在過(guò)去的幾十年中,針對各種疾病和損傷狀態(tài)的干細胞治療研究取得了重大進(jìn)展;由于近年來(lái)公眾對干細胞的旺盛需求導致世界各地不受監管的“再生診所”增加,這些診所提供未經(jīng)證實(shí)的質(zhì)量和來(lái)源未知的干細胞療法,可治療數百種疾病和病癥。
然而,正如Alofisel(武田)最近在歐洲獲得批準所表明的那樣,我們開(kāi)始看到藥物級干細胞療法的出現。正在進(jìn)行適當的對照研究,以確定干細胞療法是否是許多疾病和損傷狀態(tài)的可行治療選擇。這篇綜述的重點(diǎn)是臨床前嚙齒動(dòng)物研究和間充質(zhì)干細胞治療出血性中風(fēng)的臨床試驗的現狀。
間充質(zhì)干細胞治療出血性中風(fēng):臨床前和臨床研究現狀

近年來(lái),間充質(zhì)干細胞已被廣泛研究用于治療缺血性中風(fēng);然而,他們對出血性中風(fēng)的研究較少。盡管如此,已有超過(guò)10年的臨床前研究調查了間充質(zhì)干細胞治療出血性中風(fēng)的方法,并證明了該疾病的一系列動(dòng)物模型的功能改善。間充質(zhì)干細胞的治療用途可以修復或再生受損的神經(jīng)元細胞,并可以減少繼發(fā)性神經(jīng)炎癥級聯(lián)反應,從而改善患者的預后。
間充質(zhì)干細胞治療出血性中風(fēng)的臨床前研究
干細胞治療出血性腦卒中動(dòng)物模型的研究(表格1; 如圖1) 已經(jīng)研究了十多年。這些研究中有超過(guò)一半使用人類(lèi)來(lái)源的間充質(zhì)干細胞治療顱內出血,其余研究來(lái)自大鼠。大約60%的MSCs來(lái)自骨髓 (BM-MSCs),因為這是人類(lèi)和大鼠的可行來(lái)源,而臍帶/胎盤(pán)/羊膜來(lái)源的細胞用于大約四分之一的研究,其余的來(lái)源于脂肪組織 (AT-MSCs)。后一種來(lái)源均來(lái)自人體組織。
MSCs的遞送方法也各不相同,不到一半的研究使用立體定向引導的腦內注射,緊隨其后的是靜脈內給藥,然后是動(dòng)脈內和鼻內給藥。雖然每劑量的MSC數量范圍很廣,從1×105到8×106個(gè)細胞,但它們往往會(huì )根據遞送方法分成兩組。通過(guò)腦內注射遞送的MSCs的平均劑量為每只大鼠6.4×105個(gè)細胞(范圍,1×105至5×106細胞),而靜脈注射MSCs的平均劑量高出四倍,每只大鼠2.6×106個(gè)細胞(范圍,1×106至8×106個(gè)細胞)。
| 源碼 | 物種 | 行程模型 | 劑量、給藥和時(shí)間 | 結果 | 參考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 人類(lèi),骨髓 | 雄性Wistar大鼠(270–320 克) | 將100μl 自體全血注入右側紋狀體 | 3×106、5×106和 8 × 10 6細胞,通過(guò)尾靜脈注射,ICH 后一天 | NSS 的改進(jìn);減少紋狀體組織損失;新形成的未成熟神經(jīng)元的存在 | 58 |
| 大鼠,骨髓 | Sprague-Dawley 大鼠(270–300 g),性別未知 | VII 型膠原酶進(jìn)入左尾狀核 | 2×106個(gè)細胞,通過(guò)頸動(dòng)脈/頸靜脈/側腦室注射,在 ICH 后第 1、3、5 和 7 天 | 改善肢體運動(dòng)功能 | 30 |
| 人類(lèi),脂肪 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(200–220 克) | VII 型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 3 × 106個(gè)細胞,通過(guò) IV 注射,ICH 后 24 小時(shí) | 改進(jìn)肢體放置行為評分;減少腦萎縮和神經(jīng)膠質(zhì)增生;內皮標記物表達但不表達神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)標記物;急性腦炎癥標志物 | 64 |
| 人類(lèi)、加工過(guò)的脂肪抽吸物(或脂肪來(lái)源的) | 雄性Wistar大鼠 (422±28.9 g) | IV型膠原酶進(jìn)入尾狀核 | 3×106個(gè)細胞,通過(guò)尾靜脈注射,ICH后24小時(shí) | 旋轉棒測試的改進(jìn);無(wú)病變大小差異;內源性祖細胞增加 | 31 |
| 人類(lèi),骨髓 | 雄性Wistar大鼠(270–320 克) | 將100μl自體全血注入右側紋狀體 | 1×106 個(gè)細胞,通過(guò)頸內動(dòng)脈注射,ICH后24小時(shí) | 單獨使用 MSC 治療(僅與甘露醇聯(lián)合使用)對 NSS 和轉彎測試沒(méi)有改善;無(wú)紋狀體組織丟失;新形成的未成熟神經(jīng)元的存在 | 32 |
| 人類(lèi),臍帶 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(230–260 克) | VII 型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 2 × 10 5 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 24 小時(shí) | mNSS 和 Morris 水迷宮測試的改進(jìn);受傷面積明顯減少;血管密度增加;ICH 周?chē)鷧^域退化神經(jīng)元數量減少;免疫反應減弱 | 33 |
| 人類(lèi)臍帶 * 具有成纖維細胞生長(cháng)因子和肝細胞生長(cháng)因子 (HGF) 的基因轉導 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(平均 220 g) | 膠原酶進(jìn)入內囊 | 6 × 10 5 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后一周 | 旋轉棒測試的改進(jìn);脫髓鞘減少 | 34 |
| 人類(lèi),骨髓 | 雄性食蟹猴 (4.2 ± 0.2 kg) * 首次出現在靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物中 | 1.5 mL 右皮層和基底神經(jīng)節之間的自體動(dòng)脈血 | (1–5) x 10 6 個(gè)細胞,通過(guò)腦內注射,ICH 后 1 周或 4 周 | 改良的 Kito 評分量表的改進(jìn);減少組織損傷;更高的微血管密度 | 51 |
| 大鼠,骨髓(過(guò)度表達 GDNF) | Wistar 大鼠(270–320 g),性別未知 | I 型膠原酶 (0.25 U) 和 1 U 肝素鈉注入右側紋狀體 | 5×105 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 3 天 | mNSS 的改善;病變體積縮小 | 65 |
| 大鼠,骨髓 | 雌性 Wistar 大鼠(275–300 克) | 0.3mL 血液進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔*第一個(gè) SAH 模型 | 3×106個(gè)細胞,通過(guò)尾靜脈注射,SAH 后 24 小時(shí) | mNSS 的改善;增殖細胞數量增加;更少的凋亡細胞 | 48 |
| 大鼠,骨髓 | 雌性 Wistar 大鼠(200–250 克) | IV型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 2×106 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 2 小時(shí) | 增強的內源性神經(jīng)發(fā)生;減少新生神經(jīng)細胞的凋亡 | 47 |
| 大鼠,骨髓 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(270–320 克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 1 × 10 6 個(gè)細胞,通過(guò)尾靜脈注射,ICH 后一小時(shí) | mNSS 的改善;減少出血量;存在新形成的未成熟神經(jīng)元;升高的 BDNF | 35 |
| 人類(lèi),脂肪 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(200–250克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 1 × 106個(gè)細胞,通過(guò)右側股靜脈注射,IHC 后 24 小時(shí) | mNSS 的改進(jìn) | 36 |
| 人類(lèi),臍帶 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(產(chǎn)后第 4 天 – 體重未知) | 200μL新鮮母體全血心室(每個(gè)心室 100μL) | 1 × 105個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 24 小時(shí) | 預防 PHH 的發(fā)展;負趨地性試驗和旋轉棒試驗的減值減弱;減少胼胝體損失;增加星形膠質(zhì)細胞增生;炎性細胞因子表達增加 | 59 |
| 人類(lèi),骨髓 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(190–210 克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 2 × 10 5 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 1 天 | mNSS 的改善;腦水含量下降;ICH 周?chē)鷧^域的中性粒細胞浸潤和小膠質(zhì)細胞活化減少;炎癥介質(zhì)的下調 | 37 |
| 大鼠,骨髓 | 雌性 Wistar 大鼠(200–250 克) | IV型膠原酶 (0.5 IU) 進(jìn)入紋狀體 | 5 × 10 6 個(gè)細胞,腦內注射,ICH 后 2 個(gè)月 | 改進(jìn) Rotarod 和 Video-Tracking-Box 測試;增加內源性神經(jīng)發(fā)生 | 38 |
| 大鼠,骨髓 | 雌性 Wistar 大鼠(275–300 克) | 未肝素化的血液進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔 | 3 × 10 6 個(gè)細胞,通過(guò)尾靜脈注射,ICH 后 24 小時(shí) | 改善腦組織結構完整性(電子顯微鏡) | 68 |
| 大鼠,骨髓 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(250–300 克) | IV型膠原酶 | 3 × 10 6 個(gè)細胞,通過(guò)靜脈注射,ICH 后兩小時(shí) | 減少腦水腫和血腦屏障滲漏;促炎細胞因子水平降低;細胞凋亡減少;下調 ICH 部位小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞和中性粒細胞浸潤的密度;減弱 ONOO- 形成;ZO-1 和 claudin-5 水平升高 | 67 |
| 人類(lèi),臍帶 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠(250–300 克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 5×105個(gè)細胞,腦內注射,ICH后2天 | 旋轉棒測試的改進(jìn);減少病變體積;增加血管生成;減少炎癥因子 | 66 |
| 人類(lèi),沃頓氏膠質(zhì)(臍帶)* 72?小時(shí)后進(jìn)入神經(jīng)元樣細胞 | 雄性 Sprague-Dawley 大鼠,(240–280 克) | IV型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 2×105 個(gè)細胞,腦內注射,ICH后1 周 | 旋轉棒和肢體放置試驗的改進(jìn);增加血管密度; 致敏細胞中 GDNF 增加 | 43 |
| 大鼠,骨髓*缺氧預處理 | 雄性 C57BL/6 小鼠(25–28 克) | IV型膠原酶 | 1×106個(gè)細胞,通過(guò)鼻內遞送,IHC 后 3 天和 7 天 | mNSS、Rotarod 試驗、脫膠試驗和運動(dòng)功能評估的改進(jìn);減少組織損失;減少心室擴大;獲救的生長(cháng)因子水平;增強增殖和數量未成熟的神經(jīng)元 | 45 |
| 大鼠,骨髓 | 雄性自發(fā)性高血壓大鼠,未知體重 | 50μL自體血 | 1×106個(gè)細胞,尾靜脈注射,時(shí)間未記錄 | 改進(jìn) mNSS 和改進(jìn)的肢體放置測試;減弱血腦屏障通透性;緊密連接相關(guān)蛋白 occludin 和 IV 型膠原水平增加 | 52 |
| 人臍帶 *帶血腫抽吸 | 雄性Sprague-Dawley大鼠(250–280 克) | IV型膠原酶進(jìn)入尾狀核 | 1 × 10 5通過(guò)腦內注射,ICH 后 6 小時(shí)(血腫抽吸) | mNSS 的改善;血腫周?chē)?p53 表達減少 | 44 |
| 人類(lèi)臍帶*比較 IV 和 IC 給藥 | 雄性Sprague-Dawley大鼠(230–260克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 2 × 10 5 個(gè)細胞通過(guò)腦內注射。通過(guò)尾靜脈注射2 × 10 6 個(gè)細胞 – 時(shí)間未記錄 | mNSS 的改善;減少傷害量;腦內給藥組血管密度增加 | 46 |
| 人類(lèi),羊膜 | 雄性Wistar大鼠(240–260 克) | VII型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 5×105 個(gè)細胞,腦內注射,ICH后24 小時(shí) | mNSS 的改善;增加血管密度; 細胞凋亡減少;增加神經(jīng)元的增殖和分化;增加生長(cháng)因子水平;減少中性粒細胞浸潤和小膠質(zhì)細胞活化 | 39 |
| 大鼠,骨髓* 與條件培養基相比 | 雄性 Sprague-Dawley大鼠(250–280克) | 將100μl自體動(dòng)脈血注入右基底神經(jīng)節 | ICH后立即通過(guò)尾靜脈注射,未報告劑量。 | 前肢放置、轉彎測試和 mNSS 的改進(jìn);對 Morris 水迷宮性能沒(méi)有影響;減少腦水含量;增加下游信號分子的磷酸化;炎性細胞因子減少 | 56 |
| 大鼠,骨髓* 含第二信使信號抑制劑 | 雄性大鼠(250–280克) | 將100μl自體動(dòng)脈血注入右基底神經(jīng)節 | ICH 后 1 小時(shí)和 24 小時(shí)通過(guò) IV 注射未報告劑量。 | 改善被抑制劑治療阻斷的 mNSS;抑制劑減弱第二信使信號 | 57 |
| 大鼠,骨髓 | 雄性自發(fā)性高血壓大鼠 (250–300g) | 20μl血紅蛋白進(jìn)入右尾狀核 | 1 × 10 6 個(gè)細胞,腦內注射,ICH后 6 小時(shí) | 改進(jìn) mNSS 和改進(jìn)的肢體放置測試;減少腦水含量;細胞凋亡減少;增加 ZO-1 染色;減少小膠質(zhì)細胞活化;炎性細胞因子減少 | 40 |
| 人類(lèi)骨髓*MSCs 預防動(dòng)脈瘤破裂 | 雄性C57BL/6 J 小鼠,體重未知 | 脫氧皮質(zhì)酮醋酸鹽誘導全身性高血壓。彈性蛋白酶進(jìn)入右基底池 | 1 × 106個(gè)細胞,靜脈注射,動(dòng)脈瘤誘導后6天和9 天 | 降低動(dòng)脈瘤破裂的發(fā)生率和破裂率 | 50 |
| 人類(lèi),胎盤(pán)來(lái)源 | 雄性Sprague-Dawley大鼠(250–350克) | IV型膠原酶進(jìn)入紋狀體 | 1×106個(gè)細胞,通過(guò)尾靜脈注射,ICH后一小時(shí) | 降低死亡率;減少血腫體積和心室擴大;減少腦水腫;增加 ZO-1 和occludin | 41 |
| 大鼠,骨髓 | 雄性Wistar大鼠(300–350 克) | 威利斯環(huán)穿孔 | 1.5×106 個(gè)細胞,通過(guò)鼻內遞送,SAH后6天 | 改善感覺(jué)運動(dòng)和機械感覺(jué)功能;減少灰質(zhì)和白質(zhì)損失;星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞的激活增加 | 61 |

干細胞移植治療出血性腦中風(fēng)的臨床研究
截至目前工有13個(gè)與干細胞治療出血性腦中風(fēng)相關(guān)的項目登記在美國clinicaltrials.gov網(wǎng)站,其中已經(jīng)發(fā)表了6篇關(guān)于已完成試驗和病例系列的研究文章,從9名患者到100名患者不等,報告的患者總數為164例(女性占39.6%;治療組中有106名患者)文獻(表2)。
與臨床前研究一樣,使用了一系列來(lái)源來(lái)獲得MSC。骨髓來(lái)源的MSCs,和臍帶來(lái)源的MSCs是臨床試驗中最常用的。還使用了含有MSC的骨髓來(lái)源的單核細胞,并測試了嗅鞘細胞 (OEC)、神經(jīng)祖細胞 (NPC)、UC-MSC和雪旺細胞 (SC) 的聯(lián)合細胞移植。
| 患者人數 | 干細胞類(lèi)型 | 中風(fēng)亞型 | 劑量、給藥和時(shí)間 | 跟進(jìn) | 功能結果和副作用 | 參考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 12名患者(包括6名對照組) 4 名女性(均為MSC組) 8名男性,20-60歲 | 自體骨髓間充質(zhì)干細胞 | 2(出血),4(缺血) | 50–60×106個(gè)細胞,通過(guò)靜脈注射,中風(fēng)后3個(gè)月至1年 | 8周和 24周 | 在8周和24周時(shí),所有臨床評分(FM和BI)和功能成像參數均無(wú)改善;無(wú)不良事件 | 73 |
| 10名患者,無(wú)對照組,6名女性, 4名男性,42-87歲 | 聯(lián)合嗅鞘細胞 (OEC)、神經(jīng)祖細胞 (NPC)、臍帶間充質(zhì)細胞 (UCMSCs) 和雪旺細胞 (SC) | 6(腦梗塞),4(出血) | OEC:1×106,OEC+NPC:1-2×106和2-4×106,NPC:2-5×106,NPC + SC:2-5×106和2×106, UCMSCs:1–2.3×107,通過(guò)顱內實(shí)質(zhì)植入(perilesion)(OEC、NPC)、鞘內植入(NPC、SC)和靜脈內給藥(UCMSCs),卒中后6個(gè)月至20年 | 6 個(gè)月 – 2 年 | 改善神經(jīng)功能,包括改善言語(yǔ)、肌肉力量、肌肉緊張、平衡、疼痛和呼吸;增加 BI 分數和臨床神經(jīng)功能損傷量表分數;無(wú)不良事件 | 75 |
| 100名患者(包括40名對照組),40名女性,60名男性,35-74歲 | 自體骨髓單核細胞,包括間充質(zhì)干細胞 | ICH(手術(shù)引流和開(kāi)顱減壓術(shù)) | 7.25×105至1.35×106/LMSCs(注射 3.5毫升),通過(guò)顱內引流管(基神經(jīng)節),ICH后5-7天 | 6個(gè)月 | 改善NIHSS和BI分數;5名治療組患者出現低燒(3 天),無(wú)需干預即可自行消退;1例患者治療4個(gè)月后確診為肺癌 | 76 |
| 24名患者(包括8名對照組),8名女性,16名男性,38-58歲 | 自體骨髓單核細胞7例,同種異體臍帶單核細胞9例 | 出血 | 1.8×108個(gè)BM細胞,通過(guò)顱內給藥進(jìn)入血腫腔,出血后2周和3周 | 3、6、12、36 和 60 個(gè)月 | 用于腦組織愈合的計算機斷層掃描 (CT) 掃描顯示出更好的結果;NIHSS、mRS 和改進(jìn)的 BI 的改進(jìn);無(wú)不良事件 | 74 |
| 9名患者(包括4名對照組),4名女性, 5名男性,41-59歲 | 自體骨髓間充質(zhì)干細胞 | ICH | ICH后>1年,兩次(間隔4周)每次靜脈輸注4.57× 107個(gè)MSC,相當于每公斤體重8.54× 105個(gè) | 12、16、24、36和 60周 | 改善運動(dòng)障礙和認知障礙;兩組患者明顯的臨床改善具有可比性;無(wú)不良事件 | 77 |
| 9名患者, 3名女性, 6名男性,24-30周齡 | 人臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細胞小時(shí)數 | IVH | 3例患者接受5×106, 6例患者接受 1×107,診斷后7天內通過(guò)腦室內給藥 | 2、4、6 和 8 周 | 安全可行;無(wú)不良事件 | 72 |
總體而言,幾乎所有組都報告沒(méi)有副作用。治療后長(cháng)達5年的患者隨訪(fǎng)表明該療法具有良好的耐受性,試驗報告幾乎沒(méi)有不良事件,也沒(méi)有患者新發(fā)腫瘤的跡象。
結論
時(shí)間、劑量和給藥途徑都是出血性中風(fēng)實(shí)驗性干預的變量,需要適當考慮、控制并在理想情況下進(jìn)行測試。由于干細胞可能作為炎癥反應的調節劑而不是持續出血的減少劑,因此在血腫有效停止擴大后的第一個(gè)24小時(shí)之后,遞送可能是最佳的。
需要進(jìn)行特定于干預的劑量范圍研究以確定理想劑量,這可能不是最大耐受劑量,并且要測試的給藥途徑在該患者群體中應該是可行的。由于血腫減壓通常不推薦手術(shù),通過(guò)靜脈輸液或其他非侵入性途徑間接靶向血腫病變將具有吸引力。
最后,超過(guò)10年的臨床前研究廣泛證明了間充質(zhì)干細胞療法在實(shí)驗性出血性中風(fēng)中的有效性。此外,針對人類(lèi)出血性中風(fēng)患者的小型病例研究和系列研究表明,間充質(zhì)干細胞治療可改善功能恢復。鑒于出血性中風(fēng)的破壞性影響及其影響的數百萬(wàn)患者,開(kāi)發(fā)這種療法供人類(lèi)使用的動(dòng)力是可以理解的。
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