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近日，科技日報發(fā)布新聞：3名脊柱裂嬰兒接受干細(xì)胞治療后出生。研究人員稱，這是一項具有里程碑意義的臨床試驗，是世界上首次在胎兒時期進(jìn)行的將手術(shù)與干細(xì)胞相結(jié)合的治療方式，可改善患有脊柱裂先天缺陷疾病的兒童的預(yù)后。

脊柱裂，又被稱為脊髓脊膜膨出（MMC），這是一種先天性疾病，當(dāng)脊柱組織在胎兒發(fā)育的早期階段未能正確融合，無法形成正常的椎體、軟骨、肌肉和脊椎韌帶結(jié)構(gòu)，脊髓下部就會暴露在外，其危險性毋庸置疑。

脊柱裂患兒死亡率極高，即便存活下來，也會出現(xiàn)一系列終身障礙，包括下肢無力或癱瘓、腦畸形、智力障礙、泌尿和腸道功能障礙等。

脊柱裂患兒脊膜或脊膜脊髓膨出

該疾病當(dāng)前仍無法治愈，臨床上常用的治療手段是在患兒出生后進(jìn)行修補(bǔ)手術(shù)和腦積水分流管手術(shù)，可以防止感染、惡化以及減輕癥狀。

但有早期研究證實，脊髓暴露的時間越長，對患兒大腦以及下半身神經(jīng)的損傷越大。這就帶來了該疾病患者對于更加早期治療的迫切需求。

二十一世紀(jì)以來，脊柱裂治療取得突破。

2018 年英國首次開展針對脊柱裂胎兒進(jìn)行子宮內(nèi)產(chǎn)前閉合手術(shù)的臨床研究。胎兒外科醫(yī)生打開子宮，將胎兒暴露的脊髓“放回”原位，并使用貼片等工具覆蓋住暴露的脊髓，然后修復(fù)子宮，讓胎兒繼續(xù)發(fā)育直至出生。

在母體孕中期進(jìn)行胎兒外科手術(shù)，能夠使脊柱裂缺陷提前愈合，減輕患兒的神經(jīng)損傷，使患兒對于外科分流手術(shù)的需要減少50%，并有效降低了各種后期并發(fā)癥的風(fēng)險。

盡管經(jīng)過產(chǎn)前手術(shù)治療的兒童已經(jīng)獲得了部分改善，但他們?nèi)匀恍枰喴位蛲炔恐Ъ?。這意味著，手術(shù)無法改善患兒失去的運(yùn)動功能。

為了實現(xiàn)更加優(yōu)異的治療效果，加州大學(xué)戴維斯分校健康中心的Diana Farmer教授試圖利用干細(xì)胞解決這一難題。

動物實驗的成功嘗試

干細(xì)胞是一類具有高度自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞，是構(gòu)成機(jī)體各種組織、器官的原始細(xì)胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞，包括皮膚、骨髓、肌肉、大腦以及人體各種器官細(xì)胞，是用來再生、替代或者修復(fù)人體病變細(xì)胞和組織的絕佳材料。

在過去10多年間，Diana Farmer教授及其研究團(tuán)隊致力于干細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)前手術(shù)的脊柱裂治療研究，他們認(rèn)為干細(xì)胞能夠再生和修復(fù)受損的脊髓組織，在胎兒時期實施手術(shù)并結(jié)合干細(xì)胞的再生能力，或許能發(fā)揮出超過單獨手術(shù)治療的優(yōu)越效果。

在出生前進(jìn)行胎兒手術(shù)，用干細(xì)胞修復(fù)脊柱裂缺陷

2017年，研究團(tuán)隊進(jìn)行了動物實驗。

他們?yōu)榛加屑怪训木d羊胎兒進(jìn)行了產(chǎn)前手術(shù)，將人胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞通過生物材料支架固定在適當(dāng)位置形成“補(bǔ)丁”。術(shù)后發(fā)現(xiàn)，胎羊MMC模型中脊髓內(nèi)大神經(jīng)元的保存數(shù)量得以增加。當(dāng)接受干細(xì)胞的綿羊?qū)殞毘錾鷷r，它們能夠站立，并且能夠幾乎正常地四處奔跑。

隨后他們優(yōu)化了手術(shù)及干細(xì)胞技術(shù)，又為一對名為Darla和Spanky的患有先天脊柱裂的英國斗牛犬進(jìn)行了治療。術(shù)后4個月經(jīng)復(fù)查，Darla和Spanky已經(jīng)能夠走路、跑步和玩耍。

這項干細(xì)胞與產(chǎn)前手術(shù)結(jié)合的療法在動物研究中取得了令人驚喜的效果，不僅安全，并且可有效提高患有脊柱裂的動物的行走能力。

世界首次干細(xì)胞產(chǎn)前干預(yù)人體試驗

2021年3月，Diana Farmer教授的研究團(tuán)隊通過了FDA的批準(zhǔn)， 啟動了世界上首個針對于未出生的胎兒治療脊柱裂疾病的1/2a期臨床試驗：CuRe，即在子宮內(nèi)進(jìn)行的修復(fù)脊髓脊膜膨出的干細(xì)胞療法。

首個接受Cure試驗的患者

來自德克薩斯州奧斯汀的孕婦Emily成為了該臨床試驗的首位參與者，她未出生的孩子被確診患有罕見的脊柱裂。如果不采取任何治療措施，醫(yī)生預(yù)計 Emily 的孩子在出生后將會患有腿部麻痹，甚至癱瘓。

CuRe試驗的開展為Emily帶來了希望，2021年7月12日，她和她未出生的孩子成為了首次成功接受干細(xì)胞結(jié)合子宮內(nèi)產(chǎn)前閉合手術(shù)治療的人。

研究團(tuán)隊花費四天時間在GMP實驗室內(nèi)從異體胎盤組織中采集出間充質(zhì)干細(xì)胞并制作成臨床級的干細(xì)胞貼片。

一切準(zhǔn)備就緒后，歷史性的手術(shù)開始了：醫(yī)生在全身麻醉的Emily的子宮上開了一個小口。然后將胎兒漂浮到切口點以暴露其脊柱和脊柱裂缺損。通過顯微鏡觀測并將干細(xì)胞貼片直接放置在胎兒裸露的脊髓上，繼而縫合切口以使組織再生。

2021年9月20日，Emily的女兒Robbie通過剖腹產(chǎn)出生。她就像其他健康的寶寶一樣，出生的那一刻就在踢腿，扭動著小腳趾。盡管這一現(xiàn)象只是觀測結(jié)果而不是具體的預(yù)后研究數(shù)據(jù)結(jié)果，但這表明，該療法確實很有希望。

Emily、Farmer和Robbie

目前，Emily母女兩人的身體均十分健康，Robbie前不久剛慶祝了她的一歲生日。

如今，包括Robbie在內(nèi)，共有3名嬰兒在接受脊柱裂治療聯(lián)合干細(xì)胞手術(shù)之后出生。研究團(tuán)隊將對他們進(jìn)行長達(dá)30個月的隨訪，觀察他們的脊柱、腸道、膀胱系統(tǒng)是否正常，是否能夠進(jìn)行行走和便盆訓(xùn)練，以全面評估該療法的安全性和有效性。此后，他們還將接受監(jiān)測直到6歲。

而針對于CuRe試驗，研究團(tuán)隊計劃總共將治療35名患者，目前試驗候選人仍在招募中。此外，雖然目前只采用開創(chuàng)性的胎兒手術(shù)方法，但研究團(tuán)隊正在臨床前模型中開發(fā)胎兒鏡結(jié)合干細(xì)胞治療的方法，希望能進(jìn)一步減少產(chǎn)婦并發(fā)癥。

結(jié)語

近年來，干細(xì)胞成為了罕見病研究領(lǐng)域的新焦點，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。例如克羅恩病、移植物抗宿主病、I型粘多糖貯積癥、漸凍癥、遺傳性大皰性表皮松解癥等一系列的罕見病，已經(jīng)有了相對應(yīng)的干細(xì)胞療法。

此次干細(xì)胞治療脊柱裂研究取得了積極的初步研究成果，有望讓脊柱裂患兒們能夠更早地受益于間充質(zhì)干細(xì)胞治療，健康地出生。相信隨著干細(xì)胞技術(shù)的快速發(fā)展，將有越來越多的罕見病患者點亮生命的希望，重獲多彩生活。