摘 要
技术是一种转基因干细胞及其用于治疗失眠症或睡眠障碍。以间充质干细胞为基础，具体为骨髓间充质干细胞，构建抗失眠药物，能够持续而有效的提高睡眠质量，改善睡眠状况；对NGF氨基酸序列进行定点突变，提高神经修复能力，同时降低致疼痛功能；对间充质干细胞进行基因改造，使其携带有突变的NGF基因，可在体内发挥长效作用。所述药物能够有效延长睡眠时间，改善睡眠质量，调节DA、5?HT、GABA等因子表达。
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失眠是最常见的睡眠障碍性疾病，失眠症的特点是难以开始和/或维持与日间损伤相关的睡眠，而不是由于环境阻碍睡眠，例如睡眠机会不足、精神紧张而无睡意等。慢性失眠症是指每周至少出现3次症状，持续至少3个月，主要表现是睡眠质量下降或睡眠时间紊乱，全世界估计有30％的人有一种或多种失眠症状。失眠会严重影响患者身心健康，慢性失眠症可导致睡眠时间减少，进而增加冠状动脉疾病、心肌梗死、II型糖尿病、肥胖、全身性高血压等疾病风险增加。此外，失眠也可能诱发多种精神疾病，例如持续的睡眠障碍会增加抑郁症复发的风险，失眠同时是自杀的重要危险因素。
为有效治疗和缓解失眠症，研究人员开发出了很多疗法或药物，其中失眠认知行为疗法(Cognitive behavioral therapy for insomnia，CBT-I)被认为是失眠的一线治疗方法，其疗效已得到公认。CBT-I是放松训练、认知重构、刺激控制、睡眠限制和睡眠卫生教育干预的多模式组合，通常持续5周，它已被证明可以至少与药物一样有效地改善失眠症，而且相关的副作用也更少。尽管CBT-I具有优势，但许多医疗人员倾向于处方催眠药来对出现失眠症的患者进行初始治疗，之所以这样做，是因为CBT-I疗法收到多重因素的限制，包括受过培训患者的有限可用性、时间和成本因素，例如CBT-I可能难以进行，尤其是对于农村地区的患者而言，这可能是一项耗时且昂贵的干预措施，限制了失眠患者充分参与治疗的有效性。此外，近年来的一些研究表明，尽管CBT-I可以改善睡眠，这可以通过主观睡眠评级的改善来证明，但关于CBT-I对睡眠的积极影响的客观数据不太可靠(Mitchell LJ，etal.The impact ofcognitive behavioural therapy for insomnia on objective sleepparameters:A meta-analysis and systematic review.Sleep Med Rev.2019；47:90–102)。因此在许多情况下，催眠药物被认为是必要的，并且继续被临床医生广泛使用。
治疗失眠症的药物具有相对悠久的研发历史，二十世纪初，巴比妥类及相关化合物成为治疗失眠症最常用的药物，巴比妥类药物的使用在20世纪中叶开始下降，当时人们更好地了解了到巴比妥类药物的不良副作用和致死性过量的可能性；1963年，第一个苯二氮卓类药物，即氯氮卓，被引入美国市场，1970年，氟拉西泮是第一个被美国食品和药物管理局(FDA)批准作为催眠药的苯二氮卓类药物，由于感知到更好的安全性，苯二氮卓类药物在治疗失眠症方面的使用迅速超过了巴比妥类药物；1992年，唑吡坦是第一个在美国上市的非苯二氮卓类苯二氮卓受体激动剂(nBBRA)催眠药，时至今日，唑吡坦仍然是治疗失眠最广泛使用的处方药之一。
然而使用药物治疗失眠症也并非无懈可击，多项前瞻性和回顾性研究表明，长期使用苯二氮卓类药物和nBBRA催眠药会增加跌倒、精神疾病、心血管疾病、痴呆和死亡率的风险(Kripke DF.Mortality Risk ofHypnotics:Strengths and LimitsofEvidence.Drug Saf.2016；39(2):93–107)。此外，一些研究表明，在患者死亡前几周，苯二氮卓类药物或其他催眠药物的使用量有所增加，这表明这些药物可能会导致严重的不良反应。因此，目前临床上迫切需要开发出新型的治疗失眠症的疗法或药物，在保持有效性的同时，尽可能降低毒副作用。
近年来干细胞治疗成为了用于疾病基础研究和临床治疗的新型工具，其中间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSCs)是一类多能干细胞，具有较强的自我复制、更新能力和多向分化能力，在特定条件下可分化为神经细胞，因而被应用于多种神经相关疾病的治疗，失眠症也是其应用场景之一。王亚莉等(王亚莉等，静脉输注人脐带间充质干细胞治疗慢性失眠的临床观察，中国临床心理学杂志.2017，25(02)：378-385)选择慢性失眠病人39例，随机分为移植组19例，对照组20例，移植组给予人脐带间充质干细胞移植治疗1次，对照组采用阿普唑仑口服1月，两组患者均采用SF-36健康调查简表和匹兹堡睡眠质量指数来评价临床疗效，两组患者均随访观察12个月；发现细胞移植组患者在细胞移植治疗后1个月生活质量评分和睡眠质量评分明显好于治疗前，并在后续的随访中持续好于治疗前；对照组口服阿普唑仑治疗后2周睡眠质量评分即开始明显好于治疗前，但治疗后3个月患者的生活质量及睡眠质量评分出现下降，且同治疗前无差异，并持续到随访结束；两组比较发现，治疗后2周，对照组的睡眠质量评分明显高于移植组，治疗后1个月两组睡眠质量和生活质量评分无差异，治疗后2个月细胞移植组的睡眠质量评分明显好于对照组，并持续到随访结束。治疗后3个月移植组的生活质量评分明显好于对照组，并持续到随访结束；阿普唑仑停药后对照组患者有80％出现失眠症状的反弹，而细胞移植组患者经一次治疗患者的睡眠质量和生活质量改善作用可持续12个月，并且无明显不良反应。BoiKa等在研究骨髓MSCs对帕金森病的治疗作用中发现，移植MSCs可降低睡眠障碍的严重程度(Aliaksandr Boika etal,Mesenchymal stem cells in Parkinson’s disease:Motor and nonmotor symptomsin the early posttransplant period,Surg Neurol Int.2020；11:380)。邹邦银等(CN110791476)、王宁等(CN111759863)也分别就干细胞治疗失眠症的技术方案申请了中国专利，用于保护MSCs治疗失眠症的技术。尽管MSCs治疗失眠症取得了进步，但是仍面临疗效不稳定，给药困难等困境，故该疗法仍需进一步优化。
神经生长因子(Nerve Growth Factor，NGF)是神经营养因子家族中第一个被发现的成员，1950年代初期，R.Levi-Montalcini开始对实验动物和分离细胞进行开创性研究，重点关注NGF的生物作用，研究表明，NGF不仅在退化的周围神经细胞的存活中具有保护作用，而且在调节交感和感觉神经细胞的神经递质和神经肽合成方面也具有保护作用(Shooter E.M.Early days ofthe nerve growth factorproteins.Annu.Rev.Neurosci.2001；24:601–629)。外源性NGF给药会影响神经元的可塑性，使成人神经系统能够根据刺激改变其结构和功能，此外还证明了成人组织中NGF的组成型合成与周围神经系统(PNS)神经元表型特征相关，例如神经支配密度、细胞体大小、轴突末端发芽、树突生长、神经肽的诱导和/或抑制和神经递质或产生递质的酶。NGF在睡眠调控中也发挥重要作用，有研究表明神经生长因子是一些已被证明可以增强睡眠的细胞因子(Kuem Sun Han,et al,Stress and Sleep Disorder,Exp Neurobiol.2012Dec；21(4):141–150)，但是这一作用又似乎是有争议的，因为NGF还可以增强人体对疼痛的敏感程度，从而干扰睡眠过程。为此，有研究人员试图通过基因突变的方式改造NGF，在保留NGF对中枢神经系统和周围神经系统营养作用、促进、修复作用的同时，降低其对疼痛的增敏程度，如CN108314723A、CN107286233A等都在这方面做出了有益的尝试。
为改善对失眠症的治疗效果，本发明中提供了一种经过改造的间充质干细胞，该细胞来源于骨髓组织，并携带有经过基因改造的神经生长因子基因，能够在体内有效分泌所述神经生长因子，促进神经细胞的增殖和损伤后修饰，加之干细胞本身具有的神经保护及修复、免疫调节、影响睡眠-觉醒相关神经递质等功能，使得该疗法能够有效延长睡眠时间，改善睡眠质量，调节细胞因子分泌，全面抑制失眠不良影响，同时该方法不具有明显成瘾性和戒断反应，毒副作用较低，为失眠症的治疗提供了新的方向。