肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS) 是一種神經(jīng)退行性疾病（也被稱為漸凍癥），其特征是上運動神經(jīng)元和下運動神經(jīng)元的退化。患者表現(xiàn)出運動和額外運動癥狀。目前尚無治愈方法，這種疾病會在3-5年內(nèi)導致死亡，主要是由于呼吸衰竭。干細胞療法作為治療神經(jīng)退行性疾病的一種新的有前途的方法而興起。特別是，間充質(zhì)干細胞 (MSC) 似乎是最合適的干細胞類型，這要歸功于它們在不同實驗模型中表現(xiàn)出的有益效果、易于獲得以及沒有倫理問題。

在這篇綜述中，意大利研究人員重點關注干細胞移植治療肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的臨床試驗的研究，以了解間充質(zhì)干細胞移植的潛在有益效果。臨床試驗證明了間充質(zhì)干細胞移植在治療肌萎縮側(cè)索硬化癥患者中的可行性和安全性，因為沒有記錄到重大不良事件。但是，僅顯示了部分改進。因此，需要更多的研究和試驗來闡明間充質(zhì)干細胞在治療漸凍癥中的真正有效性。

目前治療漸凍癥的方法有哪些？

尚未開發(fā)出能夠阻止疾病進展的ALS治療方法。如今，只有2種藥物被食品和藥物管理局 (FDA) 批準用于 ALS治療：利魯唑和依達拉奉。利魯唑是一種谷氨酸鹽拮抗劑，其作用機制尚不完全清楚，但已知可抑制谷氨酸鹽釋放，使電壓依賴性鈉通道失活，并干擾興奮性氨基酸受體激活后的細胞內(nèi)活動。有趣的是，它能夠延長ALS患者的生存期。Edaravone最近獲得FDA批準，用作抗氧化劑。它被認為是一種自由基清除劑，可以發(fā)揮其減少運動神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞氧化應激的作用。

在開發(fā)新的治療策略的背景下，干細胞療法在治療不同的神經(jīng)退行性疾病方面取得了可喜的成果。這種方法的假設是能夠分化成神經(jīng)元細胞的干細胞可以替代退化的神經(jīng)元。此外，干細胞能夠釋放不同的生長因子，這些生長因子可以創(chuàng)造促進神經(jīng)保護的微環(huán)境。在這方面，可以使用不同類型的干細胞，間充質(zhì)干細胞 (MSC) 代表最合適的類型。事實上，MSCs是多能、自我更新的干細胞，其特點是在體外易于獲取和擴展，所有這些特性使間充質(zhì)干細胞成為細胞治療和再生醫(yī)學干細胞的良好來源。此外，作為成體干細胞，MSC不會面臨與使用胚胎干細胞相關的倫理問題。

間充質(zhì)干細胞特性

1. 在標準培養(yǎng)條件下，它們是塑料貼壁細胞。
2. 它們表達CD105、CD73和CD90，但不表達CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79alpha或CD19，以及 HLA-DR表面分子。
3. 它們能夠在體外分化成成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞。

MSC可以從各種來源分離，例如骨髓、脂肪組織、臍帶和牙組織。此外，MSC可能分化為不同的譜系，例如神經(jīng)元細胞、成骨細胞、脂肪細胞和軟骨細胞。

由于其所有有益特性，間充質(zhì)干細胞已經(jīng)在治療不同的神經(jīng)退行性疾病（例如帕金森病、阿爾茨海默病和多發(fā)性硬化癥）方面顯示出可喜的成果。

自體間充質(zhì)干細胞治療漸凍癥患者是否可行？

事實上，間充質(zhì)干細胞干細胞療法的一個優(yōu)勢是可以進行自體移植，其中可以從同一患者身上獲得MSC。然而，有必要評估源自ALS患者的MSC是否可用于干細胞治療，以及是否能夠發(fā)揮與從健康供體獲得的MSC相同的作用。

一些研究發(fā)現(xiàn)，與健康的MSCs相比，來自ALS患者的MSCs表現(xiàn)出降低的特性。從ALS大鼠模型 SOD1?G93A中獲得的MSCs在體外顯示其神經(jīng)保護能力受損。Cho及其同事發(fā)現(xiàn)，ALS患者的MSCs顯示 Oct-4和Nanog以及營養(yǎng)因子ANG、FGF-2、HGF、IGF-1、PIGF、SDF-1 α、TGF-β和VEGF的表達降低，但不是BDNF或ECGF。遷移能力也降低了。這表明來自健康供體的同種異體BMMSCs可能是MSC治療的更好選擇在ALS患者中。

干細胞治療漸凍癥的臨床試驗

在www.clinicaltrials.gov上批準和注冊的幾項臨床試驗評估了MSCs在ALS患者中的管理，但只有其中一些結(jié)果可用并公布（表2)。特別是，使用的MSCs是BMMSCs、ADMSCs或同種異體沃頓氏膠質(zhì)衍生的MSCs，并且還使用了不同的給藥途徑以評估它們的安全性和可能的??應用。

NCT編號/倫理批準	臨床試驗名稱	階段	細胞類型	干細胞移植方式	細胞數(shù)	患者人數(shù)	地點	主要不良事件	延緩疾病進展	參考
NCT01759797	ALS患者間充質(zhì)干細胞的靜脈移植	階段1	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	靜脈	2×106個細胞/kg	6個	伊朗	不	不	[ 70 ]
NCT01771640	ALS患者間充質(zhì)干細胞的鞘內(nèi)移植	階段1	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)	2×106個細胞/kg	8個	伊朗	不	不	[ 70 ]
NCT01363401	自體骨髓干細胞治療肌萎縮側(cè)索硬化癥的安全性和有效性研究	階段 1/2	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	兩次重復鞘內(nèi)注射	1×106個細胞/kg，范圍48-86×106個細胞	8：第一階段；64：第二階段	韓國	不	是的	[ 71 , 73 ]
NCT01609283	肌萎縮側(cè)索硬化癥鞘內(nèi)自體間充質(zhì)干細胞治療的劑量遞增安全性試驗	階段1	自體ADMSCs	鞘內(nèi)	第1組：1×107個細胞； 第2組：5×107個細胞； 第3組：5×107個細胞； 第4組：1×108個細胞； 第5組：1×108個細胞（2劑）	27	美國	不	不	[ 74 ]
NCT01777646	肌萎縮性側(cè)索硬化癥 (ALS) 患者的自體間充質(zhì)骨髓基質(zhì)細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子 (MSC-NTF)	階段2	誘導 BMMSCs 分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子	肌肉注射和鞘內(nèi)注射	低劑量：1×10 6 個細胞/kg鞘內(nèi)注射和24×10 6 個細胞肌內(nèi)注射；中劑量：1.5×10 6 個細胞/kg鞘內(nèi)注射和36×10 6 個細胞肌內(nèi)注射；和高劑量：2 × 10 6 個細胞/kg 鞘內(nèi)注射和 48 × 10 6 個細胞肌肉內(nèi)注射	14	以色列	不	是的	[ 75 ]
NCT01051882	ALS患者中自體培養(yǎng)的間充質(zhì)骨髓基質(zhì)細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子 (MSCNTF)。	階段 1/2	誘導 BMMSCs 分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子	在 24 個不同部位進行肌肉注射或鞘內(nèi)注射。	1 × 10 6 個細胞/位點（肌內(nèi)）；1 × 10 6 /kg 細胞（鞘內(nèi)）	12	以色列	不	是的	[ 75 ]
NCT02881476	肌萎縮側(cè)索硬化癥的治療	階段1	同種異體沃頓氏膠質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)	平均劑量為 0.42 × 10 6 個細胞/kg	43	波蘭	不	—	[ 76 ]
NCT02881489	自體骨髓間充質(zhì)干細胞治療肌萎縮側(cè)索硬化癥 (UwmBmmscALS)	階段1	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)	平均值：15 × 10 6	30	波蘭	不	是/否	[ 77 ]
皮埃蒙特大區(qū)倫理委員會	—	—	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	椎管內(nèi)	—	7	意大利	不	—	[ 78 ]
皮埃蒙特大區(qū)倫理委員會	—	—	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	椎管內(nèi)	范圍：7.0–152 × 10 6	9	意大利	不	是的	[ 79 ]
皮埃蒙特大區(qū)倫理委員會	—	—	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	椎管內(nèi)	范圍：7.0–152 × 10 6	9	意大利	不	是的	[ 80 ]
注冊號16454-pre21-823；由國家衛(wèi)生研究院和皮埃蒙特地區(qū)倫理委員會、“Maggiore della Carità”和“San Giovanni Bosco”醫(yī)院批準和監(jiān)督	—	階段1	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	椎管內(nèi)	范圍：11.4-120 × 10 6 個細胞	10	意大利	不	—	[ 81 ]
注冊號 12947-29.3 和 16454-pre21-823；由皮埃蒙特大區(qū)、’Maggiore della Carità’ 和 San Giovanni Bosco 醫(yī)院以及羅馬國立衛(wèi)生研究院的倫理委員會批準和監(jiān)督	—	階段1	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	椎管內(nèi)	范圍：7.0 × 10 6 –152 × 10 6	19	意大利	不	不	[ 82 ]
Gennimatas 綜合醫(yī)院和 Hadassah 希伯來大學醫(yī)院的倫理委員會，并在美國國立衛(wèi)生研究院數(shù)據(jù)庫中注冊	—	階段 1/2	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)。9 名患者還接受了靜脈 MSCs	平均 54.7 × 10 6 個細胞。9 名患者還接受了靜脈 MSC：平均 23.4 × 10 6	19	以色列	不	—	[ 83 ]
IRB (HYUH IRB 2006-339) 和韓國食品藥品協(xié)會 (KFDA, Bio-47)	—	—	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)注射（每月兩次）	每千克1 × 10 6 個細胞	37	韓國	—	是/否	[ 84 ]
EudraCT No. 2011-000362-35; 國家藥物管制研究所和捷克共和國布拉格莫托爾大學醫(yī)院倫理委員會	—	階段 1/2a	自體骨髓間充質(zhì)干細胞	鞘內(nèi)	15 ± 4.5 × 10 6 個細胞	26	捷克共和國	不	是的	[ 85 ]
這項研究得到了伊朗德黑蘭謝法神經(jīng)科學研究中心 (NSRCsh89-1) 的批準和支持。	—		骨髓來源的神經(jīng)干細胞	椎管內(nèi)	5 × 10 6 個細胞	8個	伊朗	不	是的	[ 86 ]
共和黨研究倫理委員會和神經(jīng)病學與神經(jīng)外科實踐中心	—	—	致力于神經(jīng)元分化的自體 BMMSC	靜脈。通過腰椎穿刺注射神經(jīng)誘導的 MSC	未處理細胞：0.5-1.5×10 6 /kg體重；范圍：42-102 × 10 6 個細胞。神經(jīng)誘導的 MSC：5.0-9.7 × 10 6 個細胞	10	白俄羅斯	不	是的

臨床試驗一：I期臨床試驗NCT01759797和NCT01771640證實了在ALS患者中靜脈和鞘內(nèi)注射BMMSCs的安全性和可行性。事實上，在間充質(zhì)干細胞移植后12個月的隨訪期間，既沒有嚴重不良事件的報告，也沒有報告大腦和脊髓MRI掃描的異常發(fā)現(xiàn)。然而，兩組患者的ALS功能評定量表 (ALS-FRS) 評分和用力肺活量 (FVC) 百分比均顯著降低，表明可以延緩漸凍癥病進展。

臨床試驗二：最近的開放標簽臨床試驗NCT01363401確定了ALS患者兩次重復鞘內(nèi)注射自體BMMSC的安全性。事實上，僅觀察到短暫和輕微的不良事件，例如發(fā)熱、疼痛和頭痛，但在12個月的隨訪期間沒有記錄到嚴重的不良反應。

臨床試驗三：2期隨機對照試驗NCT01363401表明反復鞘內(nèi)注射BMMSCs是安全的，并且可能對ALS患者產(chǎn)生至少持續(xù)6個月的臨床益處。ALS患者被隨機分為接受利魯唑的對照組和除利魯唑外接受2次BMMSC注射的組。該研究證明沒有嚴重的治療相關不良事件。

臨床試驗四：27名ALS患者參加了I期劑量遞增安全性試驗NCT01609283。在該試驗中，5種不同的劑量（從1×10⁷到兩劑1×10⁸細胞）的ADMSCs鞘內(nèi)給藥。結(jié)果表明，用ADMSCs進行鞘內(nèi)治療似乎是安全的。然而，ALSFRS-R問卷顯示所有接受治療的患者的疾病都在持續(xù)進展。值得注意的是，一些患者報告了特定的輕微暫時性主觀臨床改善。

臨床試驗五：鑒于臨床前研究表明神經(jīng)營養(yǎng)生長因子可提高ALS運動神經(jīng)元的存活率，在1/2期和2a期臨床試驗NCT01051882和NCT01777646中，MSCs被誘導分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子并鞘內(nèi)和/或肌內(nèi)植入ALS患者。發(fā)現(xiàn)該治療是安全且耐受性良好的。大多數(shù)不良反應是輕微的和可逆的，不包括嚴重的不良事件。在記錄最多的不良事件中，他們報告了頭痛、發(fā)燒、嘔吐、腿部和背部疼痛以及頸部僵硬。他們發(fā)現(xiàn)實驗室參數(shù)沒有顯著變化，例如血細胞計數(shù)、生化、腎、肝和甲狀腺功能。MRI在任何患者的注射部位均未顯示明顯的病理學。與治療前相比，在誘導分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子的MSCs移植后6個月內(nèi)，鞘內(nèi)或鞘內(nèi)和肌肉內(nèi)治療患者的FVC和ALSFRS-R評分的進展率降低。87%被歸類為對ALSFRS-R和FVC有反應者，在治療后6個月進展斜率顯示至少25%的改善。有趣的是， NCT02881476試驗證明了在ALS患者中鞘內(nèi)注射同種異體沃頓氏膠質(zhì)衍生的MSCs的安全性。

臨床試驗六：另一項試驗 (?NCT02881489?) 表明，BMMSCs的鞘內(nèi)給藥是安全的，并且在一組患者中發(fā)揮了臨床益處。

臨床試驗七：馬志尼等人評估了ALS患者脊髓內(nèi)植入自體BMMSCs的可行性和安全性。沒有患者出現(xiàn)主要不良事件，但僅記錄了可逆的輕微不良事件。此外，未觀察到脊髓體積的改變或異常細胞增殖的其他跡象。在輕微的不良反應中，記錄了肋間疼痛照射和腿部感覺遲鈍，但沒有嚴重的不良反應。MSC植入三個月后，在4名患者的下肢近端肌肉群中觀察到肌肉力量線性下降放緩的趨勢。此外，在2名患者中，同一肌肉群的力量略有增加。在MSC移植后，一些患者觀察到FVC和ALS-FRS的線性下降顯著減慢。沒有觀察到明顯的急性或晚期副作用，并且在長期隨訪后沒有發(fā)現(xiàn)脊髓體積改變或異常細胞增殖。此外，4名患者的FVC和ALS-FRS評分下降顯著減緩，表明干細胞療法可用于治療漸凍癥。

臨床試驗八：最近一項前瞻性、非隨機、開放標簽的I/IIa期臨床試驗評估了自體BMMSCs在ALS治療中的安全性和有效性。鞘內(nèi)注射BMMSC后，大約三分之一的患者出現(xiàn)輕中度頭痛，與標準腰椎穿刺后觀察到的癥狀相似。沒有記錄到嚴重的不良事件。他們在移植后3個月觀察到ALS-FRS下降的減少，在某些情況下，這種下降會持續(xù)6個月。在大多數(shù)患者中，F(xiàn)VC值在9個月內(nèi)保持穩(wěn)定或高于70%。評估下肢和上肢肌肉力量的無力量表 (WS) 值在MSC給藥后3個月在75%的患者中保持穩(wěn)定。

臨床試驗九：另一項研究評估了骨髓基質(zhì)細胞衍生的神經(jīng)干細胞移植治療漸凍癥，并對患者進行了一年的隨訪。該程序被證明是安全的；事實上，沒有患者因手術(shù)或嚴重并發(fā)癥而死亡。一名患者在植入后下肢出現(xiàn)暫時性惡化，幾周后有所改善。7例患者在移植后4個月病程穩(wěn)定，5例患者移植后穩(wěn)定8個月后病情惡化。研究表明，椎管內(nèi)注射骨髓來源的神經(jīng)干細胞似乎是安全的。

此外，在12個月的隨訪后，與接受標準對癥治療的對照組相比，正常MSC和致力于神經(jīng)元分化的MSC的聯(lián)合給藥顯示能夠減緩疾病進展。

然而，需要涉及更多患者隊列的更大規(guī)模研究才能獲得有意義的結(jié)果并真正了解基于MSC的干細胞療法的治療潛力。

結(jié)論

間充質(zhì)干細胞已經(jīng)在不同的臨床領域顯示出治療潛力。特別是，它們可能發(fā)揮作用，分化為特定細胞類型或通過釋放不同的生長和營養(yǎng)因子。

臨床試驗證實了間充質(zhì)干細胞移植的安全性，僅顯示ALS臨床評分的部分改善，并且僅其中一些證明在減緩疾病進展方面有效果。出于這個原因，即使最初的結(jié)果可能表明間充質(zhì)干細胞移植可能對漸凍癥有益，但仍需要對更多患者進行更多研究和試驗，以獲得更重要的結(jié)果并更好地了解潛在的間充質(zhì)干細胞作用機制。

主要參考資料：

Gugliandolo A, Bramanti P, Mazzon E. Mesenchymal Stem Cells: A Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis? Stem Cells Int. 2019 Mar 10;2019:3675627. doi: 10.1155/2019/3675627. PMID: 30956667; PMCID: PMC6431432.

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