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探索干细胞治疗自闭症:为“星星的孩子”点亮世界!


 

在我们周围,有这样一群孩子,他们性格孤僻、刻板、重复、时而狂躁、时而安静温顺、就像天上的星星一样活在自己的世界里。他们不聋,却对声响充耳不闻;他们不盲,却对周围人与物视而不见;他们不哑,却不知该如何开口说话。有人把他们叫作来自星星的孩子!其实他们所患的就是我们今天要的介绍的疾病——自闭症。

自闭症及其治疗现状

自闭症(autism spectrum disorders,ASD),又称孤独症,是儿童时期广泛性发育障碍(Pervasive Developmental Disorder,PDD)中最为典型和常见的一种疾病,它的主要特征就是严重孤独、缺乏情感反应、语言发育障碍和刻板重复动作。

在1943年这个概念被提出以前,人们把自闭症儿童称作是“被魔鬼偷去了灵魂的孩子”。而现在,人们把他们描述为:住在遥远星球的孩子或星星的孩子。

2007年12月联合国大会通过决议,从2008年起,将每年的4月2日定为“世界自闭症关注日”,以提高人们对自闭症和相关研究与诊断以及自闭症患者的关注。

自闭症是一大类具有生物基础的发育障碍疾病。国内外流行病学研究显示 ,自闭症的患病率逐年增长 ,已逐渐成为常见疾病。自闭症病程可持续一生,难以逆转,给患者家庭和社会都造成巨大的经济和社会负担。

遗传因素仅能解释 10% - 30% 自闭症成因,其他因素可能更值得关注。譬如:杀虫剂、农药、添加剂、防腐剂、重金属、孕期及围产期因素、肠道炎症、肠道微生物、饮食和营养、代谢异常、过敏和自体免疫等。

目前自闭症临床治疗主要是通过行为干预,特殊教育训练,家庭治疗计划促进患儿的语言发育,改善患儿行为,提高社会交往能力,掌握基本生活和学习技能,但疗效有限。

这些治疗主要是改善相关的共病症状,而不是改善关键自闭症症状,因此,人们迫切需要找到一种有效彻底改善自闭症的治疗方法。

干细胞有望为治疗自闭症患者提供新的途径

一开始人们认为孤独症是教育失当导致的心理障碍,无神经细胞形态学改变。后来发现自闭症患者脑部从整体到细胞水平都发生了诸多神经细胞形态学变化,进一步研究人们发现大脑发育不全、脑组织(神经系统)灌流不足和机体存在免疫功能异常等因素在自闭症的发病中具有重要作用,这为干细胞在自闭症患者中的再生治疗提供了良好的理论基础。

由于神经系统受损后羸弱的再生能力,许多神经及精神领域的科学家都把目光投向了干细胞。脑瘫、自闭症、获得性听力缺损、儿童脑卒中、发育迟缓等的研究中,都出现了干细胞的身影。

干细胞是一类具有自我更新、高度增殖和具有多向分化潜能的细胞。研究发现,干细胞具有免疫调节和改善脑内微循环的功能,帮助患者发展正常生活所需的技能,比如:交流能力,自我照顾能力,学习技能等,对自闭症的治疗有一定的作用。

干细胞治疗自闭症临床进展

在我国,山东省交通医院吕涌涛等将 42 名自闭症患者随机分为三组。两个治疗组分别接受脐血单个核细胞(MNCs)治疗、脐血联合脐带间充质干细胞(MSCs)治疗,对照组仅接受康复训练治疗。该研究发现,单用脐血 MNCs 或 MNCs 联合 MSCs 治疗自闭症均有显著疗效,总有效率达 70% 以上,明显高于对照组的传统康复训练治疗。

在印度,Sharma 等人对 32 名年龄在 3 - 33 岁的自闭症患者开展了鞘内注射自体骨髓 MNCs 治疗。治疗中出现了一些可能是鞘内给药途径造成的副作用。随访时间从 5 - 26 个月,研究者在临床总体印象量表(CGI-I)和印度自闭症评估量表(ISAA)观察到统计学显着性改善。

在乌克兰,Bradstreet 等人对总共 45 名 3 - 15 岁自闭症儿童进行了胚胎干细胞静脉输注的安全性研究。在治疗后 6 个月和 12 个月进行随访时,患者自闭症治疗评估量表(ATEC)和自闭症行为量表(ABC)的感官、语言、社交及整体健康领域均有改善。不过,一年的随访期可能不足以对胚胎干细胞的安全性进行评估。

在美国,杜克大学 Kimberly 和Kurtzberg 等人开展了一项使用自体脐带血治疗自闭症的 I 期临床试验。在输注自体脐带血后,自闭症患儿的社交能力增强,沟通能力提高,临床症状也有所减轻。


总体印象量表改善

该临床试验的后续研究结果 2019 年发表在干细胞转化医学杂志 ,结果显示:自闭症患儿行为的改善与大脑边缘、额叶、颞叶和基底神经节神经网络中神经元连接性的增强有关,而这些神经网络此前被认为与自闭症的病理生理学有关。


相互连接图 - 额叶、颞叶和皮质下白质连通性变化与脐带血治疗后行为变化之间的关系。蓝点代表节点对;蓝点间不同颜色的连接线代表节点间边缘连通性增加,并与至少两个结果度量相关。

鉴于自闭症固有的异质性,识别那些对预测和测量治疗效果有用的生物标志物非常重要。因此,了解自体脐带血输注可能影响自闭症症状的作用机制是识别此类生物标志物靶标的第一步。

从现有研究可以看出,脐带血由于应用早、取材便利、干细胞成熟且种类丰富,较多的应用于自闭症的研究。

美国最大脐血库 CBR 在 2015 年发起了一项调查 ,在 28 万受到邀请的脐带血捐献或自存家庭中,94803 个家庭做出了反馈。问卷调查了受访家庭对脐带血应用潜在适应症的了解情况,16% 的家庭能指出一种适应症,而有最高认知度的就是自闭症谱系障碍(2885,3%)。

目前治疗自闭症主要通过行为干预、特殊教育训练、家庭治疗计划促进患儿的语言发育,改善患儿行为,提高社会交往能力,掌握基本生活和学习技能,但疗效有限。而干细胞治疗效果显著高于传统的康复训练治疗,为患者和家属带来希望和光明,对减轻社会和家庭负担,提高患者生活质量,为“星星的孩子”点亮世界!

声明:本文整理自成体干细胞国家地方实验室