
從傳導失衡到神經免疫失調的神經病理
自閉症光譜障礙(Autism Spectrum Disorder, ASD)長期被歸類為神經發展異常疾病,其核心症狀涵蓋社交互動障礙、語言發展遲緩與重複刻板行為。然而,隨著神經科學與免疫學的研究進展,該疾病框架已由單一神經迴路異常,轉向多層次系統失衡的複雜模式,目前被認為是因神經傳導異常、突觸可塑性失調、神經膠細胞功能異常與免疫系統失衡交互作用的結果。
在神經傳導層面,「興奮/抑制平衡」(E/I balance)失調被視為其核心機制之一。麩胺酸(glutamate)所代表的興奮性訊號與γ-胺基丁酸(GABA)所代表的抑制性訊號之間的比例失衡,將直接影響神經網絡的穩定性與訊號整合能力。當抑制性神經傳導不足時,神經迴路容易出現過度興奮現象,導致感覺處理異常、注意力分配失調與行為重複性增加;與之相反,局部過度抑制亦可能影響語言與社交訊號的有效傳遞。此外,單胺類神經傳導系統亦貢獻了 ASD 症狀,血清素(serotonin)與多巴胺(dopamine)分別涉及情緒調控與獎賞機制,其功能異常可能導致社交動機降低與情緒反應異常。此類神經傳導異常並非獨立發生,而是與突觸生成與修剪(synaptic pruning)過程緊密相關。
神經膠細胞在 ASD 病理中則扮演關鍵角色。微小膠細胞參與突觸修剪與免疫監控,其活化異常將導致突觸密度與連結錯誤;星狀膠細胞則調節神經傳導物質回收與離子穩定,當其功能異常時,將進一步加劇神經傳導失衡。免疫系統失調則導致另一重要問題,多項研究顯示,部分 ASD 患者存在慢性神經發炎、微小膠細胞過度活化與促發炎細胞激素,如:IL-6、TNF-α表現量上升。此外,母體免疫活化(maternal immune activation)與母體自體抗體亦可能在胎兒期即影響神經發育。周邊免疫異常與腸道菌相失衡透過腸腦軸(gut-brain axis)進一步調節神經功能,使 ASD 具有跨系統的病理連動。整體而言,ASD 並非單一腦區或單一分子異常,而是神經傳導、免疫調控與發育時序失衡交錯之中形成複雜又棘手的神經病症。
現行治療限制:症狀導向的多頭策略
現行 ASD 治療模式主流為「症狀導向」特性,其原因在於目前尚未建立可穩定操作的治療(患者)分型與標靶機制,使得治療難以直接介入疾病上游。臨床標準治療以行為與教育介入為核心,包括應用行為分析(ABA)、語言治療與職能治療。這些方法透過經驗依賴性神經可塑性,改善語言能力、社交互動與日常功能,但其本質屬於功能補償,而非病理治療。
藥物治療則主要針對共病症狀,如:易怒、焦慮、注意力缺陷與癲癇等。現有藥物多半作用於神經傳導或受體層級,雖能改善部分行為與情緒問題,但仍無法逆轉神經免疫異常或突觸發育失衡。因此,現行治療體系雖可提升生活品質,卻難以改變病程。
幹細胞與外泌體療法的機制優勢與限制
所幸該病在神經與免疫失衡模式逐漸確立之下,間質幹細胞(mesenchymal stem cells, MSCs)與其衍生物外泌體(exosomes)被視為具潛力的治療工具。
MSCs 可透過旁分泌機制釋放抗發炎細胞激素與神經營養因子,調節免疫反應並促進神經修復;外泌體則可攜帶 microRNA 與蛋白質等微小分子穿越血腦障壁,進一步影響神經與免疫微環境,因此近年來引入在多種疾病中顯現其逆轉修復價值的幹細胞治療研究逐漸興起。早期在 2013 年的臨床研究顯示,利用臍帶血單核細胞與間質幹細胞植入患者後可觀察到行為量表改善,首次提出免疫調節可能影響 ASD 症狀之臨床假說;後續研究逐步提升方法學嚴謹度,並進一步透過隨機對照試驗檢驗療效;另一研究方向則聚焦於間質幹細胞產品本身;直至 2024 年一份較近期研究則指出,整體療效在群體層級不顯著,但存在臨床反應個體,顯示 ASD 在臨床表現的高度異質性,使細胞治療可能對該病症的特定群體有效,但需透過生物標記進行分類。
2025年一篇最新相關臨床研究更披露了一名重度 ASD 合併難治型癲癇患童,在接受多次異體 MSCs 治療並合併外泌體給藥後,癲癇完全消失、腦波正常化,且語言、社交與情緒功能顯著改善。該臨床結果的價值在於其病理與治療反應之高度一致性,患者同時具備神經興奮性異常、免疫共病與腸胃道發炎,符合免疫驅動的 ASD 特徵。治療後神經與行為指標同步改善,支持免疫調節與神經可塑性修復之假說。只是由於該研究目前缺乏對照組與樣本數限制,此結果仍屬探索性臨床結果,尚未確定療效結論。
治療策略可能轉變:合併療法與精準分項
在臨床應用層面,幹細胞療法目前較適合被定位為「加成性治療」,而非取代現行治療模式。
原因在於 ASD 治療涉及多層次功能重建,即使神經免疫環境改善,語言與社交能力仍需透過行為與教育介入轉化為實際功能。此外,現有藥物主要用於控制共病症狀,短期內仍難被細胞治療完全取代。然而,在特定族群中,若神經興奮性與發炎反應獲得改善,未來可能具備降低部分藥物使用的潛力。
因此,未來治療模式可能發展為三種策略:加成治療(合併既有療法)、減藥策略(降低症狀控制藥物依賴),以及在特定條件下的部分替代。然而全面取代現行治療仍缺乏足夠證據支持。
未來在該病症的療法發展上,將聚焦於生物標記建立、患者分型與療程優化,使治療從「症狀導向」邁向「機制導向」與「精準醫療」。在這樣的規劃下,幹細胞療法不僅可能改善 ASD,也具備延伸至其他涉及神經免疫失衡的疾病,包括阿茲海默症與帕金森氏症等神經退化性疾病的潛力。

陳人輔 博士
現任世勛國際生醫股份有限公司創辦人暨科研總監|英國諾丁漢大學生物醫學博士|國立陽明大學口腔生物所碩士|致力於成人及胚胎幹細胞、再生醫學、幹細胞生長因子、美容再生醫學等相關領域進行研究與實際應用,曾於香港擔任亞太幹細胞研發副總及科技新報