帕金森病：干细胞疗法如何为其提供帮助？

帕金森病影响着全世界数百万人。尽管可以治疗症状，但尚无已知的治愈方法。科学家们正在研究如何使用再生医学和干细胞科学来治疗或预防这种疾病。

关于帕金森病我们知道什么？

帕金森病 (PD) 是大脑中的一种疾病，它会杀死产生一种叫做“多巴胺”的化学物质的神经元。多巴胺是一种重要的化学物质，负责大脑内神经元之间的交流。细胞死亡主要发生在“黑质”，这是大脑中主要的多巴胺产生区域。

多巴胺对于平稳运动、肌肉控制和思考很重要。大脑中的多巴胺减少意味着受PD影响的人会出现肌肉僵硬、震颤、运动减慢、平衡问题，有时还会出现抑郁或睡眠障碍等症状。称为左旋多巴 (L-DOPA) 的药物是用于治疗PD的最常用药物。L-DOPA被转化为多巴胺，这有助于补偿丢失的产生多巴胺的神经元并控制患者的一些症状。

大约5%的PD病例是遗传性的，但在其他95%的病例中，病因尚不清楚。

现在帕金森病如何治疗？

目前对帕金森症的治疗包括在1960年代发现的药物左旋多巴。它在体内转化为多巴胺，因此它可以替代丢失的产生多巴胺的神经元。其他一些药物像多巴胺一样刺激神经细胞。患者还接受职业治疗、物理治疗、健康饮食和锻炼。手术，例如植入电极的深部脑刺激，用于治疗更晚期的病例，尤其是在药物效果不佳的病例中。

这些治疗可缓解帕金森病的症状，但不会减缓或逆转大脑神经细胞的损伤。随着时间的推移，尽管进行了治疗，但临床特征会变得更糟。当患者被诊断出患有帕金森症时，他们通常已经患病多年，并且黑质内的多巴胺细胞已经丢失了一半以上。早期检测帕金森症的测试可能有所帮助，但科学家们正在寻找一种方法来替换受损的细胞。

关于治疗帕金森病研究人员在研究什么？

大约5%的PD患者具有与PD相关的遗传基因突变。研究人员正在临床研究、动物模型和细胞模型中调查其他95%患者出现PD的原因。

将人类胎儿的年轻脑细胞移植到患有PD的人体内，在之前的临床试验中显示出可喜的结果。目前的 TRANSEURO研究正在重新检查这种治疗方法，目的是最大限度地减少副作用和衡量疗效。

科学家现在可以从人类胚胎干细胞 (ESC) 和人类诱导多能干细胞 (iPSC) 中制造产生多巴胺的神经元。由人类ESC和iPSC制成的神经元成熟为人类产生多巴胺的神经元，在移植到小鼠、大鼠和猴子PD模型后存活并发挥功能。

干细胞如何对帕金森患者提供帮助？

虽然帕金森病的根本原因尚不清楚，但科学家们确实知道涉及大脑的哪些细胞和区域，并且可以通过以下三种方式使用干细胞：

了解疾病：科学家们正在从PD患者身上提取细胞，并在实验室中使用这些干细胞来产生患有这种疾病的神经元。患病的神经元是研究帕金森病发病机制的有力工具。

开发新药：通过从帕金森病患者身上提取细胞，并在实验室中使用这些干细胞产生患病的神经元，科学家们可以筛选出可以开发成治疗该疾病的新药的物质。

更换丢失的细胞：干细胞研究还可能提供一种方法来提供替代的“健康”多巴胺产生神经元，以补充那些因疾病而丢失的神经元。尽管来自干细胞的新细胞疗法仍未被批准用于PD患者，但之前涉及将人类胎儿的年轻脑细胞移植到PD患者体内的临床试验结果显示出令人鼓舞的结果。

科学家现在可以从人类干细胞中制造产生多巴胺的神经元。由人类干细胞制成的神经元成熟为人类产生多巴胺的神经元，在将它们移植到大鼠、小鼠和猴子体内后存活并发挥作用。需要更多的研究来确定这种方法是否适用于PD患者。

目前干细胞在帕金森病的研究进展

帕金森病的干细胞疗法仍处于临床产品开发的早期阶段。一些最重要的最新进展包括在实验室中制造产生多巴胺的神经元的方法；研究如何提高移植的有效性和避免副作用；以及调查疾病如何发展以及细胞如何帮助开发新药来阻止这种疾病的研究。

细胞替代研究：最近的一些例子

专注于从干细胞中制造多巴胺神经元用于细胞替代疗法的研究人员最近形成了一个整理，以便在团队之间分享我们的专业知识和信息，以便为临床试验带来更安全和更有效的细胞。G-FORCE PD，是这个由来自日本、瑞典、英国和美国的世界领先者组成的整理的名称。

迄今为止，我们对PD动物模型的研究表明，由ESC和iPSC制成的人多巴胺神经元可以成熟为所需的细胞类型，在PD动物模型中成熟并发挥多巴胺神经元的功能，重要的是没有显示出任何导致过度的能力-增长。最近，我们还证明了我们在实验室中制造的多巴胺神经元与人类胎儿的多巴胺神经元几乎相同。我们的协议允许我们以非常精确的方式从胚胎干细胞中产生大量这些人类多巴胺神经元——从而产生更纯净的临床级细胞群，用于临床试验。

通过分享我们的结果，我们希望在不影响我们为首次人体临床试验生产的细胞的质量、功效和安全性的情况下，尽快开始使用ESC和iPSC进行多项临床试验。

疾病和药物研究：最近的例子

科学家们正在使用iPS细胞来研究使某些人易患帕金森病的遗传问题。TiloKunath在英国爱丁堡的研究小组正在通过从具有已知的PD遗传原因的母女身上制造iPS细胞来做到这一点。母亲患有帕金森病，但她的女儿并没有遗传到这种遗传问题。通过比较不同iPS细胞产生神经元的能力并仔细检查这些神经元，研究人员希望更多地了解这种疾病的发病机制，并找到治疗它的新药。

干细胞治疗帕金森病之路

帕金森病的干细胞疗法尚未准备好用于患者。我们近年来取得了重大进展，首批临床试验将于2018年开始。目前，科学家面临的主要挑战是：

• 找出如何以足够高的安全标准培养足够数量的神经元来治疗患者。
• 证明干细胞神经元可安全用于帕金森病患者
• 为了证明我们在临床试验中的PD动物模型中观察到的同样令人鼓舞的结果
• 确定移植细胞的确切方式和位置，以便它们在大脑中正常工作而不会引起副作用。

干细胞治疗帕金森病的挑战是什么？

科学家们仍在努力了解PD背后的遗传学。目前只有5%的PD病例与遗传有关。这使得理解PD的确切原因变得非常困难。

尽管我们拥有的治疗PD的药物非常有用，但它们在几年后开始失效。干细胞治疗可能提供一种方法来提供新的神经元，可以替代因疾病而丢失的神经元。

人体干细胞治疗仍未获准用于治疗PD。在动物身上进行的研究表明，来自人类干细胞的人类多巴胺神经元是安全的，并且看起来像黑质中的神经元一样发挥作用。但是，干细胞疗法对帕金森病患者有效和有益还需要临床试验研究证明。在PD患者常规使用细胞疗法之前，需要进一步的证据。

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