风起云涌！日本诱导多能干细胞（iPSC）治疗脊髓损伤临床试验提交申请

小明月干细胞者说 2022-07-07

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人生小哲理

干细胞者说

科普相当重要

尤其是前沿热点

比如干细胞

正文

2018年11月13日，日本庆应大学的研究团队已向日本厚生劳动省提交了关于利用iPS细胞诱导成的神经干细胞移植到严重脊髓损伤患者的临床研究申请。一旦监管部门批准，明年夏天即可正式开始临床试验。
或许在不久的将来，干细胞疗法真的会开启人类治疗脊髓损伤的新时代！

撰文丨小明月

来源丨干细胞者说

脊髓损伤(spinalcordinjury，SCI)，通常指脊髓受到外界各种不利因素（直接或间接）影响，造成损伤部位及其以下部分瘫痪或全部瘫痪，使患者终身残疾。脊髓损伤是一种比较常见的外伤。

脊髓损伤治疗的难点在于神经传导重建及运动功能的恢复。因为发生损伤后，神经损伤一旦被瘢痕替代，神经元的再生和重新连接希望就很渺茫。此时的免疫系统恰好充当了双刃剑的角色。一方面是可辅助神经系统的再生，而另一方面却产生瘢痕阻止神经再生连接。一般认为这个时间为 6 个月。

iPS细胞治疗脊髓损伤

最近，也就是2018年11月13日，日本庆应大学的研究团队已向日本厚生劳动省提交了关于利用iPS细胞 (诱导多能干细胞) 诱导成的神经干细胞 (Neural stem cells，NSCs) 移植到严重脊髓损伤患者的临床研究申请。一旦监管部门批准，明年夏天即可正式开始临床试验。

脊髓损伤iPS细胞修复临床试验图解

本次采用iPS细胞进行临床试验尚属世界首次，是iPS细胞在临床应用上的又一重大里程碑事件。日本研究机构有着不同的分工。大阪大学负责心脏（聊一聊"日本启动全球首例 iPS 细胞心脏病临床治疗”）。理化所负责视网膜（日本完成世界首例iPS细胞“异体移植”手术）。京都大学负责血小板和神经系统（诱导多能干细胞治疗帕金森，日本实施全球首例临床试验）。

本次临床试验由生理学岡野荣之教授和整形外科中村雅也教授等牵头。首先将京都大学提供的iPS细胞诱导分化出神经干/祖细胞，然后将大约200万个体外培养的细胞注入脊髓损伤部位，以希望重建大脑指令传递和反馈的神经通路，恢复知觉和运动机能。

脊髓损伤iPS修复流程示意图

本次临床欲招募4名丧失运动和感觉机能的完全瘫痪成年病患，脊髓损伤发生在2-4周以内。会采用抑制剂来控制异体iPS细胞可能带来的排斥反应。为防止被移植细胞形成肿块，移植手术后会进行为期半年的康复治疗和持续一年的观察，来确认治疗的安全性和效果。确认疗效和安全性后，将来再推向损伤时间过长的慢性患者。

干细胞治疗脊髓损伤概况

治疗脊髓损伤的干细胞除了iPS细胞，还有胚胎干细胞、神经干细胞和间充质干细胞。在国内，中科院遗传与发育生物学研究所的戴建武团队，在国际上首次开展了神经再生胶原支架结合骨髓单个核细胞（含BMSC）移植治疗陈旧性完全性脊髓损伤的临床研究。

在开展脊髓损伤临床研究的三年来，已入组陈旧性和急性完全性脊髓损伤病例70余例，陈旧性损伤患者和急性脊髓损伤患者都有一部分出现了感觉功能和运动功能的改善。其主要合作医院为解放军总医院第一附属医院（304医院）、武警后勤学院附属脑科医院、苏州大学附属第一医院等。

此外，中山大学附属第三医院戎利民团队也在运用干细胞治疗脊髓损伤。目前，戎利民团队负责 “鞘内注射人同种异体脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的临床试验及机制研究”项目。合作医院为华西医院和上海东方医院。

在美国，Asterias Biotherapeutics公司正在进行一项针对脊髓损伤的干细胞治疗临床试验。这个疗法的核心部分是AST-OPC1，一种由人胚胎干细胞分化而来的少突胶质细胞前体细胞。少突胶质细胞是一种支持性细胞，主要负责髓鞘质的构建，髓鞘质的主要功能是保持神经元的健康和功能。

2018年7月17日，Asterias公布了SCiStar的最新结果。25名颈部以下瘫痪的脊髓损伤患者接受治疗后，能够渐渐重新使用自己的手臂，这相当于帮助他们拾起独立生活的能力。参加临床试验的25名患者均未出现严重的副作用。核磁共振成像（MRI）测试结果显示，95%的患者在损伤部位出现了“组织基质”。25例患者中有4例至少身体一侧恢复了2个或更多的运动水平。

关于机理，越来越多的证据表明可能是通过提供修复损伤的细胞因子，促进原来受损组织的自然修复能力，或防止损伤进一步加重。许多类型的神经干细胞分泌多种能促进神经再生的分子。

2010年时，美国杰龙（Geron）公司利用ES细胞进行了世界上首例胚胎干细胞治疗脊髓损伤的临床试验。该临床试验利用的细胞是人胚胎干细胞分化成的少突胶质前体细胞（oligodendrocyte precursor cells，OPCs）。Stem Cells Inc.是国际上首个开展神经干细胞（来自胎儿脑组织）治疗脊髓损伤的公司，部分病人的感觉功能有所改善。然而，Stem Cells Inc.2016年5月终止了干细胞治疗脊髓损伤二期临床试验。

干细胞技术之外的黑科技：电刺激

2018年11月1日，瑞士洛桑联邦理工学院在《自然（nature）》杂志上发表研究称，通过在脊髓损伤患者的脊髓中包埋电极成功改善了患者的行走机能。他们开发了一套新的全新系统（定向 ESS），这套装置能在普通人行走时，实时追踪它们的身体动态肌电图系统以及背后被激活的神经元。在让瘫痪下肢活动的同时，得到各个关节肌肉的位置及反馈情况。

△ 定向 ESS 系统示意图

图片来源： Nature 文章

无独有偶，美国梅奥诊所也利用了类似的技术，进行了脊髓损伤后完全下肢瘫痪患者再次踏步的案例。

9 月 27 日，肯塔基州路易斯维尔大学的脊髓研究员 Claudia Angeli 及其同事也报告，经过 15 周和 85 周的训练后，连续硬膜外刺激的四个人中有两个分别能够用辅助装置行走。

对于所有瘫痪患者来说，无论是干细胞还是电刺激技术都具有非凡的意义。

因为，不管是一小步还是一大步。

都是改变他们人生的脚步。

参考资料

[1]international Stem Cell Corporation Doses 7th Patient in Clinical Trial for Parkinson's Disease

[2]2017全球干细胞临床试验回顾（六）：脊髓损伤者的福音

[3]https://clinicaltrials.gov/

[4]每日新闻