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(xì)胞治療肌肉萎縮癥的原理和機制
• 干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥的植入方式
• 干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥臨床案例
• 干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥的臨床研究進(jìn)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(yán)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(xì)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(xì)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(xì)胞療法在肌肉萎縮癥中的原理機制、干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥的臨床案例及治療方法。

干細(xì)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(xì)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，包括日常活動和運動能力。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)闹委煟宰柚辜∪馔嘶?/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(yán)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(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查，以便有效地進(jìn)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(jìn)行診斷而進(jìn)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(xì)胞治療肌肉萎縮癥的原理和機制

干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥的原理

• 細(xì)胞替代：干細(xì)胞具有分化為多種細(xì)胞類型的能力，包括肌肉細(xì)胞，能夠替代受損的肌肉組織。
• 促進(jìn)肌肉再生：干細(xì)胞能夠分泌生長因子，促進(jìn)肌肉細(xì)胞的增殖和分化，提高肌肉再生能力。
• 免疫調(diào)節(jié)：干細(xì)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(xì)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(xì)胞治療肌肉萎縮癥的機制

間充質(zhì)干細(xì)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(xì)胞可導(dǎo)致骨骼肌再生。間充質(zhì)干細(xì)胞移植可能通過缺陷基因校正和肌肉細(xì)胞再生來改善患者的臨床癥狀。
• 間充質(zhì)干細(xì)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(xì)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(xì)胞具有肌管生成和營養(yǎng)不良表達(dá)潛力，可導(dǎo)致患者的肌肉力量增強。

干細(xì)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(xì)胞治療的主要階段是植入階段，將干細(xì)胞植入患者體內(nèi)。成功植入干細(xì)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(xì)胞用于肌營養(yǎng)不良癥的干細(xì)胞治療。
• 干細(xì)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)生會確保患者得到后續(xù)護理和醫(yī)療支持。

干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥臨床案例

2021年干細(xì)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(xì)胞，然后在體外培養(yǎng)這些干細(xì)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(xì)胞注射到小鼠肌肉中，結(jié)果顯示這些編輯過的肌肉干細(xì)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(xì)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(xì)胞替代患病的肌肉細(xì)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(xì)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(jìn)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(jìn)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(xì)胞，然后很快再次分解。、

2021年干細(xì)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(xì)胞治療肌營養(yǎng)不良效果良好，且無嚴(yán)重副作用！

2021年干細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞進(jìn)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(xì)胞（iPSC），進(jìn)而分化成干細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、或者是其他需要再生的細(xì)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(xì)胞用于移植。”簡而言之，iPSC衍生細(xì)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(jìn)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(jìn)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(xì)胞凋亡情況，肌肉功能進(jìn)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(xì)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(xì)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(jìn)行靜脈輸注干細(xì)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(xì)胞和外泌體與富含血小板的血漿混合的3次靜脈輸注。患者在肌肉骨骼評估測試和認(rèn)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(jìn)行長時間的盲法評估，注意比較可用的干細(xì)胞治療方法

干細(xì)胞治療肌肉萎縮癥的臨床研究進(jìn)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(yán)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(xì)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(xì)胞治療的研究進(jìn)展

• 動物模型研究：在多種肌肉萎縮癥的動物模型中，干細(xì)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(xì)胞（如間充質(zhì)干細(xì)胞、肌源性干細(xì)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(xì)胞治療的安全性和療效。

面臨的挑戰(zhàn)與未來展望

• 干細(xì)胞的選擇和來源：確定最適合肌肉萎縮癥治療的干細(xì)胞類型和來源。
• 治療的安全性：確保干細(xì)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(xì)胞治療的效果。
• 倫理和法律問題：解決與干細(xì)胞研究和治療相關(guān)的倫理和法律問題。

結(jié)論

干細(xì)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(jìn)步，我們期待干細(xì)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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