自閉癥譜系障礙細(xì)胞治療和臨床轉(zhuǎn)化研究

程洪斌，徒強(qiáng)，王曉東，楊靜

（1.黑龍江齊齊哈爾第二機(jī)床集團(tuán)有限公司醫(yī)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005；2.北京大學(xué)首鋼醫(yī)院，北京 100144；3.解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心，北京 100039）

0 引言

自閉癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder，ASD），又稱孤獨(dú)癥。ASD是兒童早期出現(xiàn)的一種特異性神經(jīng)發(fā)育障礙，患病率為0.7%~2.6%。ASD主要表現(xiàn)為社交障礙、興趣單一、刻板行為[1]。此外，還有焦慮、多動(dòng)、運(yùn)動(dòng)障礙（如肌張力低）、睡眠障礙、智力障礙和胃腸道問(wèn)題（如慢性便秘、消化不良、飲食單一）。ASD常規(guī)的治療方法有行為特殊教育法、藥物、生物醫(yī)學(xué)干預(yù)法、心理干預(yù)法等。細(xì)胞療法是針對(duì)ASD新興方法，目前美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和醫(yī)院臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于細(xì)胞治療ASD共13項(xiàng)的臨床試驗(yàn)，7項(xiàng)已完成項(xiàng)目中，只有一項(xiàng)在clinicaltrials.gov上報(bào)告最終數(shù)據(jù)，還有6項(xiàng)已經(jīng)發(fā)表文獻(xiàn)[2]。細(xì)胞可能通過(guò)以下機(jī)理治療ASD：細(xì)胞可能通過(guò)以下機(jī)理發(fā)揮治療ASD：①改善腦灌注：移植細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和肝樣細(xì)胞因子，促進(jìn)顱內(nèi)新生血管生成，增加腦血流，改善腦內(nèi)缺血缺氧狀態(tài)。②調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和抗炎功能：移植細(xì)胞具有非特異性調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的能力，調(diào)節(jié)T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、DC和中性粒細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞功能。③通過(guò)旁分泌作用，促進(jìn)自身神經(jīng)干細(xì)胞活化，重啟神經(jīng)修復(fù)機(jī)制[3]。

1 自閉癥細(xì)胞治療工具細(xì)胞

1.1 單個(gè)核細(xì)胞。單個(gè)核細(xì)胞包括臍血單個(gè)核細(xì)胞和骨髓單個(gè)核細(xì)胞。臍血單個(gè)核細(xì)胞含有許多未成熟干細(xì)胞，其中以CD34+造血干細(xì)胞最為豐富，其次是少量的間充質(zhì)干細(xì)胞、內(nèi)皮祖細(xì)胞和肌肉干細(xì)胞等。動(dòng)物試驗(yàn)表明，單個(gè)核細(xì)胞通過(guò)抑制炎癥和免疫系統(tǒng)調(diào)控，從而改善認(rèn)知和社交能力。2018年Michael等招募29個(gè)2~6歲ASD患兒，進(jìn)行隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的交叉試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組輸注人臍帶單個(gè)核細(xì)胞（1×107細(xì)胞/kg），經(jīng)過(guò)24個(gè)月臨床觀察沒(méi)有嚴(yán)重的不良反應(yīng)，社交能力改善明顯[4]。2020年Geraldine等延續(xù)2017年一期試驗(yàn)，進(jìn)行隨機(jī)的、雙盲、安慰劑對(duì)照的二期研究，招募180名2~7歲ASD患兒參與研究，和2018年Michael在患兒年齡選擇上類似，實(shí)驗(yàn)組靜脈輸注2.5×107細(xì)胞/kg異體臍血單核細(xì)胞，患兒溝通技能有顯著改善，雙眼追物力增強(qiáng)[5]。Li等利用臍帶單核細(xì)胞治療ASD患兒，第2次移植1周后患兒腦脊液中神經(jīng)生長(zhǎng)因子較移植前、第1次移植1周后水平增高（P<0.05），血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子及堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子水平均較移植前、第1次移植1周后水平增高，但差異無(wú)顯著性意義（P>0.05）。說(shuō)明人臍血單個(gè)核細(xì)胞移植治療ASD患兒腦脊液中神經(jīng)生長(zhǎng)因子水平明顯增高，血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子及堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子變化不明顯[6]。而對(duì)于骨髓單個(gè)核細(xì)胞，Liem等，采用腰穿注入自體骨髓單個(gè)核細(xì)胞，患兒社交、語(yǔ)言和日常技能顯著提高，重復(fù)行為和多動(dòng)顯著減少[7]。

1.2 間充質(zhì)干細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞是一組具有可塑性的多能干細(xì)胞。來(lái)源包括：骨髓，臍帶，脂肪組織等。它們可以分化為多種細(xì)胞類型。鑒于MSC分化神經(jīng)元特性，嘗試于中風(fēng)、帕金森氏病（PD）、多發(fā)性硬化癥（MS）和AD患者進(jìn)行治療。2019年Neil等進(jìn)行異體臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療ADS單臂I/II臨床試驗(yàn)，招募20名6~16歲患兒。9個(gè)月內(nèi)進(jìn)行4次靜脈輸注臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞，每次接受3.6×107萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，利用自閉癥治療評(píng)估表（ATEC）和兒童自閉癥評(píng)定量表（CARS），進(jìn)行治療前和治療后12個(gè)月隨訪評(píng)估，所有患兒未出現(xiàn)不良反應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)八名受試者的CARS和ATEC得分下降[8]。

2 自閉癥細(xì)胞治療移植方式

2.1 靜脈輸注。是通過(guò)靜脈的途徑將細(xì)胞引入血液循環(huán)系統(tǒng)，主要通過(guò)細(xì)胞釋放的大量各類因子，對(duì)中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)都可起到營(yíng)養(yǎng)修復(fù)的作用。細(xì)胞也可以透過(guò)腦血屏障和脊髓血液屏障，進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮作用。2020年Jessica等進(jìn)行臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞針對(duì)ASD靜脈輸注治療。共招募了12名4~9歲的ASD患兒，將患兒分為三組，分別進(jìn)行了單次、兩次、三次臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（2×106個(gè)/kg）靜脈輸注。并隨訪12個(gè)月，在整個(gè)研究過(guò)程中，患兒的血細(xì)胞計(jì)數(shù)、血液生化成分、基本炎癥標(biāo)志物以及細(xì)胞免疫學(xué)均未發(fā)生變化。表明靜脈輸注臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞是安全的。50%的患兒的社交溝通能力（VABS）明顯改善，自閉癥癥狀的嚴(yán)重程（PDDBI）評(píng)分也有所下降，至少降低了5分。這項(xiàng)研究也表明靜脈多次細(xì)胞注射要優(yōu)于單次注射[9]。

2.2 腰穿鞘內(nèi)注射。就是通過(guò)腰穿的方法將細(xì)胞直接注入蛛網(wǎng)膜下腔，使細(xì)胞隨著腦脊液的循環(huán)，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)起到治療作用。Liem等，對(duì)30例ASD患者采用腰穿方式，注入兩次自體骨髓單個(gè)核細(xì)胞。鞘內(nèi)細(xì)胞移植在ASD中是安全的[7]。

2.3 鼻內(nèi)途徑植入。將細(xì)胞通過(guò)鼻內(nèi)途徑植入顱內(nèi)的方法作為一種新興的移植手段越來(lái)越受到關(guān)注。細(xì)胞滴入鼻腔后可以通過(guò)以下途徑進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)：①嗅球途徑；②呼吸道黏膜上皮細(xì)胞途徑；③鼻部的脈管系統(tǒng)途徑。Perets等將間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體通過(guò)鼻內(nèi)給藥，治療ASD模型小鼠，減少了重復(fù)性行為[10]。

2.4 腦內(nèi)注射。ASD患者大腦總體積、頂葉、顳葉及小腦半球的體積增加，杏仁核、海馬及胼胝體的體積縮小，直接將細(xì)胞注入腦內(nèi)病變部位或腦室內(nèi)，改善局部微循環(huán)和紊亂電生理活動(dòng)，促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)[11]。ASD的細(xì)胞治療過(guò)程中，可以多種細(xì)胞多種移植方式并存。2013年劉敏招募37名3~12歲ASD患兒[12]，分為三組：?jiǎn)为?dú)組（14名受試者，接受了人臍帶血單核細(xì)胞移植配合康復(fù)治療），組合組（9名受試者，接受了人臍帶血單核細(xì)胞和人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植配合康復(fù)治療），對(duì)照組（14名受試者，僅康復(fù)治療）。組合組每周接受每周一次人臍帶血單核細(xì)胞（2×106/kg）靜脈輸注和人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（1×106/kg）鞘內(nèi)注射，共計(jì)四周治療。在輸注期間和整個(gè)監(jiān)測(cè)期間均未發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題。組合組比單獨(dú)組療效更好。此外對(duì)于細(xì)胞治療ASD的療效評(píng)價(jià)還有客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)如腦白質(zhì)定性定量分析和電生理評(píng)價(jià)[13]。

3 結(jié)論

細(xì)胞治療對(duì)于ASD來(lái)講路還很長(zhǎng)，選擇工具細(xì)胞、細(xì)胞移植途徑、細(xì)胞移植頻率、療效預(yù)估、效果評(píng)估、遠(yuǎn)期療效、不良反應(yīng)處理等問(wèn)題，還需要進(jìn)一步的研究和探討。