在一項新的研究中，來自美國斯克里普斯研究所和英國卡迪夫大學的研究人員取得了重要發(fā)現(xiàn)，支持一種基于干細胞的帕金森病新療法。這種方法被稱為自體療法（autologous therapy），它使用誘導性多能干細胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）---由患者自身的皮膚或血細胞制成---來替代帕金森病患者大腦中失去的神經元。移植患者自身的細胞不需要免疫抑制。相關研究結果發(fā)表在2023年7月的Stem Cells and Development期刊上，論文標題為“Neurite Outgrowth and Gene Expression Profile Correlate with Efficacy of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopamine Neuron Grafts”。

具體而言，這些作者利用兩名帕金森病患者的皮膚細胞制成的 iPSC制造出年輕的神經元，并將它們成功移植到患有帕金森病的大鼠模型中。他們利用這種動物模型精確確定了 iPSC 衍生性神經元應在哪個發(fā)育階段移植，以成為能逆轉大鼠大腦中疾病跡象的成熟神經元。這項新的研究為自體iPSC衍生性神經元在人類帕金森病患者中的臨床試驗邁出了關鍵一步。

論文共同通訊作者、斯克里普斯研究所再生醫(yī)學中心主任Jeanne Loring博士說，“這篇論文報道了開發(fā)用于治療帕金森病的自體細胞替代療法的重要進展。這些結果讓我們相信，個性化療法治療帕金森病是可行的。”

十多年來，科學家們一直在開發(fā)使用 iPSC的方法，其中iPSC可以在體內形成任何細胞類型，用于治療以細胞缺陷或缺失為特征的多種疾病。帕金森病患者失去了大腦中產生一種名為多巴胺的化學信使的神經元。

由此造成的多巴胺水平低下會導致帕金森病的癥狀，通常是顫抖和行動遲緩。這種疾病目前還沒有治愈這種疾病的方法，控制癥狀的治療選擇也很有限。每年有近 90000 人被診斷患有帕金森病，全球有 1000 萬帕金森病患者。

圖片來自Stem Cells and Development, 2023, doi:10.1089/scd.2023.0043。

如今，利用干細胞替代帕金森病患者大腦中產生多巴胺的神經元的臨床試驗已經在進行中，但這些臨床試驗都使用來自實驗室或捐贈者的不匹配細胞，而不是來自患者自身的細胞。

Loring說，“當你移植來自他人細胞的神經元時，這些細胞會被免疫系統(tǒng)排斥，需要使用免疫抑制劑，而這些藥物往往不能很好地耐受?！?/p>

Loring和論文共同通訊作者、卡迪夫大學的Mariah Lelos轉而關注患者衍生性的iPSC。在這項新的研究中，他們希望找到移植前體神經元的最佳發(fā)育階段。

他們發(fā)現(xiàn)，使用兩個不同階段的早期神經元祖細胞移植都能成功地移植到大腦中。然而，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)，只有一個階段，即早期神經元前體階段，能有效逆轉帕金森病的癥狀。再仔細觀察，他們發(fā)現(xiàn)了其中的差別：較年輕的細胞能夠更好地與其他神經元連接。

當這些作者研究這些細胞以確定每個神經元前體階段都表達了哪些基因時，他們發(fā)現(xiàn)許多與神經元分化相關的基因在較年輕的細胞中被關閉，而在較年長的細胞中被開啟。

Lelos解釋說，“在這個較早的時間點，這些細胞已準備好成為神經元，當它們被移植到大腦中時，就會接收到開啟這些基因的信號，完成發(fā)育。這使它們能夠與宿主建立聯(lián)系。如果它們在發(fā)育過程中走得更遠，它們就不再對那些最初的發(fā)育信號做出反應?！?/p>

Loring補充說，“了解處于治療帕金森病最佳發(fā)育階段的神經元前體細胞中哪些基因被開啟，有助于人們在將這些細胞移植到患者體內之前對它們進行篩選?！彼f，“這種基因表達分析應能大大提高移植成功的概率。”

這些發(fā)現(xiàn)可能對利用 iPSC開發(fā)亨廷頓舞蹈病、老年性黃斑變性和心力衰竭等其他疾病療法的科學家們來說也是一大福音。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Rachel Hills et al. Neurite Outgrowth and Gene Expression Profile Correlate with Efficacy of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopamine Neuron Grafts. Stem Cells and Development, 2023, doi:10.1089/scd.2023.0043.