福音！国内干细胞治疗心脏病相继有新临床进展

本文首发自博雅干细胞

作者：同济大学 Dr.WANG

专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授

近期《自然》杂志报道，中国2名心脏病患者被注射了来自诱导多能干细胞中提取的心肌细胞，成为世界上首批接受“重新编辑”干细胞试验性治疗的心脏病患者，并在一年后成功康复[1]。

科研人员在这两名患者的心脏组织周围注射了大约1亿个心肌细胞，这些心肌细胞源自于健康成人捐赠者的细胞诱导而来的多能干细胞。为了避免植入的心肌细胞被患者机体免疫系统的攻击，两名患者均服用了免疫抑制剂药物。在接受干细胞治疗的同时，患者还接受了冠状动脉搭桥手术。

这是多能干细胞技术在治疗受损心脏方面的首次应用。除了这则案例，国内间充质干细胞治疗心脏病的临床也有新的进展。

根据张江国家干细胞转化医学产业基地官网信息，国内《人脐带间充质干细胞治疗心衰的临床研究》正在进行患者招募。此项临床研究由上海市东方医院发起，并由其作为依托单位负责提供此项研究的研究经费，由刘中民教授担任项目负责人。如患者有心脏方面的问题，可以到该院心脏大血管外科进行筛选。通过筛选，若符合入组标准，患者将进入临床研究，并可免除与研究相关的部分药物及临床实验室检查费用。

这些临床研究新进展都反映着国内干细胞治疗心脏病正在快速发展，为患者提供新希望。

关于干细胞与心脏功能的改善，你了解多少？

随着社会的发展和生活节奏的加快，心脏病的发病人群不仅限于老年人身上，年轻人的发病率也逐年提升，给自身的生活带来极大的影响。近年来，干细胞的临床研究不断取得进展，为心脏病治疗打开了新思路。

干细胞可以改善心脏功能，主要是由于干细胞的直接分化作用和旁分泌作用。

干细胞的直接分化作用：干细胞可以分化为心肌细胞、平滑肌细胞和内皮细胞，心肌细胞可以表达肌球蛋白和肌动蛋白，可分解ATP为心肌细胞供能；平滑肌上存在许多受体通道，在调控心肌细胞代谢方面发挥重要作用；心内皮细胞可以表达心肌特异性蛋白[2]。三种细胞共同靶向心脏受损细胞，提高心脏收缩功能。

干细胞的旁分泌作用：干细胞通过分泌一些细胞因子或生长因子，如血管内皮细胞生长因子（VEGF）、肝细胞生长因子（HGF）、胰岛素样生长因子（IGF-1）等对心血管疾病治疗发挥作用，研究表明，这些因子在体外可以促进干细胞的迁移、增殖、分化和血管形成等，移植到体内后可以促进内源性干细胞的募集，抑制梗死区细胞的凋亡，抗心肌重塑，改善心脏功能。内源性干细胞可能表达细胞因子或生长因子受体，在旁分泌信号的刺激下，干细胞迁移至损伤梗死区域后分化[3]。

间充质干细胞是一种广泛分布的干细胞，具有自我更新和多向分化的能力。间充质干细胞逃避免疫检测，分泌一系列抗炎和抗纤维化介质，并激活驻留前体细胞。这些特性为临床应用干细胞治疗炎症和纤维化疾病奠定了理论基础。

间充质干细胞治疗缺血性心肌梗死

心肌梗死是心血管疾病的一种严重表现，是临床上一种严重的缺血性心肌病。梗死的心肌组织逐渐被缺乏弹性的瘢痕组织所替代，为了满足心脏收缩舒张的功能，发生代偿性心腔增大、心肌肥厚，心室发生适应不良性改变导致心室重塑，引起心室泵血功能低下，最终发展为心力衰竭。梗死后心衰将导致心肌细胞不可逆的丢失，虽然目前的药物治疗、冠脉介入手段、冠脉搭桥手术等临床治疗手段在一定程度上延缓了病情，但并不能逆转疾病的发展。

干细胞移植疗法为心肌损伤修复提供了有治疗前景的选择方向，间充质干细胞具有强大的多向分化潜能和增殖能力，被视为理想的组织修复种子细胞。

2011年报告了迄今最大规模的急性心肌梗死后干细胞治疗随机试验结果，入选的204例急性心肌梗死患者中101例患者初始随机接受间充质干细胞治疗，剩下的103例患者注入安慰剂。随访5年结果显示接受干细胞治疗后射血分数有轻微但稳定的改善，联合临床终点显著改善[4]。

此外，研究者在招募的ST段抬高的急性心梗患者中，针对间充质干细胞的安全性和有效性进行了一项随机、双盲研究，结果显示急性心梗患者在血管重建术后2天经静脉内输注同种异体间充质干细胞耐受性良好，2年长期随访显示不良事件发生率低于对照组[5]。

间充质干细胞治疗心衰

心力衰竭是严重危害人类健康的重要疾病之一。药物、介入及外科心脏移植是目前治疗心力衰竭主要方法，但不能从根本上改善患者的治疗状况，存在很大的局限性。干细胞移植能够再生功能心肌细胞，成为治疗心力衰竭的新手段。间充质干细胞减轻心脏纤维化、刺激血管生成和心肌生成的特性导致心室重构结构和功能的改善。实际上，间充质干细胞治疗被认为是有益的心脏刺激先天抗纤维化和再生反应。其作用机制包括旁分泌信号、细胞与细胞的相互作用、促进心肌特异性蛋白的表达和肌管的形成以及与驻留细胞的融合[6]。

大量动物及临床研究已经证实了间充质干细胞治疗心衰的安全性及有效性。2017年国际干细胞心肌修复转化医学论坛中，刘中民教授展示的国内外12例治疗心衰的临床试验中，心衰的各项指标都有不同程度的改善。

展望

随着干细胞技术的迅猛发展，干细胞治疗心脏疾病已经取得了一系列的突破性成果。相信随着科学研究与医疗技术的不断发展与进步，干细胞治疗心脏疾病不仅限于改善症状，而是有可能真正的阻止疾病的发展，为心脏病患者带来希望。

参考文献：

1. Mallapaty S: Revealed: two men in China were first to receive pioneering stem-cell treatment for heart-disease. Nature 2020.

2. Ye J, Boyle A, Shih H, Sievers RE, Zhang Y, Prasad M, Su H, Zhou Y, Grossman W, Bernstein HS et al: Sca-1+ cardiosphere-derived cells are enriched for Isl1-expressing cardiac precursors and improve cardiac function after myocardial injury. PLoS One 2012, 7(1):e30329.

3. Mirotsou M, Jayawardena TM, Schmeckpeper J, Gnecchi M, Dzau VJ: Paracrine mechanisms of stem cell reparative and regenerative actions in the heart. J Mol Cell Cardiol 2011, 50(2):280-289.

4. Leistner DM, Fischer-Rasokat U, Honold J, Seeger FH, Schachinger V, Lehmann R, Martin H, Burck I, Urbich C, Dimmeler S et al: Transplantation of progenitor cells and regeneration enhancement in acute myocardial infarction (TOPCARE-AMI): final 5-year results suggest long-term safety and efficacy. Clin Res Cardiol 2011, 100(10):925-934.

5. Chullikana A, Majumdar AS, Gottipamula S, Krishnamurthy S, Kumar AS, Prakash VS, Gupta PK: Randomized, double-blind, phase I/II study of intravenous allogeneic mesenchymal stromal cells in acute myocardial infarction. Cytotherapy 2015, 17(3):250-261.

6. Golpanian S, Wolf A, Hatzistergos KE, Hare JM: Rebuilding the Damaged Heart: Mesenchymal Stem Cells, Cell-Based Therapy, and Engineered Heart Tissue. Physiol Rev 2016, 96(3):1127-1168.

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