学术经纬

帕金森病细胞疗法重要突破:《自然》新研究克服神经元死亡的巨大障碍

Image▎药明康德内容团队编辑
本周,顶尖学术期刊《自然》在线发表了一篇重要论文,为应用细胞疗法治疗帕金森病等神经退行性疾病指明道路。

Image

说到帕金森病,很多读者可能已经不陌生。作为第二大流行的神经退行性疾病,帕金森病影响了数以百万计的老年人。患者常会出现手部颤抖、步态不稳等一系列运动功能障碍,而究其原因,是患者大脑的特定区域(如纹状体)中,制造多巴胺的神经元受损并死亡。
目前的标准疗法是多巴胺替代疗法,也就是补充多巴胺,但这种疗法只能缓解症状。为了减缓或阻止帕金森病的进展,科学家们早就设想过细胞替代疗法:移植细胞,替代失去的中脑多巴胺能神经元。
但过去几十年里,这种移植思路在临床应用中始终有一个根本性的障碍未能逾越:移植的多巴胺能神经元大多未能存活。

Image

图片来源:123RF
而在此次发表的新研究中,科学家们有了突破性的重要进展。哈佛医学院附属麻省总医院和麦克莱恩医院的研究人员不仅找出了移植神经元死亡的原因,更进一步提出了有效提高存活率的解决方案。
领衔这项研究的是哈佛医学院的Kwang-Soo Kim教授,多年来致力于开发干细胞技术,诱导多能干细胞(iPS)分化为功能性的多巴胺能神经元,用来替代帕金森病进程中逐渐丢失的细胞。
在此过程中,Kim教授的研究团队发现,移植手术本身会引发脑组织急性炎症和严重的免疫反应,而这种免疫排斥是大多数移植神经元死亡的关键原因。研究人员称之为"针刺创伤"(needle trauma)。

Image

图片来源:123RF

那么,如何减轻手术的针刺创伤呢?研究团队提出了一种新的方案:利用调节性T细胞,与神经细胞联合移植。因为调节性T细胞的作用是维持免疫平衡、抑制炎症并防止免疫排斥。
在先前验证过的帕金森病小鼠和大鼠模型上,研究人员测试了新的联合移植方案。单独将源于诱导多能干细胞的中脑多巴胺能神经元移植到动物的纹状体内,短短两周后,移植的多巴胺能神经元已经所剩无几,存活下来的不到10%。
而在移植时同时加入调节性T细胞,多巴胺能神经元得到了保护。在移植手术后的2周和20周,研究人员对动物的评估显示,调节性T细胞的植入不仅提高了植入多巴胺能神经元的存活率,还显著抑制了植入部位的其他非多巴胺能细胞(包括反应性炎性细胞)。从动物的行为表现来看,它们恢复得更快、更强健。

Image

▲给帕金森病模型小鼠联合移植调节性T细胞与诱导分化的多巴胺能神经元,植入的多巴胺能神经元有更高的存活率(图片来源:参考资料[1])
Kim教授指出,这一发现意义重大,因为与细胞移植相关的一种常见潜在危险是可能有害的不良细胞的生长,而细胞疗法最重要的标准是安全性。
尽管此次发表的研究结果还仅限于啮齿类动物疾病模型,但研究人员表示下一步计划了解这类移植的安全性、调节性T细胞具体如何提高多巴胺能神经元的存活以及如何优化它们的功能。“我们一直在研究基于干细胞的个体化疗法。现在,我们利用免疫细胞改善神经细胞疗法的递送、存活和恢复,是一项重大突破。”Kim教授总结说。
此外,正如研究作者讨论到的,手术过程中的针刺创伤是神经系统细胞疗法中的一个普遍问题,不仅限于帕金森病和多巴胺能神经元的移植,通过免疫细胞“保驾护航”的原理或可进一步扩展,广泛应用于其他神经退行性疾病的细胞疗法,如阿尔茨海默病、“渐冻人”症等。
参考资料:
[1] Tae-Yoon Park et al., (2023) Co-transplantation of autologous Treg cells in a cell therapy for Parkinson’s disease. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06300-4
[2] Mass General Brigham researchers make key improvements to Parkinson’s disease cell therapies. Retrieved July 13, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/995069 
Image

本文来自药明康德内容微信团队,欢迎转发到朋友圈,谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求,请在“学术经纬”公众号主页回复“转载”获取转载须知。其他合作需求,请联系[email protected]。

免责声明:药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的,文中观点不代表药明康德立场,亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导,请前往正规医院就诊。



更多推荐

Image

Image

Image

Image

Image

点个“在看”再走吧~