本帖最后由 木易小小 于 2019-4-6 12:32 编辑
《干细胞移植技术治疗ALS的临床研究进展》
写在前面，文章为Christian原创，我对他表示由衷的感谢，感谢他不辞辛苦的整理，条理分明，内容详实可靠。
Christian原创科普：干细胞移植技术治疗ALS的临床研究进展
一、ALS
肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种进行性的退行性神经病变：大脑和脊髓中的运动神经元由于某种尚不十分清楚的(主要)有害因素遭到破坏并逐渐死亡，使之不能再支配肌肉进行自主运动，因此患者逐渐丧失运动能力，包括由肌肉驱动的语言、吞咽和呼吸能力。
由于ALS是进行性的，也就是说病情是不断发展的，因此治疗ALS的效果有3种：彻底治愈、停止发展和减慢发展。
1. 想要彻底治愈ALS患者，需要2个条件：终止有害因素对运动神经元的毒害作用，同时，用新生的运动神经元替换掉已经死亡的运动神经元来支配肌肉运动。不幸的是，目前ALS的发病原因和致病机理尚不十分清楚——连有害因素都不知道，也就无法开发出相应的解毒办法；同时，运动神经元的体内再生目前也不可行……因此，目前理论上不可能有彻底治愈ALS的手段。事实上也是如此。
2. 也正是因为导致运动神经元死亡的主要有害因素尚不清楚，让ALS停止发展目前也尚不可行。
3. 减慢ALS病情的发展目前是可能的，利鲁唑和依达拉奉的作用即是如此。具体怎样做到？目前主要是“中和”掉ALS患者运动神经元所受到(次要)的毒害作用，以及对之主动提供营养和保护。
那么，ALS患者的运动神经元表观上都出了哪些问题？这要分运动神经元本身出现的问题和运动神经元外周出现的问题2大类。前者包括：活性氧自由基胁迫(依达拉奉的作用就是清除这些自由基)、线粒体功能和RNA加工出错、蛋白错误聚集以及轴突运输和神经肌肉接点等处出现的问题。后者包括：活性谷氨酸积累产生的毒害作用(利鲁唑的作用就是抑制活性谷氨酸……另外，少吃味精！)和炎症反应等。药物和细胞制剂就通过解决这些问题来减慢ALS病情的发展。当然，减慢病情发展也有程度上的差异，我们后面会讲到。
二、干细胞
本文题目里的第二个关键词，就是干细胞。这里，“干”字读4声，树干的干；不读1声，不是干燥的细胞。干细胞是未分化的，但能够自我更新、高度扩增和具有分化潜力的一类细胞。干细胞就像树干，能够分化发育成枝、叶、花和果实等不同植物器官。
1. 干细胞根据分化潜能可以分为全能干细胞、亚全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞4类。取自受精后5天内的受精卵的细胞为全能干细胞，可以分化为人体全部220多种细胞类型，甚至能发育成一个完整的生命个体。取自受精后5天到5个月的胚胎的细胞为亚全能干细胞，可以分化为人体全部的细胞类型，但不再能发育成一个完整的个体。多能干细胞能分化成多种细胞类型，而专能干细胞只能分化成一种细胞类型。
2. 干细胞根据发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。前者来源于胚胎，往往具有更强的增殖和分化能力；直接使用具有成瘤性，能形成畸胎瘤，诱导分化后则不会；使用时带有一定的伦理压力。后者顾名思义来源于成人身体，无成瘤性，使用时无伦理问题。
3. 干细胞根据供体来源可以分为自体干细胞和异体干细胞。前者来自自己，使用时不用担心免疫排斥的问题，但是可能依然带有相同的遗传缺陷。后者来自别人，使用时可能发生免疫排斥，但是可能纠正患者自身携带的遗传缺陷。
4. 骨髓干细胞、脂肪干细胞、脐带血干细胞和胎盘干细胞都是指干细胞的组织来源。脐带血干细胞和胎盘干细胞又被称为围产期干细胞，属于成体干细胞，主要成分是间充质干细胞，还包括造血干细胞等，增殖和分化潜能介于胚胎干细胞和其他成体干细胞之间。
5. 神经干细胞来源于中枢神经系统组织。神经干细胞来源于中枢神经系统组织。神经干细胞来源于中枢神经系统组织。重要的事说三遍。它可以来自胚胎、胎儿或成人，具有分化成所有种类神经细胞的潜能、包括神经胶质细胞和神经元等，具有多能分化、归巢(自行去它该去的地方)、神经营养、神经保护和免疫调节等特性。将由其他类型的干细胞(例如骨髓干细胞或脂肪干细胞)分化而来的神经祖细胞或前体细胞称为神经干细胞的行为都是耍流氓。
6. 诱导性多能干细胞是在体细胞中人工启动若干基因行使功能，使体细胞的分化发育重新编程而获得的具有类似胚胎干细胞分子特性、增殖能力和分化潜能的一类多能干细胞。目前诱导性多能干细胞尚未直接在ALS治疗中获得应用，因此在此不再赘述。但是如果有公司告诉你可以为你量身定制诱导性多能干细胞的话，那基本上是在忽悠你，因为这个过程目前将耗时半年以上、耗资百万元级，并且对技术操作和实验设施都有非常高的要求。
最后，既然是讲研究进展，就具有一定的时效性。本文于2019年4月4日收笔。考虑到本文对该领域进行了系统的回顾和综述，加上临床试验耗时较长，本文在今后相当长的时间内将仍具有一定的参考价值。
三、干细胞移植治疗ALS的总体情况
2007年至2018年间，全球共进行了86项针对治疗ALS的临床研究。这些研究或最终完成，或中途终止，但最终只有一个药物获得了FDA的批准，即2017年5月获准应用于ALS治疗的依达拉奉。目前，应用干细胞移植技术治疗ALS的临床研究方兴未艾，其研究主力是国外的生物技术公司、大专院校和医院。首先，我们看一下国外在这个领域的总体情况。
1. 以干细胞技术为主营业务的生物技术公司唱主角。这也是因为医院一般不具有干细胞培养和分化技术和设施。下面就将以这些生物技术公司为线索逐一介绍其临床研究进展。
2. 医院方面积极配合，尤其是那些大医院、好医院，更是充当探索干细胞移植技术治疗ALS的排头兵。例如，配合美国头脑风暴细胞疗法公司进行临床试验的医院就包括大名鼎鼎的哈佛大学附属麻省总医院和梅奥医学中心等，配合美国神经干细胞公司进行临床试验的医院也包括麻省总医院，及埃默里ALS中心和埃默里大学医院等。再例如，以色列在ALS研究方面处于全球领先地位的Hadassah医院就积极承担了两家生物技术公司的干细胞疗法临床试验。
在应用干细胞治疗ALS的过程中，干细胞制剂的移植技术和给药途径，以及术后观察和疗效评估，都是至关重要的步骤。一般来说，生物技术公司自身无法完成这些步骤，必须仰仗正规医院，尤其是那些在ALS研究、诊断和护理方面有着丰富经验的专业医院。
3. 自2007年起，美国FDA要求细胞疗法同新药一样要进行登记和审批，因此严格规范了干细胞治疗ALS的开发和试验流程，极大程度上提高了临床试验的合理性和安全性。每个临床试验都必须有大量在动物模型上进行的临床前研究做支撑，同时，所有这些试验的申请和结果都对监管部门和公众公开。而且，用于治疗ALS的细胞疗法和制剂属于孤儿药，其开发过程受美国政府的鼓励和支持，其申请、审批和上市都享受特殊的优惠政策和绿色通道。
反观我国，2015年国家出台了干细胞管理办法，只允许干细胞用于基础研究，禁止用于临床实践。因此，目前国内的干细胞治疗仍属于黑色地带，任何临床应用还都属于违法行为。特别是2016年的魏则西事件后……(此处删去一万字)。而且，国家对干细胞生产企业的规范也只是自律性的。但与此同时，应用干细胞进行临床治疗在我国目前实际上却处于一种泛滥的状态，大都缺乏临床前和临床试验的支撑和保障，干细胞制剂的生产企业也是鱼龙混杂、良莠不齐……(此处删去一万字)。
无论是考察国外干细胞临床试验的情况，还是今后考察国内干细胞临床治疗的方案，应该着重关注以下几个要点：
1. 干细胞的来源。是骨髓、脂肪、胎盘、脐带血间充质干细胞？还是真正的神经干细胞？
2. 干细胞经诱导分化成的细胞的特性。(或者直接移植干细胞本身？)
3. 适合进行该干细胞疗法的ALS患者所应满足的条件。就像依达拉奉一样，只有年龄在20-75岁之间、发病不超过2年、肺功能在80%以上和病情指数在24分以上的可能或确定ALS患者才适合使用，任何一个治疗ALS的干细胞疗法都有一个患者范畴。例如，美国头脑风暴细胞疗法公司进行的3期临床试验就只针对病情快速发展的ALS患者。
4. 给药途径。是静脉滴注、肌肉注射、腰椎穿刺还是特定部位的介入治疗？
5. 疗效的生理检测。通常由专业医院实施，包括ALS病情指数、肺功能、肌力、肌肉形态等定量指标。不能只是术后简单询问患者的主观感受草草了事。
修订的ALS功能评分量表(ALSFRS-R)是评估ALS患者病情的一个问卷，其分项得分的总和可相对定量地反映患者当时的病情。直观和简单起见，在本文中以“ALS病情指数”一词代替。它包含4大项、12小项；每小项功能完好得分为4，没有功能得分为0；而ALS病情指数就是这12小项得分的总和，最高48分，最低0分。
A. 延髓功能：语言，流涎，吞咽； B. 呼吸功能：呼吸困难，端坐呼吸，呼吸支持； C. 粗大运动：床上翻身和调整被褥，行走，上楼梯； D. 精细运动：写字，餐具使用，穿衣和洗漱。 统计结果显示，患者ALS病情指数平均每月下降1.1，平均每年下降13.32。
6. 疗效的分子检测。通常由生物技术公司实施。例如，如果该干细胞疗法可以营养运动神经元，那么需要给出各种神经营养因子增加的定量数据；如果该干细胞疗法具有免疫调节的功效，那么需要给出各种免疫分子标志物增加的定量数据。
7. 随访。临床试验阶段的随访可能长达9年之久，而且一直跟踪进行分子检测和生理检测。
四、美国头脑风暴细胞疗法公司(Brainstorm Cell Therapeutics；www. brainstorm-cell.com)
——三期临床试验(进行中)的总述。简单讲，头脑风暴公司细胞制剂NurOwn的三期临床试验是从ALS患者自体的骨髓中分离出间充质干细胞并诱导其分化成分泌神经营养因子的间充质干细胞，然后将其通过腰椎穿刺注射进入患者的脑脊液中，利用其分泌的神经营养因子保护尚存活的运动神经元，从而减慢ALS病情的发展。
——三期临床试验的应试患者条件。NurOwn的三期临床试验从2017年8月开始，计划于2020年7月结束，为随机分组、有安慰剂对照的双盲试验，计划招募200名ALS患者应试，应试患者需满足以下条件：年龄在18-60岁之间、发病不超过2年、肺功能在65%以上、病情指数不低于25分且有肢体肌力下降症状、病情快速发展的ALS患者。
——三期临床试验的方案。应试的ALS候选患者首先经过体检、筛选和随机分组，然后取骨髓进行骨髓间充质干细胞的分离(此时可以冷冻储存)、培养、扩增和诱导分泌神经营养因子，约1个月后开始第1次腰椎穿刺、回输可分泌神经营养因子的间充质干细胞进入脑脊液。总共进行3次移植，每次间隔8周，最后一次移植完成的12周后进行病情指数的疗效评估，同时进行分子检测的疗效评估，检测项目包括神经营养因子、炎症因子和细胞因子等。
——安全性。NurOwn的一期和二期临床试验起始于2010年，在以色列和美国完成，三次试验(1/2、2a和2)分别招募了12、14和48名ALS患者应试。一期和二期临床试验的主要目的是考察该细胞制剂治疗ALS的安全性，同时兼顾其初步疗效。试验结果表明，该细胞制剂对应试患者的不良反应从轻度到中度，基本上可被耐受，总体上是安全的。在2a期临床试验中，细胞移植后的不良反应包括头痛(79%)、发热(57%)、腰痛/腿痛(57%)、呕吐(21%)和颈部僵硬(7%)等，但是这些不良反应是一过性的，最多持续3天。在高剂量组的4名ALS早期患者中，细胞移植后有1人死亡，另有1人自杀(安乐死)；研究者称均与细胞治疗本身无关。
——一期和二期临床试验的疗效。在以色列Hadassah医院进行的NurOwn的1/2期和2a期临床试验为单组、非盲试验。将术后6个月随访的结果和术前比对，腰椎穿刺给药的应试患者的ALS病情指数变化为-1.2到0.6分/月(ALS患者平均每月下降约1.1分)，而肺功能下降减缓5.1%到1.2%/月(以中间值3.2%计算，每月可以延缓发展约1天)。在统计学上，按ALS病情指数和肺功能下降斜率放缓25%以上计算，所有应试者中有87%的患者对该细胞疗法做出了反应。在分子水平上，每个应试患者脑脊液中的神经营养因子含量都有显著的提升。
——有效的细胞移植途径。由于血脑屏障的阻碍，临床前试验和其他课题组的研究结果表明，无论是间充质干细胞还是神经营养因子，通过静脉滴注给药对ALS治疗都基本无效，因此1/2期和2a期临床试验均未使用静脉滴注的细胞移植手段；然而将分泌神经营养因子的间充质干细胞直接移植到神经肌肉接点处的肌肉注射途径也被1/2期和2a期临床试验证实基本无效，而只有腰椎穿刺的移植途径才有明显疗效，因此从3期临床试验开始，细胞移植过程只采用腰椎穿刺的方法。
——使用自体干细胞的缺点。细胞制剂NurOwn从发音上听，是“神经元”的意思；从拼写上看，是“只用自己的”的意思——显然，头脑风暴公司在标榜其来自患者自己的自体间充质干细胞，透露着一种个性化定制的高大上。自体干细胞的最大优势是不引发免疫排斥反应，但是这个优势被腰椎穿刺的给药途径所抵消，因为这种移植方式绕过了血脑屏障，使细胞制剂不与血液接触，在理论上使免疫排斥反应发生的几率归零。自体干细胞依然携带着可能相关的遗传缺陷，制备过程又要额外耗费时日，也势必极大程度地抬高治疗成本，不利于群体治疗。据悉，头脑风暴公司该细胞疗法一个疗程的费用将在30-35万美元。
——作用机理。NurOwn减慢ALS病情发展的核心要素是发挥神经元保护作用的多种神经营养因子，而间充质干细胞是其载体，某种意义上更像递送这些神经营养因子的介质。当然，这些分泌神经营养因子的间充质干细胞同时也是一个生物反应器，在移植后的数个月内依然可以在中枢神经系统中存活并源源不断地制造出新的神经营养因子。在美国进行的NurOwn的2期临床试验结果发现，干细胞移植后患者脑脊液中的小RNA组成也发生了显著变化；这些小RNA通过负向调控其靶标基因的表达参与神经保护和免疫调节等生理过程。多种小RNA和多种神经营养因子一起保护运动神经元不受进一步的伤害，这种多靶点的作用机制使该干细胞制剂有可能优于单一作用机制的小分子药物。
——一期和二期临床试验(进行中)的总述。简单讲，卡迪玛公司是将人类胚胎干细胞通过培养条件诱导分化成为星形胶质细胞，该细胞制剂被命名为AstroRX；然后将其通过腰椎穿刺的移植途径注射进入ALS患者的脑脊液中，利用其吸收过量的活性谷氨酸(类似利鲁唑的作用)、清除活性氧自由基(类似依达拉奉的作用)、降低有害物质含量和分泌多种神经营养因子(类似NurOwn的作用)等功能，保护和营养尚存活的运动神经元，从而减慢ALS病情的发展。
——一期和二期临床试验的计划。AstroRX的1/2a期临床试验从2018年4月开始，2018年4月26日招募到了第一位应试的ALS患者，而试验计划总共招募21名应试患者。应试患者需满足以下条件：年龄在18-70岁之间、发病不超过2年、肺功能在70%以上、病情指数不低于30分、不能过胖或过瘦、可能或确定的早期ALS患者。第一组的5名应试患者于2019年2月24日完成了细胞移植，其试验结果有望在2019年8月底前公布。
该临床试验为非盲试验，主要目的是考察细胞制剂AstroRX治疗ALS的安全性和疗效。试验分为4组，分别为低剂量、中剂量和高剂量的单次移植，和中剂量(带有间隔期)的两次移植。术后将观察不良反应，并将连续11个月调查疗效，检测项目包括ALS病情指数、肺功能、手掌握力、肢体肌力和生活质量问卷等。
——星形胶质细胞制剂AstroRX的特点：
1. 由人类胚胎干细胞诱导分化而来。卡迪玛公司使用的2个临床级的人类胚胎干细胞系分别是来自英国纽卡斯尔大学的NCL14和来自以色列Hadassah医院的HADC100。
2. 移植的是经充分分化的成熟星形胶质细胞，而不是简单粗暴地回输只经过分离、增殖的干细胞产品，或部分分化的干细胞产品；治疗机理清晰，疗效更加稳定，可保证无成瘤性。
3. 非依个人定制的成品细胞制剂，随用随取、时间上不会延误使用；相比较自体干细胞产品成本更加低廉，使治疗更加经济，适合群体治疗。
4. 替换患者中枢神经系统内因ALS而受损进而功能紊乱的星形胶质细胞，恢复健康星形胶质细胞的多功能性，通过多种有益的作用机理营养和保护运动神经元。
——什么是星形胶质细胞？既然AstroRX的性质是高度分化的星形胶质细胞，那么让我们来了解一下星形胶质细胞。人类的神经系统只含有2类细胞：神经元和神经胶质细胞。神经元包括感觉神经元和在ALS中受损伤并逐渐凋亡的运动神经元等。中枢神经系统的神经胶质细胞数量上是神经元的10倍，包括星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和室管膜细胞4种。其中星形胶质细胞是体积最大、数量最多的一种神经胶质细胞，其功能包括：
1. 构成三维支架体系，支持和固定神经元胞体和纤维网络，就像电器包装箱里的泡沫垫。 2. 当神经元发生损伤、衰老而死亡时，可通过增生填补缺损，从而起到修复和再生的作用。 3. 从毛细血管向神经元输送营养物质，合成和分泌多种生物活性分子及神经营养因子，并参与组成和调控血脑屏障，因此可以营养和保护神经元。 4. 排出神经元的代谢产物，吸收神经元释放的谷氨酸和γ-氨基丁酸，消除氨基酸递质对神经元的持续作用，并可维持胞外正常的钾离子浓度，从而调控神经元的化学成分。 5. 星形胶质细胞之间、以及与神经元之间可以形成交流和交互应答，从而调节神经元的活性，影响神经信号的传导，通过相互作用和协调反应参与脑部的信息处理。
——星形胶质细胞与ALS。星形胶质细胞以一种非细胞自主途径参与ALS的致病机理：
1. 无论星形胶质细胞是来自家族性ALS患者，或散发性ALS患者，或ALS患者的诱导性多能干细胞，还是ALS动物模型，都对运动神经元有毒害作用；ALS动物模型的体内实验也证实了这一点。这种情况可能是由于ALS星形胶质细胞分泌出某种有害物质，也可能是由于活性谷氨酸积累造成的，因为研究发现ALS星形胶质细胞的谷氨酸吸收功能也遭到了破坏。 2. 炎症介导的神经损伤被认为是促进ALS病情发展的一个重要因素。星形胶质细胞在参与细胞应激反应时可以释放多种炎症因子，而这些炎症因子可能诱导了运动神经元的凋亡。 3. ALS患者的星形胶质细胞分泌的神经营养因子水平较低，可能因此加速了运动神经元的退化和病情的发展，而这种情况在ALS动物模型中可以被外源的神经营养因子部分逆转。当星形胶质细胞分泌神经营养因子的水平降低时，小鼠能够出现ALS的症状，也说明ALS患者的星形胶质细胞分泌神经营养因子的功能受损可能是导致运动神经元受损的一个因素。
正是因为ALS患者的星形胶质细胞功能失调并开始攻击运动神经元，卡迪玛公司认为将其用外源健康的星形胶质细胞替换掉，将是治疗ALS的一种有效手段。这个假说是AstroRX及其相关试验的理论基础。
——临床前试验。由于AstroRX的临床试验尚未结束，目前尚无试验结果可供讨论，因此在此着些笔墨介绍一下AstroRX的临床前试验。这些试验主要是在ALS动物模型上完成的。
1. 安全性。免疫缺陷型小鼠对细胞移植的临床不良反应和成瘤性更加敏感。将AstroRX通过小脑延髓池注射进入NSG免疫缺陷型小鼠中枢神经系统的脑脊液中，之后持续9个月的观察和检测发现，在临床上没有出现不良反应，脑部和脊髓中也未发生肿瘤或畸胎瘤，和对照相比注射AstroRX的小鼠的体重以及各项血项指标和血液生化指标均没有差异。 2. 持效性。AstroRX可在NSG小鼠的中枢神经系统中存活至少9个月，原位杂交显示其沿神经轴附着在软脑脊膜上。定量PCR未在其他9个器官中检测到AstroRX星形胶质细胞。 3. 体外实验。在体外，AstroRX可以吸收溶液中的谷氨酸，吸收速率与从人脊髓中提取出来的星形胶质细胞相同。浸泡在过氧化氢(双氧水)溶液中的小鼠脊髓运动神经元会因为氧化胁迫而凋亡，而当与AstroRX共同孵育(浸泡)时，运动神经元的凋亡显著降低，说明AstroRX有保护运动神经元免受氧化损伤的作用。将AstroRX与大鼠的神经元共培养可以加速神经元轴突的伸长，说明AstroRX有促进神经元生长的活性。在培养AstroRX的上清液和细胞裂解液中均检测出了神经营养因子；分泌组学研究进一步发现AstroRX可以分泌约40种对运动神经元有益的神经营养因子，及可促进ALS治疗的金属蛋白酶抑制剂。 4. 体内实验。将AstroRX移植到ALS小鼠和大鼠模型的脑脊液中可以显著推迟ALS的发病时间、延长患病动物的寿命并改善其运动机能。
总之，临床前试验证明AstroRX具有人健康星形胶质细胞的功能特性，有望补偿在ALS中受损的星形胶质细胞发挥多重功效来营养和保护运动神经元，延缓ALS病情发展，延长患者的存活时间并提高患者的运动机能和生活质量。目前AstroRX已在美国FDA获得孤儿药资格。
——一期和二期临床试验(已完成)的总述。简单讲，神经干细胞公司的神经干细胞制剂NSI-566(以下简称“566”)是来自一个妊娠八周后人工流产的男性胎儿颈胸段脊髓的人类脊髓干细胞系，经过平板单层附着培养和增殖，在将ALS患者的颈椎/腰椎摘除后通过微量注射进入脊髓前角。临床试验证明细胞制剂566及移植手术技术安全，但不能改变应试患者ALS病情的发展。
——一期临床试验的计划。566的一期临床试验从2009年1月开始，共招募了15名应试ALS患者。应试患者满足以下条件：年龄在18岁以上、肺功能在60%以上、下肢肌力下降、可以下肢瘫痪甚至已经气切、需有看护人陪同、住所距离试验医院较近、可能或确定的ALS患者。一期临床试验为非盲试验，主要目的是考察细胞制剂566(细胞活力>70%)及移植技术的安全性，并采用风险逐渐升级的试验方案。术后观察不良反应，并连续48个月调查疗效，检测项目包括ALS病情指数、肢体肌力、手掌握力、肺功能、电阻抗肌动图、疼痛情况、脑部和脊椎磁共振、尿常规、生活质量问卷、痉挛情况和移植细胞的存活时间等。
——二期临床试验的计划。566的二期临床试验从2013年5月开始，共招募了15名应试ALS患者。应试患者满足以下条件：年龄在18岁以上、发病不超过2年、肺功能在60%以上、有肢体肌力下降/痉挛症状但颈部肌力正常、需有看护人陪同、下肢未瘫痪的早期ALS患者。二期临床试验为非盲试验，主要目的是考察移植细胞制剂566治疗ALS的可行性、安全性、毒性和最大(安全)耐受剂量；566的细胞浓度和细胞数量都有显著增加，移植手术在3家医院开展。二期临床试验全部为颈椎/+腰椎细胞移植，以期改善应试患者的呼吸功能，因为控制呼吸肌的运动神经元处于颈椎部位。术后连续24个月调查疗效，检测项目基本同上。
——一期和二期临床试验的特点：
1. FDA批准进行的第一例细胞制剂应用于ALS治疗的临床试验。 2. 细胞制剂为未分化的(真正的)神经干细胞：人类脊髓干细胞。 3. 应试ALS患者需进行颈椎和/或腰椎摘除手术以暴露脊髓，然后使用自制(非标准化)的金属型架固定装置支持自制(非标准化)的微量注射装置向脊髓的特定部位移植神经干细胞，手术过程对医生的外科技术有很高要求，手术时间长达3至6.5小时。而且颈椎和腰椎移植的固定支撑装置不同，不同医生的手术效果也不相同……可以想象，这种设备特殊、操作复杂的干细胞移植技术今后很难广泛应用，而且对ALS患者也会造成更多的痛苦和不便：多名患者需接受腰椎和颈椎摘除2次手术，术后大多不良反应也都来自手术本身。如果进行设立安慰剂组的双盲随机分组临床试验的话，安慰剂对照组的应试患者即便只注射盐水也需要接受颈椎/腰椎摘除手术，这在医学伦理上讲是极其不人道的。 4.为防止发生免疫排斥反应，应试ALS患者需要在术前和术后使用4种免疫抑制剂：巴利昔单抗、强的松、他克莫司和霉酚酸酯；且后两种将终生服用。长期服用免疫抑制剂带给应试患者诸多不良反应，甚至引发真菌感染和皮肤癌等。
——安全性。在一期临床试验中，12名患者接受了腰椎细胞移植，其中1例术后暂时性脑病变，2例肺栓塞，2例支气管炎/肺炎，1例呼吸困难，1例房颤，1例基底细胞癌，1例尿潴留，1例脑脊液渗漏和1例伤口开裂需要重新手术，其他不良反应包括疼痛和恶心等；15名患者接受了颈椎/+腰椎细胞移植，其中1例术后尿潴留，1例脊柱变形，1例伤口开裂和感染需要重新手术，其他不良反应包括疼痛、恶心、咽喉水肿和腘动脉血栓等。研究者认为细胞制剂566及移植技术是安全的、没有长期副作用，而不良反应可被应试ALS患者耐受。
在二期临床试验中，15名患者共接受了18次颈椎/腰椎细胞移植手术。由于手术操作、手术装置、细胞制剂566及免疫抑制剂等因素，应试患者在术后共发生139次不良反应及4次严重的不良反应，包括1例因脊髓肿胀导致的疼痛、感觉障碍和下肢轻瘫，及1例中枢性疼痛综合症；值得注意的是，这2名患者均接受了最高剂量的细胞移植。研究者认为细胞制剂566、试验剂量及移植技术基本上是安全的。
——持效性。对6名去世的应试ALS患者进行尸检、定量PCR和细胞分型标志物检测发现，术后半年至2.5年后，在全部6名患者体内仍能检测出566来源的活细胞：部分细胞保留了神经干细胞的性质，而另一部分则发育成了神经元，但没有分化成星形胶质细胞或少突胶质细胞。由于566来自一个男性胎儿，因此在女性患者体内还可以通过对细胞的性染色体进行荧光原位杂交来辨别细胞来源。该研究还发现持续的免疫抑制对移植细胞的存活并无作用。
——一期和二期临床试验的疗效。两期临床试验结果显示，手术移植神经干细胞制剂566后，应试患者的ALS病情发展没有变化；也就是说，不会减慢病情发展，也不会加速病情发展。
——其他：
1. 566治疗ALS的二期临床试验已于2016年11月结束，但是神经干细胞公司至今还没有向FDA申请进行三期临床试验。 2. 在ALS大鼠模型上进行的566临床前试验结果显示，在出生后63天时向大鼠颈椎和腰椎移植566，和对照相比可延缓起病10天，且发病后可延长存活时间7天(共158天比141天)。 3. 566还在治疗慢性脊髓损伤和缺血性脑卒中上进行了临床试验。在治疗缺血性脑卒中上进行的临床试验由干细胞公司的苏州分公司负责实施，在陆军总医院(原北京军区总医院)附属八一脑科医院完成。试验于2012年开始，于2018年结束，共招募了18名应试患者。
——一期和二期临床试验(已完成)的总述。简单讲，核心干细胞公司的细胞制剂NEURONATA-R(以下简称“NN”)的一期和二期临床试验是从ALS患者自体的骨髓中提取、分离出间充质干细胞并培养、增殖，但不经进一步诱导分化，然后将其重复两次通过腰椎穿刺的移植手段注射进入患者的脑脊液中。试验结果表明细胞制剂和移植方法对患者安全。术后4-6个月内，应试患者的ALS病情指数下降明显放缓，但是肺功能的下降没有变化。长期监测(>6年)发现细胞移植患者的存活时间和对照相比也没有显著变化。
——一期和二期临床试验的计划。NN的一期临床试验从2011年1月开始，于2011年11月结束，共招募了8名应试ALS患者。应试患者满足以下条件：年龄在25-75岁之间、发病不超过5年、上/下运动神经元都受损伤、肺功能在40%以上(如果使用无创呼吸机则不超过12小时/天)、ALS病情指数在31-46之间、长期服用利鲁唑、可能或确定的ALS患者。一期临床试验为单组、非盲试验，主要目的是考察细胞制剂NN治疗ALS的安全性和疗效，采用两次采集患者骨髓和两次腰椎穿刺移植的试验方案。术后连续12个月调查不良反应和疗效，检测项目包括常规体检(血项、血常规、尿常规、肝功能、肾功能、心电图和X光胸片等)、ALS病情指数和肺功能等。
NN的二期临床试验从2011年11月开始，于2013年8月结束，共招募了64名应试ALS患者，应试患者条件、细胞制备和移植、不良反应及疗效调查等基本同一期。二期临床试验为随机分组、带有平行对照组的单盲试验；出于医学伦理考虑，对照组患者未做腰椎穿刺/脑脊液采集。另外，对应试患者的C9orf72、SOD1、FUS、TARDBP、ANG和OPTN等基因进行了测序和遗传学排查，并对应试患者的长期存活率进行了长达6年多的跟踪、调查和分析。
——安全性。共有7名应试患者完成了一期临床试验，术后共发生一级和二级不良反应36例，以骨骼肌和关节疼痛为主；其中26例与细胞制剂无关，10例与细胞制剂相关，包括头痛、发热和疼痛等。共有64名应试患者完成了二期临床试验的安全性评估。术后6个月内，不良反应的总数在移植组和对照组之间没有显著差异，而移植组的不良反应主要包括流感症状、腰痛和肌肉痛等，移植组患者与细胞制剂相关的不良反应主要包括头痛、发热和疼痛等；移植组共发生3例严重不良反应，少于对照组的6例；移植组共有1名应试患者死亡，少于对照组的3名。研究者认为该试验方案可行、安全，相关不良反应属轻度和暂时性的、可被患者耐受。
——疗效。共有7名应试患者完成了一期临床试验。在细胞移植后的6个月中，7名患者中有5人的ALS病情指数保持稳定、没有下降，另外2人的ALS病情指数甚至略有上升，说明ALS病情停止发展，甚至被稍微逆转；但是7名患者肺功能的下降速度都没有变化。2名患者脑脊液中的多种细胞因子经检测含量发生了变化。注意：NN一期临床试验应试患者的样本数量较小，未设立对照组，且术后未做长期跟踪监测。
共有56名应试患者(对照组25名，移植组31名)完成了二期临床试验。在完成细胞移植6个月后，对照组的ALS病情指数下降6.48，而移植组下降3.10，说明移植NN使应试患者ALS的病情发展在6个月中明显减慢。但是完成细胞移植4个月后，应试患者肺功能的下降速度在两组之间没有显著差异：对照组下降10.75%，移植组下降11.28%。移植组患者脑脊液中的多种细胞因子经检测含量发生了变化，而全部应试患者家族性ALS遗传基因的筛查结果均为阴性。
ALS患者的存活时间在对照组和移植组之间没有显著差异：对照组48±6个月，移植组55±4个月，说明移植NN并没有延长ALS患者的存活时间。研究者认为造成这种结果的原因可能是自体骨髓来源的间充质干细胞能在脑脊液中存活时间的较短，单疗程的细胞移植可能持效性不佳，并建议ALS患者每6个月进行一次细胞移植。然而，54岁以下ALS患者的存活时间，对照组为48±9个月，移植组为65±5个月，p=0.101，有一定差异；而54岁以下ALS患者未气切的存活时间，对照组为25±3个月，移植组为48±6个月，p=0.103，也有一定差异，说明移植NN对延长54岁以下年轻ALS患者的存活时间可能会有一定效果。
——一期和二期临床试验的总结及其他：
1. ALS患者自体来源的骨髓间充质干细胞经分离和增殖后，未经进一步诱导和分化，直接回输到患者自身的脑脊液中。 2. 两次重复采集患者的骨髓，间隔26天；两次重复腰椎穿刺细胞移植，间隔26天。干细胞体外培养28天后，细胞活力>80%，再用患者的脑脊液重悬后，回输到患者的脑脊液中。 3. 较早使用了腰椎穿刺的细胞移植途径：A，相比较直接定位手术植入的细胞移植手段，具有更小的入侵性，可以给ALS患者带来更小的痛苦，并避免加速病情发展；B，可以利用脑脊液的流动性将干细胞制剂向整个中枢神经系统扩散，充分覆盖ALS退行性病变的整个神经轴区域；C，不像静脉滴注的细胞移植手段那样会将干细胞滞留在肺部等器官。 4. NEURONATA-R于2014年7月被韩国食品与药品安全部获准上市，并于2015年2月投放市场；核心干细胞公司称NEURONATA-R是全球第一款治疗ALS的干细胞产品。 5. 在NN的一期和二期临床试验开展以前，除了在ALS动物模型上进行的临床前试验外，还完成了两次先导性临床试验。然而，二期临床试验早已于2013年8月结束，核心干细胞公司至今仍未向FDA申请开展三期临床试验。但是，核心干细胞公司已经开展了异体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS的一期临床试验。据称，异体骨髓间充质干细胞移植可节约治疗的准备时间和细胞制剂的成本，并可避免老年患者自体干细胞退化等问题。
八、非生物技术公司驱动的干细胞移植治疗ALS的临床研究
I. 意大利诺瓦拉ALS中心和都灵玛格丽塔儿童医院：自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS
10名应试ALS患者(20-65岁、四肢起病、发病不超过3年、满足ALS病情指数要求、肺功能在50%以上、轻度到中度瘫痪、可能或确定的散发性ALS患者)参加了自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS的一期临床试验。从ALS患者自体的骨髓中提取、分离出间充质干细胞并培养、增殖，但不经进一步诱导分化，然后将其通过外科显微注射的途径移植进入患者胸椎的前角。试验结果表明细胞制剂和移植方法对患者安全。
由于这些应试患者都曾在该试验医院就诊，因此可以提供术前9个月的病情发展数据，为统计术后疗效提供了极大便利。术后连续24个月的监测结果显示，应试患者的ALS病情指数和肺功能的下降速度都没有发生任何变化。研究者认为，疗效不佳可能是因为选择了对ALS致病并不十分重要的胸椎进行细胞移植。尽管术后死亡的患者在生前都签署了意愿书，但是患者家属仍然拒绝尸检，因此无法检测自体骨髓间充质干细胞在患者脊髓内的存活情况。
II. 意大利诺瓦拉ALS中心和都灵玛格丽塔儿童医院：自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS
试验方案基本同上的另一项一期临床试验，旨在验证细胞移植的长期安全性和疗效。19名应试ALS患者中，9名于2001年11月接受了细胞移植，另外10名于2003年9月接受了细胞移植；术后每隔3个月检测患者的不良反应和疗效，连续进行9年，直至患者死亡。调查结果表明，细胞制剂和移植方法对应试患者非常安全，但是不能减慢ALS病情的发展。
III. 意大利诺瓦拉ALS中心和特尔尼圣玛丽医院：神经干细胞移植治疗ALS
6名应试ALS患者(20-75岁、下肢瘫痪、术前6个月内病情持续发展、血氧在90%以上且无睡眠呼吸暂停或不足、肺功能在60%以上、如果使用无创呼吸机则不超过6小时/天、可能或确定的散发性ALS患者)参加了神经干细胞移植治疗ALS的一期临床试验。人类神经干细胞常规性采集自妊娠至少八周后自然流产的宫内死胎的前脑；该临床试验中使用的2个人类神经干细胞系分别来自妊娠后15周和16周的自然流产死胎，在试验中随机使用。
神经干细胞经培养和增殖后，未经进一步诱导和分化，使用与美国神经干细胞公司相同的外科技术(包括手术操作方法、立体型架固定/微量注射装置和免疫抑制方案等)移植进入应试患者腰椎的脊髓前角。术后连续18个月的不良反应和疗效监测显示，该神经干细胞制剂及移植技术安全，但是不能减慢应试患者ALS病情(ALS病情指数和肺功能)的发展，尽管3名患者反映了短暂而轻微的行走功能(1-3个月，1分)和胫前肌肌力(7个月，1分)的改善。
IV. 捷克查尔斯大学第二医学院：自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS
26名应试ALS患者(18-65岁、预期存活时间超过2年、满足ALS病情要求、肺功能在70%以上、确定的散发性ALS患者)参加了自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS的一期和二期临床试验。从ALS患者自体的骨髓中提取、分离出间充质干细胞并培养、增殖，但不经进一步诱导分化，然后将其通过腰椎穿刺的移植途径(单次)注射进入患者的脑脊液中。试验结果表明，细胞制剂和移植方法对患者安全，30%患者感觉到轻度至中度的头痛只与腰椎穿刺相关。
对应试患者的ALS病情发展进行了6个月的术前监测和18个月的术后跟踪。对ALS病情指数的监测结果发现，应试患者的病情发展在术后3到6个月内明显减慢，但在术后9到12个月内与预测的下降速度没有显著差异。也就是说，从ALS病情指数的变化来看，该干细胞移植在术后短时间内有暂时的减慢病情发展的效果，但从长时间来看没有减慢病情发展的效果。研究者的另一项实验结果显示，骨髓来源的间充质干细胞在脑脊液及中枢神经系统中的存活时间不超过2周；进而研究者认为多次细胞移植可能延长该项技术减慢ALS病情发展的时间。对监测结果进行进一步的分析发现，该干细胞移植对病情快速发展的患者在术后12个月内都有显著减慢病情发展的效果，但对病情缓慢、稳定发展的患者则没有任何效果。
对肺功能的监测结果发现，术前和术后肺功能的下降速度没有发生任何变化。研究者认为肺功能的检测结果更客观、准确，因为ALS病情指数测定准确与否和被测患者当时的精神状态有很大关系，并受测试医生主观认定的影响。
V. 美国梅奥医学中心：自体脂肪间充质干细胞移植治疗ALS
27名应试ALS患者(年龄在18岁以上、肌力下降在1年以上/2年以内、肺功能在65%以上、不使用呼吸机、确定的ALS患者)参加了自体脂肪间充质干细胞移植治疗ALS的一期临床试验。从ALS患者自体腹部的脂肪组织中提取、分离出间充质干细胞并经过8周以上的培养、增殖，但不经进一步诱导分化，然后将其通过腰椎穿刺的移植途径注射进入患者的脑脊液中。
术后连续24个月的不良反应和疗效监测显示，细胞制剂和移植方法对患者安全：以腰疼和腿痛为主的不良反应只发生在最高剂量组的应试患者身上，磁共振结果显示没有肿瘤发生。但是，自体脂肪间充质干细胞移植不能减慢应试患者ALS病情(指数)的发展，尽管半数应试患者报告了短暂(不超过2个月)而轻微的肌力和肌肉功能提高等症状改善。
该一期临床试验起始于2012年6月，其后继的二期临床试验起始于2017年10月，计划招募60名ALS应试患者(年龄在18岁以上、肌力下降在2年以内、肺功能在65%以上、不使用呼吸机、服用利鲁唑但不服用任何中草药、住所距离试验医院较近、可疑、可能或确定的ALS患者)。二期临床试验为单组、非盲、多地(明尼苏达州、亚利桑那州和佛罗里达州的梅奥医学中心)试验，计划在一年内对应试患者分4次进行细胞移植、每次间隔3个月。
VI. 其他间充质干细胞移植治疗ALS的(FDA)一期和二期临床试验(未公布结果)
1. 西班牙安达卢西亚新疗法计划：自体脂肪，52人；多地、安慰剂对照、三盲；静脉滴注。 2. 波兰摩萨克斯基医学研究中心：自体脂肪，30人；1次脊髓显微注射+2次腰椎穿刺。 3. 台湾中国医药大学医院：自体脂肪，1人；先导性，1次脑外科移植+4次静脉滴注。 4. 伊朗罗扬研究所：异体脂肪(间充质干细胞来自健康供体的脂肪组织)，19人；静脉滴注。 5. 波兰瓦尔米亚玛祖里大学：自体骨髓，30人；1次或3次细胞移植；腰椎穿刺。 6. 伊朗罗扬研究所：自体骨髓，6人静脉滴注，8人腰椎穿刺。 7. 巴西圣保罗大学总医院：自体骨髓，28人；2次细胞移植，间隔1个月；腰椎穿刺。 8. 中国武警总医院：脐带血，30人；4次细胞移植，每次间隔4天；腰椎穿刺。
九、以上比较全面地回顾了目前干细胞移植治疗ALS的(已完成和进行中的)临床试验。
这些临床试验都是比较靠谱的：
1. 在FDA登记的临床试验，(除中国外)均由知名医院承担，严格满足相关要求和规范； 2. 都有在ALS动物模型上的临床前试验、甚至针对实际患者的先导性临床试验作支撑； 3. 此类临床研究已先后开展了20年，前人丰富的经验对新试验的设计有很好的指导； 4. 此类临床试验最终以应用为目的，投入巨大，从试验设计到数据分析都安全、可靠。
因此，对这些临床试验的回顾可以给我们带来很多启示。
——对干细胞移植治疗ALS，目前我们能期待什么？
前面说过，治疗ALS有三种程度：彻底治愈、停止发展和减慢发展。
要彻底治愈ALS需要： 1. 阻断对运动神经元最主要的致病因素/毒害作用。由于目前还没有找到，因此很难做到； 2. 新运动神经元的再生，替换已凋亡的。目前体内再生这种长轴突的神经元还无法做到。
而目前干细胞介入疗法和小分子药物所能做到的，只有：
3. 改善运动神经元的微环境，包括神经营养、代谢保护、抗炎作用和免疫调节等。
显然，前两点是雪中送炭，相比较第三点只是锦上添花。所以，可以说目前干细胞移植治疗ALS只能，或多或少地，减慢病情的发展。
——为什么说目前干细胞移植治疗只能减慢ALS病情的发展？
1. 作用机理决定：只能改善微环境，不能阻断致病机制，也不能再生运动神经元； 2. 也是从20年临床试验的疗效结果得出的结论； 3. 在ALS动物模型上进行的临床前试验只能延缓起病时间和减慢病情发展。
——细胞移植治疗ALS所用的细胞类型
总结归纳这些临床试验的细胞来源和疗效可以发现，主要使用了3种细胞类型：
1. 自体骨髓或脂肪来源的、未经诱导分化的间充质干细胞。这类干细胞比较容易获得和制备，但从作用机理来看改善运动神经元微环境的能力相对比较有限，从临床试验的疗效结果来看最多只能短期内减慢ALS病情指数的下降，不能减缓肺功能的下降或在长期上减慢病情的发展。这可能跟这类干细胞在中枢神经系统中分化能力有限和存活时间较短有关。
前面也说过，自体干细胞有个性化定制的意味，不能当成成品随需随用；制备需要一个时间周期，制备过程也很难标准化，而且价格相对更昂贵。同时，也不能规避掉自体干细胞中固有的遗传缺陷，(因为移植途径的原因)在免疫排斥方面的优势也不明显；且老年人自体间充质干细胞的质量也随年龄增长呈下降趋势，增殖和分化能力都显著退化，而这个年龄的人群正是ALS的高发人群。最后，值得注意的是在过去20年的临床试验中，无论自体还是异体来源，国外均未使用过胎盘或脐带血来源的间充质干细胞治疗ALS。
最后，都是间充质干细胞，骨髓和脂肪来源的哪个更好？骨髓和脂肪来源的间充质干细胞具有相似的分化能力和细胞表面标志物表达谱，但是在蛋白分泌模式和表面标志物种类上也有差异。研究发现相比较骨髓来源的间充质干细胞，脂肪来源的间充质干细胞具有更好的增殖能力和更大的免疫调节潜力，以及表达更多对间充质干细胞归巢至关重要的趋化因子受体。
2. 胚胎来源的、未经诱导分化的神经干细胞。国外临床试验机构使用的是真正来源于中枢神经系统的神经干细胞，而不是其他干细胞来源的、经有限的诱导分化而成的所谓神经祖细胞或神经前体细胞。这类干细胞相比较不容易获得，相关研究也比较滞后，但是它在中枢神经系统中的分化能力明显高于间充质干细胞，研究结果显示其存活时间也非常长。由于神经干细胞不具全能性，因此理论上成瘤性较低，使用的安全性较高，研究结果也证实了这一点。
也许研究者的期待较高，希望神经干细胞在行使神经营养和保护功能时能尽可能地接近其目标对象——运动神经元，甚至希望其能再生出新的运动神经元，因此在相关临床试验中都采用了摘除椎板后微量注射到脊髓实质的移植手段。这种移植技术手术过程复杂，入侵性很大，给应试患者带来较大痛苦。遗憾的是，相关临床试验均未显示任何显著疗效。
3. 完全或部分分化的细胞，例如胚胎干细胞来源的星形胶质细胞、及自体骨髓间充质干细胞经诱导后分化而成的分泌神经营养因子的间充质干细胞(我估计此时已具有一定星形胶质细胞的性质)。这类细胞制剂最大的优势，就是能更好地行使被期待的功能——对运动神经元提供神经营养、代谢保护、抗炎作用和免疫调节等功能。
目前细胞移植治疗ALS的基本原理，终归是为运动神经元创造一个有利的微环境，中和有害物质、抵消有害因素，平衡微环境中的化学组分和代谢过程。运动神经元的胞外环境主要由神经胶质细胞构成，而其中星形胶质细胞又占主导；由此可见，在周围重建一个健康的星形胶质细胞群体将是支持和保护受损的运动神经元最好的选择之一。
——有效的细胞移植途径
总结归纳这些临床试验的细胞移植途径可以发现，主要使用了3种移植技术：
1. 静脉注射或静脉滴注：目前已经基本被废用。由于血脑屏障的阻碍，由外周血输入的细胞很难到达中枢神经系统退行性病变的病灶，递送效率极低，还会滞留在肺部等器官处，并可能引发免疫排斥反应，因此是干细胞技术治疗ALS效果最差的移植途径。
2. 腰椎穿刺：治疗ALS使用最广的细胞移植途径；简单易行，一般医院都能实施的标准化操作。可将细胞制剂递送到距离运动神经元比较接近的部位，还可随脑脊液的循环流动而扩散到整个中枢神经系统，符合ALS分散性病灶的特点。由于可以绕过血脑屏障直达患处而不与血液接触，因此可以最大程度上避免免疫排斥反应的发生。当然，移植细胞最终的命运和归宿还与细胞自身的存活和归巢能力有关。
3. 基于椎板摘除术的脊髓前角微量注射：难度最大的细胞移植技术，只在神经干细胞移植治疗ALS的临床试验中使用过。手术中使用的金属立体固定型架和微量注射装置虽然在大型动物手术中标准化使用，但是使用在人身上还属首次；目的是将细胞制剂尽可能接近地递送到运动神经元周围狭小的区域内，以最大化地发挥其潜在的功能。手术过程复杂，入侵性很大；如果意外伤及运动神经元，还可能加速ALS病情的发展。
——目前细胞移植治疗ALS临床试验存在的一些问题：
1. 绝大多数是以考察细胞制剂和移植技术安全性为主要目的的一期和二期临床试验，试验样本数量较少，又大都是无对照组的非盲试验，因此短期疗效的试验结果在统计学上意义不大，所报告个别应试患者术后病情变化的准确性也不高。尤其是缺乏应试患者存活时间的长期监测结果，不像利鲁唑或依达拉奉，因此无法判断其长期疗效究竟如何。对于ALS患者来说，接受细胞移植治疗，受了这么多苦，花了这么多钱，究竟能延长几个月的生存时间？
2. ALS患者的病情具有典型的异质性，通俗讲就是五花八门，发病年龄、发病症状、遗传背景、发展速度、存活时间等在不同的患者间存在较高的多样性。目前的临床试验对应试患者的选择标准往往过于宽泛，对其不同亚型或类别的分组不够，因此今后在确定细胞移植疗法的适用患者范围时会受影响，甚至会影响临床试验的成功率。有些临床试验的疗效结果经进一步的深度分析后发现，该细胞移植疗法对病情快速发展的患者、或对比较年轻的患者才有较为明显的疗效。
3. 临床试验的疗效结果往往不如在ALS动物模型上完成的临床前试验的疗效结果乐观。这里，让我们首先了解一下这个经常出现的“ALS动物模型”。在若干导致家族性ALS的变异基因中，SOD1基因变异致病被最先发现。没错，这个SOD就是“要想皮肤好，天天用大宝”中用的大宝SOD蜜中的SOD——超氧化物歧化酶。于是美国西北大学的研究者将人类导致家族性ALS的SOD1突变基因以多拷贝的形式转基因进入小鼠(及大鼠)，发现小鼠(及大鼠)也产生了类似人类ALS的病理表现——这个小鼠(及大鼠)就是后来被广泛应用的ALS动物模型。
家族性ALS占ALS总发病率的5-10%，而SOD1基因突变占家族性ALS的20%，也就是说只占ALS总发病率的1-2%。考虑到ALS发病的高度异质性，在分子水平上和临床试验中，ALS动物模型可能与绝大多数实际中的ALS患者还存在着较大差异。另外，临床前试验通常在ALS动物模型发病以前就进行细胞移植，然后观察实验动物发病时间的推迟和存活时间的延长等，这与实际中ALS患者的情况又有较大差异，因为他们通常在起病数月后才被诊断出ALS，而能采用细胞移植疗法的时间就更迟了。这两点差异可能导致了前面提到的临床前试验和临床试验间的疗效差异。
——如何提高细胞移植治疗ALS的疗效？
对以往研究的分析、总结、归纳和综述，最终目的都是为了温故知新。然而这个问题也是困扰着所有研究者的大问题，目前还没有答案。在此，只说一些我个人的非常浅薄的想法。
1. 只增殖、未分化的干细胞(比如骨髓和脂肪间充质干细胞)本身在中枢神经系统中不能直接发挥与治疗ALS相关的特异性功能，比如神经营养和保护等；它们在被移植到脑脊液中后所能发挥相关功能，都是在经过体内环境的诱导和一定程度的分化后。同时，它们在脑脊液中的存活时间较短，在能够充分分化并发挥神经营养和保护的作用以前，可能已经凋亡或被清除。因此，从发挥特异性功能的速度和能力、以及在中枢神经系统中的存活时间等角度来看，直接简单粗暴地使用未分化的干细胞(除神经干细胞外)制剂治疗ALS不是一个很好的选择，而临床试验的疗效结果也证实了这一点。
相比较，移植已经充分或部分分化的、具有神经细胞性质的细胞制剂进入脑脊液，由于它们与中枢神经系统的相容性更好、存活时间更长、归巢能力更好、发挥特异性功能更快、发挥作用的能力更强，因此可能是治疗ALS的一个更好的选择。移植包括星形胶质细胞在内的神经胶质细胞可发挥比较明确的多效性，神经营养因子、抗炎因子、免疫调节因子、抗凋亡因子、及其他有益的细胞因子一起上，尽可能地抵消掉ALS主要致病因素下游尽可能多的毒害作用，从而最大限度地减慢病情的发展。为能更好地在运动神经元周围营造出一个健康、平衡的微环境，甚至可以以“鸡尾酒”的形式向脑脊液中联合移植由干细胞分化来的星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞等多种神经胶质细胞。
2. 当ALS患者最初发觉肌力下降时，50%与该肌力相关的运动神经元已经死亡。运动神经元是永久细胞，成年后一旦死亡很难再生，但是任何一个确定的ALS患者都期待运动神经元可以再生、以替代死亡的运动神经元指挥肌肉自主运动，而干细胞无疑是承载运动神经元再生使命的最佳候选。全球第一个成功上市的治疗ALS的干细胞制剂取名NeuroNata，实际上就是“神经”和“出生”两个词的组合，体现了韩国核心干细胞公司对该产品的期望。(尽管该自体骨髓来源的间充质干细胞制剂并不能诱导运动神经元的再生。)所以，在细胞移植治疗ALS的基础研究和临床试验上，应该“运动神经元的营养和保护”、及“运动神经元的再生”两手都要抓，而且两手都要硬。
尽管神经元是构成神经系统结构和功能的基本单位，神经胶质细胞对神经系统的形态建成及功能发挥也起着不可或缺的作用。神经胶质细胞能够参与指挥神经元的发育，就像葡萄架引导葡萄藤生长一样，甚至可以精确地控制神经元的生长位置和分化方向。因此，将胚胎干细胞诱导分化成运动神经元祖细胞(可分化、发育成新的运动神经元并可与宿主的神经元形成突触)，以及类似胚胎发育早期、运动神经元发生时的神经胶质细胞(可以促进和引导运动神经元的发育)，并将2种细胞联合移植到脊髓前角及脑干等部位，可以用来探索运动神经元体内再生及替换的可能。
此时，若采用通过腰椎穿刺将细胞制剂递送到脑脊液中的移植手段可能已不再合适；但是即便可以精准地将细胞制剂移植到靶标部位，基于椎板摘除术的微量注射技术的入侵性也过强，给ALS患者带来的痛苦和风险也太大。采用先进的三维医学影像平台进行微创的显微注射，将细胞制剂精确递送到脊髓实质和脑室的指定位置，可能是细胞移植方法更好的选择。
十、
实际上，干细胞移植技术治疗ALS的临床试验很早就曾在我国开展，当时处于世界同行的前列。最早在2003至2005年间，就由樊东升教授主持、王丽平博士负责、北医三院和北京大学干细胞中心合作实施了自体骨髓间充质干细胞移植治疗ALS的临床观察。从ALS患者自体的骨髓中提取、分离出的间充质干细胞经体外培养、增殖，但不经进一步诱导、分化，再通过腰椎穿刺的移植途径注射进入同一患者的脑脊液中，或通过肌肉注射的移植途径递送到患者外周运动神经元的附近。试验结果表明，该细胞疗法的安全性尚好，术后短期内有减慢病情发展的效果，但从长期监测的疗效来看，对应试患者的预后和生存期没有特别的作用。该临床试验在我国属首例，对相关的临床研究和转化应用都具有很高的价值，但遗憾的是因为种种原因，该临床试验未能在美国国家卫生研究所(NIH)进行登记，其结果也未能得以发表。
实际上，我国在干细胞基础研究领域、尤其是将干细胞诱导、分化成为神经元及神经胶质细胞等方面也很早就处于世界领先地位。例如早在2009年，复旦大学张素春教授就开发出了可以高效地将人类胚胎干细胞或诱导性多能干细胞诱导、分化成为功能完好的运动神经元的方法，并发表在《自然》杂志子刊《自然-实验方法》上。2011年，张素春教授又在《自然》杂志子刊《自然-生物技术》上发表论文，介绍了其实验室首创的、可以高效地将人类多能干细胞诱导、分化成为星形胶质祖细胞的技术。无奈在我国，基础研究和临床转化之间始终存在着巨大的落差，倒是以色列卡迪玛干细胞公司利用相关技术，在若干年后成功地开发出了分化自人类胚胎干细胞的星形胶质细胞制剂AstroRX并进行了临床试验。
希望我国能在干细胞移植治疗ALS领域重启基础研究和临床试验，而大专院校实验室、生物技术公司和医院三方结合、共同攻关显然是必经之路；我国国情决定了这其中医院、尤其是正规的大医院、特别是像北京协和医院和北医三院这样在ALS诊断和研究领域专业化的大医院，应该成为驱动该领域快速起步、弯道超车的原动力。
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发表于 2019-4-6 11:33:19
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发表于 2019-4-6 13:20:01
发表于 2019-4-15 22:25:40
