【脊髓損傷治療】港大城大團隊成功培育具癒合能力神經幹細胞　有望恢復脊髓傷患活動能力

By Pinky on 16 Aug 2023

Digital Content Writer

車禍、跌倒或運動相關的意外造成的外傷型脊髓損傷，如情況嚴重，有可能會永久性癱瘓或喪失某些感知能力。不過，目前脊髓損傷並無有效的治療方案。港大醫學院與城大的聯合研究團隊，成功培育出甚具癒合能力的人類神經幹細胞（human neural stem cells, hNSCs），有望為脊髓損傷（spinal cord injury, SCI）治療帶來新機會。

Photo from 港大醫學院

外傷型脊髓損傷是什麼？

外傷型脊髓損傷（spinal cord injury, SCI）通常由車禍、跌倒或運動相關的意外造成，傷口及周邊神經元逐漸退化，對病人的運動及感知能力有不同程度影響，情況嚴重的病人，有可能會永久性癱瘓或喪失某些感知能力。目前，脊髓損傷並無有效的治療方案，由於創傷面及附近長出的膠質疤痕組織猶如一道屏障，阻礙神經元再生，再加上未受損神經元自然再生能力甚低，而成年人內亦缺乏脊髓神經幹細胞，令運動能力和感知能力難以恢復。

目前治療方法存局限

現時被視為有希望的治療方案，是把從人類多能幹細胞提取的神經幹細胞移植於創傷面，以補充脊神經元缺失，有利連結自身的神經元而促使脊髓恢復。然而，創傷面的環境不利於神經元的形成，反而有利於星形膠質細胞，局限了移植神經幹細胞的治療效果。因此，大多數移植研究均採用雞尾酒療法，將生長因子包裹在細胞外基質中，提高在脊髓損傷大鼠模型中神經幹細胞的生存能力和神經激活力量。但要令神經幹細胞成熟和恢復功能過程漫長，因此有需要尋求更有效益的移植方法，消除內、外在的阻礙以便有效治療脊髓損傷。

港大城大團隊成功培育具癒合能力神經幹細胞

港大醫學院與城大的聯合研究團隊，發現在神經幹細胞中遞減的轉錄因子SOX9（性別決定區Y框蛋白9）基因表達與運動神經方向的神經譜系高度相關；同時，在神經幹細胞中，SOX9基因含量大約減半會促進運動神經的形成，可是SOX9表達量進一步降低，會減弱細胞的存活和更新能力。這些發現表明了SOX9分量會影響神經幹細胞中的神經形成起始、自我更新、存活的能力。這些在表達50% SOX9蛋白的人類神經幹細胞中增強神經元效能部分歸因於葡萄糖消耗的減少。這些神經元性和代謝特性在SOX9減少神經幹細胞在大鼠脊髓損傷部位移植後保留，而不需要額外加添生長因子，顯示傷口狀況並不影響神經幹細胞的新陳代謝狀態和神經元分化屬性。

Photo from 港大醫學院

重要的是，神經幹細胞帶有半劑量的SOX9表達很好地融合於移植的環境，顯著地分化成為運動神經元，減輕膠質疤痕以利於長距離神經細胞軸突的生長，與自身的神經連結，以及顯著提升受體動物的步行和溫度感知能力。團隊從大鼠研究結果驗證，半劑量的SOX9表達可以克服傷口及周圍環境及身體自然的局限性，並具增強治療潛能。為使研究結果能推進至脊髓損傷病人移植治療的臨床使用，團隊未來將集中研究在神經幹細胞中將SOX9的活性或表達量減半的基因策略。