帕金森病的發生源於大腦黑質中的中腦多巴胺能神經元（mDAN）的選擇性和進行性變性，這意味著，細胞移植是一種有潛力治癒帕金森病的新型療法，例如由人類誘導性多能幹細胞（hiPSC）或胚胎幹細胞衍生的中腦多巴胺（mDA）細胞，尤其是自體mDA細胞。

2020年時，哈佛醫學院Kwang-Soo Kim教授的研究團隊成功利用MRI引導的立體定向外科手術，為一名69歲有10年帕金森病史的患者進行了自體hiPSC衍生的mDA移植，人源化小鼠模型顯示，這些細胞不具有免疫原性，患者在手術後未接受免疫抑制藥物，24個月觀察期內，移植細胞存活，患者運動評估和症狀量表評分保持穩定或有適度改善，左旋多巴的日用量下降6%[1]。

這表明，即使是自體移植，細胞存活率也可能受到限制，症狀改善不顯著。為了提高移植存活率，有研究團隊提出，大幅增加移植的細胞數量，或者使用更早期分化階段的細胞。Kim教授團隊認為，這些方法可能會解決一些問題，但不良事件風險也會隨之增加，包括移植物過度生長、受體大腦結構的破壞和/或腫瘤形成。他們還是希望找到更加安全的方法。

在今天的《自然》雜誌上，Kim教授團隊發表了最新研究成果[2]，他們發現，細胞移植時的外科手術本身會引起急性神經炎症，導致大多數移植的mDA細胞死亡，而當mDA細胞與調節性T細胞共同移植時，則可以有效抑制手術本身的不良影響，顯著提高移植細胞的存活，在帕金森病大鼠模型中改善了治療效果。

透過將帕金森病患者來源的中腦多巴胺祖細胞（mDAP）移植給自體免疫細胞人源化小鼠，研究人員發現，竟然只有不到1%的mDAP（相當於不到10%的mDAN）存活，不但如此，他們還觀察到，大量來自人源化宿主免疫系統的免疫細胞，如人巨噬細胞和小膠質細胞、白細胞，及T淋巴細胞，在移植的細胞附近積累。

不過，研究人員覺得，這些小鼠是有免疫缺陷的，可能不足以說明問題，他們又挑選了免疫功能正常的大鼠，給大鼠進行了不包含任何細胞的假移植手術，結果仍然觀察到了促炎細胞因子的急性釋放和注射部位星形膠質細胞和小膠質細胞的立即啟用，這意味著，大鼠大腦對穿透性腦損傷（即手術的針刺創傷）做出了免疫反應。

在第4天時，干擾素-γ（IFN-γ）陽性細胞水平達到峰值，其他多種炎症性細胞也在第7天時達到峰值，一個月後開始下降，相應的，注射部位附近的腦細胞死亡也在第7天時達到峰值。因此，研究人員推測，mDAP這些移植的細胞可能也是同樣的死亡方式。

IFN-γ（c）在第4天時達到峰值，其他炎症性細胞（a，b）在第7天時達到峰值

透過體外細胞實驗，研究人員排除了mDAN早期死亡是由移植的自體mDAP的免疫原性引起的可能性，而驗證了促炎細胞因子誘導的細胞死亡，共培養7天后，總體細胞中有約15%死亡，其中mDAN死亡超過80%。

看來問題就是出現在這裡。

在創傷性腦損傷（TBI）中，最初，也存在炎症性細胞的浸潤，隨後，調節性T細胞會浸潤到受損區域，修復損傷並幫助恢復穩態[3,4]。因此，研究人員認為，同時移植調節性T細胞可能是減少針刺創傷引起的急性神經炎症的有效方法。

大鼠的自體調節性T細胞移植顯著抑制了第2天時的促炎細胞因子急性誘導和第7天時的炎症性細胞浸潤，也保護了大鼠的神經元免於死亡。自體調節性T細胞對MHCII+炎症性細胞浸潤的抑制存在劑量反應關係，移植20000個時達到最大效果。

炎症性細胞浸潤減少（e，f），神經元大量存活（g）

最後，研究人員驗證了調節性T細胞的共移植保護mDAN免於死亡的可能性。

他們先是將患者來源iPSC衍生的mDAP和大鼠自身的調節性T細胞移植給了帕金森病大鼠，服用免疫抑制藥物CsA的大鼠在移植後20周時，旋轉症狀顯著改善，不服用CsA時，症狀無法得到改善，這與研究人員的預期相一致。

移植後2周時，僅移植mDAP的大鼠出現炎症性細胞浸潤和mDAP死亡，CsA治療和/或調節性T細胞共移植挽救了大量mDAP，調節性T細胞的效果好於CsA。需要注意的是，20周時，即使共移植了調節性T細胞，mDAP依然死亡，這表明異種移植前提下，調節性T細胞只能提供短期保護，只有每日服用CsA挽救了mDAP。

調節性T細胞和CsA對炎症性細胞浸潤的抑制（c，d）和mDAP的保護（e，f）

在藉助患者免疫細胞的人源化小鼠中，共移植患者來源iPSC衍生的mDAP和調節性T細胞的自體移植實驗顯示，2個月的存活期內，共移植相比mDAP單獨移植，顯著增加了mDAP數量。小鼠的過早死亡可能是由於移植物抗宿主病（GVHD），因為此前有研究表明，人源化小鼠通常在將人類外周血單個核細胞（PMBC）注射到免疫缺陷型（NSG）小鼠後的30-90天內死於GVHD。

在非人源化的NSG小鼠中，共移植後20周，觀察到了和異種移植實驗類似的帕金森病相關旋轉行為和前肢功能的顯著改善。由於NSG小鼠的免疫缺陷，即使未使用免疫抑制藥物，研究人員也沒有觀察到免疫排斥。

總的來說，這項研究給出了一條使用細胞移植療法治療帕金森病時，提高移植細胞存活率的現實可行的方法：共移植調節性T細胞。Kim教授表示，這一發現非常重要，細胞治療最重要的標準就是安全性，下一步，他們要繼續深入研究調節性T細胞如何提高多巴胺能神經元的存活，如何最佳化它們的功能。

來自： 奇點神思