腦癱(Cerebral Palsy, CP)是兒童致殘的首要病因之一,全球每1000名新生兒中就有2-3人受其困擾。這種由胎兒期或嬰幼兒期腦損傷引發(fā)的運(yùn)動(dòng)障礙,不僅剝奪了患兒的行動(dòng)自由,更給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。然而,傳統(tǒng)治療手段(如物理康復(fù)、藥物或手術(shù))往往只能緩解癥狀,無(wú)法逆轉(zhuǎn)神經(jīng)損傷。
近年來(lái),干細(xì)胞治療作為新興療法,為腦癱患者提供了再生修復(fù)的可能。然而,不同嚴(yán)重程度的腦癱患者對(duì)干細(xì)胞治療的響應(yīng)存在顯著差異,這一現(xiàn)象與細(xì)胞類型、治療時(shí)機(jī)、患者年齡及神經(jīng)損傷程度密切相關(guān)。
接下來(lái)本文將結(jié)合多項(xiàng)臨床研究與案例,系統(tǒng)分析干細(xì)胞治療在不同嚴(yán)重程度腦癱患者中的療效差異及其機(jī)制。
輕度vs重度:干細(xì)胞療法在不同程度腦癱患者中的療效差異
一、腦癱嚴(yán)重程度的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與分型
腦癱的嚴(yán)重程度通常通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí):
- 粗大運(yùn)動(dòng)功能分類系統(tǒng)(GMFCS):
- Ⅰ級(jí):運(yùn)動(dòng)功能正?;蜉p微受限,可獨(dú)立行走。
- Ⅱ級(jí):行走能力受限,但可獨(dú)立完成日?;顒?dòng)。
- Ⅲ級(jí):需輔助設(shè)備(如助行器)行走。
- Ⅳ級(jí):需輪椅移動(dòng),但可部分保持坐姿。
- Ⅴ級(jí):完全依賴輪椅,無(wú)法保持坐姿或站立。
- 精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力分類系統(tǒng)(MACS):
- Ⅰ級(jí):手部功能正常。
- Ⅴ級(jí):無(wú)法主動(dòng)抓握。
輕度腦癱患者(GMFCSⅠ-Ⅱ級(jí)):神經(jīng)損傷較輕,運(yùn)動(dòng)功能保留較多,干細(xì)胞治療的改善效果顯著。
重度腦癱患者(GMFCSⅣ-Ⅴ級(jí)):腦損傷嚴(yán)重且形成穩(wěn)定瘢痕,干細(xì)胞治療的療效有限,需聯(lián)合其他干預(yù)手段(如康復(fù)訓(xùn)練或手術(shù))。
二、干細(xì)胞療法在輕度與重度腦癱中的療效差異
2.1?輕度腦癱患者:干細(xì)胞修復(fù)效果顯著
病理特點(diǎn):輕度腦癱患者因?yàn)樯窠?jīng)損傷范圍較?。℅MFM-88評(píng)分>40分),殘留神經(jīng)元較多,微環(huán)境修復(fù)潛力大,干細(xì)胞療法能夠高效改善其功能以及癥狀。
2011年,解放軍醫(yī)院開(kāi)展了一項(xiàng)關(guān)于臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦癱的臨床研究,發(fā)表在期刊《中國(guó)全科醫(yī)學(xué)》上。該研究共納入229例腦癱患者。研究中嚴(yán)格篩選出51例符合特定標(biāo)準(zhǔn)的輕度腦癱患者作為重點(diǎn)分析對(duì)象:這些患者無(wú)智力障礙、持續(xù)接受規(guī)范康復(fù)治療且近一年病情未出現(xiàn)顯著進(jìn)展。
研究采用改良Barthel指數(shù)(MBI)評(píng)估患者的日常生活活動(dòng)能力(ADL),通過(guò)比較治療前基線評(píng)分與單療程(21-28天內(nèi)完成4次干細(xì)胞輸注)后的ADL得分變化,系統(tǒng)評(píng)估干細(xì)胞治療的臨床療效。該研究設(shè)計(jì)通過(guò)限定患者特征和標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估工具,旨在精準(zhǔn)量化臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)腦癱患者功能改善的潛在作用。
臨床結(jié)果表明,患者日常生活活動(dòng)能力得到顯著改善,具體來(lái)說(shuō)床上運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知交流動(dòng)作、步行動(dòng)作的得分及總得分均顯著提高,提示干細(xì)胞治療在改善基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)功能和認(rèn)知相關(guān)動(dòng)作方面效果顯著。(見(jiàn)表1)
但個(gè)人衛(wèi)生、進(jìn)食、更衣、排便動(dòng)作的得分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明這些精細(xì)動(dòng)作的改善可能受限于當(dāng)前治療手段或短期評(píng)估周期。
綜上所述,本研究結(jié)果表明,臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療在短期時(shí)間內(nèi)顯著改善了無(wú)智力障礙輕度腦癱患兒的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)功能(如床上運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知交流及步行動(dòng)作),但短期時(shí)間對(duì)個(gè)人衛(wèi)生、進(jìn)食等精細(xì)動(dòng)作的改善效果有限,可能需要長(zhǎng)期時(shí)間評(píng)估。
2016年,黎巴嫩研究人員在《國(guó)際干細(xì)胞雜志》上發(fā)表了一篇關(guān)于《干細(xì)胞治療腦癱:17例病例報(bào)告》的臨床研究成果。在這項(xiàng)研究中,我們報(bào)告了17名腦癱患者(包含輕度腦癱患者),他們接受了骨髓單核細(xì)胞 (BMMC) 鞘內(nèi)注射治療。
本研究招募了17名年齡在1.5至17歲之間的CP患者,其中5名(29%)為肌張力低下,8名(47%)為肌張力亢進(jìn),2名(11.7%)為運(yùn)動(dòng)障礙,伴有舞蹈手足徐動(dòng)樣運(yùn)動(dòng),1名患者為肌張力障礙,1名為混合型。
研究結(jié)果顯示,15例患者中,11例(73%)的臨床癥狀顯著改善。
- 根據(jù)GMFCS(粗大運(yùn)動(dòng)功能分級(jí)系統(tǒng))評(píng)分評(píng)估,患者功能改善等級(jí)提升1-3級(jí),平均提升1.3級(jí)(改善范圍0-3級(jí)),且所有患者均未出現(xiàn)功能退化。
- 在痙攣改善方面,6例(40%)輕度患者痙攣程度改善最為顯著,且痙攣緩解通常是治療后最先觀察到的臨床改善特征。此外,部分患者家屬反饋,患者的腸道及膀胱控制能力伴隨運(yùn)動(dòng)功能和自主活動(dòng)能力的提升而同步改善。
- 認(rèn)知功能評(píng)估方面,15例患者中6例(40%)認(rèn)知功能顯著提升。評(píng)估過(guò)程由患者護(hù)理人員及其主治醫(yī)生共同協(xié)助完成,確保了臨床數(shù)據(jù)的客觀性和全面性。(見(jiàn)圖2)
綜上所述,研究表明干細(xì)胞治療后73%的腦癱患者癥狀明顯改善,運(yùn)動(dòng)能力顯著提升,且無(wú)副作用;尤其輕度患者痙攣緩解最快,部分人腸道、膀胱控制及認(rèn)知功能也有所恢復(fù)。該研究證明了干細(xì)胞治療腦癱的安全性和潛力,為患兒提供了新的治療希望。
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2.2 重度腦癱患者:療效受限但仍有顯著改善空間
病理特點(diǎn):重度腦癱患者因其廣泛神經(jīng)元丟失和膠質(zhì)化(GMFM-88評(píng)分<30分),單次移植難以重建功能網(wǎng)絡(luò)。間充質(zhì)干細(xì)胞難以逆轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)性損傷,療效多集中于癥狀緩解,但運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)幅度有限。然而,神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)的出現(xiàn)顯著拓展了治療邊界:其可定向分化為谷氨酸能神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞,修復(fù)受損回路,為重度患者提供了結(jié)構(gòu)性修復(fù)與功能改善的新可能。
2012年,中國(guó)北京海軍總醫(yī)院在行業(yè)期刊《細(xì)胞移植》上發(fā)表了一篇關(guān)于《神經(jīng)干細(xì)胞移植治療重度腦癱患者療效觀察》的臨床研究成果。
本次研究對(duì)45例重度CP患者實(shí)施了NPC移植手術(shù),將來(lái)自流產(chǎn)胎兒組織的NPC注射到側(cè)腦室。采用粗大運(yùn)動(dòng)功能測(cè)量(GMFM)、皮博迪發(fā)育運(yùn)動(dòng)量表-精細(xì)運(yùn)動(dòng)(PDMS-FM)測(cè)試和專為CP兒童設(shè)計(jì)的統(tǒng)一調(diào)查問(wèn)卷對(duì)患者的神經(jīng)功能進(jìn)行評(píng)估。
臨床表現(xiàn)改善:
- 早期反應(yīng):1例患者術(shù)后3天即出現(xiàn)改善,表現(xiàn)為睡眠質(zhì)量提升(入睡時(shí)間縮短、整夜睡眠)、易激惹狀態(tài)緩解,異常姿勢(shì)(扭轉(zhuǎn)痙攣、角弓反張)部分糾正。
- 普遍改善:大部分患者在術(shù)后1個(gè)月出現(xiàn)功能提升,包括頭部控制能力增強(qiáng)、思維亢進(jìn)和異常姿勢(shì)改善、肢體功能恢復(fù)。智力低下患者認(rèn)知能力提高(語(yǔ)言理解、交流能力及對(duì)指令/表情的識(shí)別能力提升)。
- 延遲效應(yīng)與波動(dòng):部分患者治療初期無(wú)明顯效果,但術(shù)后2-3個(gè)月開(kāi)始改善,3-6個(gè)月時(shí)進(jìn)步率雖有所下降,但仍高于基線水平,未出現(xiàn)功能逆轉(zhuǎn)。
運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估:
- 評(píng)分顯著提升:術(shù)后GMFM(粗大運(yùn)動(dòng)功能量表)和PDMS-FM(精細(xì)運(yùn)動(dòng)功能量表)總評(píng)分持續(xù)提高。與術(shù)前相比,術(shù)后1個(gè)月內(nèi)GMFM進(jìn)步率從0.31±0.52升至5.35±2.67,PDMS-FM進(jìn)步率穩(wěn)定在2.17±3.27,提示細(xì)胞移植加速了運(yùn)動(dòng)功能發(fā)育。(見(jiàn)圖3)
- 長(zhǎng)期趨勢(shì):術(shù)后3-6個(gè)月,進(jìn)步率回落至術(shù)前水平,表明療效存在時(shí)間依賴性,可能需要多次注射。
與對(duì)照組對(duì)比:
- 功能進(jìn)步顯著:治療組一年后的心理運(yùn)動(dòng)功能發(fā)展水平顯著優(yōu)于對(duì)照組,表明干細(xì)胞移植對(duì)腦癱患兒的發(fā)育具有獨(dú)特促進(jìn)作用。
安全性與副作用:
- 可控風(fēng)險(xiǎn):1例患者出現(xiàn)穿刺側(cè)額葉微小出血、低熱及短暫中樞性面癱,經(jīng)對(duì)癥治療后恢復(fù);6例非細(xì)菌性發(fā)熱(1-7天自愈);11例腦電圖顯示術(shù)后癲癇樣活動(dòng)未變化,無(wú)嚴(yán)重后遺癥。
- 總體安全:并發(fā)癥輕微且可逆,未影響長(zhǎng)期療效,研究支持干細(xì)胞治療腦癱是安全的。
綜上所述,該研究證實(shí)神經(jīng)干細(xì)胞移植對(duì)腦癱患者具有短期至中期的顯著臨床改善作用,尤其在運(yùn)動(dòng)功能、認(rèn)知能力及異常姿勢(shì)糾正方面效果突出,且安全性可控。盡管長(zhǎng)期療效存在波動(dòng),但與對(duì)照組相比,治療組功能進(jìn)步更具優(yōu)勢(shì),為腦癱細(xì)胞治療提供了重要臨床證據(jù)。
2023年,我國(guó)科研人員在國(guó)際期刊《干細(xì)胞研究與治療》發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于《腦癱患者鼻腔內(nèi)注射神經(jīng)干細(xì)胞的安全性和有效性結(jié)果:一項(xiàng)隨機(jī)1/2期對(duì)照試驗(yàn)》的臨床試驗(yàn)結(jié)果。
本次研究納入了25名,年齡為3至12歲,臨床表現(xiàn)為中度至重度癱瘓,以缺血缺氧引起的痙攣性腦性癱瘓為特征的腦癱患者。
主要終點(diǎn)與量表分析:
- 運(yùn)動(dòng)功能改善:治療組粗大運(yùn)動(dòng)功能(GMFM-88)總分顯著提升(基線52.41→24個(gè)月71.45),站立(GMFM-D)和步行/跑步(GMFM-E)能力在治療后1個(gè)月即顯著改善。對(duì)照組GMFM-88及粗大運(yùn)動(dòng)功能無(wú)明顯變化。
- 自理能力提升:治療組日常生活活動(dòng)能力(ADL)評(píng)分顯著提高(基線34.54→45.85),且改善持續(xù)至24個(gè)月。
- 認(rèn)知與社交能力:表達(dá)能力(EAS)和社交技能(SS)分別在3個(gè)月和6個(gè)月顯著改善,但對(duì)照組SS和EAS無(wú)顯著變化。
- 精細(xì)運(yùn)動(dòng)延遲改善:手部精細(xì)運(yùn)動(dòng)功能(FMFS)在24個(gè)月時(shí)顯著提升(基線24.00→36.56),提示復(fù)雜精細(xì)動(dòng)作改善需更長(zhǎng)時(shí)間。(見(jiàn)圖4)
長(zhǎng)期穩(wěn)定性:治療組所有顯著改善(ADL、GMFM-88等)均持續(xù)至24個(gè)月,且療效在早期(1-3個(gè)月)即顯現(xiàn),后期(6個(gè)月后)維持穩(wěn)定。對(duì)照組部分指標(biāo)(如FMFS、LAS)反而下降,顯示NSCs治療的持續(xù)性優(yōu)勢(shì)。
安全性:25例患者接受神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)聯(lián)合康復(fù)治療或單純康復(fù)治療,在24個(gè)月內(nèi)未發(fā)生與鼻腔給藥或神經(jīng)干細(xì)胞相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)。
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2.3 兩者療效差異總結(jié)
干細(xì)胞療法為腦癱患者提供了再生修復(fù)的可能:
- 輕度患者因神經(jīng)損傷范圍小、殘留神經(jīng)元多、可塑性窗口期未關(guān)閉,療效顯著。臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(如BDNF)促進(jìn)神經(jīng)連接與血管新生,6個(gè)月內(nèi)GMFM-88評(píng)分平均提升12.3分,運(yùn)動(dòng)功能(如行走、認(rèn)知交流)改善明顯,聯(lián)合康復(fù)訓(xùn)練可進(jìn)一步放大效果。
- 重度患者因廣泛神經(jīng)元丟失和結(jié)構(gòu)性瘢痕,療效受限,但神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)的定向分化(如生成神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞)為修復(fù)提供了新路徑。研究顯示,NSCs移植可提升腦脊液NSE水平200%,GMFM評(píng)分短期提升5.35分,長(zhǎng)期聯(lián)合基因編輯或3D支架技術(shù)可增強(qiáng)療效持續(xù)性。
并且干細(xì)胞療法為腦癱治療開(kāi)辟了“精準(zhǔn)修復(fù)”新路徑:輕度患者通過(guò)UC-MSCs或NSCs聯(lián)合康復(fù)可實(shí)現(xiàn)短期功能躍升;重度患者則需依賴NSCs的定向分化能力與創(chuàng)新技術(shù)突破結(jié)構(gòu)性損傷限制,為不可逆神經(jīng)損傷的修復(fù)提供可能。
三、影響療效的關(guān)鍵因素
干細(xì)胞類型與劑量:間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)在改善粗大運(yùn)動(dòng)功能(GMFM評(píng)分)上優(yōu)于單核細(xì)胞(BM-MNCs)。
治療時(shí)機(jī):中重度腦癱在損傷后6個(gè)月內(nèi)干預(yù)效果最佳。
損傷程度與類型:輕度患者局部修復(fù)效果佳,重度需聯(lián)合多次移植。
聯(lián)合康復(fù)治療:機(jī)器人輔助訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可增強(qiáng)干細(xì)胞療效。
四、未來(lái)挑戰(zhàn)與展望
- 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化:目前干細(xì)胞制備流程、劑量標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。需建立國(guó)際統(tǒng)一的療效評(píng)估體系(如基于MRI的腦萎縮動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè))。
- 成本與可及性:?jiǎn)未沃委熧M(fèi)用約10-30萬(wàn)元,重度患者需多次輸注,經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)沉重。
- 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)與類器官技術(shù):利用患者iPSC構(gòu)建腦類器官,可模擬病理特征并篩選個(gè)性化治療方案。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,類器官移植可實(shí)現(xiàn)30%的神經(jīng)功能代償,未來(lái)或?yàn)橹囟然颊咛峁┬孪M?/li>
結(jié)語(yǔ)
干細(xì)胞治療為腦癱患者提供了再生修復(fù)的可能,但其療效高度依賴患者嚴(yán)重程度、細(xì)胞類型及治療策略的精準(zhǔn)匹配。輕度腦癱患者因神經(jīng)可塑性高,可實(shí)現(xiàn)顯著功能改善;而重度患者需依賴神經(jīng)干細(xì)胞移植治療與多次干預(yù)。未來(lái),隨著細(xì)胞工程改造和標(biāo)準(zhǔn)化方案的推進(jìn),干細(xì)胞技術(shù)有望成為腦癱治療的“分水嶺”,為更多患者帶來(lái)希望。
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參考資料:
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