一、采用神經移植治療帕金森病的設想依據及原理

    在中樞神經系統損傷性疾病、先天缺損及損傷性疾病的治療研究中，神經移植是一個重要方向。它通過選擇適當的供體組織或細胞群，植人宿者腦內，替代變性神經元以達到重建或恢復神經功能的目的。帕金森病是由于中腦黑質（尤其是致密帶）的多巴胺能神經元退化，使通過黑質的紋狀體中的遞質多巴胺減少，造成紋狀體多巴胺和乙酞膽堿平衡失調而產生一系列的臨床癥狀。神經組織移植治療帕金森病的基本原理是移植物向受損的紋狀體部位以穩定的形式提供多巴胺。該方法為最直接的治療手段，無需破壞中樞神經系統原有的神經通路，而黑質紋狀體區為腦內較局限的區域，通過目前的立體定向技術易于到達，且已有較可靠的、易于建立的動物模型進行神經移植的療效判定和評估。

二、歷史

    神經移植開始于1890年，W.Gillman Thompson首次報道異種腦組織移植實驗，將成年貓大腦皮質移植到成年狗大腦皮質中。1905年，Saltykow等進行自體腦移植實驗，將幼兔自體的大腦皮質移植到另一部位，移植組織存活8d后發生變性。Halasz等于1963年首先報道了移植物和宿主腦組織之間功能的相互作用，他觀察到被切除垂體的鼠的內分泌缺陷可通過將垂體移植到下丘腦來糾正。1979年，Bjorklud等報道移植的胎腦膽堿能和兒茶酚胺能神經元可以成活、長出突起、與宿主神經元間形成突觸聯系，重建或恢復神經傳導，改善帕金森病動物模型的癥狀。

三、常用的動物模型

    常用的動物模型有兩類。一類是用6－羥多巴胺建立的大鼠模型，將6－羥多巴胺（6－OHDA）注射到大鼠一側黑質紋狀體處，使神經元毀損，神經纖維退變，導致黑質內投射終端的多巴胺減少，動物出現不對稱姿勢，類似半側帕金森病的表現。對動物模型腦內多巴胺神經元毀損程度以及進行神經元移植后療效的判定可由藥物誘發實驗驗證。常用的誘發藥物有阿樸嗎啡（apomorphine）和苯丙胺（amphetamine）。阿樸嗎啡為多巴胺受體激動劑，能直接刺激突觸后的多巴胺受體，因為在去神經后突觸后的多巴胺受體有代償性增加（去神經超敏），應用阿樸嗎啡引起損傷側較大的紋狀體刺激，造成動物向健側旋轉；而苯丙胺可誘發動物正常側多巴胺神經元分泌更多的多巴胺遞質，造成動物向病側旋轉。記錄動物旋轉的圈數作為評價的指標。另一類是用MPTP建立的猴子和小鼠模型，給猴子一側頸內動脈注入MPTP后可誘發單側帕金森病樣癥狀，如運動緩慢、肢體強直、姿態不穩和靜止性震顫。組織病理學變化非常類似帕金森病中所見，腦內可見到嗜酸性胞質內包涵體（Lewy小體）。

四、移植組織

    人們研究不同種細胞作為移植細胞，如含有原始黑質的胚胎腹側中腦細胞，神經元或神經干細胞，多巴胺能細胞系，分泌多巴胺或神經營養因子基因工程化的非神經元細胞（通常為成纖維細胞或星形細胞），自然條件下分泌多巴胺的腎上腺髓質細胞，富含營養因子的睪丸來源的Sertoli細胞，頸動脈體上皮球狀細胞和胚胎腎細胞。曾用于臨床的神經移植治療帕金森病的組織有兩種，人胚胎腎上腺髓質和中腦組織。人早期胚胎中腦組織抗原性較弱，可在帕金森病病人腦中長期存活，并可使移植區周圍組織得到密集的神經支配，移植效果遠優于腎上腺髓質，但來源有限，且涉及倫理問題。自體腎上腺髓質移植避免了免疫問題和胚胎移植所涉及的社會倫理問題，因而適用于人的研究。

五、胎腦組織移植

    已經過研究證實，把同種胚胎中腦腹側部的神經元移植到經6-OHDA處理的大鼠的中腦、紋狀體或其周圍，胚胎同種移植物可與宿主神經元形成突觸聯系，產生正常的電活動，合成、釋放多巴胺，減少由于6-OHDA所引起的大鼠的運動和感覺異常。用嚙齒類胚胎中腦腹側移植物，無論是組織塊還是懸浮液，都能獲得改善。并且在移植入小鼠和人胚胎中腦等異種神經元細胞后癥狀也可改善。嚙齒類運動障礙的改善超過兩年，如果將移植物切除或破壞，療效就會立即消失。移植療效與移植部位、定位的準確性及移植物的質量有關，移植到紋狀體后背部可緩解旋轉癥狀，移植到紋狀體腹外后部可改善感覺運動注意缺陷等癥狀。然而，植入非胚胎中腦組織（如來自中腦中縫細胞的不合適的組織移植物）或將移植物放在不合適的靶區（如小腦）都不能改善運動障礙。在經MPTP處理的靈長類動物模型及小鼠模型上植入胚胎同種中腦腹側神經元也可觀察到移植物存活，形成突觸聯系，改善運動障礙。

    自1987年Jiang首次報道胎腦移植手術至目前為止，全世界已有300多例病人為治療帕金森氏綜合征接受了胚胎腹側中腦組織的移植術。7~11周齡的胚胎組織移植生存率最高。因為需要檢測組織的生存力和是否被污染，多數研究應用培養的組織，也有的應用冷藏甚至冷凍的組織。組織被制成細胞懸液、固體塊狀或線條形式植入尾狀核和／或殼核。一些研究中的病人至少接受了短時間的免疫抑制劑治療，但尚不能明確免疫抑制劑是否對移植物的生存是必需的。盡管有腎上腺髓質移植的經驗，組織準備和植入的技術差異仍很大。幾乎沒有術中術后腦出血、顱內感染的報道，少數病人出現癲癇，有些病人術后出現持續性或進行性精神減退，但還不清楚是否與移植過程有關。此類帕金森病人的尸檢報告顯示：胚胎組織與宿主產生了特殊的神經聯系釋放了多巴胺，但也可能存在非特異多巴胺釋放、營養因子釋放以及外科手術的影響，如：血腦屏障的破壞和尾／殼核的損害作用。大多數研究認為胎腦移植對帕金森病人有持續的改善作用并且是相對安全的。熒光多巴PET檢測和病理檢查也顯示了移植后生存的神經元以及它們宿主腦組織之間的功能聯系。主要的問題是細胞來源，移植的細胞只能從選擇性流產的胚胎中得到，據估計僅0.01%的胚胎組織可用于移植，而且有人認為該過程是違反倫理的。美國一些醫療中心開始了豬胎腦組織移植治療帕金森病的研究，他們應用一種蛋白質包裝豬胚胎細胞以騙過T細胞，術后不應用免疫抑制劑，初期12例病人中，一半已經顯示有明顯的改善，另一半的運動技能也得到了某些改善。至今未見排斥反應的跡象。

六、自體腎上腺髓質移植

    盡管帕金森病動物模型胚胎組織移植獲得成功，但還沒有廣泛地用于臨床。利用流產人胚胎組織涉及倫理問題，這導致人們尋找為帕金森病移植的可產生多巴胺的細胞的其它來源。交感神經節、頸動脈體小球細胞、諸如PC－12和神經母細胞瘤的瘤細胞系皆可產生多巴胺且在嚙齒類移植模型獲得了一些成果。神經學家的興趣又集中于腎上腺髓質的嗜鉻細胞，這些細胞在正常情況下產生腎上腺素和去甲腎上腺素，還有少量的多巴胺。當脫離了腎上腺皮質、皮質類固醇的影響時，多巴胺的產量增加。植入到6－OHDA損傷大鼠的去神經紋狀體或外側腦室可減少阿樸嗎啡誘導的旋轉。組織塊或細胞懸浮液移植可獲得療效，但與胚胎移植物相比，行為作用有限，程度和持續時間也較小。非人類靈長類腎上腺髓質移植的效果與嚙齒類的相似。

    1982年有2例重癥帕金森病病人接受了自體腎上腺髓質細胞懸液移植有側尾狀核頭部的治療，沒有獲得有意義的療效。1987年，墨西哥的Madrazo等報道了2例接受自體腎上腺髓質腦移植到右側尾狀核的帕金森病病人，術后病情得到“奇跡般的”改善，此種療法受到全世界的關注，但其臨床療效經反復試驗仍不盡人意，漸被放棄，主要的問題是腎上腺髓質細胞存活率低。1991年Goetz等總結了加拿大和美國13個中心的61例自體腎上腺移植帕金森病病人的結果：帕金森病的特征幾乎未見顯著改善，藥物劑量輕度增加；標志帕金森病嚴重性的客觀指標測定，也顯示無顯著的改善；11/56病人在移植后2年死亡。作者估計6例死亡可能與手術有關。在權衡利弊之后，所有這13個中心停止了腎上腺髓質移植手術。其它許多中心的腎上腺髓質移植的臨床結果也是疑問性的，大多數進行腎上腺髓質移植的帕金森病病人沒有得到明顯改善。移植早期病情有改善，后期效果和大宗病例報道移植的收益是下降的。病人或動物的尸檢，即使是有臨床效果的，幾乎沒有腎上腺髓質細胞存活，病理報告提示病情改善的機制似乎并非多巴胺替代所產生。移植后的病情改善可能有部分安慰作用。

七、影響移植效果的因素

    在實驗和臨床研究中，外科技術和組織處理方法都影響移植后的效果。1．移植部位：帕金森病動物實驗證實，移植入背側紋狀體比移植到紋狀體的其它部位效果好。大鼠的背側紋狀體與人的后聯合豆狀核相對應，帕金森病病人這一部位極端缺乏多巴胺，以后聯合豆狀核為靶目標進行移植應該產生最好的效果；2．注射細胞的顯微外科針頭直徑也直接影響移植的效果；3．供體的胎齡也影響移植物的存活：5.5～9周胎兒組織移植可獲得最好的臨床效果，在此期間，原始腦室下區多巴胺能神經元開始發育，軸突形成，在多巴胺能神經元軸突長出之前切取組織可避免軸突切斷的損傷；4．顯微切割胎兒腹側中腦部位影響獲得的多巴胺能神經元的數量，腹側中腦的中部含有的多巴胺能神經元比兩側多；5．移植物的形態也影響移植的存活：移植的組織形態有四種類型，包括固體的組織塊、細胞懸液、組織片和組織勻漿，動物實驗發現，組織片移植比細胞懸液移植更能改善帕金森病動物的癥狀；6．切取組織到移植的間隔時間和移植前的保存方法也影響組織的移植存活率，低溫保存明顯降低了組織的存活和移植后的軸突長出；7．移植細胞的總量也影響移植的效果，增加移植細胞的數量能夠增強病人的臨床效果；8．免疫抑制劑的應用：中樞神經系統是相對的免疫豁免器官，動物實驗證實同種胎腦移植后，未應用免疫抑制劑，同樣可以生存較長的時間，人體中也沒有發現移植物能引起明顯的免疫應答。但最近的一系列研究表明，免疫抑制劑能提高移植物的存活率。目前在神經移植中較常用的免疫抑制劑是環孢素（cyclosporin，CsA），它是一種真菌代謝產物，能抑制T細胞增殖。將人胎兒腹側中腦細胞異種移植入帕金森病大鼠模型，能將多巴胺能神經元存活率提高6倍。近年來還發現，免疫抑制劑除有免疫抑制的功能以外，還具有神經營養和神經保護作用，因此，免疫抑制劑具有雙重效果，既能促進移植物的存活，又能抑制移植物的排斥。免疫抑制治療也可用于自體移植，異種移植更需要免疫抑制。

八、前景展望

    組織移植治療人類帕金森病的研究已經歷了近二十年的發展歷史，作為一種功能重建性手術，已成為世界性關注熱點。雖然到目前為止尚不能明確何種方法為優，但大多數學者認為：胚胎黑質組織移植較自體腎上腺組織移植更有價值，持續時間更長，手術相對安全。未來的發展在于進一步擴大和完善組織移植技術、積極尋找和開發能用于移植的細胞來源。同時，人們也在研究是否可通過補充神經生長因子和應用兔疫抑制劑來增加移植細胞的存活數量和存活時間等；轉基因細胞和人自身神經干細胞誘導分化研究已顯示具有廣闊的應用前景和成功的潛力。