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基因工程神經(jīng)干細(xì)胞治療缺氧缺血性腦損傷研究進(jìn)展

2011-02-09 17:44朱登納
關(guān)鍵詞:干細(xì)胞分化神經(jīng)元

王 軍,朱登納

鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院小兒腦癱康復(fù)中心鄭州450052

缺氧缺血性腦損傷(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是引起新生兒急性死亡和慢性神經(jīng)系統(tǒng)損傷的主要原因。目前臨床上常用的治療新生兒HIBD的方法如高壓氧療法、亞低溫療法等都僅局限于對(duì)癥、支持治療,只能在一定程度上緩解癥狀,尚難從根本上恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)功能。大量研究[1-3]發(fā)現(xiàn),通過(guò)移植具有多向分化潛能的神經(jīng)干細(xì)胞(neural stem cells,NSCs)能減少HIBD新生大鼠由于局部缺血而導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞死亡,使之運(yùn)動(dòng)和學(xué)習(xí)記憶能力均得到提高。將經(jīng)過(guò)基因修飾的NSCs進(jìn)行移植,有望為HIBD的治療提供一個(gè)嶄新的思路。

1 HIBD的研究進(jìn)展

HIBD是指各種圍生期窒息引起的部分或完全缺氧、腦血流減少或暫停而導(dǎo)致胎兒或新生兒腦損傷,是兒童時(shí)期最主要的致殘性疾病,往往導(dǎo)致永久性的神經(jīng)心理缺陷,如腦性癱瘓、精神發(fā)育遲滯、學(xué)習(xí)困難及癲癇等。目前研究認(rèn)為大腦室管膜下區(qū)是NSCs聚集區(qū)域,該區(qū)細(xì)胞對(duì)缺氧缺血特別敏感,圍產(chǎn)期缺氧缺血時(shí),該區(qū)細(xì)胞相繼壞死、凋亡,導(dǎo)致大腦及小腦皮層、基底神經(jīng)節(jié)和腦室周?chē)踪|(zhì)區(qū)軟化,NSCs再生困難,神經(jīng)元增殖、分化及髓鞘化障礙,進(jìn)而導(dǎo)致嬰幼兒腦白質(zhì)病變,而腦白質(zhì)損傷會(huì)進(jìn)一步造成各種慢性神經(jīng)功能障礙,重者造成腦的永久性損傷。因此在發(fā)生HIBD時(shí)減少大腦室管膜下區(qū)干細(xì)胞的丟失或補(bǔ)充干細(xì)胞是關(guān)鍵。

HIBD的治療方法主要有:藥物治療,手術(shù)治療,高壓氧,亞低溫和運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療及NSCs移植等。

藥物治療包括腦代謝激活劑、血管擴(kuò)張劑及各類(lèi)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等的應(yīng)用。目前,很多藥物雖然在動(dòng)物模型上證明具有神經(jīng)保護(hù)作用,但卻沒(méi)有被廣泛認(rèn)同的確切的臨床療效[4]。

選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)、肌腱松解術(shù)等手術(shù)治療主要應(yīng)用于HIBD引起的痙攣型腦癱患兒,但創(chuàng)口損傷大、并發(fā)損害多,只能短期緩解痙攣癥狀,遠(yuǎn)期療效尚待進(jìn)一步證實(shí)。

有研究[5]已證實(shí)高壓氧可減輕急性期腦損傷的程度,促進(jìn)損傷腦組織的修復(fù),但存在最佳時(shí)間窗,隨時(shí)間窗延長(zhǎng)效果會(huì)大大降低。另外,對(duì)于早產(chǎn)兒和極低出生體質(zhì)量?jī)河邪l(fā)生新生兒視網(wǎng)膜病變引起失明及支氣管肺發(fā)育不良的風(fēng)險(xiǎn),需慎重選擇。

運(yùn)動(dòng)康復(fù)是指通過(guò)患者自身的力量或治療師的輔助操作或借助于器械進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,以改善局部或全身功能為目的的一種治療方法[6]。但這種方法只能在一定程度上緩解癥狀,很難達(dá)到完全康復(fù)。

亞低溫治療是目前惟一被認(rèn)為對(duì)HIBD早期有保護(hù)作用的治療措施[7],輕至中度的低溫可以減輕缺血引起的腦水腫,對(duì)實(shí)驗(yàn)性HIBD大鼠腦確有保護(hù)作用,但該療法只能在HIBD后6 h內(nèi)實(shí)施,而且要維持一定的時(shí)間(一般24~48 h)才有效,但在臨床上很難把握最佳的治療時(shí)機(jī),低體溫同時(shí)也可能會(huì)增加梗死面積,使病情惡化,且目前尚未取得令人信服的研究結(jié)果。

目前,對(duì)于HIBD的治療尚無(wú)任何特效的方法[8]。而NSCs移植能在一定程度上彌補(bǔ)內(nèi)源性NSCs的不足,替代因缺血缺氧而變性、壞死的神經(jīng)細(xì)胞,使神經(jīng)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)和功能得到一定程度的修復(fù)[1,9]。這為中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能重建提供了新的思路,目前的研究也已取得令人鼓舞的結(jié)果。作者利用人臍血單個(gè)核細(xì)胞體外分離培養(yǎng)和定向誘導(dǎo)分化獲得了表達(dá)神經(jīng)細(xì)胞特異性標(biāo)志物巢蛋白、神經(jīng)元特異性烯醇化酶和纖維酸性蛋白的 NSCs[10],解決了傳統(tǒng)移植所用胎腦組織供體不足及免疫排斥的難題。作者的研究[11]還證實(shí)移植后的NSCs可在HIBD新生大鼠大腦室管膜下區(qū)存活、增殖及分化,促進(jìn)組織結(jié)構(gòu)恢復(fù)和細(xì)胞功能重建。新近研究[12]報(bào)道有學(xué)者進(jìn)行重度HIBD后遺癥患兒的人NSCs移植,術(shù)后患兒神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能在短時(shí)間內(nèi)明顯改善,肌力明顯提高,肌張力明顯降低,運(yùn)動(dòng)功能明顯恢復(fù),對(duì)聲光電反應(yīng)靈敏,智力得到較快提高,短期療效肯定。但是單純的NSCs移植在移植后早期難以對(duì)宿主局部的病理改變產(chǎn)生積極影響,并且分化成神經(jīng)元的比例較低,這可能是由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后炎癥反應(yīng)、膠質(zhì)瘢痕等的存在,以及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子或誘導(dǎo)因子不足等使局部微環(huán)境不適合細(xì)胞再生,從而無(wú)法徹底恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能。單純補(bǔ)充N(xiāo)SCs的數(shù)量以及單獨(dú)應(yīng)用神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在治療腦損傷時(shí)均難取得令人滿意的效果[13]。因此選用具有誘導(dǎo)NSCs定向分化為神經(jīng)元和具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子作用的基因作為目的基因,通過(guò)移植基因修飾的NSCs可較大程度地促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。

2 基因工程N(yùn)SCs治療HIBD的研究進(jìn)展

基因工程N(yùn)SCs治療就是通過(guò)基因修飾使NSCs表達(dá)外源性基因,即在體外將編碼神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、促生長(zhǎng)因子、抗凋亡因子等的基因片段導(dǎo)入NSCs中,然后將其移植到受損部位,使其在移植局部有效表達(dá),分泌大量治療性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,激活內(nèi)源性NSCs,促進(jìn)其遷移、增殖和分化,以防止神經(jīng)元死亡并促進(jìn)神經(jīng)再生與功能恢復(fù)的一種治療方法。Anton等[14]最早將基因工程N(yùn)SCs應(yīng)用于帕金森癥大鼠的治療,通過(guò)移植轉(zhuǎn)染酪氨酸羥化酶基因的NSCs,使半數(shù)以上動(dòng)物癥狀得到緩解。Gu等[15]使用NT-3基因修飾NSCs移植治療帕金森大鼠模型也得到了相似結(jié)果。

基因工程N(yùn)SCs在HIBD的治療研究中也取得了很大的進(jìn)展。An等[16]將缺氧誘導(dǎo)的VEGF和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合移植治療HIBD時(shí)發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療組表達(dá)更多的 VEGF,抑制了細(xì)胞的凋亡。Chen等[17]將膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)基因修飾的NSCs(NSCs/GDNF)移植入腦缺血大鼠模型,大鼠神經(jīng)損傷癥狀得到了有效控制,與單純NSCs移植組相比,病灶區(qū)域 NSCs數(shù)量明顯增加,而Caspase-3陽(yáng)性細(xì)胞和TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量則大大減少,表明GDNF的表達(dá)有利于減少宿主神經(jīng)細(xì)胞的凋亡。作者的研究團(tuán)隊(duì)[18-19]將胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulinlike growth factor 1,IGF-1)基因轉(zhuǎn)入NSCs內(nèi)得以成功表達(dá),并且發(fā)現(xiàn) NSCs-IGF-1移植后,細(xì)胞可在HIBD大鼠腦內(nèi)存活、增殖與分化,免疫組化法及神經(jīng)行為學(xué)檢測(cè)均證實(shí)了NSCs-IGF-1移植組治療效果優(yōu)于單獨(dú)NSCs移植。

下面分別從5個(gè)方面對(duì)基因工程N(yùn)SCs治療HIBD進(jìn)行概述。

2.1 NSCs作為載體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì) 成纖維細(xì)胞和雪旺細(xì)胞經(jīng)常作為基因治療的載體細(xì)胞,用于周?chē)窠?jīng)損傷性疾病的移植治療,但對(duì)諸如HIBD等中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷性疾病的基因治療,它們有明顯的缺點(diǎn):它們是非神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)源細(xì)胞,移植入腦后不能與宿主神經(jīng)系統(tǒng)整合并形成突觸連接,因而不能長(zhǎng)期存活及穩(wěn)定表達(dá)外源性基因。NSCs作為載體細(xì)胞則有其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì):首先NSCs可在體外大量擴(kuò)增,轉(zhuǎn)染后仍具有自我更新及多向分化的潛能,移植后可以在腦內(nèi)遷移至損傷區(qū)并存活、增殖和分化,是理想的移植供體細(xì)胞;其次,易于外源基因的轉(zhuǎn)染和表達(dá),同時(shí)自身也能分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。因此NSCs是HIBD基因治療首選的載體細(xì)胞,通過(guò)移植基因修飾的NSCs,可同時(shí)達(dá)到細(xì)胞替代和基因治療的雙重功效。

2.2 目的基因的選擇 基因工程N(yùn)SCs治療HIBD的目的不僅要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞替代,還期望通過(guò)外源基因的表達(dá)改善移植局部微環(huán)境,促進(jìn)內(nèi)外源性NSCs的增殖和分化,而且主要向神經(jīng)元方向分化等,因此目的基因的選擇直接影響移植治療效果。

神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是一類(lèi)由神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的能對(duì)中樞和外周神經(jīng)發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)作用的特殊蛋白質(zhì)分子。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子參與構(gòu)成局部微環(huán)境,促進(jìn)中樞和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的存活及其突觸生長(zhǎng),對(duì)NSCs和祖細(xì)胞的增殖、分化也起一定的作用,還可在神經(jīng)修復(fù)中發(fā)揮作用,如支持受損中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的存活,刺激軸突的再生等。因此通常選用具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子作用的基因作為目的基因。目前已發(fā)現(xiàn)的具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用的因子有三十余種,其中研究較多的有神經(jīng)生長(zhǎng)因子、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、GDNF、睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子、IGF-1、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)蛋白-3,神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)蛋白-4/5等。另外,作者研究團(tuán)隊(duì)的研究[20-21]還表明:Foxg1基因是 NSCs增殖分化關(guān)鍵調(diào)控因子,可促進(jìn)NSCs向神經(jīng)元方向分化;神經(jīng)元素1參與了體外誘導(dǎo)人臍血干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化的過(guò)程。這些基因都可選作HIBD治療的目的基因。

2.3 轉(zhuǎn)染方法 細(xì)胞轉(zhuǎn)染是將目的基因?qū)氚屑?xì)胞,是基因治療的核心技術(shù),成功的關(guān)鍵在于選擇高效、低毒的轉(zhuǎn)染方法,將目的基因特異地導(dǎo)入細(xì)胞中,使目的基因安全、忠實(shí)、長(zhǎng)效地表達(dá)?;蜣D(zhuǎn)染的基本方法可分為3類(lèi):化學(xué)法、物理法和生物法。

化學(xué)法主要包括二乙氨乙基-葡聚糖(DEAE-葡聚糖)轉(zhuǎn)染法、磷酸鈣共沉淀法、脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)染法。前兩種方法均是使外源基因附著在靶細(xì)胞表面,然后靶細(xì)胞通過(guò)內(nèi)吞作用將外源基因攝入。DEAE-葡聚糖法重復(fù)性好,DNA用量少,操作簡(jiǎn)單,但轉(zhuǎn)染成功率較低;磷酸鈣共沉淀法適用于對(duì)哺乳動(dòng)物多種細(xì)胞的轉(zhuǎn)染,但DNA用量大,且轉(zhuǎn)染成功率較低。脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)染法是陽(yáng)離子脂質(zhì)體與帶負(fù)電的DNA穩(wěn)定結(jié)合形成包裹DNA的脂質(zhì)雙層復(fù)合物,復(fù)合物與靶細(xì)胞接觸后通過(guò)融合的方式將目的基因傳遞到靶細(xì)胞。該法操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)染成功率高,且脂質(zhì)體免疫原性低,幾乎無(wú)免疫排斥,因此該方法被認(rèn)為是最具有廣泛應(yīng)用前景的細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法。

物理法主要指電穿孔法。電穿孔法是應(yīng)用高壓電擊使細(xì)胞膜上出現(xiàn)許多小微孔,外源DNA通過(guò)小孔進(jìn)入細(xì)胞。電穿孔法重復(fù)性好,轉(zhuǎn)染成功率高,但高壓脈沖會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞大量死亡,比其他方法需要更多的靶細(xì)胞。對(duì)于其他方法不能成功轉(zhuǎn)染的細(xì)胞,電穿孔法仍可使用。

生物法是指病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)染方法。常用的病毒載體包括逆轉(zhuǎn)錄病毒和腺病毒。逆轉(zhuǎn)錄病毒的優(yōu)點(diǎn)是可感染分裂細(xì)胞,免疫原性較低,但其宿主細(xì)胞范圍窄,感染效率低,載體容量小,最大不能超過(guò)10 kb。腺病毒具有容量大(最大可達(dá)36 kb),可感染分裂和非分裂細(xì)胞等優(yōu)點(diǎn)。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法可感染各時(shí)期細(xì)胞,表達(dá)穩(wěn)定,因此是目前進(jìn)行基因治療研究最常用的轉(zhuǎn)染方法之一。但是病毒載體免疫原性相對(duì)較高,會(huì)造成靶細(xì)胞損傷,從而影響目的基因的表達(dá),同時(shí)安全性問(wèn)題也是值得考慮的。

2.4 移植途徑的選擇 目前NSCs移植治療HIBD的途徑主要包括腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移植、血液內(nèi)移植和腦脊液內(nèi)移植。

由于HIBD后7 d以?xún)?nèi),損傷中心炎癥反應(yīng)劇烈,不利于移植細(xì)胞的生存,因此常選損傷邊緣進(jìn)行NSCs移植,而具體移植部位的選擇直接影響移植效果。有研究[22]發(fā)現(xiàn),將從人胚胎腦組織分離的NSCs移植入發(fā)育中的大鼠腦內(nèi),其分化細(xì)胞是部位特異性的:如移植入紋狀體,NSCs在腦內(nèi)能夠廣泛遷移;移植入海馬,移植細(xì)胞則分布在海馬及與白質(zhì)相連的區(qū)域,在海馬CA區(qū)分化為錐體細(xì)胞,在齒狀回分化為神經(jīng)元;移植入室管膜下區(qū),細(xì)胞遷移至嗅球分化為顆粒細(xì)胞,這說(shuō)明選擇合適的移植部位對(duì)移植的NSCs功能的發(fā)揮非常重要。

腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移植:定位準(zhǔn)確,移植細(xì)胞可直接進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)內(nèi),不受血液及其他體內(nèi)環(huán)境的影響。但這種方法又會(huì)造成新的腦損傷,移植細(xì)胞數(shù)量不能太大,另外作為細(xì)胞載體的液體也有造成腦水腫的危險(xiǎn)[23]。對(duì)于HIBD,由于損傷廣泛分布在兩側(cè)腦半球,并不局限在某一特定位置,而腦內(nèi)多點(diǎn)移植創(chuàng)傷過(guò)大,很難實(shí)施,因此移植效果難免會(huì)受到影響。

血液內(nèi)移植:包括動(dòng)脈內(nèi)移植和靜脈內(nèi)移植。靜脈內(nèi)移植操作簡(jiǎn)單,對(duì)機(jī)體創(chuàng)傷小,傳送細(xì)胞量大,并發(fā)癥少,但移植效果受血液內(nèi)成分及體內(nèi)代謝等因素的影響較大。動(dòng)脈內(nèi)移植直接將移植細(xì)胞輸送到腦部,減少了細(xì)胞在體內(nèi)的損失,但對(duì)機(jī)體的創(chuàng)傷相對(duì)較大,操作相對(duì)復(fù)雜,所以應(yīng)用遠(yuǎn)沒(méi)有靜脈內(nèi)移植廣泛。Pendharkar等[24]發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈內(nèi)移植的效果明顯優(yōu)于靜脈內(nèi)移植,若要二者達(dá)到相同的效果,靜脈內(nèi)移植的細(xì)胞數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于動(dòng)脈內(nèi)移植。Willing等[25]則發(fā)現(xiàn)靜脈內(nèi)移植在長(zhǎng)期效果上要明顯優(yōu)于腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移植。同時(shí)血液內(nèi)移植治療HIBD不得不考慮血腦屏障的影響。移植的NSCs能否順利通過(guò)血腦屏障直接影響移植的效果。實(shí)驗(yàn)還表明在HIBD時(shí)移植細(xì)胞可以順利通過(guò)血腦屏障,這可能與下列因素有關(guān):①缺氧直接導(dǎo)致毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,膜流動(dòng)性降低,通透性增高,同時(shí)細(xì)胞間緊密連接增寬開(kāi)放。②缺氧缺血導(dǎo)致血液及組織中氧自由基增多,生物膜受到氧自由基作用可產(chǎn)生大量脂質(zhì)過(guò)氧化物,導(dǎo)致膜流動(dòng)性降低及膜的通透性增高。③缺氧引起血漿內(nèi)皮素含量增高,從而導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷,血管內(nèi)膜的屏障作用降低,通透性增加。

腦脊液內(nèi)移植:常見(jiàn)的有腰穿蛛網(wǎng)膜下腔移植和腦室內(nèi)移植。腰穿蛛網(wǎng)膜下腔移植相對(duì)于腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移植來(lái)說(shuō),創(chuàng)傷小,操作簡(jiǎn)單,是干細(xì)胞移植治療脊髓損傷時(shí)最常選擇的方法。但對(duì)于HIBD,腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移植更常用。選用腦室內(nèi)移植主要是基于如下原因:①缺氧缺血時(shí),外源性NSCs可在激活的內(nèi)源性NSCs的引導(dǎo)下從腦室向損傷區(qū)域遷移[26]。②新生兒HIBD往往表現(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)多處損傷,而不局限于某一特定區(qū)域。腦內(nèi)多部位移植損傷大,操作復(fù)雜,很難實(shí)現(xiàn)。而腦室內(nèi)移植,只需一次性將NSCs進(jìn)行移植,借助細(xì)胞遷移來(lái)完成對(duì)損傷區(qū)域的修復(fù)。③HIBD損傷局部呈現(xiàn)明顯的炎癥反應(yīng),毒性神經(jīng)遞質(zhì)、氧自由基等不利于移植細(xì)胞的存活,而腦室內(nèi)移植避免了局部不良微環(huán)境的影響,從而避免移植細(xì)胞被清除[27]。

2.5 移植時(shí)間的選擇 HIBD后何時(shí)進(jìn)行細(xì)胞移植才能達(dá)到最佳的治療效果,目前尚無(wú)定論。理論上講越早越好,但研究結(jié)果卻否定了這個(gè)推測(cè)。對(duì)缺血損傷動(dòng)物模型不同時(shí)間點(diǎn)移植效果的觀察[28]發(fā)現(xiàn):缺血后1周移植,NSCs存活率及神經(jīng)元分化效率較缺血后立即移植要高,原因是HIBD急性期腦組織缺血、壞死,釋放的興奮性毒性神經(jīng)遞質(zhì)、自由基和促炎癥介質(zhì)會(huì)嚴(yán)重威脅到移植物的存活,但后期腦內(nèi)堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子上調(diào),可能更有利于移植物存活、增殖。有人[12]在缺血后3 d進(jìn)行移植取得了良好的效果,原因可能是此時(shí)損傷引起的毒性化學(xué)物質(zhì)釋放開(kāi)始減少,而細(xì)胞的分裂增殖在此時(shí)則達(dá)到高峰。另有研究[25]顯示HIBD后1周內(nèi)源性膠質(zhì)瘢痕開(kāi)始形成,阻礙神經(jīng)突起發(fā)育,不利于細(xì)胞移植后腦結(jié)構(gòu)及功能重建。不同的研究目的移植所選的時(shí)間不同。為了單純研究供體細(xì)胞的神經(jīng)重建功能,多把移植時(shí)間放在損傷1周以后,以排除神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的作用。對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子起主要作用的供體細(xì)胞如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,一般在損傷后3 d內(nèi)移植,以最大限度發(fā)揮治療作用。由此推測(cè)對(duì)于攜帶有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子基因的NSCs的移植也應(yīng)在3 d以?xún)?nèi)。

3 問(wèn)題及展望

目前,使用基因工程N(yùn)SCs對(duì)HIBD的治療研究已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展,但在臨床應(yīng)用前還存在許多問(wèn)題:①安全性問(wèn)題。由于胚胎來(lái)源的NSCs的未分化狀態(tài)及強(qiáng)大的分裂增殖能力以及同種異體使用,使得移植后有致瘤和發(fā)生異體排斥的危險(xiǎn),可以通過(guò)選擇免疫原性低的臍血或反復(fù)傳代至最佳狀態(tài)降低其免疫原性或過(guò)度增殖能力來(lái)解決。②有效性及效果差異問(wèn)題。由于物種及個(gè)體差異,治療方法對(duì)動(dòng)物有效,但對(duì)人能否發(fā)揮同樣的作用還需進(jìn)一步研究,尤其是多基因修飾的NSCs移植尚需大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。③對(duì)移植后細(xì)胞的增殖、遷移、分化方向及功能發(fā)揮尚缺乏有效的調(diào)控措施。

未來(lái)的研究除了要解決以上問(wèn)題之外,還需要對(duì)以下幾個(gè)方面加以考慮:①進(jìn)一步研究NSCs的生物學(xué)特性,優(yōu)化體外培養(yǎng)條件,為臨床應(yīng)用提供充裕的細(xì)胞準(zhǔn)備。②進(jìn)一步研究移植后細(xì)胞在宿主體內(nèi)存活、分化的調(diào)控機(jī)制。③由于神經(jīng)系統(tǒng)重建及功能恢復(fù)所需時(shí)間較長(zhǎng),故移植遠(yuǎn)期效果尚需觀察。④研究同時(shí)進(jìn)行多基因、多部位移植的可能性,尋求更好的移植治療方案。

盡管基因工程N(yùn)SCs治療HIBD尚存在諸多問(wèn)題,但是這種治療方法已經(jīng)顯示出其他方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),即可同時(shí)達(dá)到細(xì)胞替代和基因治療的雙重功效。相信今后分子生物學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)等各門(mén)學(xué)科的發(fā)展必將推動(dòng)這種治療方法的發(fā)展和完善。

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