王學文(綜述)，朱智明(審校)

(解放軍海軍總醫(yī)院心臟中心，北京100048)

心肌細胞屬于終末期分化細胞，曾被認為是不可再生的，基于此原理，學術界認為梗死性心肌病引起的心室重構、心功能惡化將不可逆轉。隨著科學技術的發(fā)展，各種新技術的出現(xiàn)，尤其是2001年美國紐約醫(yī)學院的Belteami等［1］在研究13例發(fā)作性心臟病7～17 h后死亡的患者時發(fā)現(xiàn)，受損部位心肌細胞重新分裂、增殖，表明這些心肌細胞存在有絲分裂活動，心肌細胞并非終末化組織。自此，心肌是否可以再生成為全世界學者研究的熱點。蛋白、基因、細胞移植等治療是近年來許多研究者試圖探索的手段，并在基礎研究方面取得了可喜成績［2-4］。但是，隨著對“心肌再生學”研究的不斷深入，人們在肯定其潛在應用前景的同時，也注意到了該技術本身的不足。因此，在過去的10年間，心肌干細胞再生的研究并沒有像人們所期望的那樣取得輝煌的成績，而是停留在一些基礎理論和試驗研究的階段。現(xiàn)對干細胞移植治療缺血性心肌病研究表現(xiàn)出的優(yōu)勢及存在問題進行綜述。

1 優(yōu)勢效應

1.1 干細胞移植治療急性心肌梗死 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)成為近年來病死率較高的疾病，從而引起學術界的高度重視。常規(guī)的內(nèi)科治療不能從根本上解決心肌梗死高病死率的問題。20世紀以來，再生醫(yī)學的發(fā)展對挽救瀕死的心肌患者帶來了革命性的啟示。2004年首個隨機對照研究試驗證實經(jīng)皮冠狀動脈灌注和心內(nèi)膜點狀注射移植自體骨髓單核干細胞治療AMI和慢性心力衰竭可使左心室心功能明顯改善，且優(yōu)于單純經(jīng)皮冠狀動脈支架植入術［5］。Strauer等［6］選取 20 例AMI經(jīng)常規(guī)冠狀動脈再通、支架植入治療的患者，分為對照組10例和治療組10例，治療組通過冠狀動脈輸入自體骨髓干細胞，移植3個月后隨訪發(fā)現(xiàn)治療組梗死面積較治療前明顯下降［由(30±13)%降至(12±7)%］，小于對照組［由(25±8)%降至(20±11)%)］。同時僅有細胞治療組梗死部位室壁動度較治療前增強，左心室射血分數(shù)無顯著性差異。REPAIR-AMI采用嚴格的隨機雙盲安慰劑對照的實驗設計，選取204例患者進入試驗，在AMI后的第3～7天給予移植骨髓干細胞或安慰劑［7］。4個月的隨訪結果顯示，在細胞移植組的心臟左心室整體功能明顯好于對照組;1年后，冠狀動脈內(nèi)骨髓干細胞移植組的聯(lián)合終點事件(如死亡、再發(fā)心肌梗死、再血管化治療)明顯低于對照組。楊水祥等［8］應用自體骨髓干細胞移植治療心肌梗死6例，隨訪4年，每半年隨訪1次，心電圖、超聲心動圖和核素心肌灌注掃描結果顯示:心肌梗死面積在干細胞移植3個月下降42.7%的基礎上進一步縮小到8.03%，總梗死面積平均下降 50.73%，心臟射血分數(shù)增加至55.4%，冠狀動脈造影無嚴重狹窄，也無須行血運重建的病變出現(xiàn)。近年來，隨著干細胞移植治療AMI的臨床研究的開展，安全性、有效性等的相關遠期隨訪資料逐漸發(fā)表，用于移植的干細胞種類及質量也不斷改進，有望從中篩選出療效更確切、治療效果更好的種子細胞，如臍帶華通膠間充質干細胞［9］。

1.2 干細胞移植治療慢性缺血性心臟 Stamm等［10］進行了初期的臨床研究，取骨髓CD133陽性細胞在搭橋手術時注射到梗死的邊界區(qū)域，節(jié)段性室壁運動分析顯示注射的局部心肌血供有明顯改善，左心室內(nèi)徑和左心室射血分數(shù)有所提高，且未見明顯不良反應，如室性心律失常。Assmus等［11］采用冠狀動脈內(nèi)注射自體骨髓干細胞和循環(huán)血前體細胞治療陳舊性心肌梗死，結果顯示，僅自體骨髓干細胞組患者左心室射血分數(shù)較治療前顯著增加，循環(huán)血前體細胞組和對照組均無明顯變化。高連如等［12］采用自體骨髓單個核細胞移植治療缺血性心肌病52例，其中AMI26例，慢性缺血性心力衰竭26例，24例對照，經(jīng)過2年隨訪結果顯示，干細胞移植可以改善慢性缺血性心力衰竭患者心功能，對AMI患者無左心室收縮功能改善的長期效果，僅限制了左心室的重構。2006年，又有多個關于細胞移植治療缺血性心臟病的臨床研究［13］，如 TOPCARE-CHD、MAGIC-CELL-3-DES、TOPCARE-AMI亞組研究、BOOTST試驗18個月隨訪結果，BOOTST舒張功能試驗等進一步證實了細胞移植的安全性和初步有效性。近年來有人提出將基因治療和干細胞移植治療聯(lián)合應用，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，這對移植細胞存活和心臟功能改善有重要意義。然而，Henry等［14］和 Kleimn 等［15］采用大樣本臨床試驗(VIVA Tria、TIRST Tria)進行了Ⅱ～Ⅲ期雙盲、隨機對比觀察，結果顯示未得到逆轉心室重塑，改善心功能的益處?；蛑委煹蘑衿谂R床試驗結果提示是安全、有益的［16］。但尚未進行隨機的、安慰劑對照的臨床研究。特別是基因病毒載體誘發(fā)的宿主免疫反應、基因載體的選擇，基因長期表達能力以及基因表達的調(diào)控等諸多問題均尚待解決［17］。

基因轉染細胞能減少治療所需的細胞數(shù)量，而且還有利于細胞的定向誘導分化。將基因工程技術與細胞生物技術結合，為干細胞移植的基礎研究提供新的思路。

2 劣勢效應

目前，心肌干細胞移植治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病作為一種新的治療方法仍存在較多的不確定因素甚至是安全隱患。

2.1 倫理方面 成體干細胞的可塑性是目前臨床治療性應用的基礎，但一直備受爭議。Terada等［18］將標記有綠色熒光蛋白的骨髓間充質干細胞與胚胎干細胞進行共培養(yǎng)，觀察到形成綠色熒光蛋白+胚胎樣干細胞后，這種爭論與質疑便進一步受到人們的關注，引發(fā)了相關論戰(zhàn)。研究表明［19］，胚胎源干細胞通過體外培養(yǎng)分化可形成心臟所有的心肌組織細胞，并與終末分化階段的心肌細胞呈一致的細胞相互作用，可觀察到初生潤盤、橋粒、黏著斑和細胞間隙連接，但因其取材、培養(yǎng)等受到倫理、道德、法律等方面限制，在臨床方面應用受到科學界的質疑。作為一種極具分化潛力及有前景的種子細胞，難免被人誤用或者濫用。因此，尋找符合倫理要求且高質量的心肌干細胞移植源是干細胞移植技術質的突破。

2.2 實踐方面 理論上干細胞具有分化為心肌細胞的可能，但多數(shù)基礎結果表明，最終分化為完全相同的心肌細胞的干細胞并未獲得，且定向向心肌分化很難控制。其存在的問題有:①移植細胞種類的選擇;②細胞植入時間的確定;③移植細胞存活率的保障;④移植細胞和宿主細胞的相互作用;⑤對人體無損害又便于跟蹤的移植細胞標志物的選擇;⑥移植的最佳途徑和能夠改善心臟功能的最佳移植細胞數(shù)量;⑦干細胞移植的最佳臨床適應證;⑧細胞移植后能否產(chǎn)生正常的心肌電-機械耦聯(lián)，形成真正的功能合胞體的問題;⑨干細胞移植后是否會在宿主體內(nèi)長期存活、增殖或分化等。干細胞移植在我國多個中心進行臨床療效研究，自體骨髓干細胞冠狀動脈注射后造成醫(yī)源性AMI偶有發(fā)生。因此，該技術的臨床安全性及有效性仍有待進一步研究。

2.3 風險方面 干細胞移植治療心肌病作為一種具有潛力的臨床治療方法，雖然已經(jīng)進入臨床研究階段，但其潛在的風險也不容忽視。①干細胞胞分離培養(yǎng)技術仍不完善，體外培養(yǎng)有各種細胞混雜，無法達到完全純化。②移植細胞的歸巢、追蹤和監(jiān)測。③干細胞的安全性仍不容忽視。如2004年，Vulliet在犬的冠狀動脈內(nèi)注射骨髓間充質干細胞導致犬心臟潛在的微型梗死灶形成［20］。有研究發(fā)現(xiàn)骨髓間充質干細胞在體外培養(yǎng)可自發(fā)形成腫瘤樣細胞。在人體臨床試驗中也觀察到心律失常危險性的增加［21］。因此，探索新型干細胞的種子細胞及建立完善的細胞培養(yǎng)體系成為今后研究必不可少的途徑。從經(jīng)濟角度看，細胞移植的研究投入了大量人力物力，尤其是進入臨床研究階段，其臨床推廣的可行性并未得到充分驗證，若其不能改善遠期預后、降低病死率，這種方法的研究從經(jīng)濟和實用角度將受到質疑。因此，多方面謹慎論證一種方法學的發(fā)展是必要的。

此外，有學者提出，干細胞移植后心功能的改善只是一種表現(xiàn)，有可能是移植后心肌局部微環(huán)境的改變引起心臟自我調(diào)節(jié)改變造成的結果，至于是否由少量再生心肌產(chǎn)生的功能改善，還缺乏足夠的證據(jù)。高連如等［12］的實驗結果也支持此推理。心律失常、免疫排斥反應、腫瘤形成、細胞分布的均衡性、細胞融合等負面效應也隨著遠期臨床觀察有陸續(xù)報道，這也是人們所擔心的負面效應。

3 結語

干細胞研究對醫(yī)學發(fā)展將會起到積極的推動作用，對防病治病有廣泛的應用前景，但也要辯證地看待其實用性及治療效果，要真正達到預想的目標，還要克服道德、倫理、理論、實踐、應用等諸多方面的問題。需要全世界各國心臟中心聯(lián)合試驗，對此項技術提供更多的臨床循證醫(yī)學證據(jù)支持，以便臨床醫(yī)師能夠理性地取舍治療方式。

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