自閉癥譜系障礙細胞治療和臨床轉化研究

程洪斌，徒強，王曉東，楊靜

（1.黑龍江齊齊哈爾第二機床集團有限公司醫院，黑龍江 齊齊哈爾 161005；2.北京大學首鋼醫院，北京 100144；3.解放軍總醫院第三醫學中心，北京 100039）

0 引言

自閉癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder，ASD），又稱孤獨癥。ASD是兒童早期出現的一種特異性神經發育障礙，患病率為0.7%~2.6%。ASD主要表現為社交障礙、興趣單一、刻板行為[1]。此外，還有焦慮、多動、運動障礙（如肌張力低）、睡眠障礙、智力障礙和胃腸道問題（如慢性便秘、消化不良、飲食單一）。ASD常規的治療方法有行為特殊教育法、藥物、生物醫學干預法、心理干預法等。細胞療法是針對ASD新興方法，目前美國國家衛生和醫院臨床試驗數據庫中關于細胞治療ASD共13項的臨床試驗，7項已完成項目中，只有一項在clinicaltrials.gov上報告最終數據，還有6項已經發表文獻[2]。細胞可能通過以下機理治療ASD：細胞可能通過以下機理發揮治療ASD：①改善腦灌注：移植細胞分泌血管內皮生長因子和肝樣細胞因子，促進顱內新生血管生成，增加腦血流，改善腦內缺血缺氧狀態。②調節機體免疫和抗炎功能：移植細胞具有非特異性調節免疫應答的能力，調節T細胞、B細胞、NK細胞、DC和中性粒細胞等多種免疫細胞功能。③通過旁分泌作用，促進自身神經干細胞活化，重啟神經修復機制[3]。

1 自閉癥細胞治療工具細胞

1.1 單個核細胞。單個核細胞包括臍血單個核細胞和骨髓單個核細胞。臍血單個核細胞含有許多未成熟干細胞，其中以CD34+造血干細胞最為豐富，其次是少量的間充質干細胞、內皮祖細胞和肌肉干細胞等。動物試驗表明，單個核細胞通過抑制炎癥和免疫系統調控，從而改善認知和社交能力。2018年Michael等招募29個2~6歲ASD患兒，進行隨機、雙盲、安慰劑對照的交叉試驗，實驗組輸注人臍帶單個核細胞（1×107細胞/kg），經過24個月臨床觀察沒有嚴重的不良反應，社交能力改善明顯[4]。2020年Geraldine等延續2017年一期試驗，進行隨機的、雙盲、安慰劑對照的二期研究，招募180名2~7歲ASD患兒參與研究，和2018年Michael在患兒年齡選擇上類似，實驗組靜脈輸注2.5×107細胞/kg異體臍血單核細胞，患兒溝通技能有顯著改善，雙眼追物力增強[5]。Li等利用臍帶單核細胞治療ASD患兒，第2次移植1周后患兒腦脊液中神經生長因子較移植前、第1次移植1周后水平增高（P<0.05），血管內皮細胞生長因子及堿性成纖維細胞生長因子水平均較移植前、第1次移植1周后水平增高，但差異無顯著性意義（P>0.05）。說明人臍血單個核細胞移植治療ASD患兒腦脊液中神經生長因子水平明顯增高，血管內皮細胞生長因子及堿性成纖維細胞生長因子變化不明顯[6]。而對于骨髓單個核細胞，Liem等，采用腰穿注入自體骨髓單個核細胞，患兒社交、語言和日常技能顯著提高，重復行為和多動顯著減少[7]。

1.2 間充質干細胞。間充質干細胞是一組具有可塑性的多能干細胞。來源包括：骨髓，臍帶，脂肪組織等。它們可以分化為多種細胞類型。鑒于MSC分化神經元特性，嘗試于中風、帕金森氏病（PD）、多發性硬化癥（MS）和AD患者進行治療。2019年Neil等進行異體臍帶間充質干細胞治療ADS單臂I/II臨床試驗，招募20名6~16歲患兒。9個月內進行4次靜脈輸注臍帶間充質干細胞，每次接受3.6×107萬個細胞，利用自閉癥治療評估表（ATEC）和兒童自閉癥評定量表（CARS），進行治療前和治療后12個月隨訪評估，所有患兒未出現不良反應，并發現八名受試者的CARS和ATEC得分下降[8]。

2 自閉癥細胞治療移植方式

2.1 靜脈輸注。是通過靜脈的途徑將細胞引入血液循環系統，主要通過細胞釋放的大量各類因子，對中樞神經和周圍神經都可起到營養修復的作用。細胞也可以透過腦血屏障和脊髓血液屏障，進入中樞神經系統發揮作用。2020年Jessica等進行臍帶間充質干細胞針對ASD靜脈輸注治療。共招募了12名4~9歲的ASD患兒，將患兒分為三組，分別進行了單次、兩次、三次臍帶間充質干細胞（2×106個/kg）靜脈輸注。并隨訪12個月，在整個研究過程中，患兒的血細胞計數、血液生化成分、基本炎癥標志物以及細胞免疫學均未發生變化。表明靜脈輸注臍帶間充質干細胞是安全的。50%的患兒的社交溝通能力（VABS）明顯改善，自閉癥癥狀的嚴重程（PDDBI）評分也有所下降，至少降低了5分。這項研究也表明靜脈多次細胞注射要優于單次注射[9]。

2.2 腰穿鞘內注射。就是通過腰穿的方法將細胞直接注入蛛網膜下腔，使細胞隨著腦脊液的循環，對中樞神經系統起到治療作用。Liem等，對30例ASD患者采用腰穿方式，注入兩次自體骨髓單個核細胞。鞘內細胞移植在ASD中是安全的[7]。

2.3 鼻內途徑植入。將細胞通過鼻內途徑植入顱內的方法作為一種新興的移植手段越來越受到關注。細胞滴入鼻腔后可以通過以下途徑進入中樞神經系統：①嗅球途徑；②呼吸道黏膜上皮細胞途徑；③鼻部的脈管系統途徑。Perets等將間充質干細胞外泌體通過鼻內給藥，治療ASD模型小鼠，減少了重復性行為[10]。

2.4 腦內注射。ASD患者大腦總體積、頂葉、顳葉及小腦半球的體積增加，杏仁核、海馬及胼胝體的體積縮小，直接將細胞注入腦內病變部位或腦室內，改善局部微循環和紊亂電生理活動，促進神經功能恢復[11]。ASD的細胞治療過程中，可以多種細胞多種移植方式并存。2013年劉敏招募37名3~12歲ASD患兒[12]，分為三組：單獨組（14名受試者，接受了人臍帶血單核細胞移植配合康復治療），組合組（9名受試者，接受了人臍帶血單核細胞和人臍帶間充質干細胞移植配合康復治療），對照組（14名受試者，僅康復治療）。組合組每周接受每周一次人臍帶血單核細胞（2×106/kg）靜脈輸注和人臍帶間充質干細胞（1×106/kg）鞘內注射，共計四周治療。在輸注期間和整個監測期間均未發現安全問題。組合組比單獨組療效更好。此外對于細胞治療ASD的療效評價還有客觀評價指標如腦白質定性定量分析和電生理評價[13]。

3 結論

細胞治療對于ASD來講路還很長，選擇工具細胞、細胞移植途徑、細胞移植頻率、療效預估、效果評估、遠期療效、不良反應處理等問題，還需要進一步的研究和探討。