全國近3.3億患者!干細(xì)胞是治愈心血管疾病的希望之匙
撰文:杭州師范大學(xué) 紅棗
專家審核:江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶 教授
日前,我國發(fā)布的《中國心血管健康與疾病報(bào)告2021》顯示,在我國因病死亡病例當(dāng)中,心血管疾病已經(jīng)占到了4成。報(bào)告推算我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)3.3億,其中腦卒中1300萬,冠心病1139萬,心衰890萬,肺源性心臟病500萬,房顫487萬,風(fēng)濕性心臟病250萬,先天性心臟病200萬,患者數(shù)量十分龐大。
近些年來,在各國的共同努力下,針對(duì)心血管疾病的治療和預(yù)防手段:藥物、介入、外科手術(shù)及定期鍛煉、合理飲食等都在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域取得了進(jìn)展,但這些措施并不都是有效的,而且不能永久恢復(fù)心肌的功能,達(dá)到治愈疾病的愿景[1]。2022年,發(fā)表在《Saudi Pharmaceutical Journal》上的綜述表明,基于干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)手段盡管仍然有挑戰(zhàn)和障礙,但仍然不失為治愈心血管疾病的希望之匙[2]。

不同來源干細(xì)胞在心血管疾病領(lǐng)域的應(yīng)用
心血管疾病是指心臟及血管疾病的統(tǒng)稱,包括心律失常、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、高血壓病、腦卒中、心肌炎、酒精性心臟病、心內(nèi)膜炎等。
區(qū)別于傳統(tǒng)心血管疾病治療方法,干細(xì)胞療法可通過使受損心肌細(xì)胞功能恢復(fù)來起到治愈疾病的目的。在過去的二十年中,許多臨床前研究、臨床試驗(yàn)在實(shí)踐中不斷證實(shí)不同類型干細(xì)胞治療心血管疾病的安全性和有效性。
胚胎干細(xì)胞:由于使用胚胎干細(xì)胞的倫理道德問題,目前大多數(shù)相關(guān)研究仍停留于臨床前研究階段。研究者發(fā)現(xiàn),胚胎干細(xì)胞雖可能經(jīng)過誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞,但也可能會(huì)導(dǎo)致患者給藥部位產(chǎn)生畸胎瘤,使人體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞:這種細(xì)胞類似于胚胎干細(xì)胞,在一項(xiàng)研究中,Nelson等人將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療急性心肌梗塞小鼠模型。根據(jù)超聲心動(dòng)圖,心臟手術(shù)后四周,注射誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的動(dòng)物比注射成纖維細(xì)胞的動(dòng)物表現(xiàn)出更好的左心室功能,但需要關(guān)注的是,皮下和心肌內(nèi)注射誘導(dǎo)多能干細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致免疫受損小鼠的畸胎瘤。
骨髓來源細(xì)胞:骨髓來源的單個(gè)細(xì)胞早前就被應(yīng)用與心血管疾病的治療研究中。據(jù)2001年開展的一項(xiàng)研究表明,在心肌梗死后6天內(nèi),通過密度梯度離心法將骨髓來源的單核自體細(xì)胞注入冠狀動(dòng)脈內(nèi),可使心肌梗死面積明顯縮小,心肌收縮功能增強(qiáng),血流灌注量增加。但許多研究也未能證明該類細(xì)胞的有效性。

此外,骨髓來源的造血干細(xì)胞及內(nèi)源祖細(xì)胞也被應(yīng)用于心血管疾病的治療研究中。在一項(xiàng)名為Perfect的3期隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照試驗(yàn)NCT00950274中,在注射骨髓來源干細(xì)胞后,受試者的心臟瘢痕面積減少,心肌灌注改善,但左心室射血分?jǐn)?shù),即心臟整體功能沒有明顯改善。
間充質(zhì)干細(xì)胞:間充質(zhì)干細(xì)胞廣泛存在于人體臍帶、胎盤、脂肪等組織中。由于在人體組織中較易獲得,且具有免疫抑制特性,間充質(zhì)干細(xì)胞是目前應(yīng)用最廣泛的干細(xì)胞類型。在眾多動(dòng)物試驗(yàn)中,接受間充質(zhì)干細(xì)胞移植后,受試動(dòng)物的心臟疤痕變小了,且左心室射血分?jǐn)?shù)和血管密度增加。此外,間充質(zhì)干細(xì)胞還被證實(shí)可改善心律失常、肺功能障礙。

間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分泌多種具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)活性的分子,具有抗纖維化、抗炎、抗凋亡、免疫調(diào)節(jié)和促血管生成等特性,可刺激受損心肌的修復(fù)和再生,被認(rèn)為是在心肌修復(fù)和再生領(lǐng)域很有前景的治療手段。在擴(kuò)張型心肌病患者中,間充質(zhì)干細(xì)胞通過恢復(fù)內(nèi)皮功能來改善心臟功能,進(jìn)而增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈循環(huán)。在缺血性心肌病患者中,間充質(zhì)干細(xì)胞通過抗纖維化作用來減少疤痕并逆轉(zhuǎn)左心室重構(gòu)。
在過去的幾十年里,間充質(zhì)干細(xì)胞基于旁分泌機(jī)制而被廣泛應(yīng)用到心臟病領(lǐng)域的研究中。迄今為止的臨床試驗(yàn)的meta分析表明,自體和異體間充質(zhì)干細(xì)胞移植都是安全的,可以提高心臟的射血分?jǐn)?shù),不過對(duì)患者的死亡率沒有太多的影響,更多的數(shù)據(jù)與結(jié)論仍然需要人們?nèi)ミM(jìn)一步研究。
干細(xì)胞療法,機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存
目前看來,雖然干細(xì)胞治療心血管疾病的臨床研究已經(jīng)取得許多進(jìn)展,不過干細(xì)胞的分離和制備方法還不夠完善,且只有一小部分臨床試驗(yàn)比較了干細(xì)胞療法的給藥途徑和劑量,未來臨床轉(zhuǎn)化仍需更多的數(shù)據(jù)來證實(shí)該療法的安全性和有效性。
毋庸置疑的是,干細(xì)胞療法是抗擊心血管疾病的新希望,是心肌梗死后恢復(fù)心肌功能的理想選擇。
近年來,各國已有多個(gè)干細(xì)胞療法應(yīng)用于心血管疾病領(lǐng)域的臨床試驗(yàn)項(xiàng)目注冊(cè)及啟動(dòng),相信在不久的將來,會(huì)有更多的干細(xì)胞新藥給心血管疾病患者帶來希望。
參考文獻(xiàn):
[1]施仲偉.回眸過去30年全球和中國的心血管疾病負(fù)擔(dān)及其危險(xiǎn)因素——1990年至2019年全球心血管疾病負(fù)擔(dān)及其危險(xiǎn)因素報(bào)告解讀[J].診斷學(xué)理論與實(shí)踐,2021,20(04)
:349-355.DOI:10.16150/j.1671-2870.2021.04.004.
[2] Mahmud, S., Alam, S., Emon, N. U., Boby, U. H., Kamruzzaman, Ahmed, F., Monjur-Al-Hossain, A. S. M., Tahamina, A., Rudra, S., & Ajrin, M. (2022). Opportunities and challenges in stem cell therapy in cardiovascular diseases: Position standing in 2022. Saudi Pharmaceutical Journal, 30(9), 1360–1371. https://doi.org/10.1016/j.jsps.2022.06.017
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