人臍帶間充質干細胞移植治療小腦萎縮

應奇 王毛毛 張風林 徐小龍 郭子寬 許志方

間充質干細胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）最初是在骨髓中發現的，近年來人們從胎兒臍帶中也分離出MSCs，即人臍帶間充質干細胞（Human umbilical-cord mesenchymal stem cells，hUMSCs）。 有研究表明，MSCs具有高度增殖、自我更新和多向分化潛能，可能成為治療某些神經退行性疾病的有效手段[1-2]。本研究從健康新生兒臍帶中分離采集MSCs，連續體外擴增，取得較大數量的hUMSCs，采用鞘內注射結合靜脈注射的方法,治療小腦萎縮（cerebellar atrophy，CA）患者 57例，取得了較好的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組57例CA患者為我院神經外科2011年7月至2012年3月收治的患者。本組中，男性24例，女性33例，年齡14～66歲（平均37歲）。其中，30歲以下26例，30～59歲29例，60歲以上2例。病程2～12年（平均4.5年）。有家族史者19例，外傷史者1例，吸毒史者1例，煤氣中毒史者1例，病因不詳者35例。所有患者均有明顯的小腦萎縮癥狀及體征，表現為共濟失調、姿勢及步態障礙、構音障礙、咽反射減弱及動態功能（指鼻動作、輪替動作）差等，并均經MRI及MRA檢查，診斷明確。治療前以《世界神經病聯合會國際合作共濟失調量表》（International Cooperative Ataxia Rating Scale，ICARS）[3]進行評分，20分及以下者4例，21～50分者33例，51～70分者18例，71分及以上者2例。

1.2 hUMSCs的制備

制備及培養于軍事醫學科學院放射與輻射研究所實驗血液室進行。將健康新生兒臍帶在無菌條件下，采用酶消化法分離，用hUMSCs專用培養體系制成細胞懸液 1.0×105cells/mL，并按 5.0×105cells/cm2底面積接種于培養瓶中，置于37℃、5%CO2飽和濕度條件下培養，每周換液2次，每隔5～7 d傳代1次，至細胞總數達1.5×107以上時（一般需14～20 d，傳代<5代），收集細胞，制成生理鹽水細胞懸液，經檢定合格后，登記、配發臨床使用。

1.3 治療方法

本組患者術前均接受常規檢查，排除其他疾病，簽署知情同意書，并報醫院醫學倫理委員會批準。采取腰穿鞘內注射結合靜脈滴注的方法，每次移植的細胞總量約為 1.0×108個細胞，1/4（2.5×107/5 mL）鞘內注射，3/4（7.5×107/100 mL）靜脈滴注。 治療前常規予地塞米松5 mg、頭孢曲松鈉2.0 g靜注?；颊吒鶕∏榈膰乐爻潭群透纳魄闆r，分別接受1～3次治療，每次治療間隔1～2周。

1.4 評定標準

所有患者分別于治療后3個月、6個月進行隨訪。依據臨床癥狀的改善及ICARS進行評分。顯效：評分下降20分以上、飲食嗆咳消失。有效：評分下降5～19分、飲食嗆咳好轉。無效：評分下降小于5分，臨床癥狀無變化。

2 結果

本組57例CA患者治療過程順利，未出現出血、感染、神經損傷等嚴重并發癥。7例次移植治療后24h內出現發熱（<38℃）和/或輕微頭痛等癥狀，均未予特殊處理，自行緩解。平均治療后出院時間為3 d。

治療后3個月隨訪結果表明，本組中顯效18例（31.6%），有效 23例（40.4%），無效 16 例（28.0%），總有效率為72.0%；治療后6個月隨訪發現，本組中顯效 18例（31.6%），有效 27例（47.4%），無效 12例（21.0%），總有效率為79.0%。顯效患者中有12例在出院時就出現明顯的癥狀改善，表現為行走穩定性和肢體動作協調性增強，發音及飲食嗆咳癥狀改善。隨訪中未發現患者出現癥狀加重和其他遠期并發癥。隨訪發現，年紀輕、病程短的患者療效優于年長、病程長的患者，有外傷、吸毒、中毒史者療效較差。

3 討論

小腦萎縮是中樞神經系統的一種退行性病變，以共濟失調為主要臨床表現。病理表現為小腦半球及蚓部、小腦中下腳部神經細胞的萎縮、變性，髓鞘的脫失，膠質細胞增生，浦肯野細胞消失；嚴重者可以波及腦干和脊髓；亦可見到大腦皮質、基底核、丘腦、橋腦基底核等腦干部分核團的變性。小腦萎縮的病因不明，部分患者有家族傾向，目前尚無有效的治療方法。近年來，有報道采用胚胎神經干細胞[4]及臍血源神經干細胞[5]治療小腦萎縮，取得一定的臨床療效，提示干細胞可能有助于小腦萎縮的治療。

MSCs是一種成體干細胞，也是一種多能干細胞，具有多向分化、高度增殖、抗原性低等特性，能在一定條件下大量增殖，在適合的環境下向特定的組織細胞誘導分化并且向損傷或病變部位聚集，形成所謂“歸巢效應”。有研究證明，間充質干細胞能在體外和動物體內分化形成神經元樣細胞[6]。Zhang等[7]實驗證實，hUMSCs能顯著改善小腦萎縮大鼠模型的運動能力。馬曉偉等[8]認為，人自體骨髓間充質干細胞移植治療橄欖-橋腦-小腦萎縮具有一定療效。本實驗中，MSCs在體外進行大量的分裂、增殖，經腰穿注入腦脊液并通過腦脊液循環進入小腦及周圍，在局部微環境的誘導下分化形成相應的細胞，以替代受損或變性的細胞。同時，進入腦脊液和靜脈的MSCs還能分泌神經營養因子和神經保護因子，促進細胞的修復，“喚醒”處于休眠狀態的神經細胞，減緩神經細胞受損或變性的過程。本組有部分病例治療后3 d即有癥狀改善，可能就與這些細胞因子啟動了機體本身的修復機制有關。

本方法對患者損傷極小。由于MSCs抗原性極低，異體移植并不需要配型。臍帶是嬰兒出生后的廢棄物，從中分離提取MSCs不涉及倫理方面的問題，來源比較充分，技術難度不大，也避免了從自體骨髓或外周血中提取MSC增加患者痛苦、存在病毒感染風險、需要骨髓動員等弊端。本組57例患者治療后無一出現嚴重并發癥，而療效較傳統的藥物、康復理療等明顯提高，說明該方法是安全、有效的。當然，MSCs治療神經系統疾病目前還處于臨床探索階段，其遠期療效尚待觀察。本方法的部分機理亦尚未得到闡明，如MSCs分化的神經元細胞是如何與機體原有的神經細胞進行整合并發揮功能的，以及MSCs分泌的細胞因子是如何起作用的，都需要進一步的研究和證實。

[1]Pittenger MF,Mackay AM,Beck SC,et al.Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells[J].Science,1999,284(5411):143-147.

[2]毛希宏,楊智勇,孟明耀,等.人臍帶間充質干細胞的培養鑒定及其向神經元細胞分化的研究[J].昆明醫學院學報,2011,32(1):41-47.

[3]陳琳,郗海濤,黃紅云.世界神經病聯合會國際合作共濟失調量表介紹[J].中國組織工程研究與臨床康復,2007,11(39):8005-8007.

[4]田增民,李志超,尹豐,等.人神經干細胞移植治療小腦萎縮[J].第二軍醫大學學報,2004,25(9):933-935.

[5]楊萬章,吳芳,張敏,等.臍血源神經干細胞移植治療神經系統疾病臨床總結和分析[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2009,7(3):287-290.

[6]張杭,孫天威.骨髓間充質干細胞分化為神經細胞研究進展[J].國際骨科學雜志,2011,32(2):104-107.

[7]Zhang MJ,Sun JJ,Qian L,et al.Human umbilical mesenchymal stem cells enhance the expression of neurotrophic factors and protect ataxic mice[J].Brain Res,2011,1402(7):122-131.

[8]馬曉偉,王彥永,王培芝,等.自體骨髓間充質干細胞移植治療橄欖-橋腦-小腦萎縮1例[J].中國組織工程研究與臨床康復,2008,12(38):7599-7600.