概述:干细胞以其独特的再生能力而闻名,为治疗中风(全球残疾的主要原因)带来了巨大的希望。这篇综述对干细胞在中风(缺血性和出血性)恢复中的应用进行了详细分析。它检查基于自体(患者来源)、同种异体(供体来源)和粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 干细胞的疗法,重点关注细胞类型,如间充质干细胞/基质细胞 (MSC)、骨细胞骨髓单核干细胞 (BMMSC) 和神经干/祖细胞 (NSC)。
该论文汇编了临床试验数据,以评估其有效性和安全性,并解决了这些创新疗法的伦理问题。通过解释干细胞诱导的神经修复机制,这篇综述强调了干细胞在彻底改变中风康复方面的潜力,并为未来的研究提出了途径。
彻底改变中风康复方式:揭示干细胞治疗中风的前景
在这篇综述中,我们深入研究了干细胞疗法治疗中风的发展前景。针对中风患者的干细胞疗法的第一个实例涉及使用转化为有丝分裂后神经元的神经癌细胞。
Kondziolka 等人于1998年实施了这一开创性方法,标志着该领域的一个重要里程碑。该研究提供了干细胞疗法在人类中的安全性、可行性和耐受性的初步数据,为该领域的后续研究奠定了基础。
干细胞治疗中风的临床前研究强调了这种方法的治疗潜力和挑战。 Boltze 等人强调使用大型动物模型 (LAM),因为它们的大脑具有环脑,可以更准确地模仿人脑解剖结构,并且适合先进的成像技术。他们指出了使用LAM的挑战和好处,包括其对细胞输送技术进行更现实测试的潜力以及对认知障碍等中风后遗症的探索。当干细胞移植到中风模型中时,可促进血管生成、神经发生和胶质细胞生成等大脑修复机制,从而促进中风后的功能恢复。
随着干细胞研究领域的发展,临床试验已成为评估干细胞干预措施安全性和有效性的关键领域。这些试验在严格的监管监督下进行,旨在满足从血液病到糖尿病、肝硬化、呼吸系统疾病等各种关键医疗需求。最近,干细胞疗法取得了令人鼓舞的成果,包括减少慢性糖尿病并发症,显著改善肝功能,以及合成骨科用软骨组织。随着人们对中风预防、治疗和诊断方法的不断探索,干细胞疗法的潜力也被挖掘出来。
我们从当前的临床试验中汲取灵感,旨在揭示干细胞用于中风干预方面取得的进展。通过这一全面探索,我们努力引导临床研究的未来方向,促进对干细胞疗法在中风临床转化方面的更深入理解。
干细胞治疗中的自体干细胞和同种干细胞移植是什么?
干细胞因其独特的特性和治疗各种疾病的潜力而成为医学的基本组成部分。它们是特殊的细胞,能够发育成体内许多不同的细胞类型,从肌肉细胞到脑细胞。这使它们成为再生医学和治疗中的宝贵工具。干细胞以两种主要方式发挥作用:它们可以不断更新自身以制造精确的复制品,并且它们是唯一可以分化为特殊细胞以补充或修复体内特定细胞类型的细胞。
自体和同种异体干细胞移植代表了再生医学中的两种关键策略,它们在中风患者中的应用受到越来越多的关注。
- 在自体移植中,干细胞是从患者自己的身体中采集的,例如从骨髓或外周血中采集。这些细胞经过处理后,被重新引入患者体内。这种方法的价值主要在于其免疫排斥风险较低,因为细胞源自患者。
- 另一方面,同种异体移植涉及使用来自捐赠者的干细胞,捐赠者可能是亲属或不相关的匹配捐赠者。当患者自身的细胞无法移植时,这种方法至关重要。
- 粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 是一种生长因子,通常用于刺激骨髓产生更多粒细胞和干细胞并将其释放到血液中。G-CSF方法比直接干细胞移植侵入性更小,是一种很有前景的治疗途径。
对于中风患者,这些疗法旨在修复或再生受损的脑组织,有可能恢复失去的功能。它们用于中风恢复的原理取决于干细胞分化成各种类型脑细胞并促进神经修复的能力。然而,在中风患者中的应用在很大程度上仍处于实验阶段并正在进行临床研究。
本文重点是了解细胞递送的最佳细胞类型、时机和方法,以及这些治疗的长期疗效和安全性。
治疗中风的干细胞类型有哪些?
干细胞有不同类型,每种都有其独特的潜力和应用。主要类型包括:
MSCs起源于早期中胚层发育,可来源于多种组织。在临床实践中,最常用的MSCs是骨髓(BM)MSCs、人脐带(HUC)MSCs和脂肪源(AD)MSCs。
- 骨髓间充质干细胞以其治疗作用而闻名,其获取容易,可以穿过血脑屏障(BBB),并具有迁移到受伤部位的能力。研究报告称,BM-MSC给药可以改善颅内出血 (ICH) 大鼠的神经功能缺损、恢复血脑屏障功能并增强神经功能的整体恢复。
- 脐带间充质干细胞以微创方式大量获得,已应用于治疗各种神经系统疾病,包括脑出血。将微创血肿抽吸术与HUC-MSC移植相结合,在减少神经损伤和改善神经功能方面显示出希望。
- 脂肪间充质干细胞是从脂肪组织中分离出来的,具有易获取、丰度高、凋亡率低等优点,适合大规模培养。专注于ADMSC治疗的研究表明,它们具有分化为血肿周围神经元样和星形胶质细胞样细胞的潜力,从而改善功能并缓解长期脑退化。
胚胎干细胞(ESC)代表从早期胚胎或原始性腺中分离出来的高度未分化的细胞类型。 ESCs以其在体外的无限增殖、自我更新和多向分化能力而闻名,在治疗中枢神经系统疾病方面具有广阔的前景。虽然它们分化成各种细胞类型(包括神经元和神经胶质细胞)使它们在治疗应用中具有吸引力,但需要仔细考虑挑战,例如围绕其使用的伦理问题以及细胞迁移和细胞因子调节的未知分子机制。
造血干细胞(HSC)源自各种造血组织,包括骨髓和脐带血。研究表明,ICH后循环HSC水平较高与更好的功能结果相关。通过G-CSF动员HSC不仅可以促进缺血性中风,而且可以促进脑出血的功能恢复。方便地大量获取HSC使其成为广泛临床应用的潜在候选者。
神经系统中发现的神经干细胞(NSC)表现出自我更新和分化为神经元或神经胶质细胞的能力。外源性和内源性NSC移植已证明能够促进ICH和脑缺血小鼠模型的功能恢复。
病理条件下内源性NSC的激活及其向损伤部位的迁移有助于神经恢复。神经干细胞的神经可塑性及其低免疫原性和与脑组织的高组织相容性,使它们成为治疗中风的可行替代方案。
诱导多能干细胞 (iPSC) 是干细胞研究中的突破性发现,是使用特定转录因子从体细胞重新编程而来。研究报告了对ICH和脑缺血大鼠模型的治疗效果。iPSC可分化为神经上皮样细胞和神经上皮干细胞,分泌神经营养因子。iPSC技术解决了伦理问题和免疫排斥问题,为临床应用带来了希望,尽管重编程效率低等挑战需要进一步解决。
干细胞帮助中风恢复的生物学机制是多方面且复杂的。在缺血性中风的情况下,干细胞主要通过多种途径促进修复和再生。它们有可能分化成各种神经细胞类型,替代受损的神经元并支持大脑中的细胞。
此外,干细胞分泌生长因子和细胞因子,促进神经保护、血管生成和神经发生,从而为大脑修复创造更有利的环境。它们还可以调节对损伤的免疫反应,减少炎症,这是限制中风后进一步损伤的关键因素。此外,干细胞可以促进突触可塑性和神经网络重组,这对于恢复中风引起的功能缺陷至关重要。了解这些机制对于优化干细胞疗法并提高其在中风恢复临床应用中的功效至关重要。
干细胞治疗出血性中风(ICH)的临床试验
干细胞治疗出血性中风领域,已经在各种临床试验中探索了多种方法和给药途径,总结于表格1,每个人都对这种创新疗法的安全性和潜在功效提出了独特的见解。
年 | 试验设计/阶段 | 作者 | 学习重点 | 患者人数 | 细胞类型 | 给药途径 | 结果 |
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2011年 | 前瞻性研究 | 索布里诺等人 | 原发性脑出血 | 32 | CD34+ 祖细胞(自体) | NA | CD34+ 血清水平与良好功能结果之间呈正相关 |
2011年 | 非随机对照试验 | 巴辛等人 | 慢性中风和脑出血 | 12(9次冲程,3次 ICH) | MSC(自体) | 静脉 | 临床评分显着改善,无副作用 |
2015年 | 不适用 | 朱等人 | ICH术后 | 206 | BMSC(自体) | 注射至出血周围区域和蛛网膜下腔 | 临床显着改善,无不良反应 |
2018年 | 第一阶段 | 安等人 | 早产儿严重 IVH | 9 | MSC(同种异体) | 脑室内 | 耐受性良好,无严重不良反应 |
2013年 | 不适用 | 陈等人 | 慢性中风,包括出血 | 10(4例有出血) | 嗅鞘细胞、神经祖细胞、脐带间充质细胞、雪旺细胞(混合) | 鞘内、静脉内、实质内 | 所有患者的神经功能均得到改善 |
2016年 | 细胞治疗患者队列的回顾性分析 | 张等人 | 手术后脑出血 | 24 | 骨髓单个核细胞(自体)、脐带单个核细胞(同种异体) | 术后腔内 | 细胞移植组的功能结果更好 |
2014年 | 不适用 | 薛等人 | 脑出血 | 40(治疗组20) | 神经干细胞(同种异体) | 鞘内(腰椎穿刺) | NIHSS 评分显着降低,不良反应最小 |
在自体干细胞疗法中,已经探索了各种干细胞类型。
Bhasin等人重点研究了12名慢性中风和脑出血患者的静脉自体间充质干细胞 (MSC) 移植,报告临床评分和功能成像显着改善,且没有细胞相关副作用。
Zhu等人通过将自体骨髓基质细胞 (BMSC) 注射到出血周围区域和蛛网膜下腔治疗了206例手术ICH患者,观察到显着的临床改善,并且没有与移植相关的不良反应。
在同种异体干细胞治疗中,一项I期临床试验涉及对9名患有严重脑室内出血的早产儿进行脑室内移植MSC。这项研究采用了剂量递增方法,并报告了耐受性良好的治疗,没有严重的不良反应或剂量限制性毒性。
Xu等人研究了40名脑出血患者的神经干细胞鞘内移植,使用腰椎穿刺进行细胞输送,并报告临床评分显着改善,不良反应最小。
Chen等人的研究从2003年到2011年对10名慢性中风患者(其中4名患有脑出血)进行了研究,使用了嗅鞘细胞、神经祖细胞、脐带间充质细胞和雪旺细胞等混合细胞类型。这些细胞通过实质内、鞘内或静脉内途径施用,所有患者均表现出神经系统改善。
Chang等人回顾性分析了24例接受常规手术和自体骨髓单核细胞或同种异体脐带单核细胞治疗的脑出血患者。5年后,两个细胞移植组均表现出比对照组更好的功能结果。
这些研究涉及自体、同种异体和混合干细胞治疗类别,每一项都为了解这些治疗在改善脑出血患者预后方面的潜力提供了重要见解。他们共同强调了这一前景广阔的治疗领域中干细胞类型、给药途径和患者人口统计特征的多样性。
干细胞治疗缺血性中风的临床试验
近年来,针对脑缺血的临床试验不断增多。人们已经探索了各种干预方法,其中以BMMSC和NSC为主要细胞类型,其次是脐带间充质细胞、CD34+细胞、嗅鞘细胞、施万细胞和牙髓干细胞等其他细胞。此外,G-CSF已被用来间接调节干细胞动员。干细胞治疗脑缺血的总体安全性被认为是令人满意的,与干预相关的不良事件通常较轻或与对照组相当,并且没有报告意外的脑结构异常。除了骨髓干细胞和CD34+细胞(通常在自体细胞提取后进行移植)之外,其他细胞也难以自体提取。因此,同种异体干细胞移植是一种替代治疗方法。
令人鼓舞的是,没有一项临床试验报告随访期间发生肿瘤或严重不良事件。不同试验的细胞注射次数各不相同,从5×105到3×108不等,主要以单次注射的形式进行,少数试验采用多次重复的细胞治疗。与单次注射相比,多次注射没有表现出显着的安全性变化,并且患者症状有所改善。
注射途径多种多样,间充质干细胞主要通过静脉注射,而其他细胞类型则通过不同途径输送,如大脑中动脉(MCA)途径、鞘内注射、小脑延髓池注射或直接注射到脑梗塞区域。
评估方法包括使用改良Rankin量表、NIHSS量表、mRS评分、Fugl‐Meyer评估量表、ARAT测试、欧洲卒中量表 (ESS)、ESS运动分量表 (EMS) 和Barthel指数 (BI) 来评估脑功能干预前后的缺血功能。还进行了影像学、梗死面积的血液生化测量、血液生物标志物和其他综合评估。
在表2我们总结了有关缺血性中风患者临床试验的最重要信息。
出版年份 | 试验设计/阶段 | 第一作者 | 中风阶段 | 患者人数 | 干预类型 | 给药途径 | 结果 | 证据类型 |
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自体干细胞移植 | ||||||||
2021年 | 第二阶段 | 法律等阿尔 | 亚急性中风 | 17 | 骨髓间充质干细胞 | 静脉 | 中位梗塞体积绝对变化的改善。无不良影响。 | 安全性和功效趋势 |
2005年 | 一期/二期 | 邦等人 | 急性中风 | 30 | 间充质干细胞 | 静脉 | 安全、改善运动功能并减少病变体积 | 安全性和有效性 |
2010年 | 开放标签、观察者盲法临床试验 | 李等人 | 急性中风 | 85 | MSC(自体) | 静脉 | 安全且有潜力改善康复 | 安全性和有效性 |
2019年 | 第一阶段 | 瓦希迪等人 | 急性中风 | 25 | 骨髓跨国公司(自体) | 静脉 | 功能结果改善,无严重不良事件 | 安全性和有效性 |
2020年 | 第二阶段 | 贾拉德等人 | 亚急性中风 | 31 | MSC(自体) | 静脉 | 运动表现和临床结果的改善 | 功效 |
2014年 | 第二阶段 | 普拉萨德等人 | 亚急性中风 | 120 | 骨髓间充质干细胞(自体) | 静脉 | 安全但对中风结果没有有益影响 | 安全,无功效 |
2017年 | 第一阶段 | 七户等人(彩虹) | 急性缺血性中风 | 10 | 骨髓间充质干细胞(自体) | 立体定向给药 | 安全的 | 安全 |
2021年 | 第三阶段 | 李等人 | 亚急性/慢性中风 | 54 | MSC(自体) | 静脉 | Fugl-Meyer 评分改善更大,神经影像学发生积极变化 | 功效 |
2013年 | 第一阶段 | 科顿等人 | 慢性中风 | 23 | 脐带血细胞(自体) | 静脉 | HIE 婴儿的安全性和更好的发育状态 | 安全性和功效趋势 |
2017年 | 非随机对照试验 | 巴辛等人 | 慢性中风(+ ICH) | 6 | 骨髓干细胞(自体) | 静脉 | 适度的临床改善和神经可塑性 | 功效 |
2023年 | 第二阶段 | 莫尼什等人(IBIS试用) | 急性中风 | 77 | BMMNC(自体) | 动脉内 | 安全,但 180 天后 mRS 没有显着改善。 | 安全 |
2020年 | 第一阶段 | 川堀等人 | 急性中风 | 6 | BMSC(自体) | 脑内 | 安全,观察到细胞植入 | 安全 |
2018年 | 第二阶段 | 萨维茨等人 | 亚急性中风 | 100 | ALD-401 细胞(自体) | 颈内动脉 动脉内 | 安全,无与治疗相关的不良事件,未证明疗效 | 安全,无功效 |
2014年 | 第一阶段 | 巴纳吉等人 | 急性中风 | 5 | CD34+ | 动脉内 | 无不良事件,所有患者均出现改善 | 安全性和功效趋势 |
2019年 | I/IIa期 | 方等人 | 急性中风 | 18 | EPC(自体) | 静脉 | 安全,任何治疗组均无毒性事件或输注或过敏反应 | 安全 |
2018年 | 前瞻性、随机、开放标签、盲终点 | 巴蒂亚等人 | 亚急性中风 | 20 | 骨髓来源的单核细胞 (BMMNC) | 动脉内进入同侧大脑中动脉 | 安全,改善临床结果 | 安全性和有效性 |
2012年 | 随机、开放标签、平行组研究 | 普拉萨德等人 | 急性中风 | 10 | 超临界流体 | 皮下 | G-CSF治疗组的一名患者因颅内压升高而死亡。其余患者未发现严重不良反应 | 安全性与可行性 |
同种异体干细胞移植 | ||||||||
2024年 | II/III 期多中心、双盲、平行组、安慰剂对照试验 | 胡金等人(宝藏审判) | 急性 | 206 | 多能成体祖细胞产品(Multistem) | 静脉 | 安全、耐受性良好、短期结果无改善 | 安全 |
2022年 | 第一阶段 | 巴克等人 | 围产期动脉缺血性卒中 | 10 | MSC(同种异体) | 鼻内 | 安全、耐受性良好、无严重不良事件 | 安全 |
2022年 | 第二阶段 | 德塞利斯-鲁伊斯等人(阿马西斯) | 急性中风 | 13 | AD-MSC(同种异体) | 静脉 | NIHSS 评分中位数较低,结果无其他显着差异 | 功效 |
2016年 | 第一阶段 | 卡拉德卡等人(双鱼座) | 慢性中风 | 13 | CTX0E03(同种异体) | 壳内 | 无不良事件,患者残余上肢运动得到改善 | 安全&功效 |
2020年 | 开放标签、单臂、多中心研究 | 缪尔等人(双鱼座-2) | 慢性中风 | 23 | 人类神经干细胞(同种异体) | 脑内 | 可行且安全,改善上肢功能,结果可变 | 安全性和有效性 |
2013年 | 钠 | 蒋等 | 慢性中风 | 4 | UCMSC(同种异体) | 动脉内 | 提高肌肉力量和分数,可行且安全 | 安全性和有效性 |
2013年 | 第二阶段 | 陈等人 | 慢性中风 | 10 | 混合细胞类型(同种异体) | 各种各样的 | 增强各项功能,提高分数 | 安全性和有效性 |
2019年 | 一期/二期 | 利维等人 | 慢性中风 | 36 | MSC(同种异体) | 静脉 | 确认的安全性、轻微的不良事件、巴塞尔指数评分的改善 | 安全性和有效性 |
2013年 | 钠 | 乔等人 | 慢性中风 | 8 | 神经干/祖细胞和 MSC(自体) | 静脉/通过脑髓池 | 临床改善,不良反应最小 | 安全性和有效性 |
2019年 | 第一阶段 | 潘等人 | 亚急性和慢性中风 | 37 | BM-MSC(同种异体) | 鞘内 | 安全、可行,无严重不良反应,头痛、发热等副作用轻微,白细胞和脑脊液蛋白浓度升高 | 安全性与可行性 |
粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 干预 | ||||||||
2006年 | 第一阶段 | 舒等人 | 急性中风 | 10 | 粒细胞集落刺激因子 | 皮下 | 安全、可行、提高临床评分 | 安全性和有效性 |
2006年 | IIa期 | 斯普里格等人 | 亚急性缺血性中风 | 36 | 粒细胞集落刺激因子 | 皮下 | G-CSF增加CD34+计数,组间严重不良事件无差异 | 安全 |
2011年 | 第一阶段 | 弗洛尔等人 | 慢性中风 | 41 | 粒细胞集落刺激因子 | 皮下 | G-CSF组不良事件更频繁,但通常为轻度或中度 | 安全 |
2013年 | 第二阶段 | 林格尔斯坦等人 | 急性中风 | 328 | 粒细胞集落刺激因子 | 静脉 | 主要终点失败、梗塞生长减少的趋势、无不良事件。 | 安全性和功效趋势 |
2010年 | 第二阶段 | 沙比兹等人(轴) | 急性中风 | 44 | 粒细胞集落刺激因子 | 静脉 | 无显着差异,对特定患者有潜在影响 | 安全性和功效趋势 |
2016年 | 第二阶段 | 水间等人 | 急性中风 | 49 | 超临界流体 | 静脉 | 耐受性良好,临床结果或梗塞体积无显着差异 | 安全无功效 |
2014年 | 第二阶段 | 戈蒂等人 | 急性中风 | 47 | 粒细胞集落刺激因子 | 皮下 | 更好的改善,但没有统计显着性 | 安全性和功效趋势 |
2012年 | IIb期 | 英格兰等人 | 亚急性中风 | 60 | 粒细胞集落刺激因子 | 皮下 | 安全,有减少病变体积的趋势 | 安全性和功效趋势 |
2011年 | 第二阶段 | 阿拉谢耶夫等人(斯泰瑟) | 急性中风 | 20 | 超临界流体 | 皮下 | 中风后180天,残疾/依赖程度没有差异 | 安全但无功效 |
干细胞治疗中风的研究显示有效性和安全性/可行性
急性脑缺血定义为发病后24小时至1周内,干细胞治疗的疗效各不相同。涉及静脉输注自体间充质干细胞的试验显示出运动功能改善和病变体积减少的趋势。
有一项开放标签、观察者盲法试验,涉及85名患有严重大脑中动脉梗塞的患者。该研究表明,静脉间充质干细胞移植在五年内是安全的,并表明恢复可能有所改善,如修改后的Rankin量表评分所示,改善程度与血清基质细胞衍生因子水平相关。
在一项I期研究中,25名患者在急性缺血性中风后接受了自体骨髓单核细胞 (BM-MNC) 的静脉注射。该研究报告了一些患者功能结果的改善,通过NIH卒中量表、Barthel指数和改良Rankin量表进行测量。24个月内未发现与治疗相关的严重不良事件,表明安全性和可行性。
缺血性中风后三周开始的慢性期治疗目前缺乏有效的解决方案。然而,在干细胞治疗后,相当多的患者观察到行为终点的显着改善以及神经和运动功能的恢复。
Lee等人的研究调查了静脉内间充质干细胞(MSC)对缺血性中风后运动恢复的功效。这项临床试验涉及大脑中动脉梗塞后90天内的54名患者,发现MSC组Fugl-Meyer评估评分的改善比例明显更高。神经影像学测量表明,基于干细胞的治疗可以保护皮质脊髓束免遭退化,并增强网络重组的积极变化,以促进中风后的运动恢复。
此外,一些研究重点关注慢性中风患者的自体干细胞移植,涉及较小的患者群体。这反映了这种治疗方法的探索性和初步性质。
Michael L. Levy的团队进行了一项I/II期研究,评估36名慢性缺血性中风患者的静脉同种异体间充质干细胞。这项研究涉及剂量递增和扩大的安全队列,证实了治疗的安全性,并报告了轻微的不良事件。初步疗效估计表明Barthel指数评分在12个月内显着改善,表明对慢性中风患者有潜在益处。
Qiao等人评估了8名缺血性中风患者的神经干/祖细胞和间充质基质细胞的联合移植,结果显示超过一半的患者的临床症状得到改善,且副作用最小。
同样,将同种异体人类神经干细胞系CTX0E03植入脑梗死同侧壳核后,患者残余上肢运动能力得到改善Muir 关于同种异体人类神经干细胞脑内植入的研究重点是改善中风后的上肢功能,发现该治疗可行且安全,没有与细胞相关的不良事件,尽管结果因患者而异。
最后,Chen及其同事的研究涉及10名接受不同细胞类型组合的患者,包括嗅鞘细胞、神经祖细胞、脐带间充质细胞和雪旺细胞。这些细胞通过多种方法施用,例如颅内实质和鞘内植入以及静脉内施用。该治疗增强了言语、肌肉力量、平衡能力,并提高了巴塞尔指数和临床神经损伤量表的分数。值得注意的是,报告的不良事件主要与外科手术或既往病史有关,而不是细胞移植本身。
这些研究共同说明了自体和同种异体干细胞疗法在治疗慢性中风方面的潜力,证明了安全性和不同程度的疗效。它们标志着理解不同细胞类型在中风恢复中的应用和影响的重要步骤。
干细胞治疗中风的研究表明其安全性/可行性
自体干细胞移植缺血性中风
大量研究共同证实了自体干细胞治疗缺血性中风患者的安全性和可行性。然而,其中一些研究并未显示出治疗的任何功效。
Prasad等人开展了一项II期多中心随机试验,评估了120名亚急性缺血性中风患者静脉输注自体骨髓单核干细胞 (BMSC) 的有效性和安全性。研究发现BMSC组和对照组在这些结果上没有显着差异。此外,安全性结果(包括不良事件和18氟脱氧葡萄糖摄取的新区域)在两组中相似,表明静脉输注BMSC是安全的。
一项规模较小的1期开放标签非对照试验涉及7名患有严重神经功能缺损的患者,从每位患者的髂骨中提取 BMSC,并使用人血小板裂解物 (PL) 进行培养。这些细胞用超顺磁性氧化铁标记,用于磁共振成像(MRI)跟踪,然后在梗塞区域周围进行立体定向给药。在一年的手术和随访期间没有报告严重不良事件,这表明实质内施用干细胞治疗可能是安全的。
同种异体干细胞移植缺血性中风
在最近探索同种异体干细胞治疗中风的研究中,研究了三种值得注意的方法。
日本的2/3期TREASURE随机多中心临床试验评估了骨髓来源的同种异体多能成体祖细胞产品 (MultiStem) 的同种异体干细胞疗法治疗急性缺血性中风的安全性和有效性。
这项多中心、双盲、平行组、安慰剂对照试验招募了2017年11月15日至2022年3月29日期间患有急性缺血性中风的206名参与者。参与者被随机分配接受静脉单剂量12亿中风发作后18至36小时内使用复合干细胞或安慰剂。研究发现,虽然MultiStem疗法是安全的,但与安慰剂相比,它并没有显着改善90天的短期结果。
来自中国的一项开放标签临床研究涉及37名患有各种神经系统疾病(包括脑缺血性中风)的患者,该研究检验了鞘内同种异体骨髓间充质干细胞(BM-MSC)的安全性和可行性。患者每隔一周接受四次连续鞘内注射骨髓来源的间充质干细胞,并随访至少六个月。研究发现,不良事件最多的是注射部位轻微疼痛(4.11%),其次是发烧(3.42%)和轻度头痛(2.05%),没有报告严重不良事件。
这些研究共同强调了干细胞疗法在从新生儿到老年人的中风治疗中不断发展的前景,重点关注创新的给药途径。这些研究在展示良好的安全性的同时,为进一步研究探索这些方法在改善中风患者临床结果方面的有效性铺平了道路。
粒细胞集落刺激因子 (G-CSF)
在探索粒细胞集落刺激因子(G-CSF)治疗中风的给药途径和功效方面,有四项研究脱颖而出,每项研究的给药方法和患者阶段各不相同。
第一项研究对49名急性缺血性中风患者进行静脉注射。这项研究虽然证实了G-CSF的安全性,但与安慰剂相比,并未发现神经功能显着改善或梗塞体积减少。
其余三项研究采用皮下注射G-CSF,但患者人口统计数据和中风阶段有所不同。
第二项研究包括41名慢性中风患者。尽管其耐受性合理,但该研究并未证明主要终点(例如手部运动功能)的疗效显着改善。
STEMTHER试验涉及20名颈动脉区域缺血患者,他们在中风发作后48小时内接受治疗。这项研究重点关注急性缺血性中风,同样发现中风后180天的神经损伤或残疾没有显着差异,这表明虽然G-CSF是安全的,但其在急性中风治疗中的有效性仍不确定。
最后,STEMS试验纳入了36名亚急性缺血性中风患者。它证明了G-CSF有效动员干细胞的能力及其整体耐受性,但与其他药物一样,它没有报告显着的功效改进。
总之,尽管这些研究共同强调了在急性、亚急性和慢性卒中患者中静脉注射和皮下注射G-CSF的安全性和耐受性,但它们一致强调了G-CSF在改善这些不同阶段的卒中预后方面缺乏实质性证据。
未来发展方向
未来干细胞治疗中风的研究应优先考虑比较研究,以确定最有效的干细胞类型。应重点优化卒中后治疗的时机和给药方法,并监测长期效果,以确保安全性和持续获益。加深对干细胞促进神经恢复机制的理解至关重要。开发针对个体患者情况和中风类型的个性化疗法,并探索神经刺激等神经恢复技术的联合疗法也很关键。解决伦理和监管问题,特别是有关胚胎干细胞的问题,以及对医疗保健提供者和公众进行教育,对于推进干细胞疗法作为缺血性和出血性中风的综合治疗至关重要。
结论
干细胞治疗缺血性和出血性中风已显示出有希望的结果。自体和同种异体干细胞移植等方法已显示出神经系统的改善,MSC、HSC和NSC等多种细胞类型凸显了该领域的潜力。然而,它在很大程度上仍处于实验阶段,需要对细胞类型、时间和递送方法进行进一步研究。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)在一些疗法中的整合已显示出促进康复的潜力。虽然大多数研究都一致报告了安全性并确定了可行性,但功效各不相同。这种变异性强调需要进行全面研究,以优化治疗方案并充分了解干细胞的治疗潜力,包括G-CSF在中风恢复中的作用。
参考资料:Leonidas D Panos, Panagiotis Bargiotas, Marcel Arnold, Georgios Hadjigeorgiou & Georgios D Panos (2024) Revolutionizing Stroke Recovery: Unveiling the Promise of Stem Cell Therapy, Drug Design, Development and Therapy, 18:, 991-1006, DOI: 10.2147/DDDT.S460998
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