六、移植途径和时间窗选择

已报道的细胞治疗脑病的移植途径包括:脑实质内移植、侧脑室内移植、小脑延髓池和脊髓腰段等蛛网膜下腔穿刺、动静脉输注。动物实验提示经动脉或静脉途径进行干/祖细胞移植疗效相近,但由于血-脑屏障的存在,脑实质、侧脑室、蛛网膜下腔移植更有利于移植细胞归巢,发挥细胞替代效应 [46,47]。因此,细胞移植途径与移植细胞效应有关,如果采用NS/PCs移植,为尽可能发挥其分化替代作用,推荐选择脑实质或侧脑室、小脑延髓池等接近中枢神经系统的移植途径;若采用MSCs和MNC移植,主要利用其旁分泌因子效应,可以考虑腰椎穿刺或操作更简便的静脉、动脉等经血液系统移植途径。另外细胞移植治疗小儿严重脑损伤及神经残疾因其不同的病理阶段和脑损伤的不同病理机制,细胞移植途径和时间窗也有所不同。
(一)小儿急性脑损伤
对于急性脑损伤,原则上是越早进行细胞移植治疗越好,但损伤后非特异炎症反应、自由基、兴奋性氨基酸等导致的细胞毒性环境不利于移植细胞存活,然而,此时血-脑屏障短暂开放,脑内炎性环境会产生大量趋化因子利于移植细胞向病灶迁移。因此,急性脑损伤早期宜于采取侧脑室、蛛网膜下腔或动、静脉移植途径,回避脑内炎性环境对移植细胞的直接损伤作用,提高移植细胞向脑内病灶迁移的效率,同时发挥移植细胞旁分泌因子效应[12,36,48]。
在脑损伤急性期后期,尤其急性脑损伤72小时至7天之后,随着脑内细胞毒性环境逐渐减弱,病灶表达的大量有丝分裂原、营养因子及胞间基质分子有利于促进内源及外源移植神经细胞增殖分化 [49],此时可首选脑实质原位移植,侧脑室及蛛网膜下腔穿刺也不失为理想的移植途径。动物实验研究结果表明在损伤早期,静脉移植MSCs或MNC均可改善动物神经功能,7天后静脉移植的疗效明显减弱,但脑实质或蛛网膜下腔途径移植疗效显著 [48,50]
(二)小儿脑损伤后遗症及其他中枢神经残疾
对于脑损伤后遗症期和非进行性中枢神经残疾,细胞移植的时间窗没有严格限制,但脑性瘫痪患儿主张在肌肉萎缩、骨骼关节畸形之前接受细胞移植治疗。小儿处于生长发育阶段,初生患儿脑重量仅350~400g,6~10岁达到1200g,20岁左右脑发育成熟,智力运动功能亦随之经历了不同发育里程碑阶段。与成年人相比,小儿脑内环境更加有利于细胞移植治疗的细胞替代和因子效应的发挥。因此,对于常规方法疗效不佳的脑损伤后遗症及其他中枢神经残疾患儿建议尽早尝试细胞移植治疗,可能提高有效几率和疗效。需要说明的是,小儿脑发育阶段,智力、运动的任何改善都可能引发里程碑式的放大效应。脑损伤后遗症期和非进行性脑损伤及神经残疾的细胞移植治疗机制尚不明确,细胞替代效应和细胞旁分泌的因子效应孰轻孰重有待研究,细胞移植途径的选择尚需要对比研究。有研究表明脑室移植途径能刺激室管膜下区内源性干细胞增殖、迁移,同时移植的外源性细胞能跨越血-脑屏障向脑实质迁移,建议脑损伤部位广泛或无明确病灶患儿首选侧脑室或蛛网膜下腔移植途径,病变局限患儿推荐首选脑实质移植。
(三)小儿自身免疫性脑病和遗传代谢性脑病
对于难治性自身免疫性脑病、遗传代谢性脑病等进行性脑损伤首先进行HSCT,以纠正自身免疫性脑损伤和纠正代谢紊乱神经毒性所致的脑损伤。HSCT对于已有的骨骼畸形、心脏瓣膜损伤无效,对已有的脑损伤疗效有限,因此溶酶体贮积症及肾上腺脑白质营养不良一旦确诊应尽早进行HSCT。在造血、免疫功能重建和酶水平恢复正常的前提下选择序贯NS/PCs、OPCs移植,力图修复难治性自身免疫相关性脑病、遗传代谢性脑病遗留的脑损伤。