截癱可能是由創(chuàng)傷、退行性疾病或腫瘤、脊柱裂或血管疾病等疾病引起的,導致下肢和軀干的感覺和運動功能部分或永久性喪失。截癱顯著影響患者的功能、心理健康和整體生活質(zhì)量(QoL),并增加繼發(fā)性病變的風險,如壓力性損傷、呼吸道和泌尿道感染。
目前的治療方式包括針對急性脊髓損傷的外科手術,以及藥物治療、神經(jīng)刺激和生理康復等非手術治療。然而,這些傳統(tǒng)的康復和/或恢復功能的方式效果有限,應該探索新的治療選擇。在過去的二十年里,人們對使用再生醫(yī)學方法治療截癱的興趣日益濃厚,包括來自自體和同種異體來源的干細胞(SCs)。
涉及間充質(zhì)干細胞 (MSC)、造血干細胞 (HSC) 和神經(jīng)干細胞 (NSC) 等不同來源的干細胞的臨床前研究顯示出良好的前景,并為21世紀的臨床研究鋪平了道路。
干細胞療法治療截癱患者:未來有希望嗎?
近日,國際期刊雜志《Expert Review of Neurotherapeutics》發(fā)表了一篇“截癱患者的干細胞療法:未來有希望嗎?”的研究綜述。
在本篇社論中,我們記錄了研究了干細胞治療脊髓損傷的安全性和/或有效性的臨床研究結(jié)果,并評估了其在截癱患者中常規(guī)臨床使用的潛力。
為了更好地解答“未來是否有希望”這個問題,作者查閱了多個數(shù)據(jù)庫,包括PubMed、Web of Science和Scopus,并回顧了截至2025年4月以英文發(fā)表的最新研究,這些研究的重點是將不同來源的干細胞用于截癱患者。作者從中確定了17項臨床研究,涉及來自骨髓、脂肪組織和臍帶的細胞,這些細胞既可以單獨使用,也可以聯(lián)合使用,并通過鞘內(nèi)和/或靜脈注射給藥。大多數(shù)研究都使用了骨髓來源的細胞。幾乎所有研究都表明細胞療法沒有嚴重的不良反應,并且大多數(shù)研究都顯示評估結(jié)果指標有所改善(表1)。
作者[參考文獻] | 研究標題 | 干細胞類型 | 樣本量(N) | 劑量和給藥途徑 | 結(jié)果 |
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Awidi等人[引文10] | 骨髓和臍帶來源的擴增間充質(zhì)基質(zhì)細胞對慢性脊髓損傷患者的安全性和潛在療效:一項I/II期研究 | A組:擴增自體骨髓間充質(zhì)干細胞(BMMSCs) B組:擴增同種異體臍帶間充質(zhì)干細胞(UCMSCs) | N=11(A組); N=9(B組) | 每組/劑量1億個細胞 A組:病灶周圍 BMMSCs,隨后每 3個月進行一次鞘內(nèi)注射 B組:每3個月進行一次鞘內(nèi)注射 | 兩組均報告了輕微的短期不良事件(AE)(頭痛和背痛)且沒有長期不良事件。 兩組的ASIA(美國脊髓損傷協(xié)會)總評分均有顯著改善(運動和感覺評分均提高2-4級)。 |
Macêdo等人[引文11] | 自體間充質(zhì)基質(zhì)細胞移植治療完全性頸脊髓損傷:一項初步研究 | 擴增自體骨髓間充質(zhì)干細胞 | N=7 | 兩次劑量,每次5×107個細胞。 第一次劑量-半椎板切除術,將細胞直接注射到病變區(qū)域。 第二次劑量-3個月后,鞘內(nèi)注射 | 未報告與間充質(zhì)干細胞 (MSC) 治療相關的不良事件。神經(jīng)系統(tǒng)評估顯示病變水平以下的敏感度有所改善,而AIS(ASIA損傷量表)水平?jīng)]有改變。據(jù)報告,5名受試者的淺表和深層機械刺激的雙側(cè)感覺均較治療前有所改善。本研究未報告膀胱功能發(fā)生顯著變化。 |
Thanh等人[引文12?] | 細胞輸注治療脊髓麻醉相關硬膜下血腫所致神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的療效:一例病例報告 | 自體骨髓來源的單個核細胞 (BMMNC) 和自體脂肪間充質(zhì)/基質(zhì)細胞 (AD-MSC) | N=1 | 通過鞘內(nèi)注射進行三次劑量。 第一次劑量-1240106BMMNCs第二次劑量-52 ×106AD-MSCs 第三次劑量-49 ×106AD-MSCs | 行走、排尿和排便能力的改善。感覺和運動功能的改善。在 MRI 上觀察到神經(jīng)根和脊髓粘連的減少。 |
Kuan等人[引文13] | 骨髓間充質(zhì)干細胞移植改善完全性脊髓損傷患者神經(jīng)功能:病例報告 | 擴增自體骨髓間充質(zhì)干細胞 | N=1 | 在T5-6水平給予5×106個細胞/cm3損傷體積,分為六次劑量(兩次在病變上方,兩次在病變中間,兩次在病變下方) | 12個月的隨訪中,Barthel指數(shù)評分從嚴重依賴改善為中度依賴。12個月隨訪時感覺水平從T7 改善至S5。在12個月的隨訪中未觀察到運動功能改善。 |
Srivastava等人[引文14 ] | 骨髓單核干細胞對脊髓損傷患者神經(jīng)功能恢復的有效性:一項隨機對照試驗。 | 自體骨髓干細胞 | N=193(第1組:干細胞,N=70, 第2組:常規(guī), N=68,第3組:保守,N=55) | 在脊髓損傷部位的蛛網(wǎng)膜下腔注射了2.41±1.198 ×106個細胞 | 在一年的隨訪中觀察到,與第2組和第3組相比,第 1組的運動神經(jīng)恢復和AIS等級提升有顯著改善。 |
Phedy等人[引文15 ] | 慢性脊髓損傷患者骨髓間充質(zhì)干細胞移植后運動功能恢復:一例病例報告 | 擴增自體骨髓間充質(zhì)干細胞(BMMSC) | N=1 | 通過硬膜內(nèi)注射給予1.6×107個 細胞一個月后,每六個月靜脈注射1.2×107個細胞 | 手術和隨訪期間未報告并發(fā)癥或嚴重不良事件。神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)從 ASIA-A 狀態(tài)改善至 ASIA-C 狀態(tài),表明 5 年隨訪時步行狀態(tài)有所改善。MRI 和電生理檢查顯示出表明神經(jīng)功能恢復的變化。 |
Rahyussalim等人[引文16 ] | 人臍帶間充質(zhì)干細胞治療慢性腎衰竭并胸段脊髓卡壓后腎功能改善一例報告 | 人臍帶間充質(zhì)干細胞(hUCMSCs) | N=1 | 鞘內(nèi)植入及靜脈注射hUCMSCs共6個周期,間隔3個月。 鞘內(nèi)植入1600萬個hUCMSCs,靜脈注射1600萬個hUCMSCs,共3個周期。 | 未觀察到不良事件/過敏反應給藥三周后觀察到腳趾活動能力增強和腎臟功能改善。8個月后,患者可抬起腿,肌酐水平改善,排尿正常。 |
Kakabadze等人[引文17 ] | 脊髓損傷患者自體骨髓干細胞移植一期臨床試驗 | 自體骨髓來源的單核富集細胞 | N=18 | 鞘內(nèi)注射7.5億個細胞 | 18例中9例(50%)運動和感覺功能有不同程度的改善。根據(jù) ASIA 量表,9名患者中7名(78%)改善了一個等級,9名患者中2名(22%)改善了兩個等級。 |
Vaquero等人[引文18 ] | 慢性完全性截癱的個性化細胞治療方法:Puerta de Hierro I/II期臨床試驗 | 擴增自體骨髓間充質(zhì)干細胞(BMMSC) | N=12 | 每位患者在疑似囊性區(qū)域/受損脊髓組織中平均注射4次,每次注射36×106個細胞(平均計數(shù))。此外,在病變周圍的蛛網(wǎng)膜下腔注射30×106個細胞。3個月后,通過腰椎穿刺在蛛網(wǎng)膜下腔注射 30×106個細胞。 (每位患者注射的細胞總數(shù)為130至260×106個)。 | 未報告與 BMMSC 相關的 AE。我們觀察到了改善,主要是在敏感性和括約肌控制方面。臨床和神經(jīng)生理學研究表明,50%以上的患者的病灶下運動活動有所改善。觀察到痙攣和痙攣的減少。觀察到性功能有所改善。 |
Thakkar等人[引文19 ] | 在創(chuàng)傷后截癱中輸注自體脂肪組織來源的神經(jīng)分化間充質(zhì)干細胞和造血干細胞提供了一種可行的治療方法。 | 自體脂肪組織來源的間充質(zhì)干細胞分化的神經(jīng)元細胞(NAdMSC)和造血干細胞(HSC) | N=10 | HSC和NAdMSC的平均輸注量分別為1.96(范圍:1-4)mL和2.08(范圍:1.2-4)mL,總平均輸注量為 4.04(范圍:2.8-7)mL。 平均有核細胞計數(shù)為4.5×104/μL(范圍:0.53-1.24×104/μL),平均 NAdMSC計數(shù)為 2.0×102/μL(范圍:1.5-2×102/μL)。 細胞通過鞘內(nèi)注射至損傷部位下方。 | 未報告任何不良事件。經(jīng)過平均 2.95 年的隨訪,所有患者的豪瑟指數(shù)和 ASIA 均得到了不同程度的持續(xù)改善。平均受傷持續(xù)時間為3.42年,而恢復期約為 1 年。 |
Bryukhovetskiy等人[引文20 ] | 造血干細胞重復移植對脊髓損傷的療效。 | 造血干細胞(HSC)和祖細胞(HPC) | 主臂,N=202 控制臂,N=20 | 平均每三個月鞘內(nèi)注射一次5.8×106個細胞,持續(xù)長期(3-5年) | 未報告任何不良事件。57.4%的患者神經(jīng)功能缺損得到恢復。50%的患者在第一次移植后運動功能得到恢復,與基線相比,神經(jīng)功能障礙改善了9.9分。47.7%的患者泌尿系統(tǒng)得到改善。敏感度從基線的 124.3分提高到第一次移植后的138.4 分,再到第二次移植后的153.5分。23例患者經(jīng)ASIA指數(shù)評估神經(jīng)系統(tǒng)癥狀消退。56.9%的患者出現(xiàn)運動修復征象。 |
Jarocha等人[引文21] | 完全性脊髓損傷患者接受多次間充質(zhì)干細胞移植后病情持續(xù)改善。 | 自體骨髓有核細胞(BMNC)和培養(yǎng)間充質(zhì)干細胞(BMMSC) | N=1 | 將0.5×109個BMNC注入脊髓損傷腔內(nèi),將3.22×109個BMNC通過靜脈注射,隨后每3-4個月通過腰椎穿刺注射 5輪,每次13-36.5×106個MSC。 | 未報告任何不良事件。ASIA評分從A提高到C/D(從112分提高到231分)。感覺水平從Th1擴展到 L3–4。提高了控制軀干的能力?;謴桶螂壮溆小螂卓刂坪透亻T感覺。左下肢肌肉力量從癱瘓改善為深度輕癱(洛維特量表上的 1)?;謴屯ㄟ^股四頭肌的運動來抵抗重力移動下肢的能力?;謴驮谡玖⒓苌险玖⒑驮隗y關節(jié)和膝關節(jié)矯形器的支持下行走的能力。在 MRI 中觀察到 Th2/Th3 水平的小組織結(jié)構(gòu)的存在。 |
Akbary等人[引文22] | 急性脊髓損傷的生物學治療方式:一項初步研究和文獻綜述 | 骨髓穿刺液來源的白細胞層 | N=10 | 將分離的血沉棕黃層注入損傷部位的硬膜套管內(nèi) | 未報告任何不良事件任何患者均未觀察到明顯改善。 |
姚等人[引文23] | 人臍血干細胞移植治療慢性脊髓損傷:電生理變化及遠期療效 | 同種異體人臍帶血單個核細胞 | N=50 (治療組N=25,對照組N=25) | 通過靜脈內(nèi)(第一次治療)和鞘內(nèi)(后續(xù)治療)注射1-3×107個細胞進行4-5次治療,間隔1周。 | 未報告嚴重不良事件。自主神經(jīng)功能得到恢復。體感誘發(fā)電位潛伏期縮短。 |
Kumar等人[引文24] | 自體骨髓來源的單核細胞治療脊髓損傷:I/II期臨床安全性和主要療效數(shù)據(jù) | 自體骨髓來源的單個核細胞 | N = 297 (創(chuàng)傷性截癱患者,N = 215;創(chuàng)傷性四肢癱瘓患者,N = 49;非創(chuàng)傷性脊髓病患者,N = 33) | 將分離的白細胞層(從 100-120 mL 骨髓抽吸物中獲得)的懸浮顆粒鞘內(nèi)注射 | 未報告嚴重不良事件。32.6%的患者感覺和運動功能有所改善。受傷和治療之間的時間間隔以及注射的 CD34 +細胞數(shù)量都會影響結(jié)果。 |
Pal等人[引文25] | 體外擴增的自體骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細胞在人類脊髓損傷/截癱中的應用:一項初步臨床研究。 | 擴增自體骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細胞(BMMSC) | N=30(第1組:N= 20,受傷時間1-6 個月的患者; 第2組:N=10,受傷時間>6個月的患者) | 鞘內(nèi)注射1百萬個細胞/公斤體重,2-3次,間隔1周 | 未報告任何不良事件沒有觀察到臨床或放射學改善。 |
Moviglia等人[引文26] | 慢性脊髓損傷細胞治療聯(lián)合方案。兩例患者電功能恢復報告 | 骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)與自身免疫T細胞(AT)共培養(yǎng),分化為神經(jīng)干細胞(NSC) | N=2 | 靜脈注射5×108至1×109個 AT細胞48小時后,通過病變部位的供血動脈注入NSC | 未報告任何不良事件。兩名患者的運動和敏感度水平均有所改善。 |
由于本文具有前瞻性,作者研究了通過各種數(shù)據(jù)庫(即ClinicalTrials.gov、印度臨床試驗注冊中心 (CTRI) 和中國臨床試驗注冊中心 (ChiCTR))注冊的正在進行的臨床研究,這些研究涉及將干細胞用于截癱患者。值得注意的是,目前在ClinicalTrials.gov上注冊了五項研究,而在CTRI上注冊了兩項研究(表2)。ChiCTR上沒有注冊任何研究。
研究標識符 | 研究標題 | 細胞類型 | 研究階段;預計入學人數(shù)(N) | 主要結(jié)果測量 | 招聘情況 | 學習地點 |
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NCT03935724 | 脊髓損傷中的干細胞(SCI2) | Neuro-cells?(骨髓衍生細胞) | II/III期; N?=16 | 神經(jīng)細胞鞘內(nèi)干預后的身體變化 [時間范圍:9個月], 神經(jīng)細胞鞘內(nèi)干預后運動評分的增加 [時間范圍:6個月] | 活躍,不招募 | 丹麥、西班牙 |
NCT03225625 | 干細胞脊髓損傷外骨骼和虛擬現(xiàn)實治療研究(SciExVR) | 自體骨髓干細胞 | 不適用;N?=40 | 美國脊髓損傷協(xié)會 (ASIA) 損傷量表 (AIS) [時間范圍:手術前,手術后1、3、6和12 個月] | 受邀報名 | 美國 |
NCT02326662 | 神經(jīng)干細胞移植治療創(chuàng)傷性脊髓損傷 | 間充質(zhì)干細胞[MSC]衍生的自體神經(jīng)干細胞 | I/II期; N?=30 | 通過報告的副作用和手術程序來衡量完全性脊髓損傷患者自體神經(jīng)干細胞移植的可行性和安全性[時間范圍:24個月] | 未知 | 俄羅斯 |
NCT02574585 | 自體間充質(zhì)干細胞移植治療胸腰段慢性完全性脊髓損傷 脊髓損傷 | 自體骨髓干細胞 | 第二階段; N?=40 | 通過磁共振成像脊髓損傷評估的治療相關不良事件參與者人數(shù)[時間范圍:12個月] | 未知 | 巴西 |
NCT05693181 | 急性脊髓損傷患者的臍血細胞(SUBSCI II) | 同種異體人臍血單個核細胞 | I/II期; N?=80 | 不良事件 [時間范圍:脊髓損傷后持續(xù) 12 個月]、 運動功能 [時間范圍:脊髓損傷后 12 個月與基線相比的變化]、 神經(jīng)功能缺損 [時間范圍:脊髓損傷后 12 個月與基線相比的變化] | 招聘 | 俄羅斯 |
CTRI/2013/10/004099 | 一項研究骨髓自體細胞治療急性截癱的安全性和有效性的臨床試驗 | 自體骨髓干細胞 | II/III期; N?=100 | 使用 Frankel 評分評估整體運動控制感覺的改善。使用 ASIA 量表評估感覺和運動功能障礙的改善 [時間范圍:6、9 和 12 個月] | 停止招募參與者 | 印度 |
CTRI/2013/10/004109 | 一項研究骨髓自體細胞治療慢性截癱的安全性和有效性的臨床試驗 | 自體骨髓干細胞 | II/III期; N ?= 100 | Frankel評分顯示整體感覺運動控制改善。ASIA量表顯示感覺和運動功能障礙改善 [時間范圍:6周,以及3個月、6個月和9個月] | 停止招募參與者 | 印度 |
2、評估現(xiàn)狀
根據(jù)目前可獲得的信息,已完成和正在進行的臨床研究表明,間充質(zhì)干細胞(MSCs)是最常用的細胞類型,這可能與其可輕松從骨髓、脂肪組織和臍帶等來源中獲取有關。MSCs還具有易于培養(yǎng)、儲存和給藥的優(yōu)勢,這進一步解釋了它們的普及。此外,MSCs不涉及來源于人類胚胎所帶來的倫理和道德問
已發(fā)表的臨床研究顯示,干細胞(SCs)在截癱患者中具有潛在療效。這些研究評估了研究者評估的結(jié)局指標(IAOMs)和/或患者自我報告的結(jié)局指標(PROMs),并報告了美國脊髓損傷協(xié)會(ASIA)評分的改善,感覺和/或運動功能的提升,以及移動或行走、排尿和/或排便能力的恢復,還有性功能的改善。在磁共振成像(MRI)中也觀察到改善,并顯示痙攣和肌張力障礙的減少;部分研究還報道了神經(jīng)功能缺損的恢復。
這些積極結(jié)果可歸因于干細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子、促進血管生成、促進軸突再生、減少星形膠質(zhì)細胞瘢痕密度、抑制炎癥反應、減輕血-脊髓屏障滲漏以及降低自噬作用的能力。然而,也有兩項研究顯示,在所有患者中未見臨床或影像學改善。
2.1、當前及正在進行的臨床研究的局限性
盡管現(xiàn)有臨床研究報告了初步的積極結(jié)果,但在干細胞(SCs)能夠常規(guī)應用于臨床之前,仍需克服若干障礙。這些障礙包括:合適的細胞類型和來源、存活率、質(zhì)量、可重復性、給藥劑量及細胞數(shù)量的優(yōu)化、給藥頻率、標準化的結(jié)局指標以及缺乏監(jiān)管部門批準。
此外,考慮到損傷類型的多樣性和復雜性,截癱患者群體表現(xiàn)出高度異質(zhì)性,其功能恢復差異較大,且往往難以預測,特別是在損傷的急性期。這反過來增加了結(jié)果解釋的難度,尤其是在缺乏合適對照組的臨床研究中。同時,損傷后隨時間變化的微環(huán)境也顯著影響干細胞的治療潛力。
在脊髓損傷的慢性期患者數(shù)量是急性至亞急性期患者的50倍,但由于神經(jīng)可塑性下降,干細胞在慢性期的治療效果顯著減弱。此外,除少數(shù)研究外,大多數(shù)研究樣本量不足,且隨訪時間較短。在本評論撰寫前已登記的7項正在進行的臨床試驗(表2)中,只有5項具備合適的樣本量。然而,大多數(shù)(6項)僅計劃進行短期隨訪(1項6個月,1項9個月,4項12個月),僅有 1 項研究計劃中期隨訪(24個月)。
因此,亟需開展樣本量充足的、長期隨訪的非隨機及隨機對照試驗,同時納入研究者評估的結(jié)局指標(IAOMs)和患者自我報告的結(jié)局指標(PROMs)。此外,未來研究還應獲得更多關于脂肪組織和圍產(chǎn)期組織來源干細胞在安全性與有效性方面的可靠數(shù)據(jù)。
3、專家觀點
截癱影響著全球數(shù)百萬人,帶來沉重的社會經(jīng)濟負擔,而目前可供選擇的治療手段依然有限。這一未被滿足的醫(yī)療需求促使人們探索包括干細胞(SCs)在內(nèi)的替代性治療方式?,F(xiàn)有文獻顯示,干細胞,尤其是間充質(zhì)干細胞(MSCs),在截癱患者中不僅安全,而且作為一種潛在的治療策略可能有效。然而,上文所提及的干細胞相關局限性,仍然是必須解決的障礙。盡管如此,我們?nèi)圆荒芎鲆暺錆撛趦r值——即便在研究者評估的結(jié)局指標(IAOMs)和患者自我報告的結(jié)局指標(PROMs)上出現(xiàn)輕微改善,也可能對截癱患者意義重大。
顯然,仍需進一步研究以應對干細胞相關的挑戰(zhàn),才能真正使這種治療方式惠及飽受折磨的患者。多種策略或可提升干細胞在截癱患者中的療效,同時減少臨床研究中普遍存在的療效差異,這些策略包括:細胞耦合、與營養(yǎng)因子聯(lián)合治療、生物材料(如支架)、神經(jīng)調(diào)控、神經(jīng)保護劑和/或康復治療(亦稱“再生性康復”)。不過,這些方法仍需通過更有力的研究來進行更深入的評估與優(yōu)化。
另一個重要考量是隨機對照試驗(RCTs)的應用。由于現(xiàn)實人群特征的多樣性,RCTs的結(jié)果可能缺乏真實世界的代表性。因此,我們主張將真實世界證據(jù)(RWE)與RCTs相結(jié)合,以補充并豐富循證醫(yī)學的證據(jù)體系。
最后,近年來,干細胞來源的細胞外囊泡(包括外泌體)作為一種無細胞治療方式,在脊髓損傷和/或相關截癱的管理中引起了廣泛關注。然而,與干細胞類似,該領域仍需要更多研究,以建立優(yōu)化的分離流程、確保成分一致性,并驗證其長期安全性和有效性。
主要參考資料:Gupta, A., & Maffulli, N. (2025). Stem cell therapy for patients with paraplegia: is there hope for the future??Expert Review of Neurotherapeutics, 1–7. https://doi.org/10.1080/14737175.2025.2547892
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