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Nature重磅!干细胞疗法有望治疗帕金森病

发布时间:2019-06-28

帕金森病是一种难治的神经退行性疾病。面对这种顽疾,人们几乎束手无策。当下获批的疗法,更多也只是“治标不治本”——只能改善症状,无法逆转病情。

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本研究的负责人高桥淳教授


        这一令人无奈的现状有望在不远的将来得到彻底变革。来自日本京都大学(Kyoto University)的高桥淳教授团队开发了一种干细胞疗法,并在为期2年的实验里显著改善了帕金森病症状。这项研究也于今日在线发表在了重磅学术期刊《自然》上。


        先来说说帕金森病。人们发现,罹患这种疾病的患者,大脑内产生多巴胺的神经细胞会出现大量死亡,引起症状。事实上,一些研究表明,当患者首次出现症状时,他们脑中的多巴胺能神经元(DA neuron,下称DA神经元)已经有一半以上丧失了功能。因此,许多现有的治疗手段是为患者补充多巴胺,试图恢复脑中正常的多巴胺水平。


        近年来,一些研究人员开始考虑其他的创新治疗方案。其中,细胞移植吸引了不少科学家的关注。几项研究发现,将胚胎细胞中的DA神经元移植到患者的脑部,可以减轻帕金森病的症状。然而,胚胎组织的使用一直充满着争议。所以研究人员们也想利用其它的手段,在避免伦理问题产生的同时,对帕金森病患者进行治疗。

                        

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干细胞疗法脱胎于一项诺贝尔奖

        干细胞技术的兴起让这一切成为可能。2012年,诺贝尔生理学或医学奖将荣誉颁发给了山中伸弥博士和John Bertrand Gurdon博士这两名在诱导全能干细胞(iPS)领域做出杰出贡献的科学家,这个里程碑式的事件也标志着干细胞疗法时代的全面到来——从皮肤或者血液中分离到的细胞,经过简单的诱导,可以产生全能干细胞,而这些细胞能被进一步分化为具有特定功能的细胞,用于细胞疗法。这样一来,伦理问题就得到了完美的回避。

                                                               

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本研究的第一作者菊地哲广博士

        这正是高桥淳教授团队采取的方法。我们从不同的iPS细胞系中生成了DA神经元有些来自健康捐赠者,有些则是来自帕金森病患者。”该研究的第一作者菊地哲广博士说道。在猴子模型中,研究人员们先用细胞毒素杀死了猴子中脑内的DA神经元,模拟帕金森病的病理,再在这些猴子脑中移植入了诱导出的DA神经元。随后,他们在一项长达两年的实验中,评估这款疗法的安全性与疗效。


        实验的结果令人振奋。尽管这些细胞来自人类,但它们能在猴子的脑中正常发挥中脑DA神经元的作用,运动机能也得到了恢复。在安全性方面,一般对于干细胞疗法的担忧在于,这些细胞是否会诱发肿瘤的生成。在这项实验里,这款疗法没有在脑中诱发任何肿瘤,也没有引起任何严重的免疫反应。这些积极结果也表明了它的潜力。

        

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        我们的研究发现,从iPS细胞中获取的DA神经元,和从胚胎中脑里获取的DA神经元一样好。由于前者更容易获得,我们可以对这些细胞进行标准化的改造,将最好的细胞用于治疗。” 高桥淳教授说道。


        除了带来潜在的疗法外,这项研究还做出了一个新发现——先前,大家都假定说细胞疗法的效果,仅仅取决于有多少移植的细胞能够存活。而菊地哲广博士发现,细胞的质量才是关键。“每一只动物都从不同的来源获得了诱导出的细胞。我们发现细胞质量越高,对DA神经元的存活影响就越大。”他说道。


        为了理解背后的原因,研究人员们又在这些诱导出的细胞中进行了基因表达水平的分析,寻找标志着“高质量”的基因。这些分析成功找到了11个足以做出区分的基因。换句话说,在诱导出的DA神经元里,如果这些基因表达量较高,这些细胞的质量也就越高,由这些细胞带来的效果也有望更出色。这对将来的潜在疗法有着重要的指导意义。

                

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                                   在猴子体内取得了令人满意的成果,这款疗法离人类试验也许已经不远了

        研究人员希望这项基于iPS的疗法能在明年末招募患者,开启临床试验。如果这项临床进展顺利,我们有望在不远的将来见证帕金森病细胞疗法的问世!