日前，The Michael J. Fox基金會向美國亞利桑那州立大學撥款520萬美元，以支援三個探索帕金森病新療法的研究專案。其中一個專案使用幹細胞補充帕金森病患者丟失的神經元。
這項臨床試驗正在與多個研究中心合作，包括巴羅神經研究所，旨在評估幹細胞療法的安全性與有效性。
首先，科學家們要從患者身上收集血細胞，然後對這些細胞進行“重新程式設計”，使其逆分化成為幹細胞。當給予適當的生化訊號時，這些特殊的細胞能夠再次生長並分化成其他型別的細胞。然後，將幹細胞移植到患者的大腦中，在那裡幹細胞可以生長分化成產生多巴胺的神經元，取代那些因帕金森病而失去的神經元。
該專案負責人亞利桑那州立大學班納神經退行性疾病研究中心創始主任傑弗裡·科爾多爾博士表示：“我們可以移植幹細胞。幹細胞可以分化成為神經元，這些神經元與帕金森病中已經死亡的可製造多巴胺的神經元一樣，有相同的化學性質，有相同的遺傳物質，並且引導幹細胞在到達患者體內後的去向。”
圖片來自文獻[4]
這項試驗主要針對早期帕金森病患者，這些患者帶有一種特殊的疾病相關突變，稱為帕金氏(PRKN)突變。根據研究人員介紹，這些患者通常只表現出帕金森病的“經典”體徵和症狀，而且通常只表現出影響產生多巴胺神經元的大腦異常，這使他們成為這些臨床研究的理想候選患者。
幹細胞作為多巴胺能神經元的來源
——潛在的有效治療手段
帕金森病是由α-突觸核蛋白在神經細胞內積累引起，最終導致產生多巴胺的神經元死亡和功能障礙。多巴胺是一種神經遞質或化學信使，允許神經細胞進行交流，並在運動控制中發揮關鍵作用。因而，帕金森病患者會表現出各種運動功能障礙。目前，對於帕金森病尚無治癒手段，藥物治療只能透過短暫增加突觸間隙多巴胺數量以及活性來緩解運動症狀，而對於已經凋亡的多巴胺神經元毫無功效。
因此，帕金森病治療的核心為修復或者替代已經凋亡的多巴胺神經元。
目前，一些幹細胞方法正在被研究，作為一種透過再生治療替代已經凋亡的多巴胺神經元的潛在方法。在這其中，間充質幹細胞（MSCs）和誘導多能幹細胞（iPSCs）是最為亮眼的兩位。
間充質幹細胞（MSCs)具有高度的自我更新能力,免疫原性低，無畸胎瘤風險，倫理問題少，移植入人體後致瘤機率低等優勢，被認為是替代帕金森氏症等退行性疾病中丟失細胞的理想來源。
研究發現[2]，間充質幹細胞具有向多巴胺能神經元分化和釋放神經營養因子的能力。此外，間充質幹細胞能夠產生不同的分子，具有免疫調節、神經保護、血管生成、趨化作用和改善α-突觸核蛋白誘導的 多巴胺神經元變性，並刺激常駐幹細胞的分化。
近年來，科學家逐漸意識到間充質幹細胞療效的發揮可能主要依賴其分泌特性而不是分化特性，因此其透過基因改造引入相關基因以增加MSCs分泌的神經營養因子，結果顯示出較好療效[3]。
文獻佐證：
幹細胞有效改善帕金森病相關症狀
一項研究[5]使用自體間充質幹細胞（MSCs）治療帕金森病患者，對12例帕金森病患者採用靜脈或靜脈聯合鼻腔注射方式移植間充質幹細胞。分別在移植前及移植後1個月及3個月進行運動及非運動症狀和整體生活質量等評估，結果發現，間充質幹細胞移植後患者運動和非運動症狀的嚴重程度在統計學上顯著降低。
圖片來自文獻[5]
另一項研究[6]使用誘導多能幹細胞（iPSCs）治療帕金森病患者，這項研究是一項病例的報道，接受試驗的是一名有10年進行性特發性帕金森氏病病史的老年男性，將自體iPSCs分化形成的多巴胺祖細胞分別植入左右殼核（間隔6個月）中，而後進行24個月的隨訪，結果發現，正電子發射斷層掃描表明移植細胞存活；帕金森病症狀在細胞植入後 18 至 24 個月穩定或改善。
圖片來自文獻[6]
展望：
幹細胞治療帕金森是一種革命性的突破
帕金森病是一種神經退行性疾病，其特徵是黑質中的多巴胺能神經元丟失。現有治療方法不能阻止或逆轉疾病的發展。一種新的治療方法是基於幹細胞的細胞治療，以取代退化的神經元。
正如亞利桑那州立大學生物設計研究所的執行主任約書亞·拉貝爾的評價：“利用幹細胞來開發這種毀滅性疾病的治療方法堪稱真正的革命性的。”因此，未來需要加快推進相關研究開展，最重要的問題是：幹細胞是否真正對帕金森病患者有益？這個療效問題必須透過精心設計的臨床試驗來回答。相信隨著研究的一步步開展，幹細胞在不久的將來成為帕金森病的有效治療手段！
參考文獻：
[1]https://parkinsonsnewstoday.com/2022/01/18/mjff-grant-asu-supports-stem-cell-trial-therapy-research-projects/
[2]Gugliandolo A, Bramanti P, Mazzon E. Mesenchymal stem cell therapy in Parkinson's disease animal models. Curr Res Transl Med. 2017 Apr-Jun;65(2):51-60.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28466824/
[3]Staff NP, Jones DT, Singer W. Mesenchymal Stromal Cell Therapies for Neurodegenerative Diseases. Mayo Clin Proc. 2019 May;94(5):892-905.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31054608/
[4]Stoddard-Bennett T, Reijo Pera R. Treatment of Parkinson's Disease through Personalized Medicine and Induced Pluripotent Stem Cells. Cells. 2019 Jan 7;8(1):26.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30621042/
[5]Boika A, Aleinikava N, Chyzhyk V, Zafranskaya M, Nizheharodava D, Ponomarev V. Mesenchymal stem cells in Parkinson's disease: Motor and nonmotor symptoms in the early posttransplant period. Surg Neurol Int. 2020 Nov 11;11:380.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33408914/
[6]Schweitzer JS, Song B, Herrington TM, Park TY, Lee N, Ko S, Jeon J, Cha Y, Kim K, Li Q, Henchcliffe C, Kaplitt M, Neff C, Rapalino O, Seo H, Lee IH, Kim J, Kim T, Petsko GA, Ritz J, Cohen BM, Kong SW, Leblanc P, Carter BS, Kim KS. Personalized iPSC-Derived Dopamine Progenitor Cells for Parkinson's Disease. N Engl J Med. 2020 May 14;382(20):1926-1932.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32402162/
