《细胞治疗脑卒中》PPT课件.ppt

细 胞 治 疗 与 脑 血 管 疾 病华 中 科 技 大 学 附 属 同 济 医 院神 经 科 张 苏 明 细 胞 治 疗 的 概 述 ： 细 胞 治 疗 的 起 源 细 胞 治 疗 的 目 的 细 胞 治 疗 卒 中 的 复 杂 性 细 胞 类 型 的 多 样 性 细 胞 治 疗 的 起 源 ： 在 卒 中 治 疗 的 发 展 中 细 胞 治 疗 代 表 了一 个 新 的 领 域 ： 在 脑 卒 中 急 性 期 之 后 ，除 了 物 理 康 复 疗 法 ， 几 乎 没 有 其 它 有 助于 卒 中 患 者 恢 复 的 方 法 。 在 20世 纪 90年 代 ， 用 细 胞 移 植 方 法治 疗 帕 金 森 病 的 实 验 为 用 细 胞 疗 法 治 疗神 经 系 统 疾 病 提 供 了 可 能 。 大 量 研 究 显 示 在 缺 血 性 卒 中 时 脑 室周 旁 可 再 生 区 域 能 促 进 神 经 干 细 胞 的增 殖 。 再 生 祖 细 胞 会 迁 移 到 受 损 部 位 继 续分 化 。 但 是 大 部 分 都 在 能 够 像 神 经 元一 样 发 挥 作 用 前 死 亡 了 。 因 此 ， 卒 中后 大 脑 有 自 我 修 复 的 能 力 ， 但 是 修 复的 能 力 非 常 有 限 。 抑 制 性 作 用 和 毒 性作 用 的 问 题 引 起 重 视 。 细 胞 治 疗 的 目 的 ： 最 初 ： 促 进 组 织 修 复 受 损 的 神 经 连 接 和神 经 传 导 。 （ 随 着 时 间 的 推 移 ， 越 来 越 多 的 研 究 显示 ） 植 入 细 胞 作 为 一 种 营 养 支 持 促 进 内源 性 的 修 复 如 ： 神 经 生 成 ， 血 管 生 成 和突 触 的 生 成 。 （ 第 三 个 目 的 是 ） 防 止 细 胞 的 死 亡 ， 减少 炎 症 反 应 ， 潜 在 的 减 少 疤 痕 的 形 成 。 细 胞 治 疗 卒 中 的 复 杂 性 ： 一 、 解 剖 上 ： 要 考 虑 梗 塞 或 出 血 的 位 置 和 大 小 。 在 卒 中 后 存 在 多 种 神 经 元 和 神 经 递 质 受 损 伤 二 、 卒 中 后 治 疗 时 间 问 题 。 在 急 性 阶 段 ， 兴 奋 性 毒 素 、 氧 化 应 激 和 炎 症 可 能 限 制 到 细 胞 迁 移 到 缺 血 区 域 。 但 是 几 乎 没 有 研 究 表 明 在 卒 中 后 期 向 模 型 中 注 入 细 胞 有 效 。 三 、 注 入 的 方 式 存 在 更 多 的 争 议 。 直 接 注 入 是 最 能 确 保 细 胞 存 在 于 大 脑 中 。 较 小 的 侵 入 性 途 径 是 心 内 注 射 ， 静 脉 注 入 是 侵 入 性 最 小 的 。 静 脉 注 射 可 使 一 些 细 胞 选 择 性 迁 移 到 大脑 的 受 损 部 位 。 然 而 ， 肺 循 环 屏 障 可 以 阻止 一 些 静 脉 注 入 的 细 胞 进 入 动 脉 系 统 。 但是 还 不 清 楚 移 入 的 细 胞 是 否 能 够 进 入 脑 部来 发 挥 治 疗 作 用 。 如 果 移 植 的 细 胞 需 要 渗 透 到 脑 实 质 的 受损 部 位 ， 脑 血 管 则 起 着 很 重 要 的 作 用 。 一个 大 血 管 闭 塞 会 阻 止 注 入 细 胞 的 迁 移 。 细 胞 类 型 的 多 样 性 ： 胚 胎 干 细 胞 神 经 干 细 胞 脐 血 干 细 胞 外 周 血 干 细 胞 脂 肪 成 体 干 细 胞 骨 髓 成 体 干 细 胞 骨 髓 和 脐 带 血 来 源 的 单 核 细 胞 细 胞 治 疗 这 个 领 域 还 处 于 萌 芽 阶 段 ， 很 多 问题 都 期 待 着 大 量 的 研 究 来 回 答 ： 哪 种 细 胞 应 被 用 于 临 床 实 验 ？ 是 否 需 要 对 照 实 验 ？ 如 何 设 置 对 照 ？ 初 步 治 疗 试 验 应 对 病 人 观 察 多 长 时 间 ？ 细 胞 植 入 后 的 副 作 用 是 什 么 ？ 细 胞 治 疗 卒 中 动 物 模 型促 进 神 经 功 能 恢 复 的 机 制 ： 经 大 量 的 试 验 研 究 ， 现 在 对 机 制 的 设 想是 植 入 细 胞 刺 激 了 受 损 的 脑 组 织 ， 激 活 了脑 部 内 在 的 修 复 系 统 ， 脑 组 织 重 塑 而 提 高神 经 功 能 ， 研 究 结 果 主 要 集 中 在 骨 髓 基 质间 充 质 细 胞 （ MSCs） ， 它 们 可 能 被 用 来 作为 原 型 细 胞 来 治 疗 卒 中 。 细 胞 治 疗 在 进 入 临 床 试 验 前 需 要 解 决 的 问 题 大 量 的 证 据 显 示 实 验 室 得 出 的 结 果 与 临 床 结 果不 太 吻 合 ， 这 个 明 显 的 区 别 促 使 我 们 正 确 对 待 细 胞治 疗 卒 中 的 实 验 室 结 果 ： 首 先 ， 阻 碍 细 胞 治 疗 进 入 临 床 试 验 的 主 要 问 题 可 以 划 分 为 A/I问 题 和 FDA核 准 门 槛 的 问 题 。 其 次 ， 我 们 将 如 何 提 高 细 胞 治 疗 从 实 验 室 到 临 床 的 成 功 机 会 。 A/I问 题 ：怎 样 制 作 更 接 近 于 人 类 卒 中 的 动 物 模 型 ？ 为 何 需 要 我 们 对 植 入 的 细 胞 进 行 确 认 ？ 我 们 可 以 在 模 型 结 果 中 进 行 行 为 测 试 吗 ？最 终 ， 我 们 应 该 怎 样 设 计 实 验 ？对 于 细 胞 治 疗 是 否 应 该 研 究 其 机 制 ？ 怎 样 制 作 更 接 近 于 人 类 卒 中 动 物 模 型 ？ 没 有 两 个 中 风 病 人 的 情 况 是 完 全 相 同 的 。即 便 细 胞 治 疗 的 疾 病 主 要 是 缺 血 性 卒 中 而 不 是出 血 性 的 ， 但 缺 血 性 卒 中 也 包 括 很 多 亚 型 。 到 目 前 为 止 ， 大 多 数 研 究 用 的 是 大 鼠 或 小鼠 的 局 部 缺 血 模 型 （ MCAO） 。 局 部 缺 血 所 造 成的 大 脑 局 部 受 损 和 细 胞 死 亡 通 过 短 暂 性 、 永 久性 、 远 离 或 接 近 大 脑 中 动 脉 的 堵 塞 或 结 扎 模 拟出 来 。 STEPS建 议 至 少 用 两 种 不 同 的 局 部 缺血 模 型 （ 包 括 多 个 品 种 ， 年 龄 ， 性 别） 来 检 测 细 胞 治 疗 的 有 效 性 和 安 全 性。 随 着 灵 长 类 的 卒 中 初 级 模 型 （ NHP） 越 来 越 多 的 被 建 立 ， 我 们 还 需 要 建立 较 大 型 的 动 物 卒 中 模 型 ， 因 为 卒 中所 造 成 的 白 质 损 伤 不 能 在 啮 齿 类 动 物模 型 中 表 现 出 来 。 为 何 我 们 需 要 对 植 入 的 细 胞 进 行 确 认 ？ 为 了 试 验 的 有 效 性 和 安 全 性 ， 首 先 ， 我 们 需要 在 体 外 对 细 胞 进 行 表 型 分 析 以 便 可 以 控 制 它的 质 量 ， 确 保 有 一 定 量 的 细 胞 生 成 、 存 活 和 作为 可 移 植 细 胞 进 行 储 存 。 同 时 ， 这 种 表 型 标 记 可 以 用 来 检 测 细 胞 移 植后 的 生 存 ， 整 合 和 分 化 。 对 细 胞 的 增 殖 （ 尤 其细 胞 基 因 也 复 制 时 ） 进 行 分 析 ， 用 来 估 计 细 胞向 非 控 制 细 胞 （ 可 能 生 成 肿 瘤 或 新 生 组 织 的 细胞 ） 分 化 的 量 。 我 们 可 以 对 模 型 结 果 进 行 行 为 测 试 吗 ？ 动 物 缺 血 性 卒 中 后 的 行 为 缺 陷 的 特 征 基 本 上是 模 拟 临 床 特 征 ， 行 为 缺 陷 的 实 验 应 该 更 接 近于 人 的 功 能 失 调 ， 这 些 实 验 也 经 常 被 用 在 检 测细 胞 移 植 后 的 行 为 恢 复 。 运 动 和 躯 体 感 觉 障 碍 很 容 易 在 啮 齿 类 动 物 模型 上 证 明 ， 但 是 认 知 行 为 的 改 变 不 是 出 现 在 所有 的 缺 血 性 卒 中 动 物 身 上 ， 只 有 在 海 马 和 基 底节 的 特 殊 部 位 受 损 时 才 能 出 现 认 知 行 为 异 常 。 因 此 ， 我 们 需 要 通 过 长 期 研 究 来 显示 细 胞 治 疗 所 带 来 的 功 能 恢 复 是 稳 定的 还 是 暂 时 的 ， 和 确 定 后 期 的 维 持 治疗 的 重 复 用 量 。 为 了 实 现 试 验 的 可 重 复 性 、 再 现性 和 数 据 的 有 用 性 ， 动 物 模 型 的 研 究过 程 ， 植 入 细 胞 的 筛 选 和 储 存 ， 包 括标 记 信 号 的 信 息 等 都 应 该 和 其 它 研 究者 共 同 分 享 。 我 们 应 该 怎 样 设 计 实 验 ？ 研 究 设 计 应 该 最 大 程 度 的 接 近 临 床 适 用 的 环境 。 细 胞 的 最 佳 剂 量 ， 分 布 路 径 ， 和 起 作 用 的时 间 是 实 验 室 应 该 决 定 的 三 个 最 重 要 的 方 面 。 基 于 最 佳 的 结 果 ， 下 一 个 重 要 的 目 标 是 证 实这 细 胞 的 剂 量 、 路 径 、 和 治 疗 时 间 在 临 床 上 是否 有 可 行 性 。 临 床 的 实 验 设 计 完 全 靠 实 验 室 的数 据 来 选 择 哪 些 病 人 适 合 用 细 胞 治 疗 ， 及 治 疗剂 量 、 路 径 和 治 疗 时 间 。 对 于 细 胞 治 疗 是 否 该 研 究 其 机 制 ？ 到 目 前 为 止 ， 细 胞 治 疗 所 导 致 的 功 能 恢 复的 机 制 还 不 是 很 清 楚 。 移 植 和 转 移 机 制 的 研 究 应 该 同 时 研 究 。 明确 了 细 胞 恢 复 功 能 的 通 路 有 助 于 进 一 步 提 高 细胞 治 疗 的 功 能 恢 复 的 能 力 。 影 像 技 术 如 体 内 MRI已 经 可 以 观 测 到 卒 中 模型 中 细 胞 的 结 合 和 细 胞 与 宿 主 的 反 应 ， 应 该 也能 用 来 研 究 细 胞 治 疗 的 机 制 。 FDA核 准 门 槛 的 问 题 ： 安 全 第 一 ： 移 植 细 胞 是 安 全 的 吗 ？ FDA需 要 证 据 来 证 明 移 植 细 胞 不 会 产 生 肿瘤 或 新 生 物 ， 不 引 起 明 显 的 行 为 改 变 及 生 理变 化 。 这 些 结 果 必 须 出 现 在 模 拟 临 床 环 境 的动 物 模 型 身 上 。 FDA还 要 求 对 移 植 受 体 进 行终 身 检 测 。 效 率 第 二 ： 要 研 究 治 疗 所 必 须 的 剂 量 剂 量 -效 应 研 究 不 仅 要 研 究 细胞 治 疗 的 有 效 剂 量 ， 还 要 研 究 它的 最 大 剂 量 ， 用 于 推 测 临 床 的 治疗 用 量 。 第 三 ： 我 们 植 入 的 细 胞 在 哪 里 ？ FDA非 常 关 注 细 胞 移 植 的 修 复 机 制 ， 移 植 的细 胞 在 什 么 地 方 ， 细 胞 的 最 终 结 果 是 怎 样 。 如果 不 能 证 明 细 胞 在 脑 内 存 在 ， 那 么 它 是 怎 么 代谢 掉 的 ？ 这 些 都 与 治 疗 的 安 全 性 有 密 切 关 系 。 卒 中 治 疗 的 临 床 试 验 ： 尽 管 我 们 在 预 防 卒 中 和 急 性 期 治 疗 卒 中有 了 很 大 的 提 高 ， 但 是 还 没 有 治 疗 方 法 来 恢复 卒 中 后 的 神 经 性 功 能 缺 陷 。 细 胞 治 疗 为 我 们 提 供 了 可 能 ， 虽 然 动 物试 验 证 实 细 胞 治 疗 的 有 效 性 ， 但 是 细 胞 治 疗卒 中 还 存 在 很 多 问 题 ， 由 于 动 物 和 人 的 不 同， 所 以 一 些 问 题 要 通 过 临 床 试 验 来 解 决 。 Kondziolka等 人 的 一 期 临 床 研 究 ： 对 12个 基 底 节 受 损 ， 有 运 动 障 碍 ， 年 龄 44至 75岁 之 间 ， 卒 中 6个 月 至 6年 的 病 人 ， 给 他 们立 体 定 位 注 入 2x106或 6x106个 LBS-Neurons( Layton BioScience)。 LBS-神 经 元 由 NT2/D1（ 来 源 于 人 畸 胎 瘤 的细 胞 株 ， 购 买 于 ATCC） 人 类 祖 细 胞 诱 导 分 化 而得 12个 病 人 中 有 8个 病 人 只 在 基 底 节 部 位 梗 死， 另 外 四 个 在 皮 质 也 有 梗 死 。 只 有 一 个 病 人 有动 脉 纤 维 化 。 根 据 欧 洲 卒 中 量 表 评 分 标 准 有 6个 病 人 提 高了 3到 10分 ， 12个 病 人 平 均 提 高 2.9分 ， 移 植 6个月 后 对 11人 进 行 正 电 子 发 射 断 层 扫 描 （ PET） 其中 有 6个 人 在 注 入 部 位 氟 脱 氧 葡 萄 糖 增 多 。 对 他 们 进 行 连 续 12至 18个 月 的 检 查 ， 未 发现 与 移 植 细 胞 有 关 的 血 清 学 和 影 像 学 异 常 。 Kondziolka等 人 的 二 期 临 床 研 究 ： 选 择 18个 因 基 底 节 受 损 （ 9个 出 血 性 卒 中 ，9个 缺 血 性 卒 中 ） 所 致 运 动 功 能 障 碍 的 卒 中 病人 ， 年 龄 在 18至 75岁 之 间 ， 卒 中 后 1年 至 6年， 出 现 稳 定 性 运 动 障 碍 至 少 2个 月 ， 无 手 术 禁忌 症 ， 进 行 双 盲 试 验 。 术 后 持 续 观 察 最 长 的 长 达 2年 发 现 未 有 与 移植 细 胞 相 关 的 血 清 学 和 影 像 学 异 常 。 其 中 有一 个 病 人 出 现 一 次 癫 痫 ， 另 外 有 一 个 晕 厥 一次 ， 还 有 一 个 出 现 无 症 状 性 硬 膜 外 出 血 。 7人 ： 5x106 5个 缺 血 性18人 7人 ： 10 x106 1个 缺 血 性 4人 ： 对 照 3个 缺 血 性 在 这 个 试 验 中 没 有 考 虑 缺 血 性 卒 中 与 出 血 性卒 中 对 细 胞 治 疗 的 效 应 是 不 同 的 问 题 ， 也 没 有考 虑 到 剂 量 -效 应 问 题 。 二 期 试 验 有 6位 病 人 的 ESS评 分 提 高 ， 但 治 疗 组与 对 照 组 比 较 无 显 著 性 差 异 。 根 据 傅 格 -梅 尔 评 估 量 表 术 前 和 术 后 的 腰 部 ，手 部 运 动 没 有 显 著 性 差 异 ， 而 根 据 上 肢 动 作 研 究量 表 评 估 手 部 的 非 精 细 运 动 与 对 照 组 和 术 前 相 比有 所 提 高 。 根 据 脑 卒 中 影 响 量 表 评 估 6个 月 后 的 日 常 活 动较 对 照 组 有 所 提 高 ， 但 与 术 前 比 无 显 著 性 差 异 。每 天 的 记 忆 测 试 较 术 前 有 所 提 高 。 Savitz等 人 的 临 床 试 验 ： 将 猪 的 胚 胎 细 胞 移 植 入 5个 基 底 节 受 损 ，有 神 经 性 功 能 缺 陷 的 卒 中 病 人 的 脑 部 。 治 疗 后 ， 前 三 个 病 人 没 有 出 现 异 常 情 况 ，第 四 个 病 人 在 治 疗 3周 后 出 现 暂 时 的 运 动 功 能障 碍 加 重 ， 第 五 个 病 人 在 治 疗 1周 后 出 现 癫 痫。 虽 然 有 两 个 病 人 的 语 言 能 力 有 所 提 高 ， 但 该试 验 被 FDA禁 止 了 。 Bang等 人 的 试 验 ： 筛 选 了 30个 大 脑 中 动 脉 区 域 栓 塞 ， 有 严 重 神经 功 能 障 碍 的 缺 血 性 卒 中 病 人 ， 给 其 中 5个 病 人静 脉 注 入 自 体 的 骨 髓 间 充 质 细 胞 1x108个 ， 25个病 人 作 为 对 照 组 。 治 疗 1年 后 治 疗 组 的 Barthel指 数 较 对 照 组 提高 。 虽 然 梗 塞 面 积 没 有 变 化 ， 但 是 发 现 梗 塞 周 围部 位 萎 缩 减 少 ， 脑 室 扩 张 减 小 。 结 果 未 出 现 与 注 入 细 胞 有 关 的 异 常 情 况 。 在 这 些 临 床 试 验 中 ， 大 多 数 副 作 用 都 是 暂时 性 的 和 可 逆 性 的 。 一 些 是 因 为 立 体 定 位 的 操作 问 题 。 到 目 前 为 止 ， 还 没 有 发 现 有 与 细 胞 相关 的 肿 瘤 形 成 。 这 些 试 验 提 示 我 们 在 将 来 的 试 验 应 该 细 化运 动 测 量 标 准 来 发 现 神 经 功 能 的 细 小 变 化 。 还要 包 括 对 认 知 功 能 的 评 估 。