幹細胞療法讓我們能夠真正重建受損的大腦

隨著幹細胞醫學的發展，科學家們又迎來了激動人心的時刻———幹細胞被證明能夠做到以前認為不可能的事：修復和治癒受損的大腦。

目前，英國ReNeuron和美國SanBio兩家公司在I期臨床試驗中，使用幹細胞療法改善了腦卒中患者的自主生活能力，這無疑是治癒受損大腦的一個重大進步。在今後幾年時間裡，這種修復受損大腦的治療方法將有可能得到普及和推廣。

受損腦神經難以恢復

人體大部分組織都具備自我修復功能，只有腦損傷一直是不可逆的。成年人的大腦除了兩個很小區域之外，一旦受損，都不能重新長出新的神經元。

儘管大腦在受傷後短暫的窗口期內，會努力清除雜物碎片，重新開通大腦神經元的連接，恢復失去的一些功能；及時的藥物治療(大腦受損的幾小時內)，也可以阻止大腦的進一步損傷。但即便如此，死亡的神經元不能死而復生，一直是一個殘酷的現實。

恢復大腦功能的多種艱辛嘗試

通過移植新的細胞恢復大腦功能的設想，早在幹細胞醫學誕生之前就有了。

上世紀80年代，兩位患有帕金森病的瑞典患者接受了大腦細胞移植手術。移植細胞取自可產生多巴胺的腎上腺細胞，以多巴胺作為神經遞質，替代在帕金森病中失去的細胞。動物研究的初步結果令人鼓舞，但人體移植對於癥狀的改善幾乎沒有什麼效果，因此，研究人員很快就放棄了對這種方法的嘗試。

另外一些研究人員嘗試使用從流產的胎兒身上提取的可產生多巴胺的神經細胞前體，雖然這種方法有倫理爭議，但由於植入的細胞更接近於帕金森症患者失去的細胞，治療效果似乎更好。

在過去20年里，有將近100人接受了這種移植手術，隨訪研究表明，大多數情況下，移植的細胞都能夠存活下來，而且在手術20年後，患者仍然能夠通過這些移植細胞獲益。這似乎是我們在治療神經退行性疾病方面一直所期待的突破。曾有預測說，這種療法將在5年內得到廣泛推廣應用。由於多種原因，這樣的預測並沒有如期發生。

幹細胞修復神經元新希望

總之，直到上世紀90年代初，用與失去腦細胞相近的細胞來代替受損腦細胞的研究一直未能獲得真正的成功。

幸運的是，自那以後越來越多的對幹細胞的實驗室研究，給大腦細胞修復帶來了新的希望。

如果患者的受損大腦能被數十萬可產生多巴胺的神經元重新替換，他們的癥狀就有可能得到極大緩解。而幹細胞具有產生各種類型細胞的能力，有可能修復更多種類的腦損傷。

幹細胞釋放生長因子

腦組織由許多不同類型的細胞組成，包括組織和血管。細胞更替的早期嘗試已表明，將新的細胞注入受損大腦，不會對大腦造成進一步傷害。關鍵的問題是，進入大腦後的幹細胞是否能重建受損的大腦結構。

動物研究再次顯示大有希望。注射幹細胞後，腦卒中患者的知覺和運動能力，出現了以前很少見到的恢復。之所以能產生這樣的效果，並不是因為死亡細胞和瀕死細胞被新的健康細胞所取代，儘管在某種程度上健康細胞確實取代了死亡和瀕死的細胞，但即使注入的幹細胞還只處於未成熟狀態且根本沒有分化，它們仍然會有助於恢復。在許多情況下，植入的細胞存活的時間甚至不到幾個星期，但患者仍表現出明顯的恢復。

真正的原因似乎在於，注入的幹細胞所釋放出來的生長因子和其他刺激大腦自愈的化學物質，可能給予受損大腦以重組和重建的能力。這些化學物質中有些還可起到促進免疫系統、減輕炎症、幫助刺激血管生長的作用，這一切對於新修復的大腦健康都是至關重要的。事實上，生長因子在大腦修復中，扮演著甚至比細胞替代更重要的角色。

Ⅱ期臨床試驗招募患者

有望5年內推出幹細胞治療中風方案

ReNeuron公司在試驗中採用的是胚胎幹細胞技術，一個神經幹細胞可產生足夠治療數百例患者的細胞。SanBio公司採用的是另一種技術———從骨髓獲取細胞，並通過基因技術使幹細胞保持其特性。

一旦細胞準備就緒，將它們送入大腦的技術就比較簡單了。先進行麻醉處理，然後在病人顱骨上鑽個孔，利用腦成像技術引導外科醫生將細胞漿體輕輕擠壓進大腦受損部位。這一過程已被證明相對安全和容易，大多數接受試驗手術的患者在1-2天內就可以出院回家。一些人報告稱出現暫時性的頭痛，有些人會有局部出血或積液，還有一名病人癲癇發作，這些可能與手術有關，但均沒有發現因細胞引起的安全問題。

這些成功為更大規模的臨床試驗奠定了基礎。SanBio公司正在為Ⅱ期臨床試驗招募患者。ReNeuron公司的Ⅱ期試驗中期報告也表明，這種治療方法很有前途，Ⅱ期試驗如果最終成功，在未來5年內有望推出幹細胞治療中風的治療方案，但在獲得正式許可之前，仍需進行較大規模的對照試驗。

再生醫學的轉折點

日本京都大學的山中伸彌教授在2006年發現的誘導多功能幹細胞(iPS細胞)，是實現這一目標的一個關鍵的轉折點。山中伸彌的研究可讓成年細胞「時鐘倒流」，逆轉回到胚胎細胞時期。胚胎幹細胞具有發育成長為身體中任何類型細胞的潛能，山中伸彌利用成人細胞結締組織誘導產生多功能幹細胞(iPS細胞)的發明，為他贏得了2012年諾貝爾生理學或醫學獎。

如果放在10年前，這種想法聽起來簡直太瘋狂，但如今顯然有了更多可能的選擇。科學家甚至可以直接將一種細胞類型轉換為另一種細胞，而不需要通過幹細胞。更妙的是，這種方法可以直接作用於大腦的受損部位。

2010年，加利福尼亞斯坦福大學的馬里烏斯·韋尼格和他的同事發現，僅僅調整3個基因的活性，就可以將結締組織中的一種細胞類型———纖維母細胞，轉變成為擁有完全功能的神經元。

2014年，德國慕尼黑大腦和思維神經科學中心的瑪佳萊娜·格茨和她的同事研究表明，只要改變2個基因的活性，就有可能將大腦中的膠質細胞轉化為神經元。一些膠質細胞具有幹細胞的潛在能力，通過結合各種可能性因素，「誘導」顯現這些特性，就能夠給大腦以修復的機會。

大腦修復將不再是夢。這一天的到來也許會比原先預計的五年時間更長，但可以相信，我們正在走向修復受損大腦的未來。

來源|文匯網

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