中風(fēng)是世界上最普遍的心血管疾病，并且仍然是導致死亡和殘疾的主要原因之一。盡管治療再灌注損傷的早期干預措施（如靜脈溶栓和血管內血運重建）已對中風(fēng)患者顯示出顯著(zhù)益處，但中風(fēng)仍然是全球長(cháng)期殘疾的主要原因。因此，卒中與家庭負擔增加、醫療費用增加等因素導致的社會(huì )經(jīng)濟問(wèn)題有關(guān)。使用不同細胞類(lèi)型的干細胞治療的實(shí)驗實(shí)驗室結果很有希望，一些臨床試驗開(kāi)始證明這種干預的安全性和有效性。

在這篇綜述中，我們旨在總結5種類(lèi)型干細胞{骨髓單個(gè)核細胞（MNCs）、骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）、牙髓干細胞（DPSCs）、神經(jīng)干細胞（NSCs）、誘導多能干細胞（iPSCs）}、用于治療中風(fēng)的作用機制以及應用在人體研究中對中風(fēng)后的有益影響。

骨髓單核細胞

骨髓單個(gè)核細胞包括單核細胞、淋巴細胞、間充質(zhì)和造血干細胞以及造血和內皮祖細胞。BMSCs和iPSCs等干細胞在移植前需要一段時(shí)間的細胞培養，而骨髓單個(gè)核細胞可以在給藥前自體收集，與其他細胞來(lái)源相比，這在急性臨床護理環(huán)境中可能是有利的。

骨髓單個(gè)核細胞對腦卒中的保護機制

在中風(fēng)治療中使用骨髓單個(gè)核細胞的實(shí)驗原理包括許多作用機制，例如調節局部和全身炎癥、促進(jìn)血管生成和內源性神經(jīng)發(fā)生、分化成促進(jìn)細胞修復過(guò)程的細胞類(lèi)型，以及分泌神經(jīng)營(yíng)養因子。腦卒中后急性期到慢性期的因素(圖1) 。主要機制被認為是血管生成和減少內皮損傷。

MNCs增加了各種缺血性疾病患者的血管密度和血流量，例如心血管疾病、外周動(dòng)脈疾病和糖尿病足病變。初步研究表明，造血干細胞分化為內皮細胞 (EC) 是恢復的主要促進(jìn)機制。

骨髓單個(gè)核細胞移植治療腦中風(fēng)的臨床研究

薩維茨等人先前報道，與年齡和美國國立衛生研究院卒中量表 (NIHSS) 評分匹配的歷史卒中患者的對照組相比，在卒中后24-72小時(shí)內靜脈輸注自體MNCs可能是有效的。

此外，田口等人據報道，在中風(fēng)發(fā)作后7-10天靜脈輸注自體MNCs是一種安全可行的療法，可改善嚴重缺血的中風(fēng)患者的功能恢復并增加CBF和代謝（NIHSS評分≥10后第7天）。

另一方面，一項II期、多中心、隨機臨床試驗表明，在中風(fēng)發(fā)作后中位18.5天靜脈輸注自體MNCs是安全的，但他們沒(méi)有觀(guān)察到治療對中風(fēng)結局的有益影響。

這些臨床結果表明，在中風(fēng)發(fā)作后不久早期移植MNCs可能更有效地促進(jìn)康復。由于MNCs具有急性和自體移植的特殊優(yōu)勢，年齡、性別和潛在的合并癥可能會(huì )影響患者對MNC移植物的敏感性和功能，盡管需要更多的研究來(lái)確定這些因素對MNC移植物療效的影響MNC移植治療中風(fēng)。

骨髓間充質(zhì)干細胞

BMSCs具有自我更新的潛力。BMSCs易于體外培養，免疫原性弱，安全性好，被認為是治療缺血性腦卒中的理想種子細胞。

骨髓間充質(zhì)干細胞對腦卒中的保護機制

研究表明，BMSCs在體外共培養或分化培養基中具有分化為神經(jīng)元細胞的能力。BMSCs還可以通過(guò)分泌抗炎因子或降低白細胞介素1β (IL-1β)、白細胞介素 6 (IL-6) 和腫瘤壞死因子α (TNF-α) 水平來(lái)影響損傷部位的微環(huán)境。它們還可以誘導抗凋亡分子和促進(jìn)血管生成的營(yíng)養因子的分泌、免疫調節，包括抑制T細胞增殖、促進(jìn)調節性T細胞 (Treg) 功能和減少I(mǎi)L-23/IL-17表達，并增加軸突生長(cháng)。

臨床試驗：骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療腦卒中的療效和安全性

在一項針對30名嚴重中風(fēng)患者的前瞻性隨機研究中，Bang等人顯示BMSCs在卒中后一年內改善了改良 Rankin 量表 (mRS) 和 Barthel指數評分。系列評估顯示沒(méi)有不利的細胞相關(guān)、血清學(xué)或影像學(xué)定義的影響。同樣，Honmou等人報道稱(chēng)，在中風(fēng)后36-133天，將在人血清中擴增的自體BMSCs靜脈輸注到12名受試者中，未導致任何顯著(zhù)的不良事件。

SanBio研究評估了SB623細胞的使用，SB623細胞是用人Notch-1細胞內結構域瞬時(shí)轉染的同種異體修飾的BMSC，在一項為期兩年、單臂、開(kāi)放標簽、不受控制的研究中對18名處于穩定慢性期的患者進(jìn)行了研究中風(fēng)后（中風(fēng)后6-60個(gè)月）。將SB623細胞立體定向注射到梗塞區域，并對受試者進(jìn)行24個(gè)月的隨訪(fǎng)。根據歐洲卒中量表評分、NIHSS評分、Fugl-Meyer總分和Fugl-Meyer運動(dòng)評分，觀(guān)察到顯著(zhù)改善。

牙髓干細胞

人類(lèi)DPSC是存在于牙髓血管周?chē)邶悆鹊纳窠?jīng)嵴衍生干細胞，并且是一種有吸引力的細胞來(lái)源，因為它們可以作為醫療廢物很容易地獲得。

缺血性中風(fēng)后牙髓干細胞的保護作用

多能干細胞，如DPSC，具有有限的分化潛能，這使得它們在臨床使用中可能更安全，沒(méi)有經(jīng)過(guò)驗證的腫瘤形成風(fēng)險。在各種體內實(shí)驗中，外源性DPSC治療的作用機制歸因于它們的旁分泌作用，這些作用由分泌因子、細胞因子、趨化因子以及生長(cháng)和營(yíng)養因子的釋放介導，包括基質(zhì)細胞衍生的factor-1、NGF、BDNF、GDNF和VEGF。已提出DPSC的自分泌和旁分泌作用負責改善宿主細胞的微環(huán)境和增強損傷或疾病后的內源性恢復過(guò)程。

牙髓干細胞移植治療中風(fēng)的臨床研究

DPSCs的靜脈內給藥比腦內或腦室內移植的侵入性更小，從而減少了對中風(fēng)患者的創(chuàng )傷。此外，細胞的全身輸送可以更容易地通過(guò)血腦屏障 (BBB) 轉移到缺血半球，這對于急性中風(fēng)患者來(lái)說(shuō)是一種有效且安全的手術(shù)。涉及靜脈注射人同種異體DPSCs的臨床研究已經(jīng)在日本開(kāi)始。

JTR-161是一項首次在人體中進(jìn)行的隨機、雙盲、安慰劑對照、多中心臨床試驗，旨在評估DPSC給藥對缺血性中風(fēng)患者的安全性和有效性。本研究由 JCR Pharmaceuticals Co., Ltd. 根據良好生產(chǎn)規范設計，由三個(gè)隊列組成。研究中使用的DPSCs在中風(fēng)發(fā)作后用100mL鹽水稀釋?zhuān)糜趩未戊o脈內給藥?；颊哂?018年12月至2021年7月期間從日本的29個(gè)中風(fēng)中心招募。

神經(jīng)干細胞

1962年，Altman描述了成年大鼠神經(jīng)增殖的可能性。1992年，Reynolds、Weiss及其同事首次分離出神經(jīng)干細胞，并在表皮生長(cháng)因子 (EGF) 存在的情況下對其進(jìn)行繁殖，以產(chǎn)生他們稱(chēng)之為“神經(jīng)球”的大細胞球體。神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞來(lái)源于常見(jiàn)的未成熟神經(jīng)干細胞，它們被定義為自我更新和多能細胞，可以分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。

神經(jīng)干細胞移植治療腦卒中的作用機制

目前的理解是，移植的神經(jīng)干細胞主要通過(guò)旁分泌和自分泌各種神經(jīng)營(yíng)養因子，在腦內外發(fā)揮免疫調節作用，增加內源性神經(jīng)元再生和血管生成，并抑制膠質(zhì)瘢痕形成。

神經(jīng)干細胞移植治療中風(fēng)的臨床研究

神經(jīng)干細胞移植主要作為中風(fēng)后慢性期的一種治療方法，其治療選擇與急性期治療一樣少。在2000年代初期，許多研究調查了神經(jīng)干細胞在慢性期治療中的用途；然而，很少有基于細胞療法的完整臨床試驗，現有的試驗包括慢性中風(fēng)患者的小隊列。

PISCES1：試驗（ClinicalTrials.gov，編號NCT01151124）是首次使用源自人類(lèi)胎兒皮層的神經(jīng)元祖細胞 (NPC) 治療損傷后慢性期患者的人體研究到基底神經(jīng)節。該試驗是一項開(kāi)放標簽、單中心、劑量遞增研究。在這項研究中，11名患者在中風(fēng)發(fā)作后6-60個(gè)月被納入。CTX細胞通過(guò)單次注射立體定向移植到同側殼核中。在該試驗期間，沒(méi)有報告免疫學(xué)或細胞相關(guān)的不良事件。接受CTX細胞治療的患者的NIHSS和Ashworth痙攣量表評分有所改善，并且在手術(shù)后一個(gè)月內觀(guān)察到神經(jīng)系統改善，并在兩年的隨訪(fǎng)中保持不變。此外，隨訪(fǎng)兩年以上的三名患者的mRS評分提高了1分。

PISCES2：研究（ClinicalTrials.gov，編號NCT02117635）是一項前瞻性、多中心、單臂、開(kāi)放標簽的研究，研究對象為40歲以上的成年人，他們經(jīng)歷了2-13個(gè)月的顯著(zhù)上肢運動(dòng)缺陷（中位數：7個(gè)月）缺血性中風(fēng)后。23名患者接受了將2000萬(wàn)個(gè)CTX細胞移植到同側殼核中。一年內沒(méi)有報告與細胞相關(guān)的安全問(wèn)題。一名患者在3個(gè)月時(shí)表現出改善的行動(dòng)研究手臂測試表現，三名患者在6-12個(gè)月后有所改善。7 名患者的 mRS 評分至少提高了1分?？偣灿?5名患者在一項或多項臨床量表上表現出改善。

誘導多能干細胞

iPSC可以成為細胞治療的理想細胞來(lái)源，因為它們可以從體細胞或血細胞（理論上來(lái)自任何個(gè)體）進(jìn)行重新編程，并且具有無(wú)限的自我更新能力和多能性，使它們能夠分化為來(lái)自三種細胞的所有細胞類(lèi)型胚層（內胚層、中胚層和外胚層）。這些優(yōu)勢是其他干細胞（如MSCs或NSCs）所不具備的，而且iPSC產(chǎn)品的研究和應用比胚胎干細胞引起的倫理爭議更少。盡管如此，仍有幾個(gè)障礙需要克服。

誘導多能干細胞療法治療中風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)

與其他干細胞相比，iPSC保護免受損傷的獨特機制尚不清楚。iPSC的固有特性，例如無(wú)限的自我更新潛力和多能性可能是一個(gè)巨大的優(yōu)勢。

例如，iPSC可能與移植后較低的排斥反應率相關(guān)，并且可以富集基因工程iPSC以增強特定激素的分泌。此外，來(lái)自同一 iPSC細胞系的不同階段的分化細胞可用于靶向中風(fēng)后階段；未成熟的iPSC衍生的NSCs可以抑制急性期的炎癥，成熟的神經(jīng)上皮樣細胞可以用作慢性期的細胞替代物。急性期的治療時(shí)間窗可能不會(huì )很長(cháng)，因此能夠為中風(fēng)患者量身定制治療方案將是有益的。

觀(guān)點(diǎn)

干細胞已成為中風(fēng)治療中細胞療法的有吸引力的候選者，盡管到目前為止，還沒(méi)有理想的治療干預措施。盡管干細胞具有多種有益作用，包括神經(jīng)保護、減少炎癥和免疫反應以及增加血管生成和神經(jīng)生成，但每種細胞類(lèi)型能夠減輕中風(fēng)造成的損傷的主要機制尚待闡明。

臨床挑戰可能包括復雜因素，例如年齡、合并癥、中風(fēng)亞型和中風(fēng)嚴重程度的影響，所有這些都會(huì )影響細胞療法的療效。在細胞療法成為標準的中風(fēng)治療之前，需要協(xié)調基礎科學(xué)和臨床合作。

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