06.18 Stem Cell Reports:臨床級hESC來源的神經細胞,改善帕金森猴運動障礙

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臨床級hESC來源的神經細胞,可有效地改善帕金森猴的運動症狀,而且沒有出現腫瘤反應和其他嚴重不良反應。

人胚胎幹細胞(human Embryonic Stem Cells,hESCs)具有多向分化潛能,在特定條件下,可以分化為機體幾乎所有的細胞類型,因此是用於組織器官再生的理想種子細胞。在hESC誕生二十年來,已有多項研究成果表明hESC分化的功能細胞可以用於黃斑變性、心臟病、糖尿病和神經類疾病的治療【1】。

帕金森病是一種多發於中老年人的神經退行性疾病,主要由大腦黑質區多巴胺神經細胞的特異性死亡導致,傳統治療方法無法使神經細胞再生,也無法阻止餘下神經細胞的繼續死亡。通過向缺損區域補充多巴胺能神經細胞,有可能恢復或重建原有的功能。大量基於齧齒類模型的研究表明hESC分化的多巴胺神經細胞可在體內存活併發揮一定功能,但這些細胞在靈長類體內的長期安全性和有效性尚缺少足夠數據【2-4】。

6月14日,中科院幹細胞與再生醫學創新研究院胡寶洋課題組與周琪課題組合作在 Stem Cell Reports 雜誌在線發表了題為Human Clinical-grade Parthenogenetic ESC-derived Dopaminergic Neurons Recover Locomotive Defects of Nonhuman Primate Models of Parkinson’s Disease的研究論文。該研究利用猴模型評價了hESC來源的神經細胞用於治療帕金森病的安全性和有效性,展示了長達兩年的評價數據,表明hESC分化的神經細胞相對安全且有明顯效果,能用於帕金森病的治療。

Stem Cell Reports:临床级hESC来源的神经细胞,改善帕金森猴运动障碍

在本項工作中,研究人員首先通過神經毒素輸注製備了帕金森病猴子模型,同時利用臨床級hESC分化出中腦多巴胺能神經細胞,在經過嚴格質檢後這些細胞被移植到帕金森猴腦內,並進行長期的跟蹤評價。研究人員通過影像學手段,結合腦切片和血液生化檢測結果證明植入的細胞沒有發生過度增殖或形成腫瘤。進一步染色分析表明,植入的細胞可以在動物體內長期存活並進一步分化成熟(下圖)。

Stem Cell Reports:临床级hESC来源的神经细胞,改善帕金森猴运动障碍

最重要的是,這些細胞能有效地改善帕金森猴的運動症狀,而且沒有出現腫瘤反應和其他嚴重不良反應。這些數據為開展相關臨床研究提供了有力的支撐。目前,該團隊啟動了利用hESC分化的中腦多巴胺能神經細胞治療帕金森病的臨床研究,部分患者的病情已有明顯改善。

Stem Cell Reports:临床级hESC来源的神经细胞,改善帕金森猴运动障碍

臨床級人胚胎幹細胞分化的多巴胺神經細胞的臨床前評價示意圖

據悉,王昱凱博士,朱宛宛博士和博士研究生吳孟華為該論文的共同第一作者,周琪研究員和胡寶洋研究員為共同通訊作者。

參考文獻:

1. Grealish, S., Diguet, E., Kirkeby, A., Mattsson, B., Heuer, A., Bramoulle, Y., Van Camp, N., Perrier, A.L., Hantraye, P., Bjorklund, A., et al. (2014). Human ESC-derived dopamine neurons show similar preclinical efficacy and potency to fetal neurons when grafted in a rat model of Parkinson's disease. Cell Stem Cell 15, 653-665.

2. Kirkeby, A., Nolbrant, S., Tiklova, K., Heuer, A., Kee, N., Cardoso, T., Ottosson, D.R., Lelos, M.J., Rifes, P., Dunnett, S.B., et al. (2017). Predictive Markers Guide Differentiation to Improve Graft Outcome in Clinical Translation of hESC-Based Therapy for Parkinson's Disease. Cell Stem Cell 20, 135-148.

3. Kriks, S., Shim, J.W., Piao, J., Ganat, Y.M., Wakeman, D.R., Xie, Z., Carrillo-Reid, L., Auyeung, G., Antonacci, C., Buch, A., et al. (2011). Dopamine neurons derived from human ES cells efficiently engraft in animal models of Parkinson's disease. Nature 480, 547-551.

4. Trounson, A., and DeWitt, N.D. (2016). Pluripotent stem cells progressing to the clinic. Nat Rev Mol Cell Bio 17, 194-200.

原標題胡寶洋/周琪合作團隊利用胚胎幹細胞分化的神經細胞改善帕金森猴運動障礙》


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