干細胞移植治療冠心病研究審慎前行

盡管隨著藥物治療、介入治療和外科治療水平的提高，急性心肌梗死的病死率有所下降，然而研究發(fā)現(xiàn)，成功接受再血管化治療的心肌梗死患者中，仍有超過30％發(fā)生遠期左室重構，引發(fā)心力衰竭。大量動物實驗和臨床研究表明，干細胞移植可以改善心臟功能，明顯改善心肌梗死后患者臨床癥狀和預后，成為目前冠心病研究領域的又一熱點。

干細胞治療冠心病的臨床研究從2001年首次開展后，已經(jīng)有超過2000例心臟病患者接受了或者正在接受干細胞治療。大量循證醫(yī)學證據(jù)表明，干細胞移植有助于改善急性心肌梗死、陳舊性心肌梗死及心肌梗死后心衰臨床癥狀以及梗死后心臟收縮和舒張功能，阻止左室重構，有可能改善患者的遠期預后。然而，還有一些臨床研究和部分動物實驗提示，干細胞移植遠期療效及安全性方面存在一定爭議，使得目前的臨床研究仍處于審慎狀態(tài)。因此，針對臨床研究中存在主要的問題開展相應研究，解決實際問題，成為今后著重研究的方向。

從干細胞移植過程來看，目前問題主要集中在兩個方面：細胞類型、移植“微環(huán)境”。即“種子”和“土壤”問題。

如何得到最適合移植的細胞

多種細胞類型可以用于干細胞移植治療，如胚胎干細胞、新生兒和胎兒的心肌細胞、胎兒的平滑肌細胞,AT-1心肌腫瘤細胞、成人自體心房肌細胞、皮膚成纖維細胞、骨骼肌細胞和骨髓細胞等。

最初選擇骨骼肌衛(wèi)星細胞來源的骨骼肌成肌細胞治療心衰，主要是因為其來源廣泛，可以從自體或者同基因型異體獲得。而且與其他成體細胞相比，骨骼肌成肌細胞抗缺氧能力和增殖能力強。在完成了至少40項相關研究之后，骨骼肌成肌細胞第一個進入臨床應用領域。

盡管組織學研究結果令人振奮，但是應該注意到骨骼肌成肌細胞移植僅僅到達左室區(qū)域的很少一部分。此外，安全性如新發(fā)心律失常也是其主要問題。

上個世紀90年代后期胚胎干細胞開始用于心臟修復治療，盡管有研究發(fā)現(xiàn)這種細胞可以轉化為心肌細胞，但后來也發(fā)現(xiàn)存在一定問題。首先，為了保持胚胎干細胞不分化，需要高難度的培養(yǎng)技術；其次，移植后自發(fā)分化為心肌細胞的效率很低。其他多種類型細胞分化為心肌細胞研究的快速進展也影響了此領域的深入研究。由于心肌細胞或胚胎干細胞受到免疫排斥和倫理道德的限制，因而在實際臨床應用中受到限制。盡管如此，目前相關的動物實驗和基礎研究仍然認為它是最有可能應用于臨床的細胞類型之一。

骨髓干細胞不存在免疫排斥反應問題，采集方便，被認為是最有希望的細胞移植類型。目前大多數(shù)類型骨髓干細胞的應用仍處于動物實驗階段，用于臨床移植研究的細胞主要為自體骨髓單個核細胞和骨髓間質細胞。

與骨骼肌成肌細胞研究完全集中在慢性缺血性心臟病不同，骨髓干細胞臨床研究約有一半涉及經(jīng)冠脈細胞移植治療急性心肌梗死?？傮w來說大多數(shù)相關研究得到有益的結果，認為骨髓干細胞移植可以改善心肌梗死后心臟功能和增加心肌灌注。同骨骼肌成肌細胞早期臨床研究一樣，我們還要謹慎對待這些研究，同時考慮到與細胞移植同時進行的再血管化（如PTCA和支架植入術）也會對結果產(chǎn)生重要的影響。

此外，有研究者最近試圖改善移植的細胞“效力”，包括使用藥物或細胞因子處理細胞或者聯(lián)合細胞因子治療?；蛑委熉?lián)合干細胞移植可以將基因修飾的干細胞移植到壞死心肌區(qū)域，替代壞死心肌細胞發(fā)揮功能，同時還能表達新生血管生成所需要的生長因子，從而有利于壞死區(qū)及周圍血管的生成，這對于移植細胞存活和心臟功能改善都有重要意義?；蜣D染細胞能減少治療所需的細胞數(shù)量，而且還能有利于干細胞的定向誘導分化。此外，聯(lián)合治療可以解決基因治療中遇到基因載體病毒的免疫反應性所產(chǎn)生的毒性反應。當然，基因治療聯(lián)合干細胞移植也存在如選擇載體的有效的轉染率、治療的安全性和準確性、移植后遠期效率等問題。

如何使移植細胞發(fā)揮作用

干細胞移植的有效性問題，是否依賴于細胞數(shù)量、移植的時間，現(xiàn)有常用的經(jīng)冠脈移植途徑或者經(jīng)心外膜注射途徑是否有效，移植后細胞能生存多久，干細胞移植對于心臟功能的改善幅度多大等問題仍然沒有一致的意見。

有關干細胞移植時機的問題是爭論的熱點之一。移植時機的選擇直接影響到移植干細胞的存活。移植過早，可能會由于局部微環(huán)境惡劣致使大量移植的細胞死亡，影響移植效果；移植過晚，則局部損傷可能已不可逆，心室重構已形成。因此合適的移植時機至關重要。根據(jù)已有的動物研究結果，研究人員推測骨髓干細胞移植的最佳時機是7~14天。有研究人員分析了56例ST段抬高型急性心肌梗死患者發(fā)病后24小時、4天和7天時干細胞動員情況，發(fā)現(xiàn)在心肌梗死早期自身動員最顯著，將協(xié)同外來的干細胞一起參與梗死區(qū)域心肌的修復。我們通過研究認為，心肌梗死后24小時是理想移植時間。我們的臨床試驗也證實，心肌梗死超急性期（24小時內(nèi)）進行骨髓干細胞移植能明顯改善心肌梗死患者近期（6月）和遠期（4年）的缺血心臟功能和左室灌注。

再有就是干細胞移植是否適用于所有冠心病患者。有研究分析發(fā)現(xiàn)左心室射血分數(shù)（LVEF）低于49％的患者可能受益更多，也有研究發(fā)現(xiàn)對LVEF基線水平41%~42％的患者，沒有發(fā)現(xiàn)移植組和對照組之間心臟功能改善幅度具有統(tǒng)計學意義差別，因此很多研究結果并不一致。《心臟》雜志近期發(fā)表的一些研究結果發(fā)現(xiàn)，對于LVEF嚴重低下的陳舊心肌梗死患者，在心肌梗死后一定時間內(nèi)進行干細胞移植有可能改善其心臟舒張功能，但是對于收縮功能改善作用有限。需要指出的是，究中多數(shù)以左室功能作為研究終點，而左室功能評價手段不同（磁共振掃描、SPECT、心臟超聲以及左室造影等）且缺乏統(tǒng)一的評價標準，各個研究間的數(shù)據(jù)很難進行比較。同時，基線LVEF評價的時間不同，從心肌梗死后3天至幾周不等。一般來說，心肌梗死后1個月經(jīng)過炎癥反應期、心肌修復期以及瘢痕形成期等，LVEF變化幅度很大，如此大的基線LVEF確立時間跨度，無疑會影響最終LVEF變化值的評價。因此，如何界定最佳移植時機的選擇區(qū)間，是否適用于所有的心肌梗死患者還需要進一步研究。

此外，關于干細胞移植后如何提高細胞的存活率也是影響干細胞移植治療心肌梗死效果的一個重要因素。眾所周知，心梗瘢痕區(qū)血供情況的好壞將直接影響到干細胞移植后的存活率，故目前有學者對如何促進瘢痕區(qū)的血管增生進行了深入的研究。有人認為細胞生長因子，如成纖維細胞生長因子(bFGF)及血管內(nèi)皮生長因子(vEGF)，對缺血組織的血管再生具有重要的作用。我國學者楊躍進在近期《歐洲心臟病學雜志》上發(fā)表了其所在課題小組的研究結果。他們創(chuàng)新性地從改善細胞所處的移植后微環(huán)境角度，發(fā)現(xiàn)某些藥物如阿托伐他汀可能有助于改善微環(huán)境從而提高細胞移植效率。

最后，關于安全性問題。目前多個關于干細胞移植治療心肌梗死的薈萃分析結果顯示，與對照組相比，干細胞移植不增加患者主要不良心臟事件(MACE)、支架內(nèi)再狹窄、靶病變血運重建(TLR)、靶血管血運重建(TVR)、再住院率以及腫瘤等不良事件發(fā)生率，且可以顯著提高患者的整體和局部心臟功能。

當然，現(xiàn)有臨床研究大多數(shù)屬于Ⅰ期臨床試驗，主要評價干細胞移植治療冠心病的效果及可行性。雖然眾多試驗均表明骨髓干細胞移植后心臟功能有所改善，而且并不增加負性臨床事件，包括致心律失常和支架內(nèi)再狹窄等。但與急性心肌梗死研究一樣，由于同時有血管重建等混淆因素參與，其結果的說服力被削弱。今后還需要在動物模型研究的基礎上，繼續(xù)進行更細致的隨機對照研究。

（作者單位：復旦大學附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科 葛均波）