干细胞治疗阿尔茨海默病新突破:定向分化修复神经系统

2024年9月21日是第31个“世界阿尔兹海默病日”。对于大部分公众而言,“阿尔兹海默”是个十分遥远的词汇,似乎周围亲友也很少听闻有罹患阿尔兹海默病的。

然而,一提起“老年痴呆”,这个词似乎又太过于现实而熟稔。它的存在仿佛一堵无形实质的墙壁,严酷地压缩着病人的生存空间。有关记忆力衰退和认知功能的减退每分每秒都在进行,它缓慢而痛苦地剥夺了一个正常人的认知、思考,行动能力,对阿尔兹海默病患者来说,几乎不可能享有平稳安详的晚年。就算深居简出,杜绝人际交流,其基本衣食起居也要靠人服侍——在病程终末,患者完全不能起床、穿衣和进食,四肢出现强直或屈曲瘫痪,房间中弥漫着粪便和尿液的腐臭…… 

让我们重新认识一下阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)。作为一类典型的中枢神经系统退行性疾病,AD为医学界带来了难以逾越的医学天堑。AD的临床特征包括而不限于记忆障碍、失语、失用、失认、视空间能力损害、抽象思维和计算力损害。一项数据指出,全球范围内罹患阿尔兹海默病的患者逾4000万人,而且这一数字每隔20年将增长一倍。需要注意的是,发展中国家的老龄人口比例相对低于欧美发达国家——通俗来讲就是发展中国家更加“年轻”,但对于这一年龄因素极为明显的病症而言,发展中国家罹患阿尔兹海默病的比例却更高。

在中国,约600-800万名阿尔兹海默病患者正在默默忍受着认知减退带来的生活不便。随着人口老龄化不断显著,阿尔兹海默病的患病率还在继续攀升,而随着病程发展,病患的疲乏焦虑会逐步加剧,不修边幅、暴躁易怒的人格障碍也将深刻改变家庭氛围。不少重度痴呆病患还发作全身系统疾病,包括肺部和尿路感染、褥疮及全身衰竭等。尽管医疗机构会开具乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)、脑代谢赋活剂等改善认知的药物,抑或包括氟西汀、帕罗西汀、西酞普兰等抗抑郁/精神病药物,但这些药物只能起到缓解症状或延缓病程进展的作用。更令人绝望的是,这一病症无法用手术治疗,这意味着“治标”的目的也无法达成。

AD患者并非没有普遍的神经病理表现,其大脑神经细胞附近显现的过度磷酸化tau蛋白聚集就是易于观察到的病理特征,其形成神经元纤维缠结和β淀粉样蛋白(β-amylodi protein),会导致神经炎症斑块。美国FDA批准的AD药物如多奈哌齐、加兰他敏、他克林、美金刚等药物已成为当前的一线药物。除此之外,研究人员还将目光投向了干细胞治疗。

干细胞是生物体内具有高度自我复制能力和多向分化潜能的非特异性细胞。在以往的干细胞治疗中,干细胞通常被提取、分离培养后直接输注至病灶部位,主要通过替代受损/凋亡细胞、旁分泌作用促进内源性细胞再生等途径发挥疗效。这类神奇的细胞在人体内广泛分布,在胚胎、脐带、脑组织、羊水、脂肪、骨髓中都能寻觅到它的身影。

干细胞在血液系统疾病中的应用起步较早,被视为唯一能治愈白血病、难治性/复发性淋巴瘤、骨髓瘤等疾病的方式。干细胞对于神经系统疾病的应用方兴未艾,研究人员已经注意到干细胞对缺血性脑卒中、脊髓损伤、帕金森综合征等涉及脑组织缺血缺氧而坏死的治疗效果。

权威医疗机构普遍看好干细胞对AD的治疗效果。干细胞移植后不仅能直接替代受损细胞,而且其还可通过旁分泌效应上调神经营养因子,有力促进海马神经再生,延缓甚至逆转神经退化。人们认为,将外源性干细胞引入以直接代替受损神经元,理论上可凭借“外来户”的胆碱能神经元移植替代基底前脑退化的神经元。

此外,干细胞分泌的神经营养因子和炎症细胞因子还可以参与诱导神经再生、再髓鞘化,并通过免疫调节和抗凋亡机制改善微环境的炎症水平,增强神经元活力。有实验团队针对人体外诱导胚胎干细胞分化为神经前体细胞(NPCs)并移植至AD模型大鼠内,研究表明,NPCs可发生迁移分化为星形胶质细胞,进而改善大鼠的空间学习障碍。

整体而言,干细胞为阿尔兹海默病提供了一种更富应用前景的备选治疗方案。干细胞治疗针对AD的临床研究开展为数尚少,但许多治疗效果和起效机制是相通的。随着研究逐步深入,有关干细胞应用的伦理问题、致瘤性、治疗介入时机和移植方式都将得到更细致准确的解答。在排除了干细胞作用安全性与有效性风险之后,这项治疗手段有望为AD患者提供药物难以企及的疗效。

参考文献

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