脊髓損傷（SCI）仍然是一種致殘性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，有效的治療選擇有限。人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的神經(jīng)干/祖細(xì)胞（hiPSC-NS/PCs）通過實現(xiàn)神經(jīng)替代、促進(jìn)髓鞘再生和調(diào)節(jié)受損微環(huán)境，提供了一種極具前景的再生策略。臨床前模型的研究進(jìn)展，以及首個基于hiPSC的SCI治療臨床試驗的啟動，進(jìn)一步增強(qiáng)了該方法的轉(zhuǎn)化應(yīng)用潛力。

多能干細(xì)胞來源的神經(jīng)干/祖細(xì)胞療法治療脊髓損傷：臨床進(jìn)展和轉(zhuǎn)化展望

2026年1月9號，知名期刊雜志《Stem Cells Translational Medicine》發(fā)表了一篇“人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的神經(jīng)干/祖細(xì)胞療法治療脊髓損傷：臨床前進(jìn)展和轉(zhuǎn)化展望”的研究綜述[1]。

該研究綜述主要綜述了神經(jīng)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷的生物學(xué)特性、作用機(jī)制以及臨床前和臨床研究的最新進(jìn)展。此外，我們還探討了該技術(shù)在臨床應(yīng)用方面的未來前景和挑戰(zhàn)。

總而言之，這些研究成果凸顯了基于hiPSC的再生醫(yī)學(xué)在脊髓損傷治療領(lǐng)域具有多樣化、創(chuàng)新性和轉(zhuǎn)化應(yīng)用潛力。

脊髓損傷的流行病學(xué)和治療挑戰(zhàn)

脊髓損傷（SCI）的流行病學(xué)呈現(xiàn)出全球性負(fù)擔(dān)重、病因多樣化的特點。全球有超過1500萬患者，其中創(chuàng)傷性損傷（如交通事故、跌倒、運(yùn)動損傷和暴力）是主要原因。值得注意的是，隨著人口老齡化加劇，非創(chuàng)傷性病因（如退行性脊柱疾病、腫瘤和血管病變）的貢獻(xiàn)日益顯著，老年人因輕微跌倒導(dǎo)致頸椎損傷的病例尤為常見。

這使得SCI不僅是突發(fā)性的災(zāi)難性事件，也成為與年齡相關(guān)的重要健康問題，給患者家庭和社會帶來沉重的長期照護(hù)及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

在治療方面，脊髓損傷面臨的根本性挑戰(zhàn)在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)在修復(fù)能力極弱。原發(fā)性損傷會引發(fā)一系列復(fù)雜的繼發(fā)性病理級聯(lián)反應(yīng)（如炎癥、缺血、膠質(zhì)瘢痕形成），進(jìn)一步阻礙神經(jīng)再生。

當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)臨床治療以手術(shù)減壓、康復(fù)訓(xùn)練和癥狀管理為主，雖能改善部分功能并預(yù)防并發(fā)癥，但無法實現(xiàn)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的真正重建與功能的完全恢復(fù)。

因此，治療的核心挑戰(zhàn)是如何有效促進(jìn)軸突再生、重建神經(jīng)連接、并恢復(fù)喪失的感覺、運(yùn)動與自主神經(jīng)功能。正是在此背景下，基于干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)，尤其是hiPSC技術(shù)，為突破這一治療瓶頸帶來了新的希望。

干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞療法在脊髓損傷治療中的潛力

除了原發(fā)性損傷造成的神經(jīng)組織不可逆破壞外，脊髓損傷還涉及炎癥、軸突變性、脫髓鞘和膠質(zhì)瘢痕形成等繼發(fā)性過程。這些病理變化顯著阻礙了神經(jīng)回路的重建，使得自發(fā)性功能恢復(fù)極其有限。目前的標(biāo)準(zhǔn)治療旨在通過康復(fù)治療限制損傷進(jìn)展并促進(jìn)代償性功能恢復(fù)。然而，目前尚無任何療法能夠再生或修復(fù)受損的神經(jīng)組織本身。

在此背景下，基于干細(xì)胞的療法已成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一種極具前景的方法。干細(xì)胞具有自我更新和多向分化潛能，有望在損傷部位進(jìn)行細(xì)胞替代、重建神經(jīng)回路、促進(jìn)髓鞘再生、提供神經(jīng)保護(hù)并調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。

近年來，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）技術(shù)的出現(xiàn)加速了這項研究，它提供了一種符合倫理且免疫學(xué)上安全的細(xì)胞來源，可以無限擴(kuò)增。iPSC可由患者自身的體細(xì)胞生成，這為個性化醫(yī)療提供了重要優(yōu)勢。因此，干細(xì)胞療法——特別是使用iPSC的療法——作為脊髓損傷（SCI）的潛在基礎(chǔ)治療方法，已引起越來越多的關(guān)注，其基礎(chǔ)研究和臨床前研究正在全球范圍內(nèi)積極推進(jìn)，以期最終應(yīng)用于臨床。

不同來源神經(jīng)干/祖細(xì)胞的特性與臨床應(yīng)用

在眾多干細(xì)胞類型中，神經(jīng)干/祖細(xì)胞（NS/PCs）因其能分化為所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)譜系細(xì)胞并對局部微環(huán)境具有良好的響應(yīng)性，而在脊髓損傷治療中備受關(guān)注。根據(jù)來源不同，主要可分為人胎兒組織來源、人胚胎干細(xì)胞（hESC）來源以及人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSC）來源的NS/PCs，它們各具特色，臨床轉(zhuǎn)化程度也不盡相同。

01.人類胎兒來源的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞

人胎兒來源的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞（NS/PCs）在脊髓損傷治療中顯示出明確的治療潛力。這些細(xì)胞源自發(fā)育中的人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有內(nèi)在的強(qiáng)大神經(jīng)發(fā)生與分化能力，能夠較好地適應(yīng)宿主的損傷環(huán)境。

臨床前動物實驗證實，移植后可促進(jìn)神經(jīng)回路重建和運(yùn)動功能恢復(fù)。更關(guān)鍵的是，以NSI-566細(xì)胞系為代表的首次人體臨床試驗（I/II期）初步驗證了其安全性與可行性，患者耐受性良好，且長期隨訪報告了運(yùn)動和感覺功能的持續(xù)改善以及電生理學(xué)證據(jù)，為這類細(xì)胞的治療有效性提供了初步的臨床數(shù)據(jù)支持。

然而，關(guān)于使用人類胎兒組織、供體依賴性和細(xì)胞供應(yīng)不穩(wěn)定的倫理問題仍然是臨床應(yīng)用中的重大限制，對廣泛采用作為一種普遍的治療策略構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

02.人類胚胎干細(xì)胞衍生的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞

人胚胎干細(xì)胞來源的少突膠質(zhì)祖細(xì)胞（hESC-OPCs）在治療脊髓損傷方面展現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化的修復(fù)潛力與初步的臨床前景。hESC具備無限自我更新和高效分化為特定神經(jīng)譜系（如OPCs）的能力，這為生產(chǎn)均一、可規(guī)模化的細(xì)胞產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。臨床前研究證實，在亞急性損傷模型中移植hESC-OPCs能有效促進(jìn)髓鞘再生和運(yùn)動功能恢復(fù)。

基于這些結(jié)果，一項使用hESC來源的OPCs（LCTOPC1；曾用名 GRNOPC1和AST-OPC1）治療急性胸段SCI患者的首次人體試驗證實了其安全性和可行性。一項為期10年的隨訪研究報告稱，未出現(xiàn)腫瘤形成、病灶增大或神經(jīng)功能惡化，支持hESC來源的OPC療法在人體中的長期安全性。

基于這些發(fā)現(xiàn)，一項針對亞急性頸椎脊髓損傷（AIS-A，C4-C7）的I/IIa期臨床試驗評估了hESC衍生的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPC）。

2022年在一項針對亞急性頸髓損傷患者少突星細(xì)胞祖細(xì)胞的1/2a期劑量遞增的研究中，96%的受試者在一側(cè)或雙側(cè)至少恢復(fù)了一個運(yùn)動節(jié)段，32%的受試者恢復(fù)了兩個或更多節(jié)段的運(yùn)動功能，且未發(fā)生意外不良事件。然而，這種程度的改善可能部分反映了疾病的自然進(jìn)展或自發(fā)性恢復(fù)，因此應(yīng)謹(jǐn)慎解讀其與細(xì)胞治療的因果關(guān)系。

此外，一項后續(xù)臨床試驗已于2025年啟動，目前正在進(jìn)行中。該研究的結(jié)果將進(jìn)一步闡明這種方法的安全性和治療潛力。

綜合來看，hESC-OPCs療法是脊髓損傷再生治療領(lǐng)域一個經(jīng)過概念驗證的重要選項。其未來的發(fā)展取決于正在進(jìn)行的后續(xù)臨床試驗?zāi)芊裉峁└_鑿的有效性證據(jù)，同時也依賴于在技術(shù)和監(jiān)管層面解決其固有的倫理與免疫原性挑戰(zhàn)。在多種干細(xì)胞療法競相發(fā)展的格局中，hESC來源的細(xì)胞因其標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的優(yōu)勢，將繼續(xù)作為一個關(guān)鍵的技術(shù)路徑被深入探索。

03.人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞

hiPSC-NS/PCs具有與hESCs相當(dāng)?shù)亩嗄苄裕覀惱韱栴}較少。此外，由于它們可由患者自身的體細(xì)胞生成，因此在個體化醫(yī)療和降低免疫排斥風(fēng)險方面具有顯著優(yōu)勢。然而，基因組不穩(wěn)定性和非靶向分化問題仍然令人擔(dān)憂，需要密切監(jiān)測。

目前，人們正在積極開發(fā)降低致瘤風(fēng)險的策略，例如清除未分化細(xì)胞和對移植細(xì)胞進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，基于hiPSC的脊髓損傷 (SCI) 治療的臨床應(yīng)用也在穩(wěn)步推進(jìn)。

2021年，在日本，首個使用供體來源的hiPSC-NS/PCs治療亞急性完全性SCI (AIS-A) 的臨床研究已經(jīng)開展；該研究總結(jié)于圖1。在該試驗中，4名C3/4至T10損傷的患者在受傷后28天內(nèi)接受了細(xì)胞移植。首例移植手術(shù)于2021年進(jìn)行，患者觀察期于2024年結(jié)束。

截至撰寫本文時，該研究的詳細(xì)安全性和功能性結(jié)果尚未發(fā)表，因此未納入本次綜述。該試驗是hiPSC-NS/PCs移植治療脊髓損傷臨床應(yīng)用的重要里程碑。未來的研究方向包括將該方法推廣至慢性脊髓損傷，并通過康復(fù)和藥物干預(yù)等聯(lián)合策略優(yōu)化治療效果。

迄今為止報道的NS/PC和OPC移植治療SCI的主要臨床試驗已按細(xì)胞來源分類（表1）。

hiPSC-NS/PCs移植治療脊髓損傷的作用機(jī)制

利用hiPSC-NS/PCs進(jìn)行移植療法被認(rèn)為是脊髓損傷（SCI）的一種很有前景的基礎(chǔ)治療方法。我們的研究表明，移植的hiPSC-NS/PCs能夠存活，并可能有助于改善受損脊髓的功能和保護(hù)其組織，且在嚙齒動物和非人靈長類動物SCI模型中均未觀察到腫瘤形成（表2）。其治療機(jī)制主要歸因于以下三個方面。

hiPSC-NS/PCs移植治療脊髓損傷的核心機(jī)制之一，是通過直接分化為功能性神經(jīng)元并重建受損的神經(jīng)回路來實現(xiàn)功能恢復(fù)。移植的細(xì)胞能夠分化成各類神經(jīng)元，并延伸長距離軸突，與宿主的上下行神經(jīng)通路形成突觸連接。

關(guān)鍵的功能性證據(jù)來自化學(xué)遺傳學(xué)（如DREADD）和光遺傳學(xué)操控研究，這些實驗證實，人為抑制移植神經(jīng)元的活動會導(dǎo)致已恢復(fù)的運(yùn)動功能暫時喪失，而激活其活動則可增強(qiáng)突觸形成、防止組織萎縮并進(jìn)一步改善運(yùn)動功能。這表明移植物來源的神經(jīng)元已成功整合到宿主的中樞神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，并主動驅(qū)動了行為學(xué)的改善。

其次，hiPSC-NS/PCs可通過分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞，促進(jìn)脫髓鞘軸突的再髓鞘化，從而恢復(fù)神經(jīng)信號傳導(dǎo)速度與保真度。通過定向分化技術(shù)，可以制備出具有強(qiáng)烈膠質(zhì)分化傾向的細(xì)胞系，使其在移植后分化為成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞的效率大幅提升。

這些新生的少突膠質(zhì)細(xì)胞能夠?qū)λ拗鳉埩舻妮S突進(jìn)行有效的重新包裹，這不僅有助于電生理傳導(dǎo)的恢復(fù)，還能促進(jìn)白質(zhì)結(jié)構(gòu)的保留，為運(yùn)動功能恢復(fù)提供了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。臨床前研究證實，這一過程能帶來顯著的功能改善，且未觀察到致瘤性。

第三，移植的hiPSC-NS/PCs還通過強(qiáng)大的旁分泌作用，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)和調(diào)節(jié)損傷微環(huán)境的功能。即使細(xì)胞尚未完全分化，它們也能持續(xù)分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子（如BDNF、GDNF、NT-3）和細(xì)胞因子。這些因子具有減輕繼發(fā)性損傷、抑制有害炎癥、減少膠質(zhì)瘢痕過度形成以及支持宿主神經(jīng)元與軸突存活的多重益處。RNA測序分析表明，這種分泌譜會根據(jù)損傷環(huán)境動態(tài)調(diào)整，顯示出高度的環(huán)境響應(yīng)性和治療適應(yīng)性，從而為神經(jīng)修復(fù)創(chuàng)造一個更有利的局部環(huán)境。

綜上所述，hiPSC-NS/PCs的治療作用并非依賴于單一機(jī)制，而是上述“細(xì)胞替代”、“髓鞘再生”和“營養(yǎng)支持”三大核心機(jī)制的協(xié)同與整合。它們共同致力于從結(jié)構(gòu)重建、功能連接和微環(huán)境調(diào)控多個層面修復(fù)受損的脊髓。未來研究的關(guān)鍵方向之一，正是通過優(yōu)化細(xì)胞產(chǎn)品或聯(lián)合治療策略，來協(xié)同增強(qiáng)這些內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制，以期在更廣泛的損傷類型和時期中取得最優(yōu)療效。

治療時機(jī)與聯(lián)合策略：聚焦脊髓損傷亞急性期

最大化hiPSC-NS/PCs療效的關(guān)鍵因素之一是干預(yù)時機(jī)。急性期劇烈的炎癥反應(yīng)和慢性期穩(wěn)固的抑制性瘢痕環(huán)境，均不利于移植細(xì)胞的存活與整合。而亞急性期（損傷后數(shù)天至數(shù)周）提供了一個相對平衡的“治療窗口”，此時急性炎癥開始消退，抑制性環(huán)境尚未完全固化，更利于移植物定植與功能發(fā)揮。這一理念已指導(dǎo)了如慶應(yīng)義塾大學(xué)臨床試驗（jRCTa031190228）等轉(zhuǎn)化研究的設(shè)計。

為進(jìn)一步提升亞急性期治療效果，聯(lián)合策略日益受到重視。特別是，在2020年，一項近期臨床前研究在急性期給予重組人HGF，隨后在亞急性期移植hiPSC來源的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞（hiPSC-NS/PCs）。

與單獨治療相比，這種序貫治療方案提高了移植細(xì)胞的存活率，促進(jìn)了髓鞘再生和神經(jīng)元再生，并帶來了更好的運(yùn)動功能恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)表明，在這種情況下，HGF可能作為一種預(yù)處理策略，為亞急性期的后續(xù)移植創(chuàng)造更有利的微環(huán)境。

此外，對hiPSC-NS/PCs進(jìn)行基因工程改造，使其過表達(dá)突觸組織蛋白CPTX，從而主動促進(jìn)移植神經(jīng)元與宿主回路間功能性突觸的形成。這些多模式聯(lián)合療法代表了未來優(yōu)化療效的重要趨勢。

hiPSC-NS/PCs治療的安全性控制

安全性與致瘤風(fēng)險是hiPSC療法臨床轉(zhuǎn)化的核心關(guān)切。控制系統(tǒng)性風(fēng)險需要多管齊下：

首先，是源頭控制與分子干預(yù)。優(yōu)先選用經(jīng)過全面驗證的低風(fēng)險細(xì)胞系，并利用表觀遺傳學(xué)特征（如抑癌基因甲基化狀態(tài)）進(jìn)行篩選。在移植前，可采用γ-分泌酶抑制劑（GSI）等對細(xì)胞進(jìn)行短期預(yù)處理，通過抑制Notch信號通路來促進(jìn)其向神經(jīng)元分化、降低增殖潛能，從而從根源上減少致瘤風(fēng)險。

其次，是實施全流程嚴(yán)格質(zhì)控。建立涵蓋細(xì)胞生產(chǎn)全鏈條的質(zhì)量控制體系至關(guān)重要，包括利用流式細(xì)胞術(shù)確保未分化標(biāo)志物（如OCT4）呈陰性、評估核型穩(wěn)定性、以及驗證其定向分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的能力與比例。這套標(biāo)準(zhǔn)化流程是保證細(xì)胞產(chǎn)品一致性與安全性的操作基石。

通過綜合運(yùn)用上述策略，可層層規(guī)避風(fēng)險。未來，建立長期的移植后監(jiān)測體系，將是持續(xù)評估安全性、贏得臨床信任的關(guān)鍵。

面向慢性脊髓損傷的挑戰(zhàn)與臨床轉(zhuǎn)化瓶頸

盡管利用hiPSC-NS/PCs移植的治療策略在脊髓損傷的急性期和亞急性期取得了進(jìn)展，但慢性脊髓損傷（約占所有脊髓損傷病例的95%）的有效治療方法仍未得到充分開發(fā)，構(gòu)成了一項重大的臨床挑戰(zhàn)。在亞急性期，損傷微環(huán)境相對寬松，有利于移植物的存活、整合和安全性；而在慢性期，瘢痕、空洞和脫髓鞘會形成抑制性環(huán)境，限制功能恢復(fù)，并可能影響移植物的生物學(xué)行為（圖2）。

臨床前研究表明，在亞急性期進(jìn)行移植可顯著提高功能恢復(fù)，而慢性期移植則受到抑制性微環(huán)境的限制。

為了應(yīng)對這一臨床需求，美國已啟動了使用胎兒腦或脊髓來源的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞（NS/PCs）的臨床試驗。然而，胎兒組織來源的細(xì)胞存在倫理問題且供應(yīng)有限。因此，人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞（hiPSC-NS/PCs）作為一種有前景的替代細(xì)胞來源脫穎而出，它不僅供應(yīng)穩(wěn)定，而且倫理限制也更少。

盡管如此，迄今為止的臨床前研究尚未證實單獨使用神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞移植治療脊髓損傷慢性期具有足夠的療效，這凸顯了開發(fā)更有效、更可持續(xù)的治療策略的必要性。

此外，臨床轉(zhuǎn)化還面臨一系列實際挑戰(zhàn)：

其一，模型與臨床脫節(jié)。多數(shù)臨床前研究采用胸椎損傷模型，但臨床上頸椎損傷占主導(dǎo)，二者在神經(jīng)解剖復(fù)雜性與功能評估上差異巨大，加之物種差異，削弱了臨床前數(shù)據(jù)的預(yù)測價值。

其二，臨床試驗實施困難。包括患者功能評估受多種因素干擾、客觀生物標(biāo)志物缺乏、尤其是慢性期患者招募困難等。

其三，產(chǎn)業(yè)化壁壘高。細(xì)胞產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)、嚴(yán)格的批次間質(zhì)控、復(fù)雜的冷鏈物流以及高昂的研發(fā)成本，構(gòu)成了療法普及的最終障礙。目前，采用“現(xiàn)成”的HLA匹配異體hiPSC細(xì)胞庫被視作比個體化自體療法更可行的轉(zhuǎn)化路徑。

結(jié)論

綜上所述，基于hiPSC-NS/PCs的細(xì)胞療法為脊髓損傷的修復(fù)帶來了革命性希望，其多機(jī)制協(xié)同的治療作用在臨床前研究中得到證實，并已初步步入臨床驗證階段。當(dāng)前的研究焦點正從亞急性期延伸至更具普遍性的慢性期損傷，同時積極探索聯(lián)合治療策略以優(yōu)化療效。

然而，要實現(xiàn)廣泛臨床應(yīng)用，仍必須成功應(yīng)對長期安全性驗證、客觀療效評價體系建立、臨床相關(guān)模型開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化供應(yīng)鏈構(gòu)建等多重挑戰(zhàn)。持續(xù)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)與臨床研究，是支撐這一極具前景的再生療法最終惠及廣大患者的科學(xué)基石。

主要參考資料：[1]:Ryo Ogaki, Narihito Nagoshi, Hideyuki Okano, Masaya Nakamura, Human induced pluripotent stem cell-derived neural stem/progenitor cell therapy for spinal cord injury: preclinical advances and translational perspectives,?Stem Cells Translational Medicine, Volume 15, Issue 1, January 2026, szaf073,?https://doi.org/10.1093/stcltm/szaf073

免責(zé)說明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業(yè)觀點，不構(gòu)成任何臨床診斷建議！杭吉干細(xì)胞所發(fā)布的信息不能替代醫(yī)生或藥劑師的專業(yè)建議。如有版權(quán)等疑問，請隨時聯(lián)系我。