自体骨髓间充质干细胞移植治疗脑梗死的临床分析＊

谢旭芳，刘诗英，金光华，屈新辉，张昆南，吴晓牧（江西省神经病学研究所／江西省人民医院神经内科，南昌 330006）

脑血管病具有发病率高、致残率高、病死率高三大特点，严重影响着人们的生活质量。脑血管疾病80%为脑梗死，其发病原因是脑血流突然中断致脑组织缺血坏死，从而引起神经功能损伤。近年来尽管在使用重组组织型纤溶酶原激活剂溶栓治疗方面取得了很大的进展，但由于溶栓时间窗过于狭窄，只有极少部分患者受益，因此迫切需要寻找一种新方法来治疗脑梗死。大量动物实验已证实，骨髓间充质干细胞经脑实质和脑脊液移植可达到病变部位，并分化成神经干细胞，能安全有效地促进损伤的神经功能恢复，但其临床应用还处在摸索阶段［1］。本院采用自体骨髓间充质干细胞经蛛网膜下腔移植治疗脑梗死患者，以探讨其临床疗效及安全性。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料2011年1月至2012年7月在本院神经内科住院的脑梗死患者，诊断符合1995年全国第四届脑血管病会议制定的诊断标准［2］，经头颅MRI确诊，并符合以下入选条件：（1）年龄18～70岁，为首次发病，病程1周内，意识清楚、病情稳定。（2）发病后出现失语、偏瘫及共济供调等神经功能缺损症状。（3）无心、肝、肾、肺及其他脏器严重功能障碍，无凝血机制障碍。（4）非高敏体质，无严重过敏史。符合入选条件患者60例，随机分为治疗组和对照组，每组各30例。治疗组男19例，女11例，年龄34～72岁，平均（51.4±7.2）岁，出现共济障碍5例，失语者7例，运动障碍30例，吞咽困难6例。对照组男18例，女12例，年龄32～75岁，平均（53.7±6.1）岁，出现失语者4例，吞咽困难5例，运动障碍28例，共济障碍4例。两组患者的年龄、性别构成比差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 治疗方案对照组：入院后给予常规药物治疗，包括抗血小板药物（阿司匹林片100mg／d），改善脑循环药物（丹参注射液静脉滴注14d为1个疗程），他汀类药物（氟伐他汀钠40 mg／d），脑保护剂（依达拉奉静脉滴注14d为1个疗程）等，同时在康复治疗师的指导下尽早进行康复训练。

治疗组：在对照组治疗的基础上，经患者和家属签署知情同意书后，完成血常规、出凝血时间、心电图等术前常规检查后，于发病后1～4周内行自体骨髓间充质干细胞移植治疗，具体方法为患者进入百级层流室，在局部麻醉下以双髂后上棘为穿刺点，行骨髓穿刺，采集自体骨髓液120～200mL，在超净工作台内将骨髓加入干细胞提取专用试剂中，经过除去红细胞、离心、提取、清洗等步骤分离出骨髓干细胞，体外连续培养和传代增值获得骨髓干细胞悬液2～5mL（含107级细胞数），通过腰穿注入蛛网膜下腔，每周1次，2次为1个疗程。

1.2.2 干细胞移植治疗的安全性检测治疗组患者于干细胞移植术后2周内密切观察生命体征变化及是否出现不良反应，术后3个月复查血常规、肝肾功能、肿瘤标记物检查；术后6个月复查头颅MRI，以观察干细胞移植治疗的安全性。

1.2.3 疗效评估分别于移植治疗前，治疗后3、6个月对两组患者采用美国国立卫生试验院卒中量表（NIHSS）及日常生活活动量表（Barthel指数）评分进行神经功能缺损程度评定和日常生活活动功能评定。

1.3 统计学处理采用SPSS13.0软件进行统计处理，计量资料以表示，组间比较采用t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后NIHSS、Barthel指数评分比较两组患者治疗前，NIHSS评分及Barthel指数评分与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。而治疗组移植治疗后3、6个月的NIHSS评分明显低于对照组（P＜0.01），Barthel指数评分明显高于对照组（P＜0.01）。见表1。

表1 两组治疗前后NIHSS、Barthel指数评分比较（，分）

表1 两组治疗前后NIHSS、Barthel指数评分比较（，分）

注：－此项无数据。

2.2 干细胞移植治疗的不良反应治疗组3例术后第2天出现低热，体温波动于37～38℃，持续24～48h后自行退热，4例术后第1天诉有头痛，经卧床6h后症状均消失。30例患者于治疗3个月后复查血常规、肝肾功能正常，肿瘤标记物癌胚抗原（CEA）、癌抗原125（CA125）、甲胎蛋白（AFP）、糖类抗原199（CA199）均阴性，于治疗6个月后复查头颅MRI未出现明显异常。

3 讨论

目前临床治疗脑梗死的方法包括早期溶栓、改善脑血循环、促进脑代谢、使用抗血小板药物等，但梗死后缺血中心神经细胞的死亡仍无法避免，是脑梗死致残率和病死率高的主要原因。因此，受损脑组织的修复与神经功能的恢复是人们追求的理想治疗境界。近年来随着干细胞工程的推进，干细胞治疗通过取代及修复受损的神经细胞而成为治疗脑血管病的新途径。

近年来国外研究发现中枢神经系统中存在神经干细胞（NSC），在体外可扩增分化为神经元、星形细胞和尖突少胶质细胞［3－4］。然而由于成体细胞组织中NSC数量少且取材困难，异体移植还存在免疫排斥及伦理学问题等，使NSC 在神经系统疾病治疗中受到一定限制。来源于中胚层的骨髓间充质干细胞（BMSCs）除具有干细胞的基本特点外，还具有以下特点：（1）取材方便，可以从自体骨髓中取材；（2）可在体外快速培养扩增并定向诱导分化；（3）在宿主脑组织中可长期生存并进行整合；（4）便于自体移植，避开了免疫排斥且不涉及伦理道德问题，是干细胞治疗的理想种子细胞。大量动物实验已证实骨髓间充质干细胞经脑实质移植、血液内移植和脑脊液内移植后均可达到缺血部位，并分化成神经干细胞、成熟神经元和胶质细胞，能安全有效地促进中枢神经缺血损伤的脑功能恢复［5－7］，为BMSCs移植治疗脑梗死的临床研究提供了有力证据。

目前国内外有关BMSCs移植治疗脑血管病的临床研究已取得了一些进展。Ⅰ期临床试验证明，有序地植入自体BMSCs是安全的［8］。2005年Bang等［9］首次在30例脑卒中患者中通过静脉途径移植自体BMSCs，经过1年观察证实移植组神经功能较对照组明显改善，并且未发现不良反应，为BMSCs在脑血管疾病中的应用开创了良好的开端。国内张儒有等［10］采用蛛网膜下腔移植的方法将BMSCs移植给50例脑卒中患者，采用美国功能独立性测评评分对患者术前及术后6个月进行评定，结果所有患者移植后的评分高于移植前，提示BMSCs移植治疗脑卒中取得了一定的临床疗效。

在BMSCs移植治疗脑血管病的研究中，移植途径主要包括3种：（1）通过立体定向或开颅的方式直接注入脑实质；（2）经血管（颈动脉或静脉）注入；（3）经腰穿注入蛛网膜下腔。不同的移植途径各有优缺点，采用立体定向或开颅注入至病灶的方法需要干细胞的量少，移植的干细胞直接在病损部位发挥作用，但创伤大，会损伤正常脑组织；经血管移植的干细胞要通过血脑屏障，且有一部分细胞被脾、肺等器官摄取而影响疗效，而采用经腰穿注入蛛网膜下腔的移植方式则避开了血脑屏障的阻碍，有利于更多的细胞进入脑内。缺血性卒中后最合适干细胞移植治疗的时机目前仍不是很清楚，但移植时间窗对治疗效果的影响很大。虽然移植的细胞在脑卒中的各阶段均能存活，但在急性期的存活率低于亚急性期和晚期［11］。移植时间的选择和脑梗死的病理变化过程是密切相关的，多数学者认为最佳移植时间点的选择要考虑超早期大量炎性因子、氧自由基和毒性神经递质对移植细胞的影响，同时也要顾及梗死后慢性期瘢痕形成对移植细胞生长、整合的阻碍。因此本研究选择在患者发病后的1～4周，取自体骨髓间充质干细胞经蛛网膜下腔移植治疗30例脑梗死，结果发现治疗组的NIHSS评分明显低于对照组（P＜0.01），而且Barthel指数评分明显高于对照组（P＜0.01）。虽然治疗组移植后3例出现低热、4例出现头痛，但未经处理均在2d内症状消失，说明骨髓间充质干细胞经蛛网膜下腔移植治疗脑梗死不良反应少，近期疗效肯定，能明显改善患者的神经功能，提高其生活能力。骨髓间充质干细胞治疗脑梗死的机制目前尚不明确，可能从以下几方面发挥作用：（1）刺激内源性干细胞和神经祖细胞的增殖分化，从而促进神经功能的恢复［12］；（2）自身分化为神经元样细胞和神经胶质样细胞，代替损伤细胞重建神经环路［13］；（3）通过促进新生血管生成，改善局部血液供应来实现改善神经功能的作用［14］；（4）自身分泌和促进宿主分泌神经生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、脑源性神经营养因子等细胞因子来修复缺血性损伤［15］。

总之，骨髓间充质干细胞移植为脑梗死的治疗开辟了一条新的途径，因其来源充足、易于获取，可体外培养和扩增，自体移植避开了排斥反应及伦理学限制，所以具有广阔的临床应用前景。本研究初步证实骨髓间质干细胞经蛛网膜下腔移植治疗脑梗死是安全可行的，可明显改善脑缺血后神经功能损伤，但因观察时间短病例样本数少，其远期疗效仍有待于进一步深入研究。

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