神经干细胞临床应用进展

《Current Opinion in Pharmacology》：Clinical application progress of neural stem cells

　　

摘要

神经干细胞（NSCs）具有自我更新能力和多向分化潜能。在神经退行性疾病中，内源性神经干细胞功能下降，而外源性神经干细胞移植通过细胞替代、促进神经营养因子分泌和免疫调节，对脑部疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病、中风和创伤性脑损伤）显示出治疗功效。此外，将神经干细胞与纳米颗粒或传统药物结合可增强治疗效果，同时其固有的肿瘤趋向性使其能够实现靶向抗癌药物递送。

然而，临床转化面临重大障碍，包括安全性风险（致瘤性和免疫排斥）、来源限制、伦理问题以及微环境敏感性。优化冷冻保存技术以建立高质量的神经干细胞库和构建健全的监管框架是关键的解决方案。

本综述系统总结了基于神经干细胞的治疗机制、临床进展和转化障碍。未来，加速临床转化需要阐明潜在机制、优化分离、培养和保存方案、加强安全性评估并完善监管治理。

引言

神经干细胞是一类具有自我更新能力并能分化为中枢神经系统主要功能性细胞谱系的祖细胞。尽管成体哺乳动物大脑长期以来被认为缺乏再生能力，但这一观点在20世纪60年代被Joseph Altman的开创性研究推翻，该研究首次证明了成体大鼠海马体中存在神经发生[1]；随后标记技术和方法的进步证实了人类、实验室动物及多种物种中存在成体神经发生。研究后来在成体哺乳动物大脑中鉴定出两个主要的经典神经生发区：侧脑室的室管膜下区（SVZ）和海马齿状回的颗粒下区（SGZ）2, 3。2006年诱导多能干细胞（iPSCs）的发现以及随后直接谱系重编程技术的出现进一步扩展了该领域；这些技术提供了不受伦理约束的患者特异性人类神经干细胞来源4, 5。在治疗方面，神经干细胞表现出多种修复机制。除了直接替代受损细胞外，移植的和内源性的神经干细胞均发挥强大的旁分泌效应——例如分泌神经营养因子和调节局部免疫微环境——从而减轻神经炎症并支持内源组织的存活。此外，神经干细胞固有的肿瘤趋向性使其能够作为靶向递送载体，用于在中枢神经系统恶性肿瘤治疗中运输抗肿瘤药物和溶瘤病毒。尽管具有变革性的临床潜力，神经干细胞的临床转化仍受到几个基本瓶颈的阻碍：安全性问题（包括免疫排斥和致瘤性）、大规模标准化GMP生产中的挑战、冷冻保存引起的细胞损伤，以及复杂的伦理和监管框架。本文全面综述了神经干细胞研究的现状，系统考察了其细胞特性、调控信号通路、针对各种神经系统疾病的临床前进展、联合治疗策略、冷冻保存技术以及影响其临床转化的关键监管障碍。总体框架如图1所示。

章节片段

神经干细胞的生物学特性

神经干细胞是多能细胞，能够自我更新并分化为主要的神经细胞（如神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞）以及特定的神经元亚型（如多巴胺能神经元和GABA能神经元）[2]。虽然成熟大脑的大部分区域缺乏神经再生能力，但在SVZ和SGZ中内源性神经发生持续存在[2]。由于神经发生随神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病）而下降，刺激

阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）是一个重大的全球健康挑战，以淀粉样斑块、tau蛋白缠结、神经炎症、胆碱能损伤和神经元丢失为特征。目前药物仅能缓解症状而不能阻止疾病进展。基于干细胞的治疗提供了一种有前景、安全且创新的策略，利用再生能力干预AD（表2）。

总之，目前的临床前证据证实了基于神经干细胞的策略治疗AD的可行性，并且此类

神经干细胞的临床转化进展

截至2026年，基于神经干细胞/神经祖细胞（NPC）的疗法在中枢神经系统疾病中的临床转化表现出显著差异。帕金森病和缺血性卒中的临床开发已进展到早期人类细胞移植试验阶段。在神经肿瘤学中，神经干细胞主要被用作治疗药物或自杀基因的靶向递送载体。对于脊髓损伤，临床探索仍主要局限于小规模安全性试验（NSI-566），而针对AD的直接神经干细胞/神经祖细胞移植仍缺乏强有力的

临床转化的核心挑战

神经干细胞的临床转化受到多重挑战的限制，包括免疫排斥、致瘤性、冷冻损伤和不完善的监管框架（图5）。

总结与未来展望

神经干细胞凭借其独特的自我更新能力和多向分化潜能，为神经系统疾病的治疗带来了革命性的曙光。基于现有研究，神经干细胞治疗的作用机制已从早期的“单一细胞替代”理论演变为涵盖“细胞替代、旁分泌营养支持、免疫和微环境重塑”的多维网络协同机制。同时，通过联合

作者贡献

作者的责任如下：DL和CSX撰写手稿；YZC审阅并修改手稿；所有作者审阅手稿并阅读和批准最终版本。

作者声明

无利益冲突需要声明。

生成式人工智能和AI辅助技术声明

在准备本手稿期间，作者使用DeepL辅助初始英文翻译，并使用Grammarly检查语法和拼写。作者使用BioRender和PowerPoint绘制图片。作者已仔细修改所有内容，并对最终手稿承担全部责任。

利益冲突声明

? 作者声明，没有已知的可能影响本文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

无适用的致谢。

林岱|陈淑欣|杨志春