脑瘫 (CP) 被定义为一组异质的非进行性发育障碍。这是一种终生的残疾状况,随着年龄的增长而增加的,发病率为每1000名活产婴儿2.1人。
CP是许多产前、围产期和产后风险因素的结果;围产期缺氧缺血被认为是主要的危险因素之一。脑室周围白质软化症 (PVL) 是CP最重要的潜在发病机制。
脑瘫的主要临床表现
CP的临床表现主要取决于受累脑结构的位置和范围。它的特点是肌肉痉挛、不自主运动、里程碑延迟、活动能力下降、行为问题等症状。
根据神经肌肉缺陷的类型,CP的五种主要疾病模式是痉挛、松弛、共济失调、手足徐动症和混合型。CP影响运动和姿势,导致严重的神经功能障碍。脑瘫患儿的永久性残疾限制了他们对社会的参与,从而增加了家庭和社会负担。有多种治疗方法,如药物、手术和多学科康复计划,但它们是有症状的,并不专注于CP的神经病理学。
干细胞移植为脑瘫的治疗开辟了新的天地。这些细胞的作用机制主要涉及直接细胞置换和通过旁分泌作用间接修复细胞。神经可塑性、神经修复和神经发生的能力恢复受损细胞的功能,并允许正常的相邻细胞代偿受损细胞的功能。很少有临床研究表明细胞疗法在各种类型的脑瘫中的安全性和效果,但这些文章未能广泛讨论结果;对比脑正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PETCT)成像研究,未做长期随访,为脑瘫细胞治疗效果提供了有力证据。
干细胞疗法对一例脑瘫患者进行神经修复的案例报告
在这份报告中,我们治疗了一名患有痉挛性双瘫脑瘫的儿童,在对康复的反应有限后接受了多种细胞疗法。临床改善的结果与客观量表相关,例如粗大运动功能测量 (GMFM)、粗大运动功能分类系统 (GMFCS) 以及功能独立测量 (FIM) 和 (PETCT) 脑成像研究。
前扣带回 (ACL)、顶叶皮层 (PC)、内侧颞叶皮层 (MT)、基底神经节 (BG)、丘脑 (T) 和小脑 (C)。B 行)第一次移植后6个月后PETCT脑部扫描的干预后图像显示标记区域有所改善。蓝色代表代谢减退区域。绿色代表正常的新陈代谢区域。图A和B的比较显示蓝色区域显着减少,绿色区域增加,这表明大脑的新陈代谢得到改善。
方法:在这项研究中,我们介绍了一名患有痉挛性双瘫CP的4岁男童的病例,他接受了两次间隔7个月的鞘内移植,并进行了自体干细胞移植以及神经康复计划。
移植手术后,患者接受了为期一周的定制康复计划,其中包括物理疗法、职业疗法、水上疗法和特殊教育以及饮食建议。物理治疗集中在四肢和躯干的伸展和加强锻炼,而职业治疗集中在平衡、协调练习和日常生活训练活动。水生疗法侧重于加强锻炼、姿势控制、平衡和步态训练。通过特殊教育培养认知和职业技能。建议患者在出院后继续将康复作为家庭计划。
七个月后进行了一次随访,对患者进行了客观量表和脑部PET CT扫描干预后临床变化的重新评估。基于他的整体改善,他接受了第二次BMMNC移植以进一步促进康复。大约有5.12×108个具有98%存活率的 BMMNCs被鞘内给药,CD34+细胞被发现为0.014%。第二次移植后九个月进行了另一次随访。
结果
第一次细胞治疗后的不良事件,患者在插入部位有轻微疼痛,24小时内消退。七个月时进行了全面的重新评估;在整个过程中没有记录到其他不良事件和癫痫发作。他在站立和行走平衡方面表现出改善,异常的“W”坐姿和剪式步态减少,站立和行走时的保护性和平衡反应得到改善。
与之前的情况相比,他在矢状面和额状面上的体重变化有所改善;头部、躯干和骨盆的排列也得到改善,双侧腿筋和小腿肌肉的紧绷感也有所减轻。患者开始执行双手任务。在认知方面,由于他定期上学,他的注意力持续时间和久坐耐力也得到了改善。GMFM评分从60.67提高到67.75;GMFCS等级由Level3提升至Level2;和FIM评分从97分提高到99分。在比较第一次细胞治疗之前和之后七个月期间进行的脑部PETCT扫描结果时,前扣带叶、顶叶皮层、内侧颞叶皮层、丘脑、基底神经节和小脑(表格1)。
考虑到第一次细胞治疗后七个月内观察到的改善,他接受了第二次移植。
第二次细胞疗法后6个月(第一次移植后13个月)的后续随访显示,坐姿和站立时的平衡和协调能力得到进一步改善。“W”坐姿和剪式步态进一步减少。患者开始在不平坦的表面行走和在最小支撑下行走时保持平衡,他的GMFM评分从67.75提高到73.33,GMFCS和FIM评分保持不变。
第二次细胞治疗后九个月(第一次移植后16个月),异常 的“w”坐姿和剪刀步态得到解决。他坐姿良好,头部、躯干和骨盆对齐,步态规律。在功能上,他开始在不平坦的表面上独立行走,并且需要很少的帮助。患者也开始在最小的栏杆支撑下独立爬楼梯,他的GMFM评分从73.33提高到81.78,GMFCS和FIM评分保持不变。
干细胞移植治疗脑瘫的作用机制
干细胞治疗脑瘫的作用机制包括直接细胞置换和通过旁分泌机制进行间接细胞修复,而移植的BMMNCs迁移到损伤部位,进行自我更新,分化为宿主细胞,并替代受损的神经元细胞。这些自我更新的神经元改善了CP中的突触连接和信号传导。BMMNCs还通过增强神经保护和血管生成、减少炎症、防止细胞凋亡、释放趋化因子、协助细胞外基质组织重塑和激活常驻细胞来促进修复过程。神经营养因子(如神经生长因子)和神经胶质衍生生长因子的释放有助于神经元的存活和再生并降低组织坏死因子的水平,从而促进神经元连接和信号转导。
讨论
最终结果得知,进行干细胞移植后在16个月的时间里,GMFM得分从60.67提高到81.88,其中坐的领域从 59提高到60,爬行和跪着从32提高到40,站立从6提高到27,步行,跑步和跳跃从8提高到32。GMFCS等级从3级提高到2级,因为孩子能够双手自由地坐在椅子上,在没有帮助的情况下在平坦的表面上行走和跑步,以及扶着栏杆爬楼梯。FIM评分从91分提高到99分,这表明他的功能状态有所改善。
结论
这项研究表明,干细胞疗法以及神经康复可有效改善脑瘫患者的粗大运动功能和功能独立性。自体BMMNC的多次移植后进行强烈的神经康复可加快神经再生过程,这反过来反映了患者残疾水平和生活质量的积极结果。PETCT扫描可以有效地用于监测干预后细胞水平发生的变化。因此,多细胞疗法是安全、可行的,并且可以有效地用作与CP的神经康复相结合的辅助治疗。
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