干货 | 干细胞对心脏疾病的治疗应用及发展前景

@Dr.博（ID:bestboyalife）

作者：李容博士

本文介绍了心血管疾病及目前主流的医疗手段对心血管疾病的治疗。并通过干细胞治疗心血管疾病的作用机理解析干细胞治疗在心血管疾病应用领域的广阔前景。博雅在利用干细胞治疗心血管疾病方面也获得了一定的研究成果，文章对博雅利用干细胞技术治疗心血管疾病的案例进行了细致分享。

心血管疾病是人类健康的第一大杀手。世界卫生组织（WHO）报告显示，2000 -2012年，心血管疾病是全球主要的死亡原因。

△图片来源：WHO官网数据www.who.int

《中国心血管病报告2015》指出，心血管病死亡占我国城乡居民总死亡原因的首位。在城市中，每10个死亡病例就有4个是死于心血管病。心血管疾病已成为重大的公共卫生问题，今后10年心血管病患者仍将快速增长。

心力衰竭(心衰，HF)是多种心血管疾病的严重和终末阶段，最后导致心室泵血和（或）充盈功能低下，可能出现呼吸困难、乏力、水肿（尤其下肢）等表现。

欧美流行病学数据显示，成人心衰患病率为1%～2%，并随年龄增加而增长，70岁以上的老年人甚至超过10%。

心衰患者在确诊后5年内死亡率约50%，确诊后1年内死亡率约20%。

心衰的治疗

目前，治疗心衰的手段，有内科治疗，外科治疗，心脏移植和人工心脏，但临床治疗效果不佳。传统外科手术干预，如冠状动脉旁路移植术（CABG）或经皮冠状动脉介入（PCI），仅能较小程度恢复心脏功能，仅能提高的左室射血分数（LVEF）约3-4 %。

干细胞治疗心衰

干细胞替代治疗成为目前最有前景治疗手段之一，有望促进梗死局部心肌和血管再生。心脏修复的最终目标是，再生心肌梗死后存活心肌的功能，预防或治疗心力衰竭。

心脏修复的干细胞种类，包括：骨骼肌祖细胞、骨髓干细胞（间充质干细胞，造血干细胞细胞，单核细胞等）、脂肪来源干细胞、骨髓和血来源的内皮祖细胞、心脏干细胞等。

心脏修复的干细胞种类，包括：骨骼肌祖细胞、骨髓干细胞（间充质干细胞，造血干细胞细胞，单核细胞等）、脂肪来源干细胞、骨髓和血来源的内皮祖细胞、心脏干细胞等。

△心脏修复的干细胞种类

Circ Res.2013 Aug 30;113(6):810-34

干细胞治疗心脏疾病潜在的作用机理

干细胞植入损伤心脏，启动心肌修复直接和间接机制：① 激活内源性祖细胞；②分化为心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞；③ 抑制细胞凋亡；④ 细胞外基质重塑；⑤ 促进新生血管生成。综上所述，达到减少心脏不良事件、改善心室重塑、提高再灌注、改善心功能，以及改善临床症状。

△Circ Res.2013 Aug 30;113(6):810-34

临床试验结果

在过去的近二十年中，研究人员评估的多种干细胞群的临床试验的安全性和有效性。虽然初步结果是令人鼓舞的，随后大规模随机安慰剂对照试验显示，干细胞移植疗效有限。

△JAMA Cardiol. 2016 Oct 1;1 (7):831-841.

2014年，梅奥诊所心血管再生医学中心Behfar, A.教授，在Nat. Rev. Cardiol.发表综述，总结骨髓干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究（如下表）。

△骨髓干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究

曾经，成体干细胞被认为具有产生新的心肌组织的能力。临床前研究表明，这些干细胞释放心脏保护因子，激活内源性途径，促进心肌修复。

然而，随机临床试验发现，大多采用自体骨髓单个核细胞（BMMNC）治疗，接受干细胞治疗的患者，缺乏一个显著的心功能改善,只有一个适度的获益。可能由于试验方法的不同，研究报告的描述存在差异，以及对研究终点判定的差异。

成体干细胞临床研究的局限性（2000-2016年）

2016年，斯坦福大学心血管研究所主任Joseph C. Wu博士，汇总从2000年1月1日到2016年7月26日，PubMed和Cochrane数据库发表的相关英文文献，包括29个随机临床试验，7篇综述和荟萃分析。

主要的临床障碍------干细胞存活率低

大多数临床试验，应用自体骨髓单个核细胞治疗，通过静脉、冠状动脉进行细胞移植。通常移植24 - 48小时后，只有一小部分的细胞（大约5%）保留在移植部位。移植4 - 6周后， 99%的滞留细胞不能存活。

结论：

在过去的十几年里，研究人员已经在干细胞再生医学领域，朝着临床应用的目标，取得了里程碑式的进展。但是，大规模的随机临床试验显示，干细胞治疗心脏疾病的效果不显著，可能的原因包括：临床试验的方法和设计不同，干细胞的来源、剂量、治疗途径、治疗窗口不同，以及患者之间的个体差异。此外，缺乏标准的操作规范，也限制了对干细胞有效性的评估。

博雅手术室即时系统在心血管领域的应用

2016年2月，博雅控股集团宣布收购总部位于美国加州的纳斯达克上市公司Cesca Therapeutics（NASDQ:KOOL），成为全球最大的干细胞自动化设备供应商（占全球60%市场份额）。 Cesca公司拥有“SurgWerks®手术室即时系统”，是一个自体干细胞即时输注技术平台，包括干细胞的采集、制备、检测和输注。

SurgWerks®系统在心肌缺血性疾病的应用

△SurgWerks®系统治愈AMI患者研究成果论文截图

SurgWerks®系统，已成功治愈了一名43岁急性心肌梗死男性患者，随访2年，患者的射血分数（LVEF）从基线35%，提高到60.3%，心脏功能显著改善（ClinicalTrials.gov NCT01536106）,研究结果发表在2016年6月《国际心血管学会杂志》。