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心肌梗死干细胞治疗2011

发布于:2011-07-29 15:11    

    干细胞一直是心血管领域和生命科学领域的研究热点,被美国心脏学会(AHA)和《时代周刊》(TIME)分别入选为2010 年度“心血管领域十大研究进展”和“十大医学突破”。从干细胞相关研究成果发表数量来看,中国已成为继美国、德国、日本和英国之后的世界第五大国。在心脏病心肌梗死领域,我国干细胞研究水平也位于前列,出现了TCT-STAMI等多个具有一定影响力的临床研究成果。虽然心肌梗死干细胞治疗的早期动物实验和临床前研究结果具有革命性、突破性,但临床试验并未复制动物实验的辉煌战果;虽然每年干细胞研究成果汗牛充栋,但研究伊始的基本问题迄今仍未明了,如什么细胞类型具有良好的实际分化能力?干细胞改善心功能的基本作用机制是什么?最优化的移植剂量、途径和时机?等等。面对诸多有待研究的问题,在此我们略论一些突破性研究进展,今日之蓓蕾,说不定就是明日之硕果所在。

    干细胞基础研究的最热点无疑是诱导式多能性干细胞(iPS)。2007年Takahashi 等发现,将成体组织皮肤成纤维细胞经过病毒载体直接转导4 个干细胞相关基因(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc)后可以转化成为具有胚胎干细胞(ESCs)特性的多能干细胞,称为诱导式多能性干细胞。iPS 的诱导成功是干细胞研究里程碑式的进展。iPS 比MSCs 更原始,具有ESCs特性,但从根本上避免了ESCs 的道德争议,也使得干细胞来源更不受限,为再生医学提供了无限的想象空间。随后研究很快发现,iPS 也可诱导分化为心肌样细胞、内皮细胞和平滑肌细胞。Zhang J 等新近证实iPS 细胞能分化为心房、心室和房室结样细胞。鼠iPS 整合入前植入桑椹胚后,能产生解剖和功能均正常的嵌合体小鼠心脏。成年鼠梗死心脏内注射iPS 后4 周,心肌细胞和内皮细胞新生,改善了收缩功能。但如将iPS 注入免疫抑制小鼠,可导致恶性肿瘤生长和畸胎瘤形成。为避免此不良作用,常用方法是体外诱导细胞向心肌细胞方向分化。采用心脏发生成形素BMP2可使IPS 细胞发育为心肌分化潜能的SSEA-1+ 细胞。将SSEA-1+ 细胞注入灵长类心肌梗死模型,20% 梗死疤痕被修复,分化细胞表达心室肌细胞表型,包括connexin43。有研究只用三个重组因子( Oct3/4, Sox2, Klf4) 便成功生成鼠 iPS ,以避免c-Myc 原癌基因相关的致肿瘤可能性。

    借鉴iPS 的研发经验,我们在2008 年即提出新的假设:能否将若干关键基因转导入成纤维细胞,使其“转分化”为心肌细胞?基于国内实验室条件限制,我们将该假设发表于MedHypotheses(PMID: 21087827)。而国外的研究基本证实了我们的设想。他们将Gata3、MefZc 和Tbxs 三种基因,转移进成纤维细胞,可以直接成功地培育出具有功能的心肌细胞。应该说,其应用前景极富梦幻色彩:“心肌梗塞患者将无需接受开胸手术,而只需通过导入这些基因,让那里的成纤维原细胞直接生成健康的心肌细胞”。事实上,各系统的终末期疾病几乎均与纤维化相关联,如肝硬化、肾小球硬化等,如能在原位将纤维母细胞转为各脏器相应的实质性细胞,无疑将改变整个医学实践策略。当然,能否真正实现这种梦幻般的跨越尚有待验证。

    临床试验的最新进展是设计理念的更新。迄今已有数十个骨髓细胞移植治疗冠心病和心衰的临床试验公布, 其中包括我们的TCT-STAMI 研究,超过1000 例患者接受了干细胞治疗,初步完成了概念验证研究。今后的临床试验需要注意以下几个方面。首先,细胞治疗的复杂性要求治疗策略的每一个步骤针对特殊的临床病情加以优化。TIME 研究比较AMI 后3 天和7 天的疗效,LATE-TIME 则评估AMI后2 ~ 3 周的安全性和疗效。所以,两项研究的综合结果将提供移植时机选择的新信息。其次,需要优化评价指标。不管何种手段测定的心功能均是替代指标,而最具说服力的硬终点事件是患者生存率和生活质量。2010年STAR- 心脏研究入选391 例缺血性心脏病(心肌梗死后)所致慢性心力衰竭患者,在中位数为4.6 年的随访期内,骨髓干细胞治疗可改善慢性心衰患者的心室功能、生活质量和生存情况。新近一项欧洲Ⅲ期临床试验计划纳入1200 例患者,旨在明确心肌梗死干细胞移植对心血管终点事件的作用。再次,在优化细胞类型、移植方案和评价指标同时,成立干细胞临床应用研究协作组,细胞移植临床试验需要开展随机双盲对照研究,需要从单中心或寡中心向多中心转变,从小样本量向大样本量转变,以提高检验效力,确切解答细胞治疗安全性和有效性问题。

    最后必须指出,细胞疗法临床试验不仅仅是科学问题,还牵涉到企业经济、政府管理范畴。干细胞是一种特殊的生物- 器械整合商品。严格的CRT 试验势必在一定程度上增加繁杂的手续,甚至增添患者创伤,所以存在一定的伦理学争议。因此良好的临床试验需要研究机构、企业和政府管理部门的制度创新和密切配合。在我国,2009 年卫生部将细胞移植治疗技术列为第三类医疗技术加以监管。政府如何合理调控干细胞(尤其是胚胎干细胞)临床试验一直存在争议,如何协调科研的自然属性和社会属性考验着管理者的智慧。美国杰龙生物医药公司2010 年10 月11 日宣布,一名急性脊髓损伤患者参与胚胎干细胞GRNOPC1 疗法临床试验。当1999 年开展人体胚胎干细胞研究时,许多人预计胚胎干细胞疗法批准用于人体临床治疗试验需要数十年才能实现,因此这次临床试验可谓这一领域的里程碑。可以预计,胚胎干细胞进入心脏病领域临床试验也将只是个时间问题。(黄浙勇 葛均波 复旦大学附属中山医院)

    文章来源:《医心评论》



来源: 医心杂志
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