目錄

• 什么是肌肉萎縮癥?
• 肌肉萎縮癥的癥狀和類型是什么樣的?
• 患上肌肉萎縮癥的原因
• 如何診斷肌肉萎縮癥?
• 干細胞治療肌肉萎縮癥的原理和機制
• 干細胞治療肌肉萎縮癥的植入方式
• 干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例
• 干細胞治療肌肉萎縮癥的臨床研究進展
• 治療肌肉萎縮癥的輔助療法
• 討論

肌肉萎縮癥是一組遺傳性神經(jīng)肌肉疾病，其特征是肌肉逐漸衰弱和萎縮，導(dǎo)致運動功能嚴重受限。這類疾病包括杜氏肌營養(yǎng)不良癥（DMD）、貝克肌營養(yǎng)不良癥（BMD）、脊髓性肌肉萎縮癥（SMA）等。目前，肌肉萎縮癥的治療主要集中在癥狀緩解和提高生活質(zhì)量上，而干細胞治療作為一種新興的治療手段，為肌肉萎縮癥提供了新的治療策略。

本文詳細介紹了什么是肌肉萎縮癥，肌肉萎縮癥的癥狀類型是什么樣的？以及干細胞療法在肌肉萎縮癥中的原理機制、干細胞治療肌肉萎縮癥的臨床案例及治療方法。

干細胞治療肌肉萎縮癥：重塑肌肉的力量

什么是肌肉萎縮癥?

肌肉萎縮癥是一組疾病，它們的特征是控制肌肉運動的神經(jīng)細胞（稱為運動神經(jīng)元）逐漸退化，導(dǎo)致肌肉無力和萎縮。這種狀況會影響個體的肌肉功能，包括日?；顒雍瓦\動能力。肌肉萎縮癥可以由遺傳因素、環(huán)境因素、代謝問題或自身免疫疾病等多種原因引起。

肌肉萎縮癥的癥狀和類型是什么樣的?

肌肉萎縮癥的癥狀

肌肉萎縮癥是一種因基因?qū)е碌募∪鉄o力的疾病。了解這種疾病的癥狀至關(guān)重要，這樣才能盡早發(fā)現(xiàn)并開始適當(dāng)?shù)闹委?，以阻止肌肉退化?/p>

肌肉萎縮癥的癥狀如下：

• 站立、躺臥、坐下、呼吸、行走和跌倒的問題
• 臀部和腿部肌肉無力
• 患有呼吸問題、學(xué)習(xí)問題和行為問題
• 孩子用腳尖走路且經(jīng)常摔倒

肌肉萎縮癥的類型

杜氏肌營養(yǎng)不良癥 (DMD)

• 周期性跌倒
• 肌肉疼痛
• 巨大的小腿肌肉
• 生長遲緩
• 剛性
• 涉水步態(tài)

貝克爾肌營養(yǎng)不良癥

• 持續(xù)下跌
• 小腿肌肉
• 學(xué)習(xí)障礙
• 僵硬和肌肉疼痛
• 遲到里程碑
• 用腳尖走路

強直性肌營養(yǎng)不良

• 經(jīng)常出現(xiàn)肌肉僵硬
• 面部和頸部肌肉疼痛
• 學(xué)習(xí)病
• 彎下眼瞼
• 天鵝般的脖子
• 又瘦又長的臉

面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥 (FSHD)

• 面部肌肉無力
• 肌肉僵硬和疼痛
• 眼瞼下垂
• 肩胛骨肌肉外觀異常
• 臀部肌肉受到嚴重破壞
• 降低心肌效率

肢帶型肌營養(yǎng)不良癥 (LGMD)

• 臀部/肩部肌肉受到影響
• 剛性
• 肌肉僵硬
• 永恒的墮落
• 難以抬起腿的腳趾部分
• 肌肉疼痛和不適

患上肌肉萎縮癥的原因

肌肉萎縮癥的病因有很多，其中主要有以下幾點：

• 該病癥具有家族遺傳性。
• 自發(fā)發(fā)生的基因突變。
• 由于親密關(guān)系連鎖（X-linked）疾病。
• 基于性別和年齡的發(fā)展
• 環(huán)境因素
• 蛋白質(zhì)缺乏

如何診斷肌肉萎縮癥?

醫(yī)生確保對患者進行適當(dāng)?shù)臋z查，以便有效地進行治療。醫(yī)生主要關(guān)注的是家族病史、檢查報告和體檢。

以下是醫(yī)生為進行診斷而進行的測試：

• 肌肉活檢（取出并檢查少量肌肉組織樣本）
• DNA（基因）檢測
• 肌電圖或神經(jīng)傳導(dǎo)測試（使用電極測試肌肉和/或神經(jīng)功能）
• 血液酶測試（檢測肌酸的存在
• 激酶，揭示肌肉纖維的退化）

干細胞治療肌肉萎縮癥的原理和機制

干細胞治療肌肉萎縮癥的原理

• 細胞替代：干細胞具有分化為多種細胞類型的能力，包括肌肉細胞，能夠替代受損的肌肉組織。
• 促進肌肉再生：干細胞能夠分泌生長因子，促進肌肉細胞的增殖和分化，提高肌肉再生能力。
• 免疫調(diào)節(jié)：干細胞具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的功能，能夠減輕肌肉炎癥，改善肌肉微環(huán)境。
• 抗纖維化：干細胞能夠減少肌肉組織的纖維化，改善肌肉結(jié)構(gòu)和功能。

干細胞治療肌肉萎縮癥的機制

間充質(zhì)干細胞（MSC）可根據(jù)其截然不同的特征，通過以下機制幫助消除疾病癥狀：

• 間充質(zhì)干細胞可導(dǎo)致骨骼肌再生。間充質(zhì)干細胞移植可能通過缺陷基因校正和肌肉細胞再生來改善患者的臨床癥狀。
• 間充質(zhì)干細胞通過其免疫調(diào)節(jié)作用在疾病模型中產(chǎn)生明顯的治療優(yōu)勢，這是間充質(zhì)干細胞 (MSCs) 治療肌營養(yǎng)不良癥 (MD) 的另一種潛在機制。
• 間充質(zhì)干細胞具有肌管生成和營養(yǎng)不良表達潛力，可導(dǎo)致患者的肌肉力量增強。

干細胞治療肌肉萎縮癥的植入方式

以下是植入階段遵循的結(jié)構(gòu)：

• 肌肉萎縮癥干細胞治療的主要階段是植入階段，將干細胞植入患者體內(nèi)。成功植入干細胞后，體內(nèi)開始再生過程，幫助緩解患者的病情。
• 間充質(zhì)干細胞用于肌營養(yǎng)不良癥的干細胞治療。
• 干細胞通過醫(yī)生選擇的輸注方法植入患者體內(nèi)。植入過程結(jié)束后，醫(yī)生會確?；颊叩玫胶罄m(xù)護理和醫(yī)療支持。

干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年4月13日，德國Max-Delbrück分子醫(yī)學(xué)中心的研究人員在 JCI Insight 期刊上發(fā)表題為：Base editing repairs an SGCA mutation in human primary muscle stem cells 的研究論文。

研究團隊從一名10歲患者身上提取肌肉組織樣本并分離肌肉干細胞，然后在體外培養(yǎng)這些干細胞，并使用單堿基編輯（Base Editing）技術(shù)替換突變位點的堿基對。然后，研究人員將編輯過的肌肉干細胞注射到小鼠肌肉中，結(jié)果顯示這些編輯過的肌肉干細胞大多發(fā)育成肌肉纖維。這項研究可以稱得上是肌肉萎縮癥治療的一個里程碑！

研究人員觀察到，這些肌肉干細胞可以在小鼠肌肉中增殖，且大多發(fā)育成肌肉纖維。對于這項研究結(jié)果，該研究的通訊作者 Simone Spuler 教授興奮地表示：“有了這個，我們第一次證明用健康的肌肉細胞替代患病的肌肉細胞是可能的！”

更關(guān)鍵的是，單堿基編輯技術(shù)也是一種相對安全的方法，研究團隊在經(jīng)過基因修復(fù)的肌肉干細胞中并未觀察到任何基因組非預(yù)期區(qū)域的錯誤編輯，也就是沒有出現(xiàn)脫靶效應(yīng)。

這項研究結(jié)果可以稱得上是肌肉萎縮癥治療的一個里程碑，但也只是第一步，仍需要進一步測試才能應(yīng)用到人體治療上。

下一個里程碑將是找到一種直接將單堿基編輯系統(tǒng)注入患者體內(nèi)的方法：一旦進入人體，單堿基編輯器就會起一段時間的作用，編輯肌肉干細胞，然后很快再次分解。、

2021年干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年7月27日的STEM CELLS Translational Medicine發(fā)布一項研究結(jié)果，波蘭Klara醫(yī)學(xué)中心科學(xué)家利用臍帶間充質(zhì)干細胞治療肌營養(yǎng)不良效果良好，且無嚴重副作用！

2021年干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年11月23日，來自日本京都大學(xué)iPS細胞研究與應(yīng)用中心（CiRA）的研究者發(fā)現(xiàn)：通過iPSC衍生的間充質(zhì)干細胞（iMSC），可以系統(tǒng)性地恢復(fù)膠原蛋白VI合成，幫助UCMD小鼠肌肉再生。并發(fā)表在國際期刊《Frontiers in Cell and Developmental Biology》上。這一結(jié)果為有UCMD患兒的家庭點燃了希望。

這項被譽為“改變世界的偉大技術(shù)”，意味著研究人員可以用機體的多種不同來源的細胞進行重新編碼，將它們轉(zhuǎn)化為具有萬能分化性的誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC），進而分化成干細胞、神經(jīng)細胞、或者是其他需要再生的細胞。

“雖然源自其他組織的MSCs理論上也能產(chǎn)生膠原VI，但運用iPSC可以制備大量具有均勻質(zhì)量的細胞用于移植。”簡而言之，iPSC衍生細胞在“量產(chǎn)”上更具優(yōu)勢。

小鼠被安排了腹腔注射5×10?iMSCs。部分小鼠還在第4周進行了i.p.加強移植（23G 1ml注射器注射5 × 10?個iMSCs ）。

待到第8周進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，研究者重點觀測了這些被安排i.p.移植小鼠，追蹤指標(biāo)為膠原蛋白VI的挽救面積、肌肉的再生情況，同時也對線粒體形態(tài)和細胞凋亡情況，肌肉功能進行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

• 與未移植的小鼠相比，移植iMSC的小鼠在第8周肌肉重量明顯增加。
• iMSC移植減少了畸形線粒體和肌肉細胞的凋亡數(shù)量。
• 8周后，iMSC移植的小鼠握力較之未移植小鼠提高了35%，旋轉(zhuǎn)能力也提升近30%。

2021年干細胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年12月10日。對一名 11 歲男孩進行靜脈輸注干細胞治療的試驗，該試驗發(fā)表在《Journal of American Physicians and Surgeons》冬季刊上。

該患者接受了90天的治療方案，包括間充質(zhì)干細胞和外泌體與富含血小板的血漿混合的3次靜脈輸注?；颊咴诩∪夤趋涝u估測試和認知測試的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出多項改善。患者和他的父母都報告說，從日常觀察中，他的整體平衡和靈活性得到了積極的改善，他們選擇在方案完成后繼續(xù)治療。

這種治療似乎是有效且安全的。未來的研究應(yīng)該包括對大量患者進行長時間的盲法評估，注意比較可用的干細胞治療方法

干細胞治療肌肉萎縮癥的臨床研究進展

截止2024年7月4日，在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細胞治療肌萎縮側(cè)索硬化癥肌肉萎縮癥的臨床研究項目有7項。其中已完成的有1項。

截止2024年7月4日，國內(nèi)中國知網(wǎng)cnki.net網(wǎng)站上已經(jīng)有4個干細胞治療肌肉萎縮癥的相關(guān)文章。

治療肌肉萎縮癥的輔助療法

• 高壓氧療法：這是在高于大氣壓的條件下使用氧氣的醫(yī)療用途。所需的設(shè)備包括一個壓力室，該壓力室可能是剛性或柔性結(jié)構(gòu)，以及一種向呼吸系統(tǒng)供應(yīng)100%氧氣的裝置。已發(fā)表的研究表明，高壓氧療法可延長接種后的干細胞壽命，并為身體提供富氧環(huán)境，使其發(fā)揮最佳功能。
• 職業(yè)治療：干細胞肌營養(yǎng)不良癥治療結(jié)合OT注重日常活動，幫助肌營養(yǎng)不良癥患者變得更加獨立，獲得社區(qū)服務(wù)并提高應(yīng)對能力。
• 理療：這是一門物理醫(yī)學(xué)和康復(fù)專業(yè)，通過使用機械力量和作用，通過檢查、診斷、預(yù)后和物理干預(yù)來修復(fù)損傷并提高靈活性、功能和生活質(zhì)量
• 言語治療：它通過結(jié)合諸如淋浴間講話、呼吸間停頓等特定技巧來幫助保持肌肉力量。
• 飲食調(diào)整：營養(yǎng)師經(jīng)過嚴格培訓(xùn)，可以制定滿足每位患者需求、喜好和食物偏好的定制膳食計劃。這對我們患者的健康至關(guān)重要，因為它會考慮從病史到可能的過敏等所有因素。然而，我們明白，有時從飲食角度來看對您有益的飲食不一定從時間或預(yù)算角度來看是可行的，因此我們的營養(yǎng)師會嘗試為您制定盡可能方便的健康膳食計劃。
• 皮質(zhì)類固醇藥物治療：這種支持療法與干細胞肌營養(yǎng)不良癥治療相結(jié)合，可幫助我們的患者增強肌肉功能并減緩肌肉退化。

討論

干細胞治療的研究進展

• 動物模型研究：在多種肌肉萎縮癥的動物模型中，干細胞治療顯示出改善肌肉功能和延緩病程的潛力。
• 臨床前研究：實驗室研究正在探索不同類型的干細胞（如間充質(zhì)干細胞、肌源性干細胞）對肌肉萎縮癥的治療效果。
• 初步臨床試驗：一些初步的臨床研究已經(jīng)開始，旨在評估干細胞治療的安全性和療效。

面臨的挑戰(zhàn)與未來展望

• 干細胞的選擇和來源：確定最適合肌肉萎縮癥治療的干細胞類型和來源。
• 治療的安全性：確保干細胞治療不引起不良反應(yīng)，如腫瘤形成或免疫排斥。
• 療效評估：開發(fā)敏感的生物標(biāo)志物和臨床評估工具，準(zhǔn)確評估干細胞治療的效果。
• 倫理和法律問題：解決與干細胞研究和治療相關(guān)的倫理和法律問題。

結(jié)論

干細胞治療為肌肉萎縮癥患者提供了一種潛在的新治療策略。雖然目前仍處于研究和開發(fā)階段，但隨著科學(xué)的進步，我們期待干細胞治療能夠為肌肉萎縮癥患者帶來更加有效的治療方法，改善他們的運動能力和生活質(zhì)量。

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