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2022-10-12 17:00
近日,科技日?qǐng)?bào)發(fā)布新聞:3名脊柱裂嬰兒接受干細(xì)胞治療后出生。研究人員稱,這是一項(xiàng)具有里程碑意義的臨床試驗(yàn),是世界上首次在胎兒時(shí)期進(jìn)行的將手術(shù)與干細(xì)胞相結(jié)合的治療方式,可改善患有脊柱裂先天缺陷疾病的兒童的預(yù)后。
脊柱裂,又被稱為脊髓脊膜膨出(MMC),這是一種先天性疾病,當(dāng)脊柱組織在胎兒發(fā)育的早期階段未能正確融合,無法形成正常的椎體、軟骨、肌肉和脊椎韌帶結(jié)構(gòu),脊髓下部就會(huì)暴露在外,其危險(xiǎn)性毋庸置疑。
脊柱裂患兒死亡率極高,即便存活下來,也會(huì)出現(xiàn)一系列終身障礙,包括下肢無力或癱瘓、腦畸形、智力障礙、泌尿和腸道功能障礙等。
脊柱裂患兒脊膜或脊膜脊髓膨出
該疾病當(dāng)前仍無法治愈,臨床上常用的治療手段是在患兒出生后進(jìn)行修補(bǔ)手術(shù)和腦積水分流管手術(shù),可以防止感染、惡化以及減輕癥狀。
但有早期研究證實(shí),脊髓暴露的時(shí)間越長,對(duì)患兒大腦以及下半身神經(jīng)的損傷越大。這就帶來了該疾病患者對(duì)于更加早期治療的迫切需求。
二十一世紀(jì)以來,脊柱裂治療取得突破。
2018 年英國首次開展針對(duì)脊柱裂胎兒進(jìn)行子宮內(nèi)產(chǎn)前閉合手術(shù)的臨床研究。胎兒外科醫(yī)生打開子宮,將胎兒暴露的脊髓“放回”原位,并使用貼片等工具覆蓋住暴露的脊髓,然后修復(fù)子宮,讓胎兒繼續(xù)發(fā)育直至出生。
在母體孕中期進(jìn)行胎兒外科手術(shù),能夠使脊柱裂缺陷提前愈合,減輕患兒的神經(jīng)損傷,使患兒對(duì)于外科分流手術(shù)的需要減少50%,并有效降低了各種后期并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
盡管經(jīng)過產(chǎn)前手術(shù)治療的兒童已經(jīng)獲得了部分改善,但他們?nèi)匀恍枰喴位蛲炔恐Ъ?。這意味著,手術(shù)無法改善患兒失去的運(yùn)動(dòng)功能。
為了實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的治療效果,加州大學(xué)戴維斯分校健康中心的Diana Farmer教授試圖利用干細(xì)胞解決這一難題。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的成功嘗試
干細(xì)胞是一類具有高度自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞,是構(gòu)成機(jī)體各種組織、器官的原始細(xì)胞。在一定條件下,它可以分化成多種功能細(xì)胞,包括皮膚、骨髓、肌肉、大腦以及人體各種器官細(xì)胞,是用來再生、替代或者修復(fù)人體病變細(xì)胞和組織的絕佳材料。
在過去10多年間,Diana Farmer教授及其研究團(tuán)隊(duì)致力于干細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)前手術(shù)的脊柱裂治療研究,他們認(rèn)為干細(xì)胞能夠再生和修復(fù)受損的脊髓組織,在胎兒時(shí)期實(shí)施手術(shù)并結(jié)合干細(xì)胞的再生能力,或許能發(fā)揮出超過單獨(dú)手術(shù)治療的優(yōu)越效果。
在出生前進(jìn)行胎兒手術(shù),用干細(xì)胞修復(fù)脊柱裂缺陷
2017年,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
他們?yōu)榛加屑怪训木d羊胎兒進(jìn)行了產(chǎn)前手術(shù),將人胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞通過生物材料支架固定在適當(dāng)位置形成“補(bǔ)丁”。術(shù)后發(fā)現(xiàn),胎羊MMC模型中脊髓內(nèi)大神經(jīng)元的保存數(shù)量得以增加。當(dāng)接受干細(xì)胞的綿羊?qū)殞毘錾鷷r(shí),它們能夠站立,并且能夠幾乎正常地四處奔跑。
隨后他們優(yōu)化了手術(shù)及干細(xì)胞技術(shù),又為一對(duì)名為Darla和Spanky的患有先天脊柱裂的英國斗牛犬進(jìn)行了治療。術(shù)后4個(gè)月經(jīng)復(fù)查,Darla和Spanky已經(jīng)能夠走路、跑步和玩耍。
這項(xiàng)干細(xì)胞與產(chǎn)前手術(shù)結(jié)合的療法在動(dòng)物研究中取得了令人驚喜的效果,不僅安全,并且可有效提高患有脊柱裂的動(dòng)物的行走能力。
世界首次干細(xì)胞產(chǎn)前干預(yù)人體試驗(yàn)
2021年3月,Diana Farmer教授的研究團(tuán)隊(duì)通過了FDA的批準(zhǔn), 啟動(dòng)了世界上首個(gè)針對(duì)于未出生的胎兒治療脊柱裂疾病的1/2a期臨床試驗(yàn):CuRe,即在子宮內(nèi)進(jìn)行的修復(fù)脊髓脊膜膨出的干細(xì)胞療法。
首個(gè)接受Cure試驗(yàn)的患者
來自德克薩斯州奧斯汀的孕婦Emily成為了該臨床試驗(yàn)的首位參與者,她未出生的孩子被確診患有罕見的脊柱裂。如果不采取任何治療措施,醫(yī)生預(yù)計(jì) Emily 的孩子在出生后將會(huì)患有腿部麻痹,甚至癱瘓。
CuRe試驗(yàn)的開展為Emily帶來了希望,2021年7月12日,她和她未出生的孩子成為了首次成功接受干細(xì)胞結(jié)合子宮內(nèi)產(chǎn)前閉合手術(shù)治療的人。
研究團(tuán)隊(duì)花費(fèi)四天時(shí)間在GMP實(shí)驗(yàn)室內(nèi)從異體胎盤組織中采集出間充質(zhì)干細(xì)胞并制作成臨床級(jí)的干細(xì)胞貼片。
一切準(zhǔn)備就緒后,歷史性的手術(shù)開始了:醫(yī)生在全身麻醉的Emily的子宮上開了一個(gè)小口。然后將胎兒漂浮到切口點(diǎn)以暴露其脊柱和脊柱裂缺損。通過顯微鏡觀測并將干細(xì)胞貼片直接放置在胎兒裸露的脊髓上,繼而縫合切口以使組織再生。
2021年9月20日,Emily的女兒Robbie通過剖腹產(chǎn)出生。她就像其他健康的寶寶一樣,出生的那一刻就在踢腿,扭動(dòng)著小腳趾。盡管這一現(xiàn)象只是觀測結(jié)果而不是具體的預(yù)后研究數(shù)據(jù)結(jié)果,但這表明,該療法確實(shí)很有希望。
Emily、Farmer和Robbie
目前,Emily母女兩人的身體均十分健康,Robbie前不久剛慶祝了她的一歲生日。
如今,包括Robbie在內(nèi),共有3名嬰兒在接受脊柱裂治療聯(lián)合干細(xì)胞手術(shù)之后出生。研究團(tuán)隊(duì)將對(duì)他們進(jìn)行長達(dá)30個(gè)月的隨訪,觀察他們的脊柱、腸道、膀胱系統(tǒng)是否正常,是否能夠進(jìn)行行走和便盆訓(xùn)練,以全面評(píng)估該療法的安全性和有效性。此后,他們還將接受監(jiān)測直到6歲。
而針對(duì)于CuRe試驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃總共將治療35名患者,目前試驗(yàn)候選人仍在招募中。此外,雖然目前只采用開創(chuàng)性的胎兒手術(shù)方法,但研究團(tuán)隊(duì)正在臨床前模型中開發(fā)胎兒鏡結(jié)合干細(xì)胞治療的方法,希望能進(jìn)一步減少產(chǎn)婦并發(fā)癥。
結(jié)語
近年來,干細(xì)胞成為了罕見病研究領(lǐng)域的新焦點(diǎn),具有十分廣闊的應(yīng)用前景。例如克羅恩病、移植物抗宿主病、I型粘多糖貯積癥、漸凍癥、遺傳性大皰性表皮松解癥等一系列的罕見病,已經(jīng)有了相對(duì)應(yīng)的干細(xì)胞療法。
此次干細(xì)胞治療脊柱裂研究取得了積極的初步研究成果,有望讓脊柱裂患兒們能夠更早地受益于間充質(zhì)干細(xì)胞治療,健康地出生。相信隨著干細(xì)胞技術(shù)的快速發(fā)展,將有越來越多的罕見病患者點(diǎn)亮生命的希望,重獲多彩生活。