脊髓損傷修復(fù)研究取得進(jìn)展

    脊髓損傷修復(fù)是重大醫(yī)學(xué)難題,不僅會給患者本人帶來身體和心理上的極大傷害，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，還會對家庭乃至整個社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

    日前，北京航空航天大學(xué)和首都醫(yī)科大學(xué)雙聘教授李曉光、上海同濟(jì)醫(yī)院孫毅教授及首都醫(yī)科大學(xué)楊朝陽教授帶領(lǐng)團(tuán)隊，歷時20余年成功破解成年非人靈長類脊髓損傷修復(fù)這一世界性醫(yī)學(xué)難題。該團(tuán)隊首次證明，我國自主研發(fā)的活性生物材料可改善損傷局部微環(huán)境，促進(jìn)非人靈長類恒河猴的皮質(zhì)脊髓束長距離再生，越過損傷區(qū)與宿主脊髓建立起功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從而使截癱肢體功能恢復(fù)，相關(guān)研究成果于5月29日發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

    據(jù)介紹，該項研究成果在國際上具有原創(chuàng)性，闡明了生物活性材料誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)再生的機(jī)制，形成了相應(yīng)的理論體系及學(xué)說，為中樞神經(jīng)損傷康復(fù)帶來新的希望。

    脊髓損傷多由車禍、墜落、運(yùn)動及工作相關(guān)的事故導(dǎo)致。在中國，每年脊髓損傷新發(fā)病例達(dá)12萬例；在美國，每年新增脊髓損傷病例1.7萬例。脊髓損傷通常發(fā)生在青壯年時期，導(dǎo)致病患運(yùn)動和感覺功能損害、神經(jīng)性疼痛、僵直等。脊髓損傷救治的經(jīng)濟(jì)消耗十分驚人，美國脊髓損傷中心2017年的統(tǒng)計顯示：在美國，依據(jù)截癱患者損傷時的不同年齡和解剖節(jié)段，平均每位患者救治的花費(fèi)為34-100萬美金?？茖W(xué)研究顯示，成年哺乳類脊髓損傷不僅會破壞最初的脊髓解剖結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，還會由于炎癥、脫髓鞘和膠質(zhì)細(xì)胞增生等原因觸發(fā)二次損傷（即繼發(fā)性損傷），最終使損傷平面以下的功能喪失。

    不論是科學(xué)界還是醫(yī)學(xué)界，對于成年哺乳類的脊髓損傷一直沒有有效的干預(yù)或修復(fù)手段。在過去的幾十年里，成年中樞神經(jīng)系統(tǒng)的特化區(qū)域發(fā)現(xiàn)了內(nèi)源性的多潛能干細(xì)胞，在應(yīng)用內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和神經(jīng)退行性疾病取得了一定的進(jìn)展。這些內(nèi)源性的干細(xì)胞可以持續(xù)地分化成神經(jīng)元，神經(jīng)元可以參與新環(huán)路的形成，導(dǎo)致神經(jīng)損傷后的部分功能的恢復(fù)。但上述這些研究僅限于活化并募集腦部內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞，而該研究團(tuán)隊首次報道了脊髓內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞修復(fù)缺損并促進(jìn)截癱功能恢復(fù)。

    該團(tuán)隊在國際上首次提出“成年內(nèi)源性干細(xì)胞孵化學(xué)說”。在該學(xué)說中，研究人員將內(nèi)源性干細(xì)胞的孵化看作育種，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦或脊髓的病損部位比喻為土壤，通常充滿各種炎性因子和抑制因子，水腫，缺氧，就像鹽堿地，而存在于成年哺乳類腦和脊髓內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞大多處于靜息狀態(tài)，就像蟄伏的種子。自主研發(fā)的活性生物材料可以長期控制釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子，改善被認(rèn)為是“土壤”的損傷局部微環(huán)境，激活“蟄伏的種子”——內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞，募集其遷移至病損部位分化為成熟的神經(jīng)元，新生的神經(jīng)元可與宿主細(xì)胞形成功能性的神經(jīng)環(huán)路最終導(dǎo)致功能恢復(fù)。研究人員使用活性生物可降解材料支架誘導(dǎo)非人靈長類-恒河猴脊髓損傷后穩(wěn)定的神經(jīng)再生，包括皮質(zhì)脊髓束（CST）軸突的長距離生長、感覺和運(yùn)動功能長期穩(wěn)定的恢復(fù)。最新發(fā)表的科研成果證明，生物材料治療脊髓損傷的方法在非人靈長類脊髓損傷模型中取得實質(zhì)性的成功，為其在臨床治療脊髓損傷中的潛在應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。同時，該技術(shù)也提供了一種可穿越血腦屏障，將高濃度的治療藥物直接運(yùn)送至目標(biāo)區(qū)域，可避免系統(tǒng)副作用的重要手段。這一設(shè)計概念為神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療帶來了希望。

    此項研究得到了國家重點研發(fā)計劃的資助支持，預(yù)期在基礎(chǔ)研究方面，進(jìn)一步探索生物材料激活內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成的機(jī)理；在臨床前研究方面，建立非侵入性的膠質(zhì)瘢痕組織邊界診斷新方法；在臨床試驗方面，建立符合國際標(biāo)準(zhǔn)的臨床試驗方案，圍繞脊髓損傷病例開展精確診斷、手術(shù)移植、康復(fù)訓(xùn)練及功能評定；在產(chǎn)業(yè)化方面，從產(chǎn)品工藝實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；瓿僧a(chǎn)品質(zhì)量體系考核。