CPR | 亨廷顿病再生治疗：临床级 iPSC-NPC 实现神经元替代与抗炎修复

亨廷顿病（Huntington’s disease, HD）是一种由 HTT 基因 CAG 重复序列异常扩增引发的常染色体显性遗传性神经退行性疾病，核心病理特征为纹状体 γ- 氨基丁酸（GABA）能中型多棘神经元（medium spiny neurons, MSNs）进行性退变死亡，临床以运动障碍、认知衰退及精神异常为主要表现。目前临床尚无任何获批的疾病修饰疗法，仅能缓解部分症状。然而，干细胞介导的神经元替代与微环境重塑为阻断病程提供了全新方向。近期，CHA 大学生物医学科学系Jihwan Song教授团队在Cell Proliferation 上发表了题为“Clinical-Grade Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neu cells, NPCs），在喹啉酸（quinolinic acid, QA）损伤的 HD 大鼠模型中证实，纹状体原位移植可实现长期存活、定向分化为功能性 MSNs、整合宿主神经环路，并显著改善运动功能、减轻纹状体萎缩与神经炎症反应，为 HD 的再生治疗提供了可直接向临床转化的高质量证据。

亨廷顿病的选择性 MSNs 丢失导致皮层 - 纹状体 - 苍白球环路破坏，传统药物与基因下调策略均未能实现有效神经保护与功能重建。人 iPSC 来源 NPC 具有自我更新、多谱系分化及免疫调控潜能，可同时实现神经元替代、环路重建、抗炎修复与组织保护，是最具临床前景的治疗策略之一。然而，既往研究普遍使用科研级细胞系，存在质控体系缺失、遗传稳定性不确定、免疫排斥风险高、难以规模化生产等转化障碍。HLA 纯合型 iPSC 细胞库可在较低免疫抑制方案下适配大范围人群，符合临床标准化、通用化移植需求。本研究严格遵循 GMP 规范，使用东亚人群高频 HLA 单倍型临床级 iPSC 系 YZWJ-s513 分化制备 NPCs，系统评估其在 HD 大鼠模型中的存活、分化、环路整合、组织保护及行为学修复效应，为推进 HD 细胞治疗临床试验提供关键支撑。

1. 建立符合临床放行标准的 HLA 纯合型 iPSC-NPC 制备与质控体系

研究使用临床级 iPSC 系 YZWJ-s513，在无异种蛋白、无饲养层条件下完成神经定向分化。流式细胞术结果显示，NPCs 高表达 NESTIN（96.8%）、PSA-NCAM（99.9%），残留多能性标记（SSEA4、TRA-1-60/81）低于 0.5%；核型分析证实基因组稳定；细胞活率、纯度、无菌、支原体、内毒素水平均满足临床产品放行标准，具备高度一致性与可重复性（如图1所示）。

图1. 临床级人类iPSC来源神经前体细胞（NPC）的表征。

2. 移植细胞在损伤纹状体内长期存活并有序完成三谱系分化

s513-NPCs 经纹状体定位移植后，可在 QA 损伤微环境中稳定存活至少 12 周，并呈现时序性成熟特征。移植后 1 周以 NESTIN⁺神经前体状态为主；至 12 周，超过 70% 的供体细胞分化为 MAP2⁺成熟神经元，约 17.8% 分化为 GFAP⁺星形胶质细胞，4.1% 分化为 OLIG2⁺少突胶质细胞，形成神经元与胶质细胞协同的合理组成结构，无异常增殖、成瘤或囊肿形成。

3. 高效分化为 HD 选择性退变的 GABA 能 DARPP32⁺中型多棘神经元

体内微环境可精准驱动供体细胞向 MSNs 谱系成熟，35.29% 的人源细胞核（KU80⁺）共表达DARPP32，并同时表达 GAD65/67，成功重建 HD 中缺失的关键抑制性神经元，直接实现细胞替代治疗的核心目标，其分化效率优于多数同类临床前研究。

4. 移植神经元轴突长程投射至苍白球，实现结构整合入纹状体 - 苍白球通路

采用逆行 AAV 示踪证实，移植来源神经元可发出轴突跨越宿主组织，靶向投射至苍白球并与宿主神经元形成结构接触，证明移植细胞能够整合进入损伤的基底节运动调控环路，为功能恢复提供解剖学基础（如图2所示）。

图2. 移植物来源神经元延伸投射至腎球，并结构整合入宿主回路。

5. 持续改善多项运动功能，起效早且效应维持 12 周以上

盲法行为学评估显示，移植组在转棒试验、调整踏步试验、前肢不对称使用圆筒试验中均表现出显著改善。运动协调与平衡能力自术后 2 周开始显著优于对照组，前肢功能缺陷于术后 6 周显著恢复，所有改善效应持续稳定至 12 周观察终点，呈现早期起效、长期维持的治疗特征。

6. 显著减轻纹状体萎缩与侧脑室扩大，保护脑组织结构完整性

组织形态定量分析证实，NPCs 移植可显著提高损伤侧 / 对侧纹状体面积比率，降低同侧脑室扩张比率，有效阻止 QA 诱导的纹状体结构塌陷与脑室代偿性扩大，体现对宿主脑组织的强效结构保护与重塑作用。

7. 强效抑制神经炎症并驱动小胶质细胞向抗炎 / 修复型极化

移植后损伤区域星形胶质细胞增生（GFAP）与小胶质细胞活化（IBA1）显著降低；促炎表型（iNOS⁺）小胶质细胞比例显著下降，抗炎 / 修复表型（CD206⁺）小胶质细胞比例上升，形成有利于神经修复的免疫微环境，减轻兴奋性毒性与慢性炎症介导的继发性损伤（如图3所示）。

图3. NPC移植物减少胶质细胞形成，并将小胶质细胞激活转变为抗炎表型。

本研究基于临床级、HLA 纯合型 iPSC 来源神经前体细胞，在亨廷顿病经典大鼠模型中完整验证了纹状体移植的安全性、存活分化规律、环路整合能力、组织保护效应与运动功能修复作用，明确其通过 “神经元替代、环路结构整合、抗炎微环境重塑、宿主组织保护” 的多机制协同发挥治疗作用，为亨廷顿病再生治疗提供了严谨、可转化的临床前证据。该研究建立的 GMP 级细胞制备、质控体系与在体验证方案符合新药临床试验申报要求，可为后续多中心临床试验提供直接支撑，同时也为帕金森病、肌萎缩侧索硬化、脑卒中等其他神经系统疾病的细胞治疗转化提供了标准化范式。本研究仍存在一定局限性：观察周期限制为 12 周，尚未完成长期安全性与致瘤性评估；仅聚焦运动功能，未覆盖认知与精神表型；啮齿类异种移植需使用免疫抑制剂，与临床 HLA 匹配场景存在差异，上述问题需在后续大动物模型及临床研究中进一步完善。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/cpr.70189

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作者简介

Jihwan Song 教授，

CHA 大学生物医学科学系教授，iPS Bio Inc. 创始人，长期从事临床级 iPSC 平台构建、神经前体细胞标准化制备与神经退行性疾病再生治疗研究。主持多项国家级再生医学专项，专注于 HLA 纯合 iPSC 细胞库建立、GMP 生产体系开发及神经系统疾病细胞治疗转化，在脑卒中、亨廷顿病等领域建立了完整的临床前研发体系，推动多项干细胞治疗产品进入临床转化阶段。