间充质干细胞联合神经营养因子细胞治疗渐冻症的2期临床试验

简介：确定间充质干细胞 (MSC)-神经营养因子 (NTF) 细胞（NurOwn®，自体骨髓来源的间充质干细胞，诱导分泌NTFs）的安全性和有效性，这些细胞通过鞘内和肌肉内联合给药递送至患有肌萎缩性侧索硬化症（渐冻症）的参与者 ( ALS）在第2阶段的随机对照试验中。

方法：该研究招募了48名参与者，随机分配3:1（治疗：安慰剂）。移植前3个月后，参与者接受了1剂MSC-NTF细胞（n=36）或安慰剂（n=12），并接受了6个月的随访。在移植前和移植后2周收集CSF。

结果：该研究达到了其主要安全终点。整个研究人群的疾病进展率在接受治疗的参与者和安慰剂参与者中相似。在预先指定的快速进展者亚组 (n=21) 中，疾病进展率在早期时间点有所改善 (p<0.05)。为了解决异质性，反应者分析显示，与安慰剂组相比，接受治疗的参与者在所有时间点的ALSFRS-R斜率改善≥1.5点/月的比例更高，并且在4周和12周时在快速进展者中显着。在接受治疗的参与者中，CSF神经营养因子增加，CSF炎症生物标志物减少（p<0.05) 移植后。CSF单核细胞趋化蛋白1水平与ALSFRS-R斜率改善相关长达24周 (p<0.05)。

结论：间充质干细胞-神经营养因子细胞的单剂量移植是安全的，并显示出早期有希望的疗效迹象。这为自体间充质干细胞 (MSC)-神经营养因子鞘内移植治疗渐冻症的多剂量随机临床试验确立了明确的前进道路。

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肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 是一种致命的神经退行性疾病，其特征是大脑和脊髓中运动神经元的退化和死亡，并导致进行性肌肉无力和呼吸衰竭。ALS的复杂发病机制，包括神经炎症的突出作用，表明新兴的ALS治疗将需要解决该疾病的多个相互关联的方面。

骨髓来源的间充质干细胞 (MSC) 是多能祖细胞，在神经退行性疾病中表现出很高的治疗潜力。MSCs可以增强神经发生，调节神经炎症，并有助于神经保护。我们利用神经营养因子 (NTF) 的治疗潜力，将骨髓来源的患者自体MSC诱导到MSC-NTF细胞 (NurOwn) 中，分泌高水平的多种NTF3并具有独特的miRNA特征，证明其优于MSC起源于几种神经退行性疾病模型。

波士顿麻省总医院神经临床研究所和哈佛医学院《Neurology》期刊中，发表一篇关于干细胞治疗渐冻症的2期临床试验。在开放标签试验中，NurOwn的鞘内移植证明了安全性和耐受性，并通过减缓移植后修订版肌萎缩侧索硬化功能评定量表 (ALSFRS-R) 的下降速度显示出初步的疗效证据。

此2期双盲安慰剂对照多中心试验的主要目的是确定通过IT和IM联合注射对ALS参与者施用MSC-NTF细胞的安全性。预先指定的分析调查了MSC-NTF细胞对总体人群和治疗前下降≥2ALSFRS-R点的快速进展者亚组ALSFRS-R斜率的影响。CSF移植前和移植后的分析评估了干预对相关MSC和ALS疾病生物标志物的影响。

详细结果

安全：该试验达到了其主要安全终点；因此治疗是安全的。43名参与者 (90%) 完成了随访期（33名MSC-NTF，10名安慰剂）。五名参与者停止了面对面的随访；其中，2人通过远程电话随访完成了试验，因此被纳入所有安全性和修订后的肌萎缩侧索硬化功能评定量表（ALSFRS-R）分析（1例MSC-NTF，1例安慰剂；图1B)。研究期间没有死亡，没有与治疗相关的 SAE，也没有导致退出的AE。MSC-NTF治疗组的两名参与者在放置饲管后因呼吸衰竭接受了气管切开术，大约在治疗后4个月。

在研究过程中，11名参与者——MSC-NTF细胞组9/36 (25%) 和安慰剂组2/12 (17%)——发生了16次SAE（表2)。两次SAE发生在进入试验后但治疗前。所有治疗中出现的SAE（开始研究治疗后发生的AE）都被认为与ALS疾病进展有关，没有一个被认为可能、可能或肯定与研究治疗相关。DSMB没有发现任何引起关注的不良事件、实验室异常（血液血液学、化学、尿液分析）或重大方案偏差。

按治疗组划分的不良事件 (AE) 和严重AE (SAE) 的总体总结：安全人群。

疗效分析

修订后的肌萎缩侧索硬化功能评定量表LS平均斜率变化

在筛选时，MSC-NTF和安慰剂组的ALSFRS-R评分相似（分别为38.1±3.6和38.6±3.85）。两组的预处理ALSFRS-R斜率相似：-0.7点/月（MSC-NTF）和-0.6点/月（安慰剂）。

移植后ALSFRS-R斜率的变化在2周 ( p=0.110)时为+1.7点/月 (MSC-NTF) 和-0.4点/月（安慰剂），以及+0.6点/月（MSC-NTF) 和 -0.03 分/月（安慰剂）在4周时 ( p=0.368)。8周后，两个治疗组的斜率变化相似（图2A)。

图2：修订后的ALS功能评定量表 (ALSFRS-R) 斜率随时间（顶部）和响应者分析的平均变化：治疗后随访期间ALSFRS-R斜率改善≥1.5分（底部）

神经营养因子

在CSF中评估了体外MSC-NTF细胞分泌的NTF水平。在接受治疗的参与者和安慰剂参与者中，血管内皮生长因子 (VEGF) 的平均基础水平分别为37.1±15.8pg/mL和30.6±14.4pg/mL。移植后，接受治疗的参与者的平均VEGF增加为629.8±243.3 ( p=0.016)，安慰剂参与者为-0.78±0.9。基础肝细胞生长因子 (HGF) 水平很高（治疗参与者 391.1±115.9pg/mL；安慰剂参与者448.4±146.3pg/mL）。移植后，接受MSC-NTF治疗的参与者的HGF水平显着增加（平均变化 107.18±34.4；p=0.004），而接受安慰剂的参与者没有变化（18.8± 22.2；p=0.42）。移植前脑脊液中检测不到白血病抑制因子 (LIF)，移植后接受治疗的参与者显着增加 (12.33±3.23; p=0.0008)，而安慰剂组在移植前或移植后均未检测到LIF（图3A)。

(A) 间充质干细胞 (MSC)-神经营养因子 (NTF) 细胞的 CSF 中血管内皮生长因子 (VEGF)、肝细胞生长因子 (HGF) 和白血病抑制因子 (LIF) 水平显着增加治疗组（上图），安慰剂组（下图）没有可检测到的变化。

(B) MSC的CSF中单核细胞趋化蛋白1 (MCP-1)、基质细胞衍生因子1a (SDF-1) 和壳三糖苷酶 1 (CHIT-1) 水平显着降低-NTF细胞处理组（上图）在安慰剂组（下图）中没有显着变化。

讨论

该2期临床试验达到了其主要终点，证明了通过IM和IT联合给药递送的MSC-NTF细胞的安全性，并证明了有希望的疗效，特别是在预先指定的快速进展者亚组中。

总之，这些对NTF、炎症生物标志物和microRNA表达水平的探索性分析首次证明了MSC-NTF在随机临床试验中对ALS患者的生物学效应。这些结果支持所提出的MSC-NTF旁分泌作用机制以及对神经保护和神经炎症的综合作用。我们观察到神经保护标志物VEGF、HGF、LIF、miR-132p和miR-376的表达增加，神经炎症标志物MCP-1和SDF-1 的表达减少，以及miR-146的增加，进一步支持假设 MSC-NTF 在患有ALS的研究参与者中运作，以增加神经保护和减少神经炎症。这两种相互关联的机制很可能是协同的。

这项针对MSC-NTF细胞移植的随机、双盲、安慰剂对照2期试验表明，使用骨髓来源的自体MSC-NTF细胞是安全且耐受性良好的。此外，我们已经在预先指定的快速进展者亚群中证明了显着疗效，其中观察到移植后ALSFRS-R斜率变化的有意义变化。快速进展者中ALSFRS-R评分的稳定或逆转为该预定义ALS亚组中的III期重复剂量试验向前迈出了明确的一步。

结论

间充质干细胞联合神经营养因子细胞的单剂量移植是安全的，并显示出早期有希望的疗效迹象。这为鞘内移植间充质干细胞移植治疗渐冻症的临床试验确立了明确的前进道路。

参考资料：Berry JD, Cudkowicz ME, Windebank AJ, Staff NP, Owegi M, Nicholson K, McKenna-Yasek D, Levy YS, Abramov N, Kaspi H, Mehra M, Aricha R, Gothelf Y, Brown RH. NurOwn, phase 2, randomized, clinical trial in patients with ALS: Safety, clinical, and biomarker results. Neurology. 2019 Dec 10;93(24):e2294-e2305. doi: 10.1212/WNL.0000000000008620. Epub 2019 Nov 18. PMID: 31740545; PMCID: PMC6937497.

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