研究优化帕金森病患者特异性干细胞治疗

斯克里普斯研究所和卡迪夫大学的科学家们的这一发现为使用患者自身细胞治疗帕金森病的临床试验铺平了道路。

　　

来自斯克里普斯研究所和卡迪夫大学的科学家们在支持一种新的基于干细胞的帕金森病治疗方面取得了重要发现。这种方法被称为自体疗法，使用诱导多能干细胞(iPSCs)——由患者自身的皮肤或血细胞制成——来替代帕金森症患者大脑中丢失的神经元。人体自身细胞的移植消除了免疫抑制的需要。

在一项新的研究中，研究人员使用从两名帕金森病患者的皮肤细胞中提取的iPSCs来制造年轻的神经元，并成功地将其移植到患有该疾病的大鼠模型中。他们利用动物模型精确地指出，ipsc衍生的神经元应该移植到发育的哪个阶段，以成为成熟的神经元，从而逆转大鼠大脑中的疾病迹象。

这项研究发表在2023年6月22日的《干细胞与发育》杂志上，是在帕金森病患者身上进行自体ipsc来源的神经元临床试验的关键一步。

“这篇论文报道了帕金森病自体细胞替代疗法发展的重要进展，”资深作者珍妮·洛林博士说，她是斯克里普斯研究中心再生医学中心的名誉教授和主任，也是阿斯彭神经科学公司的联合创始人，“这些结果给了我们信心，个性化治疗帕金森病是可行的。

十多年来，研究人员一直在开发利用ipscs的方法——它可以在体内形成任何类型的细胞——来治疗以细胞缺陷或缺失为特征的各种疾病。帕金森氏症患者失去了大脑中产生一种叫做多巴胺的化学信使的神经元。由此产生的低多巴胺水平导致帕金森症的症状，即典型的震颤和缓慢的运动。目前还没有治愈这种疾病的方法，控制症状的方法也很有限。每年有近9万人被诊断患有帕金森氏症，全世界有1000万人患有这种疾病。

如今，临床试验已经开始使用干细胞来替代帕金森病患者大脑中产生多巴胺的神经元，但这些试验使用的都是来自实验室或捐赠者的不匹配细胞，而不是来自患者自身的细胞。

洛林说:“当你移植来自他人细胞的神经元时，这些细胞会被免疫系统排斥，需要使用免疫抑制药物，而这种药物通常不能很好地耐受。”

来自卡迪夫大学的洛林和共同资深作者玛丽亚·莱洛斯转而关注来自患者的iPSCs。在这项新工作中，他们希望找到移植前体神经元的最佳发育阶段。

他们发现，使用两个不同阶段的早期神经元祖细胞的移植都可以成功地移植到大脑中。然而，他们惊讶地发现，只有一个阶段，即早期的前体，对逆转帕金森病的症状有效。仔细观察后，他们发现了不同之处:年轻的细胞能更好地与其他神经元连接。

当科学家们检查细胞以确定每个神经元前体阶段表达的基因时，他们发现许多与神经元分化相关的基因在年轻细胞中被关闭，而在年老细胞中被打开。

“在这个较早的时间点，这些细胞准备成为神经元，当它们被放入大脑时，它们接收到打开这些基因的信号，完成它们的发育。这使他们能够与主人建立联系，”莱洛斯解释说。“如果他们在发育中走得更远，他们就不再对这些最初的发育信号做出反应。”

洛林补充说:“了解神经前体中哪些基因处于治疗帕金森病的最佳发育状态，可以帮助研究人员在将细胞移植到患者体内之前筛选细胞。”“基因表达分析将大大提高移植成功的可能性，”她说。

这一发现对利用iPSCs开发其他疾病治疗方法的研究人员来说也可能是一个福音，包括亨廷顿氏病、年龄相关性黄斑变性和心力衰竭。

原文标题：

Neurite Outgrowth and Gene Expression Profile Correlate with Efficacy of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopamine Neuron Grafts,