人羊膜上皮细胞在脊髓损伤治疗的临床研究进展
1.脊髓损伤的病理学特点和治疗进展
脊髓损伤（spinalcordinjury，SCI），是中枢神经系统的一种严重创伤，大多是因为车祸、运动、坠落等造成脊柱骨折、脱位所致。脊髓损伤终生致残率非常高，这是脊髓损伤患者容易出现自卑、焦虑、抑郁、愤怒等消极心理情绪的重要原因。目前，全球每年大约新增万SCI病人，大部分人损伤时年龄在10~40岁中间，这些病人由于机体丧失严重的功能，给家庭和社会带来了巨大的负担［1］。
脊髓损伤根据病因可以分为原发性和继发性两种。原发性损伤指外力直接或者间接作用于脊髓所造成的损伤，这种损伤通常是局部的、不完全的，损伤后有大量儿茶酚胺类神经递质释放，如去甲肾上腺素、多巴胺，造成脊髓局部微血管痉挛、缺血、血管通透性增加、发生坏，出血性坏死是脊髓损伤后继发的重要病理过程。继发性是指外力造成的脊髓水肿、椎管内小血管出血形成血肿、压缩性骨折以及破碎的椎间盘组织等形成脊髓压迫所造成的脊髓的进一步损伤。
根据损伤的部位可以分为脊髓损伤、马尾神经损伤，脊髓损伤指损伤平面以下的运动、感觉、膀胱、直肠功能障碍，四肢或者下肢迟缓性瘫痪，反射减弱或消失。由于圆锥未受影响，其原始反射如肛门反射，球海绵体反射存在。圆锥损伤：单纯圆锥损伤，其损伤区为S2～5节段，可有骨盆肌的麻痹；鞍区、会阴部感觉障碍；膀胱直肠功能失控；肛门反射及球海绵体反射阴性者，则为完全性园锥损伤；否则为不完全性圆锥损伤。圆锥损伤者其步态可基本正常。马尾神经损伤：为椎管内的腰骶神经根受损，大腿、小腿、足部、会阴部及鞍区皮肤感觉减退或消失，两侧的皮肤感觉对称或不对称。股四头肌以下的肌肉及括约肌减弱或消失，患者行走正常或摇摆步态。在临床上所见到的脊髓损伤可为单纯的脊髓、圆锥、或马尾损伤，也可为脊髓圆锥损伤或圆锥马尾损伤。
根据损伤程度分类，脊髓损伤可以分为脊髓震荡、不完全性脊髓损伤、完全性脊髓损伤。脊髓震荡是脊髓轻微损伤后出现的一种暂时性功能抑制(机制不清)，伤后表现为不全瘫，且恢复较迅速、完全，在病理上无实质性改变。不完全性脊髓损伤：损伤平面以下至最低位骶段（S3、4、5）仍有运动或（和）感觉功能存留。不完全性脊髓损伤提示脊髓损伤平面未发生完全性的横贯性损害，临床上不完全性脊髓损伤有不同程度的恢复的可能。包含以下两种类型：①脊髓半侧损伤(Brown-SequardSyndrome)：损伤平面以下伤侧肢体本体感觉和运动丧失，对侧肢体痛、温觉丧失。②前脊髓损伤综合征(syndromeofanteriorspinalcordinjury)：损伤后不同程度的运动和痛、温觉丧失，而本体觉存在。完全性脊髓损伤：在脊髓损伤平面以下至最低位骶段，感觉、运动功能的完全丧失。骶部的感觉功能包括肛门皮肤粘膜交界处感觉及肛门深感觉，运动功能是肛门指检时肛门外括约肌的自主收缩。损伤急性期伴有脊髓休克期，脊髓损伤程度难以辨明，脊髓休克的存在，既可预示脊髓功能永久性丧失，也可能是脊髓功能暂时丧失。
脊髓损伤的临床特征包括：脊髓休克、运动和感觉障碍、体温控制障碍、痉挛、排便功能障碍、性功能障碍、马尾损伤的临床表现、不同平面脊髓损伤临床表现。
目前脊髓损伤的治疗包括手术、药物、干细胞移植、基因治疗、物理疗法以及中医治疗。
手术治疗：脊髓损伤后早期手术治疗（伤后24h）比晚期手术（伤后24h）的恢复效果好，住院的时间明显缩短。
脊髓损伤后须采用药物治疗，脊髓损伤的治疗药物有多种。糖皮质激素类药物（MP）MP在急性脊髓损伤治疗中应用最为广泛。阿片受体拮抗剂，阿片受体拮抗剂可改善脊髓血流量，阻断造成脊髓继发性损伤的DynA的毒性作用。神经节苷脂（GM-1），神经节苷脂在一定程度上能促进神经的恢复。兴奋性氨基酸拮抗药，脊髓损伤后机体释放兴奋性氨基酸而产生神经毒作用，这是ASCI后脊髓继发生损伤的重要原因。钙通道拮抗剂，近年来的研究发现，急性脊髓损伤后脊髓组织内钙离子含量显著增加，自由基清除酶的活性降低引起神经元坏死，钙通道阻滞剂则能有效阻滞钙超载，可有效地保护脊髓损伤。有关药物治疗脊髓损伤的研究报道还很多，且已经证明很多药物对脊髓损伤都有一定的疗效，例如：神经营养因子、抗氧化药、抗凋亡药、非甾体抗炎药、自由基消除剂、维生素E、中药等。
随着医学技术的进步和发展，许多移植技术也被应用到脊髓损伤的再生修复，包括：（1）移植治疗神经组织：由于周围神经绷带损伤后能自主再生，因此将周围神经组织移植到中枢神经系统，为中枢神经轴突的再生提供生长基质已成为一种广泛的治疗方法。（2）胶质细胞移植，实践证明，中枢神经系统嗅鞘质细胞（OECs）移植在脊髓离断、挫伤和光化学损伤模型中均可促进轴索再生髓鞘再形成及功能恢复。（3）干细胞移植，由于干细胞具有分化为其他细胞系及自我更新的能力，干细胞对于修复受损的神经系统极具潜力。目前，主要有胚胎干细胞（ESCs）、神经干细胞（NSCs）、间充质干细胞（MSCs）以及经诱导的多能干细胞（iPCs）等多种类型的干细胞用于脊髓损伤的治疗。
基因治疗，临床研究中发现，单纯的移植或药物治疗的效果并不理想，于是，人们的目光转向基因治疗研究。基因治疗在脊髓损伤治疗中的应用主要是与移植或药物联合使用。
物理疗法，脊髓损伤的物理疗法主要有高压氧（HBO）治疗、局部低温治疗和电刺激疗法。应用HBO治疗能阻止或减轻脊髓损伤的病理变化，促进脊髓功能恢复。而局部低温则可减轻脊髓水肿及出血，减轻脊髓出血并延缓坏死的进程。电刺激疗法治疗脊髓损伤的机制尚未明确。
中医治疗，中药脊髓损伤的中药疗法以补肾为关键，活血化瘀为基础，通过改善血供（黄芪、藜芦等）、营养脊髓（枸杞、肉苁蓉等）以及抑制神经纤维生长（人参、淫羊藿等）达到治疗的目的。针灸治疗增加了脊髓的氧含量，改善了脊髓的血运，减少了坏死和水肿。推拿可促进脊髓损伤后肢体的功能恢复，有补髓益肾、疏通经络以及强筋壮骨的作用。［2］。
2.干细胞治疗SCI
干细胞是具有自我更新和分化成多种器官和组织的潜能，移植各种来源的干细胞到损伤部位，可以替代受损的神经组织、促进神经元的再生，改善神经系统功能，还可以通过促进髓鞘再生、减少进行性组织损伤和瘢痕形成，为SCI的治疗提供了希望。目前已经有一部分动物实验证明了移植各种来源干细胞治疗SCI的安全性和有效性，并且相应的临床研究也正在开展，进入到临床研究阶段的主要包括自体来源的骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、神经干细胞、殊表型干细胞，以下将各种干细胞治疗SCI的临床研究研究进展做一总结。
（1）自体骨髓间充质干细胞治疗SCI
骨髓间充质干细胞是一种成体干细胞，相关动物实验证明，将BM-MSC移植到损伤部位，移植的BM-MSC会在损伤部位存活，并且能够分化成为神经细胞，包括神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞，另外，还涉及到轴突再生和髓鞘再生，以及神经营养作用和血管生成、内源性神经干细胞迁移以及局部炎症的调节。
SaeidKaramouzian［3］等人通过腰椎穿刺的方法将自体来源的BM-MSC移植到SCI患者脑脊液中，通过对细胞移植前后ASIA分级、神经系统评估，对比了在常规治疗以外，配合BM-MSC移植，患者的恢复情况。在12~33个月的密切随访后，研究者发现11名移植组中有5名，20名对照组中有3名，神经系统功能有明显改善。
徐如祥［4］等人将自体BM-MSC移植到陈旧性SCI患者脑脊液中，通过对照移植前后ASIA分级、残余尿量体积、神经生理学检查，评价BM-MSC移植到陈旧性SCI的治疗作用。随访6个月，研究者发现，治疗组有10例临床表现有显著改善，包括运动、轻触、刺痛感以及残余尿量，还有9例ASIA分级改变，神经生理学检查与临床观察一致，而对照组没有观察到以上这些改变，说明移植BM-MSC，可以改善陈旧性SCI功能恢复。
Mendonca［5］等人开展了Ⅰ期临床研究，选取了14名年龄介于18到65岁的陈旧性SCI患者作为受试者，ASIA定义为完全损伤，即A级。在椎板切除术后将BM-MSC直接注射到损伤部位，通过比较细胞移植前后躯体感觉诱发电位、脊椎MRI、尿残留量、McGill疼痛问卷、视觉模拟分数量表评价BM-MSC对陈旧性SCI的治疗作用，研究者发现，细胞移植整体安全，所有受试者触觉都有不同程度改善，8名受试者下肢运动功能改善，9名受试者排尿情况有改善，7名受试者ASIA分级由A变成B或者C。说明了局部移植BM-MSC是有效的、可行的，能促进神经系统恢复。
OhSK［6］等人开展了一个Ⅲ期临床研究，在此之前，研究者已经进行了一个研究，入组了10名SCI受试者，通过注射自体BM-MSC，上肢运动功能和日常活动有所改善。研究者在此基础上又入组16例，这些受试者的入组标准是ASIA分级为B级，损伤超过12个月，通过康复训练3个月，神经功能没有改善。作者移植了两次BM-MSC，一次直接注射到受损的脊髓处，第二次打到蛛网膜下腔，收集6个月内神经学检查、MRI和电生理数据，研究者发现单次移植BM-MSC是安全的，但是效果差，可以考虑多次移植。
BansalH［7］等人将取自于患者自体的BMSC通过腰椎穿刺注射到病人脊髓腔，总共打3次，每4周一次。损伤时间少于6个月的患者通过细胞移植治疗以后，ASIA分级有明显改善，8名患者行走有改善，3名患者膀胱控制力增强，5冥婚者性功能有改善，8名患者麻木感消失。初步证明了BM-MSC有治疗SCI的潜能。
目前临床上开展最多的研究就是移植BM-MSC治疗SCI，虽然有一些效果，但是由于选择病人标准不同、移植方法和剂量不统一、评价标准也不一样，使得BM-MSC治疗SCI仍然面临着一些质疑，而更重要的是，BM-MSC来源受限，长期的安全性无法保证，另外，即使是自体移植，也会出现发热、头痛、麻木等不良事件。长远来看，仍然需要提供来源广泛、容易获得、具有免疫豁免、不具有致瘤性的干细胞。
（2）移植脐带间充质干细胞治疗SCI
医院干细胞移植中心安沂华［8］教授团队移植脐带间充质干细胞治疗胸腰部SCI后遗症。34例胸腰椎脊髓损伤病例被随机分为三组，干细胞移植组是在CT引导下移植两次脐带间充质干细胞；康复组接受康复疗法；对照组不接受任何特殊的治疗。通过AIS分级、ASIA评分、肌力和肌肉紧张量表、尿动态检查来评价临床结果。研究者发现细胞移植组的10例患者运动、自理能力和肌肉张力显著稳定地改善，康复训练组有5名患者在这些方面有改善。动态尿量分析表明细胞移植组最大尿流量和最大膀胱容量增加，残余尿量和最大逼尿肌压力减小。康复组膀胱最大容量下降，但最大尿流率、残余尿量或最大逼尿肌压无明显变化。移植脐带间充质干细胞可以有效改善脊髓损伤后神经功能恢复，疗效优于康复治疗和自我修复。
脐带间充质干细胞虽然来源方便易得，但与BM-MSC面临同样的问题就是安全性问题，长期有无致瘤性仍然不能确定。由于是异体来源，仍然具有排斥。而目前国际上对间充质干细胞的的鉴定标准还不清楚，常常把间充质基质细胞的鉴定标准与间充质干细胞混为一谈，导致间充质干细胞质量参差不齐，这些问题限制了临床上的广泛使用。
（3）神经干细胞治疗SCI
StemCellsInc.Company建立了世界第一个将NSCs应用于人SCI的临床实验研究，并从年开始，开展临床Ⅰ/Ⅱ期实验计划评价慢性SCI患者应用的安全性和有效性［9］。此项研究中，有7例患者是全横断损伤，5例患者为不完全SCI。NSCs被直接注射入他们的脊髓，并短期给予他们一些免疫抑制剂。后期临床资料报告显示，12例当中有8例实际的纳入临床实验范畴。对于全横断的SCI损伤患者，有4例患者出现感觉功能恢复；而对于不全SCI患者，有2例明显出现了感觉功能恢复，其余患者临床症状未改善。
韩国延世大学医学院康复研究所Shin［10］等人开展了一个I/IIa临床研究，将人胚胎脑组织来源的神经干细胞移植到外伤性颈脊髓损伤患者体内，评价其治疗SCI的有效性和安全性。神经干细胞来源于胎儿的脑细胞生长成神经球，然后移植到脊髓腔中。研究者选择了19名受试者，其中17名是完全失去感觉功能，另外2名完全失去运动功能，保留部分感觉功能。对照组没有接受细胞治疗，但是这些受试者的情况与细胞移植组的情况非常接近，总共有15名创伤性颈部脊髓损伤患者。细胞移植1年后，移植组没有明显的脊髓损伤，没有神经系统的恶化以及神经性疼痛的加剧。其中有5例的ASIA的分级也有所改善，而对照组只有1例的ASIA的分级有改善。除此之外，细胞移植组运动评分提高，恢复了运动水平以及对电生理研究的反应。因此NSC对SCI功能的恢复有促进作用。
但移植NSC治疗SCI，面临的主要问题是来源受限，不符合伦理要求。如果用其他多能干细胞进行体外诱导，诱导效率比较低，胚胎干细胞作为全能干细胞可以诱导分化成NSC，但应用到临床，也是面临着伦理问题，分化后随之也会产生排斥的问题，诸多因素限制NSC的应用。
（4）移植自体CD34+和CD+的干细胞治疗SCI
美国和约旦的科学家AdeebAl-Zoubi［12］等人移植自体的、纯化的CD34+和CD+的干细胞治疗SCI，整个研究长达5年时间。研究者选取了19名受试者，其中男性16名、女性3名，ASIA分级为A级。研究者首先用了5天G-CSF，调动起来了内在细胞，将除去白细胞的血样用磁珠分选，得到纯化的CD34+和CD+的干细胞，再将这些细胞移植到蛛网膜下腔，移植没有引起任何的过敏或者炎症。随访期为5年，最后有10名受试者没有任何改善，7名患者有阶段性改善，ASIA分级变为B级，剩下的2名患者运动功能有改善，ASIA分级变为C级。说明了移植特定数量和纯度的干细胞治疗SCI是安全的。
以上是目前临床研究中所涉及到的干细胞类型，干细胞移植修复SCI虽然是现在的热点，但是由于伦理、来源、安全性等问题至今都无法获得一个完美的干细胞种类。所谓“完美”即是来源广泛，不存在伦理争议，无毒无害，安全性高，无副作用，疗效高。随着人们对干细胞认识越来越深刻，有很多具有更多优良特性的干细胞进入研究范围，由赛傲生物首席科学家、中科院细胞生物研究所原所长郭礼和教授提出来的人羊膜上皮细胞，现在越来越受到研究者青睐，具有多种优良特性，有望成为再生医学领域理想的干细胞来源。
3.人羊膜上皮细胞的临床研究进展
人羊膜上皮细胞，是由受精卵发育至第8天的囊胚内细胞团分化而来，作为移植细胞具有以下生物学特点：（1）具有ESCs类似干细胞特性，能表达OCT4和Nanong等ESCs的标志物，体外能分化成三胚层来源细胞，如神经细胞、肝细胞、内皮细胞和心肌细胞等；（2）具有神经细胞的某些特征，免疫组化证实羊膜上皮细胞能表达神经元及神经胶质细胞的标记物，Nestin、MAP2和GFAP呈阳性反应；（3）可表达多种神经营养因子，如BDNF，NT-3和NGF，有神经保护作用；（4）不表达HLA抗原，如HLA-A、B、C、DR蛋白、β2-微球蛋白，移植后不会引起明显免疫排斥；（5）表达HLA-G，具有免疫抑制活性，可以控制淋巴细胞增殖和浸润；（6）不表达端粒酶所以无致瘤性；（7）来源广泛，并且作为分娩废弃物，无伦理问题。
鉴于人羊膜上皮细胞可以体外诱导分化成多巴胺能神经元，表达多种神经干细胞表面标记，分泌多种神经营养因子。所以郭礼和教授，也是上海赛傲生物技术有限公司首席科学家，最早提出羊膜上皮细胞对脊髓损伤具有治疗作用，并积极开展了相关临床前研究，经过细胞水平试验、大鼠试验、灵长类动物实验，充分证明了人羊膜上皮细胞对脊髓损伤的修复中具有促进作用［13-18］。
（1）人羊膜上皮细胞治疗SCI
年3月份郭礼和教授团队与医院惠国桢教授合作完成第一例高位截瘫病人的临床治疗，病人术后能够借助外力，自主行走；随后，在惠国桢教授主持下，与医院、医院、医院合作，开展了50余例临床研究，取得了令人满意的治疗效果。
（2）人羊膜上皮细胞治疗肝硬化
澳大利亚莫那什大学有多个研究中心进行着多项关于羊膜上皮细胞的临床前和临床研究。Lim等人开展了一项Ⅰ期临床研究，目的是初步评价为代偿期肝硬化患者静脉注射同种异体人羊膜上皮细胞的安全性。这一开放研究还将提供临床数据，为Ⅱ期和Ⅲ期临床试验提供信息，最终目标是发展成为肝硬化患者的治疗方案。，招募12名患有代偿期肝硬化的病人作为受试者，评价移植了羊膜上皮细胞以后的安全性和耐受性。这12名患者被分成了4组，每组包含3名患者，按顺序定义为患者1、患者2、患者3。研究者先观察上一名受试者在静脉注射以后的5天内是否发生了严重不良事件，再去招募下一名受试者。第一组的3名患者静脉注射的人羊膜上皮细胞的量为0.5×/kg，如果直到第三名患者在静脉注射5天内没有发生任何严重不良事件，作者接下来按照顺序招募的3名代偿期肝硬化的病人作为第二组。第二组的3名受试者静脉注射的量变成1.0×/kg，如果直到第三名患者在静脉注射5天内没有发生任何严重不良事件，作者接下来按照顺序招募的3名病人作为第三组。第三组受试者静脉注射的量与第二组相同，都是1.0×/kg，但是在第0天和第28天静脉注射了2次。如果直到第三名患者在第28天静脉注射后5天内没有发生任何严重不良事件，作者接下来按照顺序招募的3名病人作为第四组。第四组病人静脉注射的量也是1.0×/kg，但是在第0天、第28天和第56天接受了3次静脉细胞注射。该项临床研究正在进行。
（3）人羊膜上皮细胞治疗支气管瘘及HAM病的临床研究
支气管瘘是支气管与胸膜间形成的异常通道，是一种严重的肺切除术后并发症，由此而造成的死亡率高达40%，目前无有效的治疗手段。HAM病：一种由HTLV-1病毒感染以后所致的一组慢性神经脊髓病变，该病毒经供血、性传播和垂直传播。流行病学资料显示，该疾病在亚洲的高发地在日本和东南亚，而近几年随着全球经济一体化的加快，人口流动逐年增加，伴随着该疾病在我国的的发病率也是逐年增加，尤其是广东、福建等沿海地区。该疾病一旦发病，会侵害患者的神经系统，并累及远端神经，患者最终生活不能自理，给家庭和社会造成了很重的负担，而该疾病目前尚未有效的治疗手段，现主要以预防为主。上海赛傲生物技术有限公司年与福建医院合作开展并完成了人羊膜上皮细胞治疗支气管瘘及HAM病的临床研究，开创了国内干细胞治疗支气管瘘及HAM病的先河。项目分别由曾奕明院长及中心实验室高宏志博士主持，曾院长是国内非常少有的可以在支气管镜引导下将羊膜上皮细胞注射在瘘口周围的专家，通过本研究，证明了移植人羊膜上皮细胞的安全性，移植前后没有发生任何的不良事件，抢先性解决了将干细胞移植到靶部位的技术问题，并且在尝试性治疗的基础上，完成了5例支气管瘘及1例HAM病的临床研究病例，均取得了良好的临床愈后效果，验证了羊膜上皮细胞治疗支气管瘘和HAM病的安全性和有效性，目前此二项项目正在总结整理临床结果。
（4）人羊膜上皮细胞治疗小儿脑瘫
脑性瘫痪，简称脑瘫，是先天性运动功能障碍及姿势异常的临床综合征。据报道，世界脑瘫的发生率约为2‰-3‰，脑瘫患儿常常伴有语言障碍、智力发育迟缓、感知觉、情感、行为异常，严重影响患儿的生活。现有的治疗手段花费高，疗效有效，急需寻找到新的治疗方法，而干细胞，尤其是羊膜上皮细胞的类神经特性，使其越来越受到研究者的中科国庆助力白癜风康复治疗皮肤病最好医院
