婴儿发生脑瘫的风险要高30倍。这不仅增加了患者及其家庭的负担，对医疗卫生系统来说也是一个巨大的挑战。目前治疗脑瘫的方法有很多，如物理治疗、作业治疗、假肢矫形、药物干预、高压氧治疗、外科手术等，但是上述治疗方法几乎都是以改善患者活动和功能参与为目的，都不能完全治愈脑瘫。此外，尽管低温疗法可以明显降低围产期缺氧婴儿的病死率和减轻残疾，但是在接受低温治疗中，仍然有40%~50%的患儿死亡或者形成严重的神经功能障碍。近年来，干细胞疗法作为多种新生儿疾病的治疗手段正在迅速发展，多项动物实验和临床研究表明干细胞移植治疗脑瘫是安全有效，这为脑瘫患儿及其家庭带来了新的曙光。神经细胞的损伤和细胞信号传导的中断会导致正在发育中的复杂的神经网络受损，而干细胞具有自我更新和分化成多种组织细胞的能力，可以在关键的神经发育窗口同时修复多个受损的神经成分，这种干预措施可能会给脑瘫患儿带来更好的疗效。

作用机制

干细胞具有多能性，并且能够对微环境信号作出反应，从而指导细胞分化和活动。虽然干细胞移植治疗脑瘫的作用机制还不完全清楚，但是移植的干细胞已经被证明能够取代神经元，胶质细胞和血管细胞，并且释放营养因子。最初认为干细胞移植治疗脑瘫的关键机制是细胞分化后的替代作用，但是最近有研究表明移植的干细胞介导脑瘫患者功能恢复的主要作用来自于旁分泌效应对中枢神经系统微环境的影响，而不是直接的细胞替换。旁分泌的一些细胞因子如粒细胞集落刺激因子、脑源性神经营养因子、表皮生长因子、胶质细胞源性神经营养因子、肿瘤坏死因子α，ⅡL-10，前列腺素E2等在免疫调节，髓鞘的形成以及神经前体细胞的存活、增殖与分化等方面发挥了重要的作用，同时还能促进NSCs的迁移和增殖。值得注意的是，干细胞移植治疗脑瘫的作用会因为干细胞的来源和给药时间的不同而有所差异。在干细胞移植早期，大脑微环境的恢复可能是驱动损伤修复的原因，同时移植的干细胞对免疫调节，细胞黏附分子(如整合素，钙粘蛋白）和细胞代谢也有明显的影响。移植数周后，旁分泌作用可能最为明显，干细胞分泌的生长因子和神经调节因子会直接影响小胶质细胞的表型，另外干细胞长期的效应可能会影响神经细胞的存活，从而影响细胞内的相互作用、神经环路的建立以及轴突的髓鞘化。此外，干细胞还分泌含有miRNA,蛋白质，受体等多种可以促进损伤大脑发育的细胞外囊泡，如外泌体。外泌体很容易穿过血脑屏障，并且可以通过炎症驱动机制积聚于损伤区域，调节免疫信号的传导，促进血管生成，同时还能影响转录和翻译后修饰。有研究已经证明MSCs分泌的外泌体能够改善大鼠出生后炎症性脑损伤的认知和运动功能。细胞外囊泡的机制可能为“无细胞治疗”开辟了新的方向，体内和体外的实验都表明通过获取干细胞分泌的细胞外囊泡来干预疾病的“无细胞治疗”方法与干细胞治疗可以达到同样的效果，同时还能避免伦理道德和一些安全性问题。

干细胞的最佳移植途径、剂量和时机

确定最佳移植途径对临床上干细胞移植治疗脑瘫至关重要。因为移植途径会直接影响干细胞到达损伤部位的有效剂量。目前，可以通过脑室，鞘内，鼻腔，肌肉和血管移植干细胞。通过血管的移植途径可以调节炎症反应，但是由于干细胞无法穿过血脑屏障，可能会停留在非损伤区域，甚至有肺栓塞的风险，所以该移植途径可能不是治疗脑瘫的最佳选择。同样的，肌肉内注射干细胞到达中枢神经系统的细胞剂量也会比较少。因此，直接将干细胞输送至中枢神经系统损伤区域才能最大限度发挥其作用。借助腰穿的鞘内移植尽管创伤较小，脑脊液可以将干细胞运送至损伤部位，但是反复的穿刺和注射会增加患者感染的机会和痛苦。尽管经脑室的局部注射能够提高药效，但是也不适用于相对比较脆弱新生儿。相比之下，鼻内注射可能更适用于新生儿。所以，不同的脑瘫患者移植干细胞的途径也有所不同。有研究者对干细胞移植剂量和时机进行了探索，科学家Drobyshevsky 等将人UCBCs移植入脑瘫兔模型中发现大剂量的UCBCs比一半大剂量的UCBCs更能显著改善动物的运动姿势，肌力和肌张力障碍，此外他们通过MRI生物标记物或者PCR还发现在新生儿期注入的UCBCs几乎没有穿过大脑，这也证明了干细胞是通过旁分泌作用而不是直接的细胞整合或增殖效应发挥治疗作用。但是，其不同剂量的实验并不是同时进行的，没有直接的对比，而且大剂量的概念也没有统一标准，所以干细胞剂量是否与疗效成正比还需要进一步的研究。研究认为出生后4h可能是临床上干细胞移植的一个关键的时间点，尽管越早干预疗效会越好，但是移植的确切时间还取决于诊断脑瘫的时间，获得家属同意所需的时间以及临床试验的结果。

40名脑瘫患者，明显的改善

干细胞移植治疗脑瘫的方法已经在多种脑瘫动物模型中进行了实验，其令人鼓舞的临床前研究结果为干细胞治疗脑瘫的临床转化带来了希望。研究者已经开始进行干细胞移植治疗脑瘫患者的临床试验。越南文梅克国际医院康复科的临床研究人员在行业专业期刊BMC Pediatr上发表了题为Outcomes of autologousbone marrow mononuclear cells for cerebral palsy: an open labeluncontrolled clinical trial（自体骨髓单个核细胞治疗脑性瘫痪的结果:一项开放性非对照临床试验）的临床报告。在这项非对照的临床研究中，40名脑瘫患者接受了自体骨髓单核细胞的移植后，他们的运动功能和肌张力都比治疗前有了明显的改善，在接受治疗后没有用明显的副作用和不适反应，该研究表明细胞疗法对于缺氧引起的脑瘫是安全有效的。这项临床观察干预包括两次干细胞给药，第一次在基线时，第二次在3个月后。在第一次施用干细胞后的3个月和6个月。但是该临床试验随访时间较短，脑瘫患者接受治疗后的长期效果不明，同时也应该进一步进行双盲的临床对照试验对疗效进行评估和监测。总之，随着对脑瘫的深入研究，各种治疗方法不断涌现，但是多数方法只能延缓疾病的进展，至今还没有能够治愈脑瘫的方法。考虑到脑瘫患者随着年龄的增长，功能需求会有所变化，同时鉴于脑瘫患者受损的中枢神经具有一定的可塑性，所以应该着重关注治疗方法的安全性和有效性。随着临床前研究到临床试验的结果表明，干细胞移植治疗脑瘫有着巨大的潜力，但是在细胞治疗方面，仍然有许多挑战，如干细胞的来源，制备，移植途径，移植剂量和移植时机都对疗效有着深远的影响，以上相关参数还需要进一步探索以制定严谨的治疗方案。而且尽管干细胞移植后较少产生严重的不良反应，但是出现的一些并发症，如畏寒，发烧，过敏性休克，排斥反应等，也不容忽视。此外，还需要继续研究脑瘫的发病机制和干细胞移植驱动损伤恢复的作用机制，为细胞疗法提供更多的证据和科学的支持，从而促进干细胞治疗脑瘫的临床转化。