干细胞治疗帕金森 从绝望到希望

文摘   2024-12-26 07:00   新加坡  

瑞典人安德鲁·卡西的故事从电信行业开始,但命运对他开了一个沉重的玩笑。

2010年,卡西被诊断出患有帕金森病,这种神经退行性疾病不仅迅速改变了他的生活,还让他不得不提前退休,离开了他一生热爱的工作领域。这种疾病使得卡西的生活质量逐渐下降,每天的简单动作都变得越来越困难。

尽管疾病让他的身体状况愈发堪忧,但卡西并没有因此失去希望。作为一名曾在电信行业担任工程师的专业人士,他将自己对技术和问题解决的热情转向了医学领域。

他开始深入了解帕金森病,并认为自己所面临的挑战实际上是一个工程性的问题——如何修复受损的神经系统?

这种对问题的独特理解促使他作出一个非同寻常的决定:他要主动参与临床试验,为寻找治疗方法贡献自己的力量。

“我有时间,为什么不尝试为自己和其他患者寻找突破性的治疗方案呢?”卡西在接受采访时说道。他不仅想了解自己的病情,还希望通过参与试验,为更多帕金森患者提供希望。

于是,卡西报名参加了一项有关干细胞疗法的临床试验,期待着这一新兴疗法能给自己和更多患者带来改变。

2024年,卡西终于迎来了这一机会。他被选中参加一项前所未有的实验——由瑞典隆德大学的外科医生团队主导的干细胞植入治疗。这项实验的核心是将来自人类胚胎干细胞衍生出的神经元植入到卡西的大脑中。这些健康的神经元有望替代受损的脑组织,恢复帕金森患者失去的功能。

尽管这种治疗方法还处于早期阶段,但它无疑给全球帕金森患者带来了前所未有的希望。

卡西的试验并非孤例,而是全球范围内数十项干细胞研究的一部分。随着科学技术的进步,干细胞疗法逐渐成为治疗多种退行性疾病的重要研究方向。专家们认为,干细胞的强大之处在于其独特的再生能力,可以在患者体内形成新的组织,取代损坏的细胞或器官。

因此,干细胞疗法被视为治疗帕金森病、糖尿病、癌症等多种重大疾病的潜在“救命稻草”。

例如,瑞典隆德大学的神经学专家卡尔·约翰松博士表示:“干细胞治疗不仅仅是替代病变组织的问题,更是要通过精确控制细胞分化和功能恢复来实现大脑功能的重建。我们正在探索的正是如何让这些细胞更好地适应人体,尤其是如何避免免疫排斥反应。”

这种研究进展并非没有挑战。首先,干细胞的来源和应用必须经过严格的审查。在这项试验中,医生们选择了人类胚胎干细胞作为主要的细胞来源,因为这些细胞具有强大的分化潜力,能够形成多种类型的组织,包括神经元。

然而,如何确保这些干细胞能够在患者体内稳定生长,并成功地融入现有的神经系统,是一个巨大的技术难题。

另外,免疫排斥问题也是干细胞治疗面临的一大挑战。为了防止患者的免疫系统排斥移植的细胞,许多干细胞疗法需要使用免疫抑制药物。然而,免疫抑制药物虽然有效,但它们可能导致患者更容易感染,甚至引发其他副作用。因此,如何在确保疗效的同时避免副作用,是干细胞治疗亟待解决的难题。

尽管如此,随着越来越多的临床试验进入实施阶段,干细胞疗法的前景依然令人振奋。

据统计,目前全球已有超过100项临床试验正在探索干细胞在治疗癌症、糖尿病、癫痫、心力衰竭等疾病中的应用。每一项试验都为科学家提供了宝贵的临床数据,推动着这一疗法向前发展。

缅因州巴尔港杰克逊实验室的干细胞专家马丁·佩拉说。“距离我们首次学会在烧瓶中培养人类干细胞只有 26 年。”

研究人员预计一些干细胞疗法将很快进入临床。他们表示,某些疾病的干细胞治疗可能在五到十年内成为普通医学的一部分。

瑞典人安德鲁·卡西的症状,始于他 44 岁时手指轻微的持续性震颤。帕金森病的典型运动症状,是由大脑黑质中产生多巴胺的神经元 A9 细胞退化引起的。替代缺失多巴胺的药物是有效的,但有副作用,包括不受控制的运动和冲动行为。随着病情的发展,药物的疗效会减弱,副作用会恶化。

替换退化的多巴胺能细胞的想法由来已久。在发育过程中,具有分化成多种细胞类型的潜能的多能性胚胎干细胞会变成大脑、心脏、肺脏等特定细胞。

从理论上讲,移植干细胞可以修复任何受损组织。

帕金森症可以验证这一理论。1987 年,瑞典首次进行了此类细胞移植,移植的是终止妊娠胎儿大脑发育中的神经元,这是当时未成熟或祖细胞神经细胞的唯一来源。自那时起,已有 400 多名帕金森症患者接受了此类移植,但效果不一。许多人完全没有看到任何效果,或者出现了严重的副作用。但其他人的病情得到了很大改善,不再需要服用多巴胺能药物。

英国剑桥大学神经学家罗杰·巴克表示:“总体而言,研究表明这种方法是有效的,有时甚至能带来变革。但我们需要更可靠的源材料。”

胎儿脑组织的使用存在一些问题。首先,它很难标准化,而且可能含有一些会发育成错误类型细胞的祖细胞,带来潜在的风险。此外,一些人出于伦理或宗教原因,坚决反对使用这类材料。无论如何,巴克指出,找到足够的合适材料来进行细胞移植手术,仍然是一个非常困难的挑战。

当人们能够从更可控的来源获取特化细胞时,干细胞再生疗法的前景得到了显著改善,尤其是随着人类胚胎干细胞和后来的诱导性多能干细胞的出现。

诱导性多能干细胞是通过将成体细胞重新编程,使其恢复到类似胚胎期的未成熟状态。这项技术的突破使得现在我们能够可靠地生产出大量高质量、高纯度的特化细胞,这些细胞足以应用于临床治疗。

哥本哈根大对全球再生干细胞的临床试验现状进行了深入调查。截至2024年12月,他们已确认了116项已获批准或已完成的临床试验,这些试验旨在治疗各种疾病。调查发现,其中约一半的试验使用了人类胚胎干细胞作为起始材料。其他试验则使用诱导性多能干细胞,这些细胞要么是现成的,要么是通过从个人的皮肤细胞或血液中重新编程得到的,用于治疗患者的自身疾病。

特别值得注意的是,有12项试验专注于使用干细胞衍生的多巴胺产生细胞来治疗帕金森病,展示了这一领域的巨大潜力。

一项更先进的试验由位于马萨诸塞州剑桥的生物技术公司 BlueRock Therapeutics 开展,试验为参与者提供了源自人类胚胎干细胞的 A9 祖细胞。该试验已报告了 12 名参与者的初步结果。两年来,这种治疗方法已被证明是安全的,并且对接受两种剂量中较高剂量的患者显示出疗效的迹象。

到目前为止,帕金森病试验尚未报告任何不受控制的运动副作用。这一结果为干细胞治疗带来了更加广阔的希望,尤其是在减少副作用方面,这无疑是向临床应用迈出的重要一步。

与其他器官如心脏、胰腺和肾脏相比,大脑已被证明是最容易接受干细胞治疗的器官之一。一个关键优势是,大脑在很大程度上不容易受到人体免疫系统的攻击。

通常,免疫系统会识别并摧毁任何外来组织,但大脑的特殊性使其在这方面更具宽容性。

以帕金森病的干细胞治疗为例,参与者在手术后的恢复阶段只需要接受一年的免疫抑制剂治疗,以帮助血脑屏障愈合。

而在其他器官的干细胞治疗中,患者往往需要终生服用免疫抑制药物。

此外,大脑本身具有较强的适应能力。A9祖细胞通常位于黑质区域,并向前脑的壳核发出投射,释放多巴胺。然而,神经外科医生通常会将这些祖细胞直接移植到壳核中,因为这样做在手术中更为便捷。

干细胞具有更强的分化潜力,可以分化成多种不同的细胞类型。而祖细胞是已经开始分化的细胞,通常只能分化成某一特定类型的细胞,且没有干细胞那样的自我更新能力。

巴克教授指出,大脑对于胎儿组织的适应能力,以及对移植到“错误”部位的细胞的接受能力,表现得非常灵活且聪明。这种适应性为干细胞疗法在神经系统疾病中的应用提供了更多可能性。

他说,另一个同样引人注目的研究是关于癫痫的治疗,其中来自人类胚胎干细胞的移植细胞成功整合到大脑中的正确神经回路中。

在由位于加利福尼亚州旧金山的生物技术公司Neurona Therapeutics开展的临床试验中,外科医生将一种名为中间神经元的脑细胞未成熟版本,移植到十名患有无法用药物控制的癫痫症患者的大脑中。这些参与者的癫痫发作频繁且极为严重,发作的强度和频率导致他们的日常生活受到极大影响,甚至无法独立生活。

这项试验的目的,是通过移植健康的中间神经元,来帮助修复大脑中的神经回路,恢复正常的电活动。中间神经元在大脑中扮演着调节其他神经元活动的重要角色,对于控制癫痫发作至关重要。

经过治疗后,研究人员发现参与者的癫痫发作次数显著减少,许多患者的生活质量有了明显改善,这一突破性的进展让人们对干细胞治疗癫痫等神经系统疾病的未来充满了期待。

随着这些疗法的不断进展,科学家们正在积极扩大细胞库的范围。例如,产生多巴胺的A9神经元并不是帕金森病所有症状的根源。

除了多巴胺缺乏引发的运动问题,帕金森病还包括由于乙酰胆碱神经元退化所导致的认知能力下降

为了解决这一问题,科学家们已开始测试衍生自干细胞的其他类型神经元,期待能够更全面地应对帕金森病的症状。

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