腦卒中是全球造成殘疾和社會負擔排名首位的重大疾病。最新報告顯示,我國包括缺血性腦卒中(腦梗塞)和腦出血在內的腦卒中患者高達2800萬人,每年新增病例約394萬。中風患者的自我代償和通過康復可以達到的功能改善一般在6個月左右到達極限并進入穩定期,其中約50%的幸存者會遺留偏癱、失語等嚴重功能障礙,甚至終身殘疾。目前全球僅有一款迷走神經刺激器結合復健以突破性器械在2021年被FDA批準針對6個月以上的穩定偏癱患者,通過一年的治療和復健僅能平均改善患者的上肢運動功能評分5分。由于腦卒中會導致大量功能神經元死亡和神經環路損傷,而成人腦內神經干細胞的數量和再生能力有限,因此通過移植異體神經干細胞/前體細胞補充替代死亡的神經元,實現外源性神經再生、修復受損突觸及神經回路,是治療穩定期偏癱的重要研究方向。
霍德生物人前腦神經前體細胞注射液(hNPC01)能夠體內外分化為正確比例的各種皮層神經元和膠質細胞亞型,包括興奮性神經元和抑制性中間神經元等目前誘導分化難以獲得正確比例和成熟功能的細胞,并能形成穩定的神經環路和具有自發腦波等電生理現象。公司合作伙伴,浙江大學張宏團隊、復旦大學田梅團隊從2019年開始,通過病毒神經環路示蹤、腦片電生理、電鏡、行為學和生物發光成像(BLI)/正電子發射計算機斷層顯像(PET)/磁共振成像(MRI)等多模態影像技術,實現了對hNPC01顱內移植大鼠中風模型后的存活、定植、增殖、分化命運、神經突觸連接、體內功能、環路整合及治療效果的全面研究,證實了hNPC01具備功能細胞替代和修復神經環路的治療機制和臨床轉化的潛力。
在2025年6月3日《自然-通訊》發表的這一重要研究中,研究團隊通過創新的BLI干細胞在體動態示蹤技術,對移植細胞進行長達48周的長期動態示蹤,發現hNPC01在移植免疫抑制的中風大鼠模型皮層后,展現出神經干細胞的特性,在3-6個月左右達到快速增殖的頂點,后有一定數量下降,在48周仍有大量存活,且單細胞核測序結果顯示80%以上的移植細胞在11周后分化為各種皮層神經元。此外,研究團隊通過18F-SynVesT-1和18F-FDG雙探針PET/MRI多模態分子影像技術,在體監測梗死區及代謝時空動態變化,實現對突觸的特異性可視化示蹤,發現移植區域突觸密度和代謝水平較對照組顯著提升,揭示移植細胞能夠促進腦缺血后的突觸再生修復與梗死灶代謝恢復。
同時,研究團隊還進一步通過免疫電子顯微鏡和膜片鉗電生理技術,驗證了移植的hNPC01可在一個月開始與宿主大腦高效建立興奮性和抑制性突觸連接;結合病毒介導的跨突觸示蹤技術,證實移植后分化的功能神經元細胞可接收宿主多個腦區的神經投射,實現全腦尺度內的神經環路重建。行為學研究顯示,移植hNPC01能夠有效改善腦卒中大鼠受損的軀體感覺和運動功能。同時,研究團隊還建立了視頻-腦電圖(EEG)與PET聯合監測體系,意外發現移植hNPC01治療組動物癲癇發作較對照組少,揭示移植hNPC01對腦卒中繼發性癲癇有一定保護作用。
值得一提的是,在該研究團隊主持的國家重點研發計劃“干細胞研究與器官修復”專項的1期臨床研究中,8名腦梗塞18個月到5年期間的中重度偏癱后遺癥患者接受hNPC01移植后已完成12個月隨訪,上下肢運動功能評分最低改善8分,最高34分,高劑量組平均改善20分,且仍在持續改善;MRI核磁顯示移植細胞可以長期存活和形成新生組織。目前該研究已通過倫理批準進入2期臨床研究,報名鏈接如下:
參考內容:
1.Nat Commun │ 張宏/田梅團隊構建多維度在體監測干細胞移植治療缺血性腦卒中的影像技術體系
2. http://www.nhc.gov.cn/cms-search/downFiles/8b6cbb73fb2d49c2bab32f5f3325fafa.pdf
原文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-60187-5