在一項新的利用研究中，來自美國加州大學洛杉磯分校的星形細胞血管性癡研究人員成功地培育出大批量、高質量的膠質進展功能恢復性腦細胞，適合移植到患者身上。移植這種成功使得一種基于干細胞的治療漸進性癡呆癥新療法向臨床邁出了一大步。該療法旨在修復白質中風（white matter stroke）對大腦造成的呆取得重大新損害，其中白質中風是利用一種“靜息性中風（silent stroke）”，能以一種叫做“血管性癡呆”的星形細胞血管性癡疾病的形式引起多年的認知惡化，甚至會加速阿爾茨海默病。膠質進展相關研究結果發表在2021年8月的移植Stem Cell Research期刊上，論文標題為“Reliable generation of glial enriched progenitors from human fibroblast-derived ipsCs”。治療

當神經元死亡時，呆取得重大新就像中風時發生的利用那樣，大腦一般不能長出新的星形細胞血管性癡神經元來替代它們。以前，膠質進展科學家們曾嘗試在實驗室里用人誘導性多能干細胞（ipsC）產生替代性的神經元，并取得了一些成功。

但是，在這項新的研究中，論文通訊作者、加州大學洛杉磯分校醫學院神經學系主任S. Thomas Carmichael博士及其團隊采取了一種不同的方法：體外培養的人ipsC不是分化為神經元，而是分化為星形膠質細胞，即一種支持和影響神經元的腦細胞。

Llorente利用ipsC制造出的細胞是專門的“促進修復”的星形膠質細胞，它們發出化學信號，誘導被中風破壞的腦細胞愈合。在神經元受損的地方，星形膠質細胞促使對大腦連接至關重要的軸突重新生長。

另一個重要的腦細胞，稱為少突膠質細胞祖細胞（oligodendrocyte progenitor cell, OPC），經常因白質中風遭受損傷。健康的OPC有助于形成稱為髓鞘的保護性脂肪鞘，它包圍著軸突，使它們能夠傳輸電信號。移植的星形膠質細胞與受損的OPC相互作用，刺激它們采取行動，恢復新生長軸突上的髓鞘。

靜息性中風可導致后來的癡呆癥

大血管中的急性中風導致最常見的與中風有關的癥狀，如面部下垂或一只手臂無力。但是白質中風發生在微小的血管中，造成微小的損傷，并隨著時間的推移逐漸積累。目前，白質中風患者沒有可用的治療方法來修復他們的大腦損傷。

在今年4月份發表在Science Translational Medicine期刊上的一項研究（Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.aaz6747）中，Llorente和她的同事已證實，他們在小鼠身上進行的星形膠質細胞療法，甚至在損傷發生很久之后還能刺激大腦的修復過程；接受該療法的小鼠在移植后四個月內顯示出記憶和運動技能的改善；即使在移植到小鼠體內的星形膠質細胞死亡后，對大腦的修復作用仍在繼續；而且一旦它們激活了神經元和OPC內的修復系統，星形膠質細胞似乎不需要停留在周圍，就能發生愈合。

從實驗室到臨床

然而，在實驗室中展示有效果與將治療方法帶給人類患者相差甚遠。如今，這些作者在這項研究中開發出一種可重復的方法，比以前更快地產生大量高質量的星形膠質細胞。

iPSC就像嬰兒細胞，長大后可以成為身體中的任何一種細胞。腦細胞、骨細胞、血細胞--它們中的每一種細胞都有不同的功能，所以它們都必須激活一組不同的基因，使它們能夠執行不同的功能。一旦ipsC分化為身體中的一種成熟細胞，它就不能執行其他類型細胞的功能。例如，如果肝臟細胞被植入大腦，它們就不能轉變為腦細胞。

但是iPSC有潛力成為任何一種細胞。星形膠質細胞療法依靠化學方法哄騙干細胞成為正確類型的星形膠質細胞。如果ipsC分為其他類型的細胞，該療法就不會起作用。

利用人誘導性多能干細胞產生星形膠質細胞，圖片來自Stem Cell Research, 2021, doi:10.1016/j.scr.2021.102458。

論文共同作者、加州大學洛杉磯分校分子、細胞與發育生物學教授Bill Lowry博士開發出的一種方法大大縮短了這一時間。這種星形膠質細胞療法將被設計成一種“現成的”產品，而不是用患者自己的細胞制作的。

一旦移植的星形膠質細胞進入大腦，它們就會遷移到受損區域并進行增殖---但只能在有限的時間內。不受控制的生長可能導致腫瘤，這些作者仔細研究了小鼠以確保這種情況不會發生。移植的星形膠質細胞增殖了幾個月，但隨后它們到達平穩階段并停止分裂。在10個月后，接受星形膠質細胞移植的小鼠沒有顯示出腫瘤的跡象。

這些作者的下一步將是與美國食品藥品管理局（FDA）官員會面，以確定該機構為推進人體臨床臨床試驗將需要哪些條件。

注：原文有刪減

參考資料：

Irene L. Llorente et al. Reliable generation of glial enriched progenitors from human fibroblast-derived iPSCs. Stem Cell Research, 2021, doi:10.1016/j.scr.2021.102458.

Irene L. Llorente et al. Patient-derived glial enriched progenitors repair functional deficits due to white matter stroke and vascular dementia in rodents. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.aaz6747.

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