干細(xì)胞治療作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破性技術(shù),為腦癱(Cerebral Palsy, CP)患者提供了功能修復(fù)的潛在可能。臨床數(shù)據(jù)顯示,不同患者對(duì)同一療法的反應(yīng)存在顯著差異——部分患者運(yùn)動(dòng)功能顯著改善,而另一些患者則效果有限。這種差異并非偶然,而是由個(gè)體差異、疾病特征、治療策略及微環(huán)境等多維度因素共同驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜現(xiàn)象。
腦癱患者的異質(zhì)性決定了干細(xì)胞治療的響應(yīng)多樣性:從神經(jīng)損傷范圍、可塑性窗口期的開(kāi)放程度,到炎癥微環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,每個(gè)因素都可能影響干細(xì)胞的存活、分化及功能整合。例如,輕度患者因殘留神經(jīng)元代償能力強(qiáng)、炎癥水平較低,可能對(duì)干細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)支持與修復(fù)作用更敏感;而重度患者因廣泛神經(jīng)元丟失和結(jié)構(gòu)性瘢痕形成,需依賴更精準(zhǔn)的修復(fù)策略。
為深入解析上述機(jī)制,本文將結(jié)合多項(xiàng)臨床案例,系統(tǒng)探討個(gè)體差異對(duì)干細(xì)胞治療腦癱患者療效的影響。
從基因到環(huán)境:解析個(gè)體差異對(duì)干細(xì)胞治療腦癱的核心作用
一、個(gè)體差異的關(guān)鍵影響因素
1. 年齡與神經(jīng)可塑性
年齡是影響療效的關(guān)鍵因素之一。
- 嬰幼兒期(<3歲):神經(jīng)可塑性窗口期未關(guān)閉,干細(xì)胞的分化與修復(fù)能力可最大化利用未成熟腦組織的代償潛力。
- 大齡患者(>6歲):神經(jīng)損傷已形成穩(wěn)定瘢痕,干細(xì)胞的修復(fù)能力受限。
2. 基因與免疫狀態(tài)
基因差異:部分患者因基因突變(如與神經(jīng)再生相關(guān)的基因)對(duì)干細(xì)胞響應(yīng)更敏感。例如,某些基因型可能促進(jìn)干細(xì)胞的存活與分化,而另一些則可能抑制其功能。
免疫系統(tǒng)狀態(tài):免疫抑制患者(如長(zhǎng)期使用激素治療)可能因免疫排斥或炎癥環(huán)境抑制干細(xì)胞功能,導(dǎo)致療效下降。例如,有研究指出,干細(xì)胞移植后可能出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng),需通過(guò)免疫調(diào)節(jié)策略(如短期免疫抑制劑)改善微環(huán)境。
3. 疾病嚴(yán)重程度與損傷類型
輕度腦癱(GMFM-88評(píng)分>40分):殘留神經(jīng)元多,微環(huán)境炎癥因子(如TNF-α、IL-6)水平較低,干細(xì)胞可通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF、GDNF)促進(jìn)神經(jīng)連接,運(yùn)動(dòng)功能改善顯著。
重度腦癱(GMFM-88評(píng)分<30分):廣泛神經(jīng)元丟失與膠質(zhì)化瘢痕形成,需依賴神經(jīng)干細(xì)胞的定向分化能力,來(lái)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。
4.治療時(shí)機(jī)與病程
早期干預(yù)對(duì)療效至關(guān)重要。研究指出,在腦損傷急性期至亞急性期(發(fā)病后3-6個(gè)月)進(jìn)行干細(xì)胞治療,可最大限度激活內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制。
二、治療策略相關(guān)的個(gè)體差異
干細(xì)胞類型與來(lái)源
- 間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)通過(guò)“旁分泌修復(fù)”重塑損傷微環(huán)境,分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(如BDNF、NGF)、抗炎因子(如IL-10)及血管生成因子(如VEGF),抑制神經(jīng)炎癥、促進(jìn)血管新生與內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù),尤其適用于痙攣型腦癱中以白質(zhì)損傷和膠質(zhì)瘢痕為主的慢性病變;
- 神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)則通過(guò)“細(xì)胞替代”直接重建神經(jīng)結(jié)構(gòu),定向分化為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元或基底節(jié)神經(jīng)元,修復(fù)斷裂的神經(jīng)環(huán)路,同時(shí)分泌GDNF等因子促進(jìn)突觸連接與髓鞘修復(fù),對(duì)神經(jīng)元缺失主導(dǎo)的損傷(如缺氧缺血性腦病)更具潛力。
輸注途徑與劑量:神經(jīng)干細(xì)胞鼻腔內(nèi)移植創(chuàng)傷小且靶向性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)組腦癱患者運(yùn)動(dòng)功能改善顯著;而靜脈輸注可能導(dǎo)致干細(xì)胞滯留于肺部,降低療效。此外,多次低劑量輸注(如4次/療程)較單次高劑量更利于功能恢復(fù),但需根據(jù)患者耐受性調(diào)整。
三、臨床療效差異的實(shí)證分析
3.1 間充質(zhì)和神經(jīng)干細(xì)胞治療腦癱患者的長(zhǎng)期療效和安全性對(duì)比
2023年,國(guó)內(nèi)三甲醫(yī)院在國(guó)際期刊《Stem Cell Research & Therapy》上發(fā)表了一篇關(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)》的研究成果,并進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)2年的臨床安全隨訪。結(jié)果顯示:
療效顯著:治療組在自理能力(ADL評(píng)分提升32.7%)和粗大運(yùn)動(dòng)功能(GMFM-88總分提升36%)方面顯著優(yōu)于對(duì)照組,且改善迅速:
- 早期改善(1個(gè)月):站立(GMFM-D)、步行/跳躍(GMFM-E)及ADL評(píng)分顯著提升;
- 中期進(jìn)展(3個(gè)月):表達(dá)能力(EAS)和粗大運(yùn)動(dòng)整體功能(GMFM-TOTAL)進(jìn)一步改善;
- 長(zhǎng)期穩(wěn)定(6個(gè)月后):社交技能(SS)增強(qiáng),早期獲益持續(xù);
- 精細(xì)動(dòng)作延遲改善(24個(gè)月):手部功能(FMFS)最終顯著提升。
其他獲益:治療組睡眠質(zhì)量(SDSC評(píng)分)改善,而對(duì)照組無(wú)變化。
安全性:在為期24個(gè)月的研究期間,共有25例患者接受了神經(jīng)干細(xì)胞聯(lián)合康復(fù)治療或單純康復(fù)治療。在整個(gè)隨訪期內(nèi),未觀察到與鼻腔給藥治療或神經(jīng)干細(xì)胞移植相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)。所記錄的不良事件主要為輕度至中度(I級(jí)和II級(jí)),且多為短暫性,持續(xù)時(shí)間從數(shù)小時(shí)到3天不等。具體而言,在治療組中僅發(fā)生了4例不良反應(yīng)。
2015年,湖北三甲醫(yī)院在國(guó)際期刊《全球兒科健康》上發(fā)表過(guò)一篇關(guān)于《人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植聯(lián)合基礎(chǔ)康復(fù)治療治療腦癱一例》的臨床研究成果,并進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)5年的長(zhǎng)期安全隨訪記錄。
本報(bào)告介紹了一例人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUCB-MSCs)移植聯(lián)合基本康復(fù)治療腦癱兒童的病例,早在6個(gè)月大時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行,隨訪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5年。
- 患者6個(gè)月齡時(shí)移植前不能抬頭,不能坐,移植后運(yùn)動(dòng)功能和語(yǔ)言能力發(fā)育良好,2歲起基本恢復(fù)正常。自理能力、語(yǔ)言能力、認(rèn)知能力、社會(huì)適應(yīng)能力均有明顯提高,5歲基本恢復(fù)正常(圖1)。
- 移植后2歲時(shí)功能影響狀態(tài)為中度,3歲起綜合功能評(píng)估總分恢復(fù)為輕度(圖2)。
綜上所述,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)與神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)治療腦癱患者的長(zhǎng)期療效和安全性對(duì)比顯示:MSCs(如臍帶來(lái)源)在兒童早期干預(yù)中表現(xiàn)出顯著的長(zhǎng)期功能恢復(fù)潛力,例如臍帶MSCs聯(lián)合康復(fù)治療的5年隨訪案例顯示,患兒從6個(gè)月大時(shí)無(wú)法抬頭坐立,到2歲基本恢復(fù)運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言和認(rèn)知功能,5歲時(shí)綜合功能評(píng)估總分恢復(fù)為輕度;
而NSCs通過(guò)鼻腔注射治療則在24個(gè)月內(nèi)對(duì)粗大運(yùn)動(dòng)功能(如站立、步行)呈現(xiàn)早期快速改善(1-3個(gè)月見(jiàn)效),精細(xì)動(dòng)作修復(fù)需更長(zhǎng)時(shí)間(24個(gè)月),且兩種療法均安全性良好,不良反應(yīng)均為輕度且短暫(如低熱、鼻黏膜出血),無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥。
總體而言,MSCs為兒童早期干預(yù)提供了一個(gè)長(zhǎng)期修復(fù)方案,而NSCs在短期運(yùn)動(dòng)功能改善方面更具時(shí)效性,并且改善效果要更好,兩者均未引發(fā)嚴(yán)重安全風(fēng)險(xiǎn),為腦癱治療提供了分階段、個(gè)體化的細(xì)胞治療選擇。
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3.2 干細(xì)胞治療輕度、重度腦癱患者的療效差異
2017年,中國(guó)武警總醫(yī)院在期刊《武警醫(yī)學(xué)》上發(fā)表了一篇關(guān)于《臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療腦癱患兒流涎癥療效觀察》的臨床研究成果。
本次研究共納入了25例輕度腦癱合并流涎癥患兒被隨機(jī)分入實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組每位患兒接受4次腰椎穿刺干細(xì)胞移植術(shù),對(duì)照組不給予任何手術(shù)及藥物干預(yù)治療。
結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在術(shù)后1、3、6個(gè)月的評(píng)估中顯示,實(shí)驗(yàn)組的唾液分泌頻率(SF)和流涎生活質(zhì)量評(píng)分(DQ)均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。具體而言:
- 唾液分泌頻率(SF):術(shù)后1個(gè)月實(shí)驗(yàn)組治愈率(完全緩解)達(dá)61.54%,3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)治愈率降至23.08%,但有效率(顯著改善)始終維持在69.23%,顯著優(yōu)于對(duì)照組(0%)。
- 吞咽功能(W指標(biāo)):術(shù)后1個(gè)月實(shí)驗(yàn)組治愈率69.23%,3個(gè)月有效率仍達(dá)69.23%,顯著優(yōu)于對(duì)照組;6個(gè)月時(shí)雖與對(duì)照組差異不顯著,但實(shí)驗(yàn)組治愈率(23.08%)和有效率(69.23%)仍優(yōu)于基線。
- 生活質(zhì)量評(píng)分(DQ):術(shù)后1個(gè)月實(shí)驗(yàn)組治愈率69.23%,3個(gè)月46.15%,6個(gè)月23.08%,有效率穩(wěn)定在69.23%,而對(duì)照組無(wú)改善。
本研究表明,臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植可顯著改善輕度腦癱患兒的流涎癥,術(shù)后1個(gè)月實(shí)驗(yàn)組唾液分泌頻率(SF)和生活質(zhì)量評(píng)分(DQ)的治愈率分別達(dá)61.54%和69.23%,有效率(顯著改善)全程維持在69.23%,顯著優(yōu)于對(duì)照組;吞咽功能早期(1-3個(gè)月)改善顯著,6個(gè)月后雖與對(duì)照組差異不顯著,但較術(shù)前仍保持23.08%的治愈率和69.23%的有效率。該療法通過(guò)穩(wěn)定療效持續(xù)緩解癥狀,為腦癱合并流涎癥患兒提供了安全有效的治療選擇,顯著提升生活質(zhì)量。
2024年,波蘭盧布林研究人員在國(guó)際期刊《干細(xì)胞評(píng)論和報(bào)告》發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于《臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)腦癱兒童運(yùn)動(dòng)功能的影響:真實(shí)世界、同情使用研究的結(jié)果》的研究成果。
研究招募了152名腦癱兒童,他們接受了最多兩個(gè)療程、每個(gè)療程五次的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSCs)注射。
- 所有腦癱患者四次hUC-MSCs注射后,所有評(píng)估參數(shù)均得到改善。根據(jù)CGI,75.5% (96/151) 的兒童在第一次就診時(shí)病情嚴(yán)重(VI 級(jí))或嚴(yán)重病情(V 級(jí)),63.6% (96/151) 的患者在第五次就診時(shí)有所改善,23.8% (36/151) 的患者出現(xiàn)改善(II級(jí))或很大改善(I級(jí))。
- 研究表明,hUC-MSC的應(yīng)用通常會(huì)增強(qiáng)功能表現(xiàn),但個(gè)體反應(yīng)各不相同。該療法也使殘疾程度較高的兒童受益,但效果不如最初殘疾程度較低的兒童。雖然年齡較小的患者對(duì)治療反應(yīng)更好,但年齡較大的兒童也可以受益。
綜上所述,干細(xì)胞治療在輕度與重度腦癱患者中的療效存在顯著差異:
輕度腦癱患者對(duì)治療響應(yīng)更敏感,表現(xiàn)為早期癥狀(如流涎癥、吞咽功能)顯著改善(術(shù)后1個(gè)月唾液分泌頻率治愈率達(dá)61.54%),且療效長(zhǎng)期維持(6個(gè)月時(shí)有效率仍達(dá)69.23%);
而重度患者的改善幅度相較于輕度腦癱患者較小,僅63.6%患者病情緩解(其中23.8%顯著改善),療效個(gè)體差異大且整體弱于輕度患者,提示重度患者的廣泛神經(jīng)損傷和結(jié)構(gòu)性瘢痕可能限制修復(fù)潛力。
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3.3 干細(xì)胞治療不同年齡腦癱患者的療效差異
2012年,中國(guó)海軍總醫(yī)院在《細(xì)胞移植》發(fā)表的研究顯示,神經(jīng)干細(xì)胞(NPC)移植對(duì)重度腦癱兒童具有顯著療效與安全性。該研究納入45例重癥腦癱兒童平均年齡12歲,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化手術(shù)移植神經(jīng)干細(xì)胞,結(jié)果顯示:
早期響應(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)、易激惹緩解及異常姿勢(shì)(扭轉(zhuǎn)痙攣、角弓反張)部分糾正;大部分患者在1個(gè)月內(nèi)改善明顯,包括頭部控制增強(qiáng)、肢體功能恢復(fù)及認(rèn)知能力提升(語(yǔ)言理解、指令執(zhí)行能力改善)。
長(zhǎng)期療效:
- 運(yùn)動(dòng)功能:術(shù)后GMFM(粗大運(yùn)動(dòng)功能)和PDMS-FM(精細(xì)運(yùn)動(dòng)功能)總評(píng)分顯著且持續(xù)提高,術(shù)后1個(gè)月內(nèi)運(yùn)動(dòng)發(fā)育速度顯著加快(GMFM月進(jìn)步率從0.31升至5.35,PDMS-FM穩(wěn)定在2.17),但3-6個(gè)月改善速度回落至術(shù)前水平;然而,1年后粗大運(yùn)動(dòng)、精細(xì)運(yùn)動(dòng)及認(rèn)知功能評(píng)分均顯著高于對(duì)照組。
- 認(rèn)知與行為:智力低下患者語(yǔ)言交流能力、對(duì)指令和表情的理解能力提升,部分患者在2-3個(gè)月后出現(xiàn)延遲改善,但未出現(xiàn)功能逆轉(zhuǎn)。
安全性:未觀察到延遲并發(fā)癥,僅短期輕微不良反應(yīng)(如低熱、短暫面癱),支持其安全可行。
2025年,贛州市醫(yī)院公布了一項(xiàng)干細(xì)胞治療25歲腦癱患者的臨床案例。25歲患者小劉(化名)因多重罕見(jiàn)共病引發(fā)醫(yī)學(xué)關(guān)注。其出生即確診腦癱,幼年罹患頑固性銀屑病,2023年因空腹血糖飆升至18.8mmol/L確診2型糖尿病。
2025年,小劉接受間充質(zhì)干細(xì)胞回輸治療后,多系統(tǒng)功能顯著改善:空腹血糖從10.2mmol/L降至8.1mmol/L,銀屑病皮損明顯消退,但腦癱相關(guān)的改善只有語(yǔ)言功能得到提升。
綜上所述,兒童腦癱患者接受神經(jīng)干細(xì)胞移植后,運(yùn)動(dòng)功能和認(rèn)知能力改善迅速且持續(xù)(如GMFM評(píng)分顯著提升),而25歲成年患者雖通過(guò)間充質(zhì)干細(xì)胞回輸實(shí)現(xiàn)血糖、皮膚病變及語(yǔ)言功能的漸進(jìn)性改善,但核心腦癱癥狀(如運(yùn)動(dòng)障礙)的量化療效及長(zhǎng)期效果尚不明確。
機(jī)制上,兒童治療依賴神經(jīng)干細(xì)胞的直接分化與神經(jīng)可塑性修復(fù),而成人治療則通過(guò)間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)和代謝調(diào)控實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)協(xié)同修復(fù)。盡管兒童案例依托嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床試驗(yàn)驗(yàn)證了療效,而成人案例僅為單例報(bào)告,需進(jìn)一步驗(yàn)證普適性;但結(jié)論明確:干細(xì)胞治療在兒童腦癱中展現(xiàn)出顯著的神經(jīng)修復(fù)優(yōu)勢(shì),而成人患者需結(jié)合“干細(xì)胞+”聯(lián)合療法(如代謝調(diào)控或定向分化技術(shù)),以應(yīng)對(duì)神經(jīng)可塑性下降及復(fù)雜共病的挑戰(zhàn)。
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四、挑戰(zhàn)與未來(lái)方向
標(biāo)準(zhǔn)化治療方案的缺失:目前干細(xì)胞劑量、給藥頻率缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。例如,臨床研究中30例腦癱患者的細(xì)胞輸注次數(shù)從1次到4次不等,導(dǎo)致療效波動(dòng)。
個(gè)體化治療策略的探索:未來(lái)需結(jié)合基因組學(xué)、影像學(xué)標(biāo)志物(如DTI白質(zhì)纖維束完整性)制定個(gè)性化方案。例如,提出根據(jù)患者炎癥因子水平調(diào)整干細(xì)胞類型,可能提高靶向性。
結(jié)語(yǔ)
個(gè)體差異是干細(xì)胞治療腦癱療效分化的核心因素。臨床實(shí)踐需綜合考慮患者年齡、損傷程度、病程階段及生物學(xué)特征,制定個(gè)體化治療方案。盡管挑戰(zhàn)仍存,隨著干細(xì)胞技術(shù)、多模態(tài)康復(fù)手段的整合,腦癱治療正邁向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的新階段。未來(lái)研究應(yīng)聚焦長(zhǎng)期隨訪、標(biāo)準(zhǔn)化方案建立及生物標(biāo)志物開(kāi)發(fā),以最大化干細(xì)胞治療的臨床價(jià)值。
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