腦癱(Cerebral Palsy, CP)是一種由胎兒或嬰幼兒期腦損傷或發(fā)育異常引起的運(yùn)動和姿勢障礙疾病,目前尚無根治方法。近年來,干細(xì)胞治療因其潛在的神經(jīng)修復(fù)和再生能力,成為腦癱治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,不同年齡段的腦癱兒童接受干細(xì)胞治療的療效也存在差異顯著,這與大腦發(fā)育階段的可塑性、干細(xì)胞類型、治療時機(jī)及技術(shù)手段密切相關(guān)。
本文結(jié)合最新臨床研究數(shù)據(jù),探討干細(xì)胞治療在不同年齡段腦癱兒童中的療效差異及影響因素。

腦癱兒童的黃金治療期:為何干細(xì)胞療法越早治療效果越好?
一、年齡相關(guān)的療效差異機(jī)制
1.神經(jīng)可塑性窗口:嬰幼兒(0-3歲)大腦處于高速發(fā)育期,神經(jīng)可塑性極強(qiáng),干細(xì)胞更易整合到新生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,促進(jìn)運(yùn)動及認(rèn)知功能重建。研究表明,3歲以下患兒治療后神經(jīng)突觸密度可增加20%-30%,而青少年(>10歲)僅增加5%-10%。
2.干細(xì)胞歸巢效率:嬰幼兒血管通透性高,干細(xì)胞更易穿過血腦屏障,歸巢效率較青少年高3倍。例如,臍帶血干細(xì)胞在嬰幼兒腦損傷區(qū)域的滯留率可達(dá)60%,而青少年僅20%。
3.炎癥微環(huán)境差異:嬰幼兒腦組織炎癥反應(yīng)較輕,干細(xì)胞分泌的抗炎因子(如IL-10)能更有效抑制神經(jīng)損傷后的慢性炎癥,而青少年因長期繼發(fā)性損傷,微環(huán)境中促炎因子(如TNF-α)水平較高,削弱干細(xì)胞修復(fù)效果。
二、不同年齡段的臨床療效數(shù)據(jù)對比
2024年中旬,土耳其干細(xì)胞研究中心在國際知名期刊《世界臨床病例雜志》發(fā)表了一項臨床研究成果,題為《同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞可能是治療腦癱的一種可行方法》。
該研究旨在探討年齡對干細(xì)胞療法治療腦癱療效的影響,納入了四名腦癱患兒,年齡分別為1歲、4歲及兩名9歲兒童。所有受試者均接受了臍帶來源的同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞治療,并在治療后1周、1個月、2個月、4個月及12個月的時間點(diǎn)進(jìn)行多時點(diǎn)療效評估。

方法:我們的樣本包括四名腦癱患者,他們在沒有外部支撐的情況下無法站立或行走。所有這些病例均接受了六次同種異體MSCT,使用臍帶源性MSC(UC-MSC)進(jìn)行鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)和肌內(nèi)注射,劑量為1×106/kg。我們使用Wee功能獨(dú)立測量 (WeeFIM)、粗大運(yùn)動功能分類系統(tǒng) (GMFCS) 和手動能力分類量表 (MACS) 儀器對患者治療前和治療后進(jìn)行監(jiān)測和評估。我們使用改良阿什沃斯量表 (MAS) 來測量痙攣狀態(tài)。(見表1)

病例1:嬰幼兒期
患者是一名1歲女童因出生時缺氧被診斷為腦性癱瘓。治療前評估顯示:WeeFIM評分為18(反映日常生活能力嚴(yán)重受限),MAS評分為14(雙側(cè)肌張力顯著增高),GMFCS和MACS均為5級(提示嚴(yán)重運(yùn)動功能障礙)。該患者使用UC-MSCs接受了六次同種異體MSCT,分別為1×106/kg IT、IV和IM。
治療四個月后,她的WeeFIM認(rèn)知評分增加了1,MAS評分(兩側(cè))下降了1。此外,她的GMFCS和MACS分?jǐn)?shù)下降至3。在第二次和第三次應(yīng)用后,患者沒有表現(xiàn)出任何副作用,除了持續(xù)約12小時的低熱,并在冷敷后消退。
病例2:兒童期
第二例患者是一名4歲男性因1年前扁桃體切除術(shù)期間出血導(dǎo)致缺氧,被診斷為腦性癱瘓(CP),伴有嚴(yán)重痙攣。治療前評估顯示:WeeFIM評分為18(日常生活能力重度受限),MAS評分為21(雙側(cè)肌張力極度增高),GMFCS和MACS均為5級(提示極重度運(yùn)動功能障礙)。患者接受6次異基因臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)治療,劑量為1×10?/kg,通過鞘內(nèi)(IT)、靜脈(IV)和肌肉(IM)聯(lián)合給藥。
干預(yù)后他的WeeFIM評分沒有變化,但他的MAS評分從術(shù)后第一周開始下降,最終達(dá)到兩側(cè)18。他的GMFCS和MACS分?jǐn)?shù)下降至3。該患者在整個隨訪期間沒有表現(xiàn)出任何副作用。
病例3:青少年期
患者是一名9歲男性,出生11個月后因不明原因心臟驟停被診斷為癱。治療前,該病例的WeeFIM評分為18分(日常生活能力重度受限),MAS評分為28分(提示雙側(cè)肌張力極度增高),GMFCS評分為5分(極重度運(yùn)動功能障礙),MACS評分為5分(極重度運(yùn)動功能障礙)。除了肢體痙攣外,患者還表現(xiàn)出明顯的軀干痙攣并呈伸肌姿勢。他使用UC-MSC接受了六次同種異體MSCT,分別為1×106/kgIT、IV和 IM。
干預(yù)后他的WeeFIM分?jǐn)?shù)沒有變化,但他的MAS分?jǐn)?shù)在四個月時下降了3分(雙方)。患者的GMFCS和MACS評分沒有改善。同樣,該病例在使用3次后沒有出現(xiàn)任何副作用,除了低熱,冷敷后約12小時內(nèi)退燒。
病例4:青少年期
最后一個病例是一名9歲男性,被診斷患有CP,因出生時缺氧而發(fā)生。治療前,他的WeeFIM評分為48分(提示中度日常生活能力受限),MAS 評分為17分(肌張力顯著增高),GMFCS評分為4分(提示中重度運(yùn)動功能障礙),MACS評分為4分(提示中重度運(yùn)動功能障礙)。他使用UC-MSC接受了6次同種異體MSCT,劑量為1×106/kgIT、IV和IM。
從第二個月開始,該患者的WeeFIM運(yùn)動評分顯著增加了32分,MAS評分(兩側(cè))下降了2分。此外,干預(yù)后他的GMFCS和MACS分?jǐn)?shù)下降至兩分。至于副作用,患者在注射后僅感到注射部位暫時疼痛。

綜上所述,年齡是決定療效的關(guān)鍵因素。
嬰幼兒期(0-3歲)患兒(病例1)展現(xiàn)出最顯著的改善:運(yùn)動功能(GMFCS/MACS等級從5級降至3級)、肌張力(MAS評分下降1分)及認(rèn)知功能(WeeFIM認(rèn)知評分提升)均明顯提升,這與嬰幼兒大腦高度可塑性密切相關(guān),干細(xì)胞可能通過促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)和再生實(shí)現(xiàn)功能重建。
相比之下,兒童期(4歲,病例2)和青少年期(9歲,病例3、4)患兒療效差異顯著:兒童期MAS評分下降3分但運(yùn)動功能改善有限,而青少年期患者中,病情較輕者(病例4)運(yùn)動功能(WeeFIM運(yùn)動評分激增32分)和功能分級(GMFCS/MACS降至2級)改善明顯,但病情極重度者(病例3)僅實(shí)現(xiàn)MAS評分小幅下降,運(yùn)動功能無改善。這表明,青少年期患者對治療的響應(yīng)高度依賴初始病情嚴(yán)重程度,輕癥患者仍可獲益,而重癥患者療效受限。
疾病嚴(yán)重程度與治療時機(jī)的協(xié)同作用同樣顯著。病例1和病例2初始評分均極低(WeeFIM均為18分),但嬰幼兒期患兒因年齡優(yōu)勢獲得更顯著的功能恢復(fù),而病例4初始病情較輕(WeeFIM 48分),盡管處于青少年期,仍實(shí)現(xiàn)運(yùn)動功能的大幅提升。這一現(xiàn)象提示,早期干預(yù)(嬰幼兒期)和輕癥階段是提高療效的核心策略:
- 嬰幼兒期(0-3歲)是干細(xì)胞治療的最佳窗口期,此時神經(jīng)可塑性最強(qiáng),功能恢復(fù)潛力最大;
- 輕癥患者(如病例4)即使年齡較大,仍可通過干細(xì)胞治療獲得顯著改善,而重癥患者(如病例3)因病程進(jìn)展及神經(jīng)損傷不可逆性,療效受限;
- 對于年齡較大的患者,需優(yōu)先篩選病情較輕者(如WeeFIM評分較高、GMFCS/MACS分級較低)以最大化治療獲益。
三、響療效的關(guān)鍵因素:年齡之外的變量
1. 干細(xì)胞類型與來源:精準(zhǔn)選擇決定修復(fù)潛力
臍帶/臍血間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs/UCB):因其免疫原性低、易于獲取及多向分化潛能,成為嬰幼兒期腦癱患兒的首選。UC-MSCs可通過分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子(如BDNF、NGF)和抗炎因子(如IL-10)抑制腦損傷后的炎癥反應(yīng),促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)與血管新生。
神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs):相較于UC-MSCs,NSCs具有更直接的神經(jīng)再生能力,定向分化為運(yùn)動神經(jīng)元或基底節(jié)神經(jīng)元,修復(fù)斷裂的神經(jīng)環(huán)路,同時分泌GDNF等因子促進(jìn)突觸連接與髓鞘修復(fù),對神經(jīng)元缺失主導(dǎo)的損傷(如缺氧缺血性腦病)更具潛力。
自體vs同種異體:嬰幼兒因免疫系統(tǒng)未成熟,對同種異體干細(xì)胞耐受性良好,可避免免疫排斥;而成人患者則需自體NSCs或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)以降低風(fēng)險。
2.給藥途徑與劑量:靶向性與滲透性的平衡
靜脈注射(IV):是嬰幼兒期的首選途徑,因其操作簡便且安全性高。但干細(xì)胞通過血腦屏障的比例較低,需通過多次給藥。
鞘內(nèi)注射/腦內(nèi)移植:對青少年和成人更有效,尤其是NSCs的移植。鞘內(nèi)注射可使細(xì)胞直接進(jìn)入腦脊液循環(huán),而立體定向腦內(nèi)注射則能精準(zhǔn)修復(fù)特定區(qū)域損傷。盡管創(chuàng)傷較大,但療效顯著。
鼻內(nèi)注射NSCs::作為新興非侵入性途徑,鼻內(nèi)給藥通過嗅神經(jīng)通路直接將NSCs遞送至大腦,繞過血腦屏障,顯著提高靶向效率和細(xì)胞存活率。研究表明,鼻內(nèi)注射NSCs后,細(xì)胞可遷移至損傷區(qū)域(如基底核或小腦),促進(jìn)神經(jīng)突觸修復(fù)和膠質(zhì)瘢痕減少。此方法尤其適合嬰幼兒期和兒童期患者,因其創(chuàng)傷小、可重復(fù)給藥,且操作便捷。
劑量差異:劑量與療效呈正相關(guān),但需權(quán)衡安全性。例如,UC-MSCs劑量達(dá)5×10?/kg時,神經(jīng)修復(fù)效果最佳,但可能引發(fā)短暫發(fā)熱;而NSCs的劑量需根據(jù)損傷體積精確計算。
3.聯(lián)合治療與康復(fù)訓(xùn)練:協(xié)同作用提升功能重塑
干細(xì)胞+康復(fù)訓(xùn)練:神經(jīng)可塑性是功能恢復(fù)的核心機(jī)制,干細(xì)胞與康復(fù)訓(xùn)練的協(xié)同效應(yīng)尤為關(guān)鍵。例如,UC-MSCs移植后配合重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(rTMS)或機(jī)器人輔助運(yùn)動訓(xùn)練,可顯著增強(qiáng)突觸可塑性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重組。
早期干預(yù):嬰幼兒期大腦可塑性最強(qiáng),干細(xì)胞治療與康復(fù)的“黃金窗口”效應(yīng)顯著。
多模式聯(lián)合療法:如NSC移植與基因治療的結(jié)合(如AAV介導(dǎo)的神經(jīng)生長因子過表達(dá)),或干細(xì)胞與外泌體的聯(lián)合應(yīng)用,可進(jìn)一步放大修復(fù)效果。
結(jié)論:抓住黃金窗口,推動精準(zhǔn)治療
干細(xì)胞治療為腦癱患兒提供了新的希望,但其療效與年齡密切相關(guān):嬰幼兒期(0-3歲)是最佳治療窗口,青少年期需針對特定類型選擇方案。未來需通過技術(shù)優(yōu)化、聯(lián)合康復(fù)治療及標(biāo)準(zhǔn)化評估體系,進(jìn)一步提升療效并擴(kuò)大適用人群。隨著中國在干細(xì)胞領(lǐng)域的加速布局(如臍帶血庫建設(shè)、臨床試驗推進(jìn)),這一技術(shù)有望成為腦癱治療的“中國方案”,為全球患兒帶來福音。
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參考資料:
Boyal? O, Kabatas S, Civelek E, Ozdemir O, Bahar-Ozdemir Y, Kaplan N, Savrunlu EC, Kara?z E. Allogeneic mesenchymal stem cells may be a viable treatment modality in cerebral palsy. World J Clin Cases. 2024 Mar 26;12(9):1585-1596. doi: 10.12998/wjcc.v12.i9.1585. PMID: 38576742; PMCID: PMC10989435.
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