2023年2月9日，大連一家三甲醫院在行業(yè)期刊《?干細胞研究與治療》上發(fā)表了一篇關(guān)于《腦癱患者鼻腔內注射神經(jīng)干細胞的安全性和有效性結果：一項隨機1/2期對照試驗》的臨床研究成果。

研究結果顯示，相較于對照組，治療組患者在接受24個(gè)月的神經(jīng)干細胞移植治療后，在粗大運動(dòng)功能（GMFM-88）和日常生活活動(dòng)能力（ADL）方面表現出顯著(zhù)的進(jìn)步。具體而言，與基線(xiàn)水平相比，治療組在24個(gè)月隨訪(fǎng)時(shí)的精細運動(dòng)技能、社交互動(dòng)、生活適應性、表達能力和GMFM-88及ADL量表得分均有顯著(zhù)提升，同時(shí)兒童睡眠障礙量表（SDSC）評分明顯下降，表明患者的睡眠質(zhì)量得到了改善。

什么是腦癱？

腦癱（Cerebral Palsy, CP）是一組持續存在的中樞性運動(dòng)和姿勢發(fā)育障礙、活動(dòng)受限癥候群，這種癥候群是由于發(fā)育中的胎兒或嬰幼兒腦部非進(jìn)行性損傷所致。腦癱并不是單一的疾病，而是一系列由不同原因引起的腦損傷所導致的癥狀集合，其核心特征是異常的運動(dòng)控制，表現為運動(dòng)發(fā)育遲緩、運動(dòng)模式和姿勢異常。

• 詳情請瀏覽：腦癱-原因、癥狀、類(lèi)型和治療方法

最近，干細胞療法在修復CP中的神經(jīng)損傷方面顯示出良好的作用。一些干細胞療法已在CP患者中進(jìn)行了試驗，并
改善了功能恢復。

然而，干細胞治療的許多方面仍然未知，例如最佳的細胞給藥途徑、最合適的干細胞類(lèi)型、臨床療效的準確評估以及人類(lèi)干細胞治療的神經(jīng)病理學(xué)機制?。

已有多種干細胞移植方案應用于腦性癱瘓患者，如鞘內給藥（腦立體定向手術(shù)、腰椎穿刺）和靜脈/動(dòng)脈注射。然而，這些方案也存在一些缺點(diǎn)，例如與手術(shù)相關(guān)的不良事件 (AE) 。

一種耐受性良好、療效高、不良事件少的新型更優(yōu)治療策略將最大限度地發(fā)揮干細胞對腦性癱瘓患兒的治療效果。臨床前研究表明，鼻內給藥治療神經(jīng)系統疾病是一種很有前途的細胞遞送方法，可以降低患者不良事件的發(fā)生率。

什么是神經(jīng)干細胞？

神經(jīng)干細胞（NSCs）是指存在于神經(jīng)系統中的一類(lèi)具有分裂潛能和自更新能力的母細胞，它們能夠通過(guò)不對等的分裂方式產(chǎn)生神經(jīng)組織的各種細胞類(lèi)型，包括神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞以及少突膠質(zhì)細胞。這些特性使得NSCs成為研究和治療多種神經(jīng)系統疾病的重要對象。

• 詳情請瀏覽：什么是神經(jīng)干細胞？神經(jīng)干細胞的來(lái)源-應用-風(fēng)險與爭議是什么？

神經(jīng)干細胞被認為對神經(jīng)系統疾病最具治療潛力，因為它們可以分化成各種神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。在缺氧缺血新生兒模型中，鼻內遞送NSC可改善腦損傷和神經(jīng)系統結果。臨床觀(guān)察發(fā)現，顱內出血早產(chǎn)兒接受鼻腔滴注母乳（包括營(yíng)養因子和母乳干細胞）后腦損傷面積明顯減少，進(jìn)一步支持了鼻腔滴注干細胞的可行性。但目前尚未見(jiàn)鼻腔滴注干細胞治療神經(jīng)系統疾病的臨床試驗報道。

因此本研究首次開(kāi)展了一項開(kāi)放標簽隨機對照臨床試驗，評估鼻腔內注射N(xiāo)SCs治療CP的安全性和有效性，并分別在治療前后進(jìn)行基于睡眠EEG的FBN分析和基于T1加權圖像的VBM分析，以評估NSCs對腦功能和灰質(zhì)結構的影響。

全球首個(gè)神經(jīng)干細胞鼻內給藥，顯著(zhù)提高腦癱患兒的生活質(zhì)量和運動(dòng)功能！

方法：共有25名3至12歲的CP患者被隨機分配到治療組 (n=15)，該組接受鼻腔內輸注負載神經(jīng)干細胞的鼻貼和康復治療，或對照組 (n=10) 僅接受康復治療。（見(jiàn)圖1）

主要終點(diǎn)是安全性（通過(guò)不良事件 (AE) 的發(fā)生率、實(shí)驗室和影像學(xué)檢查來(lái)評估）以及粗大運動(dòng)功能測量88(GMFM-88)、日常生活活動(dòng) (ADL) 量表、兒童睡眠障礙量表 (SDSC) 和一些改編量表的變化。次要終點(diǎn)是FBN和VBM分析。

神經(jīng)干細胞鼻貼復合物

• NSC在體外呈球形生長(cháng)（圖2a），流式細胞儀檢測NSCs生物標志物陽(yáng)性（圖2b）。
• NSC在體外培養中可分化為神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細胞及星形膠質(zhì)細胞（圖?2c）。
• 已申請專(zhuān)利的載有NSC的可降解貼片材料（國際專(zhuān)利號：PCT/CN2019/077105；中國專(zhuān)利號：PCT/CN2019/077105；201,810,623,850.5）由明膠海綿制成，裁剪成直徑為8mm、厚度為5mm的圓柱體（圖2d）。
• 共聚焦免疫熒光顯微鏡觀(guān)察發(fā)現NSC在貼片內分布均勻，如圖2e所示。
• 治療前貼劑降解性檢測顯示，貼劑體外21天時(shí)完全降解（圖2f）；細胞毒性試驗顯示，100%、50%、25%、0%的貼劑提取物對NSCs的生長(cháng)無(wú)毒性（圖2g）。

結果

01.療效評估

研究中共有24例患者完成了全部24個(gè)月的臨床隨訪(fǎng)，其中1例因當地新冠疫情而失訪(fǎng)。

• 基于基線(xiàn)及24個(gè)月終點(diǎn)時(shí)的量表數據對比分析，我們發(fā)現治療組在接受NSCs鼻腔注射后，在多個(gè)方面表現出顯著(zhù)優(yōu)于對照組的趨勢。特別是自理能力和粗大運動(dòng)功能（通過(guò)ADL和GMFM-88量表評估）相較于治療前有了明顯提升。（見(jiàn)圖3）
• 此外，治療組患者在精細運動(dòng)、社交技能、表達能力等方面的評分也有上升趨勢，盡管某些項如FMFS、SS、LAS、EAS以及GMFM-88-B的改善未達到統計學(xué)意義，但整體上仍呈現出積極的變化。
• 值得注意的是，治療組患者的睡眠質(zhì)量（根據SDSC評分）有所改善，而對照組則未見(jiàn)類(lèi)似改善。（見(jiàn)圖3）

為了進(jìn)一步探討NSCs改善CP患者臨床癥狀的具體起效時(shí)間和效果穩定性，我們對不同時(shí)間點(diǎn)的數據進(jìn)行了詳細分析。結果顯示，除了手部精細運動(dòng)（FMFS）和GMFM-88-A外，其余所有評估項目均顯示出統計學(xué)意義上的進(jìn)步。

• 例如，自我護理能力（ADL）、站立（GMFM-88-D）和步行/跑步/跳躍（GMFM-88-E）等活動(dòng)早在治療后1個(gè)月內就開(kāi)始顯著(zhù)改善；
• 到了第3個(gè)月，表達能力和粗大運動(dòng)整體功能也取得了顯著(zhù)進(jìn)展；
• 而在第6個(gè)月時(shí)，社交技能得到增強，并且之前獲得的各項改善都得以保持。
• 但是對于復雜的手部精細動(dòng)作，直到24個(gè)月后才開(kāi)始顯現顯著(zhù)改善。

這些結果表明，NSCs鼻腔給藥不僅能夠為腦癱患者帶來(lái)快速且持久的功能改善，而且在促進(jìn)粗大運動(dòng)能力方面尤為突出。

02.腦電圖功能腦網(wǎng)絡(luò )分析

為進(jìn)一步探究CP患者接受NSCs移植后腦功能的變化，我們對所有入組患者的EEG進(jìn)行了基于圖論的FBN分析。

結果發(fā)現，干預期間兩組患者FBN連接強度漸弱。通過(guò)計算度（D）、聚類(lèi)系數（C）、特征路徑長(cháng)度（L）、全局效率（E）及腦網(wǎng)絡(luò )能量（BNE）這五個(gè)關(guān)鍵拓撲特征，可知：

• 治療6個(gè)月后，僅治療組與對照組的BNE有顯著(zhù)差異；
• 至24個(gè)月時(shí)，治療組BNE相較基線(xiàn)明顯降低，這或許意味著(zhù)接受NSCs移植的患兒睡眠穩態(tài)得以改善。（見(jiàn)圖4）

具體數據變化上，隨治療推進(jìn)，對照組的D、C、E呈下降態(tài)勢，治療組的D、C呈U型變化，E持續下滑，兩組L均略有上升，但組間這些變化均未達顯著(zhù)差異?？傮w而言，NSCs移植不僅削減了腦網(wǎng)絡(luò )能量消耗，還可能推動(dòng)部分網(wǎng)絡(luò )特性趨向優(yōu)化，盡管目前在統計學(xué)層面尚未充分彰顯全部成效。（見(jiàn)圖4）

03.T1加權圖像的VBM分析

在NSCs治療后6個(gè)月進(jìn)行VBM分析，以了解大腦皮層體積的變化。

• 發(fā)現CP患者治療后整體腦體積呈增加趨勢，增加了1.51%，但與治療前相比無(wú)顯著(zhù)差異。
• 進(jìn)一步對局部腦區進(jìn)行分析發(fā)現，NSCs治療后，與患者視覺(jué)、語(yǔ)言、感覺(jué)、手眼協(xié)調、社交和情緒加工相關(guān)的灰質(zhì)均明顯增加，如枕上回、枕中回、左側枕下回、右側枕下回、梭狀回、頂上回、頂下葉、角回、顳極顳中回。

04.安全性評估

在為期24個(gè)月的研究期間，共有25例患者接受了神經(jīng)干細胞聯(lián)合康復治療或單純康復治療。在整個(gè)隨訪(fǎng)期內，未觀(guān)察到與鼻腔給藥治療或神經(jīng)干細胞移植相關(guān)的嚴重不良反應。

所記錄的不良事件主要為輕度至中度（I級和II級），且多為短暫性，持續時(shí)間從數小時(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：其中兩例患者報告了低熱（體溫<38℃），但無(wú)需藥物干預即恢復正常；一名患者在鼻腔給藥后出現了少量鼻黏膜出血（<0.1mL），通過(guò)壓迫止血迅速恢復；另一名有復雜部分性癲癇（CPS）病史的患者，在調整抗癲癇藥物劑量后，其癲癇發(fā)作類(lèi)型和頻率的變化得到了有效控制。

實(shí)驗室檢查結果顯示，治療組基線(xiàn)與整個(gè)治療過(guò)程結束后的各項指標無(wú)顯著(zhù)差異，表明細胞療法對患者的血液學(xué)參數沒(méi)有負面影響。影像學(xué)檢查（包括MRI）也未發(fā)現任何明顯的病理變化，如微出血、腫塊形成、感染或腫瘤跡象，同時(shí)也沒(méi)有證據顯示存在全身炎癥或其他免疫反應增加的現象。

討論

這是一項小樣本隨機對照臨床試驗，旨在探究鼻腔內施用 NSCs 復合貼劑治療腦癱（CP）的安全性與有效性。治療全程及隨訪(fǎng)期間，未出現與 NSCs 治療相關(guān)的嚴重不良反應。

一、治療效果

1. 臨床評估：量表顯示鼻腔內施用NSCs對CP患者的粗大運動(dòng)、精細運動(dòng)、自我護理、表達、社交能力及睡眠質(zhì)量均有改善。
2. 腦功能與結構證據：EEG和MRI數據佐證了NSCs治療后腦功能改善及大腦灰質(zhì)體積有上升趨勢（雖6個(gè)月時(shí)統計不顯著(zhù)），特定腦區體積增加反映其對大腦形態(tài)學(xué)的影響。
3. 睡眠穩態(tài)：NSCs 治療后患者睡眠質(zhì)量顯著(zhù)提升，睡眠腦電數據構建的 FBN 拓撲特征 BNE 下降，可能關(guān)聯(lián)突觸可塑性重塑，表明睡眠穩態(tài)提高，利于腦功能成熟。

二、給藥途徑優(yōu)勢

當前干細胞最佳給藥途徑不明，鞘內、靜脈 / 動(dòng)脈注射常用但問(wèn)題諸多。鞘內注射有穿刺部位出血等不良反應，降低患兒手術(shù)耐受性，且移植繼發(fā)性損傷會(huì )抵消部分干細胞效應；血管內輸注易使干細胞在肺、肝聚集，引發(fā)微血管栓塞。鼻腔給藥可降低不良反應發(fā)生率與嚴重程度，本研究中其不良反應數遠低于靜脈注射，且輕微不良反應易控。同時(shí)，鼻腔給藥能繞過(guò)血腦屏障，避免侵入性操作對腦組織二次損傷，將干細胞有效輸送至腦部。

結論

綜上所述，本研究表明，鼻腔內施用NSCs復合貼劑是一種安全有效的治療方法，它能夠在不影響患者安全性的情況下，顯著(zhù)提高腦癱患兒的生活質(zhì)量和運動(dòng)功能，特別是在早期粗大運動(dòng)能力的恢復方面具有特別的優(yōu)勢。未來(lái)需要更大規模的臨床試驗來(lái)進(jìn)一步驗證這些初步發(fā)現，并探索更長(cháng)期的效果。

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參考資料：

Lv, Z., Li, Y., Wang, Y.?et al.?Safety and efficacy outcomes after intranasal administration of neural stem cells in cerebral palsy: a randomized phase 1/2 controlled trial.?Stem Cell Res Ther?14, 23 (2023). https://doi.org/10.1186/s13287-022-03234-y

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