【Nature】世界首次!中國兩名男子率先接受了開創性的心臟病干細胞治療,成功康復!
實施這項手術的心外科醫生表示,中國的兩名男子是世界上首批接受“重新編輯”干細胞的心臟病實驗性治療的人,并在一年后成功康復。在2019年5月份,外科醫生告訴《自然》雜志,這兩名男子被注射了來自誘導多能干細胞中提取的心肌細胞,這是多能干細胞技術在治療受損心臟方面的首次臨床應用。
目前還沒有結果公布出來,因此沒有參與到這項研究工作的研究人員提醒稱,目前沒有方法證實這項治療是否有效,包括報道出的好轉是由于誘導多能干細胞胞還是僅僅由于伴隨治療中的心臟搭橋。
但南京鼓樓醫院的外科醫生王東進向《自然》雜志詳細地敘述了手術的過程與病人的情況。其中一名男子韓大勇,是一名55歲的來自中國東部揚州的電工,他在接受心臟搭橋手術的同時接受了治療,他本人對手術結果特別滿意,手術前,大勇表示自己很累,經常喘不過來氣。現在他可以散步、爬樓梯,睡個通宵了,他表示手術效果超出了他的預期。
南京生物技術公司(幫助治療)的負責人王嘉顯表示,研究小組計劃在今年晚些時候公布這兩名患者的研究結果,他們在研究中使用心肌細胞進行治療。他們已經獲得批準將研究范圍擴大到另外20名患者。
這項在中國進行的試驗并不是唯一正在進行中的試驗,該試驗已被列入全球臨床測試登記冊,在2020年1月份,日本一名心臟外科醫生Yoshiki Sawa將用于治療心臟病的多能干細胞衍生的心肌細胞引入一位心臟病患者體內,當時媒體報道是世界首例,日本的研究小組正在使用一種代替性方法,即把細胞片移植到心臟上,而不是注射到器官中。
幾十年以來,研究人員一直在嘗試使用成人干細胞來治療心臟病,心臟病是世界范圍內導致死亡的的主要原因,他們希望干細胞一旦進入到心臟上,就會變為肌細胞。
但在對人進行的試驗沒有結果后,研究人員轉向了誘導多能干細胞,多能干細胞是通過誘導成體細胞恢復到胚胎樣狀態而形成的,從胚胎狀態它們可以發育成其他類型的細胞,例如心肌細胞。與使用胚胎干細胞(也可以分化為許多其他細胞類型)相比,使用多能干細胞在倫理上不那么麻煩。
在嚙齒動物和猴子身上的證據表明,將多能干細胞衍生的心肌細胞直接引入心臟,確實能夠讓肌肉組織再生,并改善器官的功能。研究人員希望在人類身上進行的第一次試驗也能揭示同樣的結果。
德國哥根廷大學醫學中心的藥理學家沃爾夫蘭·休伯圖斯·齊默爾曼(Wolfran-Hubertus Zimmermann)表示,“這真是非常激動人心的時刻。”首次在人體測試聽起來很有前景,但因為研究人員沒有發表他們的結論,所以無法確定這種治療是否有效。
除了在日本正在進行的多能干細胞試點實驗外,法國和美國還計劃進行其他幾項研究。齊默爾曼還計劃在德國進行一項研究。
但是對于心肌細胞如何修復心臟,以及引入心肌細胞的最佳方式是直接注射還是移植,研究人員存在分歧。
西雅圖華盛頓大學的病理學家查爾斯·莫里(Charles Murry)表示,“我們將在接下來的五年里可以看到大量有趣的試驗,我們都不知道答案將會是什么,只能讓患者告訴我們這一答案了。”他也計劃給病人的心臟注射細胞。
莫里表示,中國正在進行的一項試驗出乎了許多人的意料,許多人都不知道中國的研究人員已經克服了這一領域的最大的挑戰之一,即產生大量多能干細胞衍生的心肌細胞的能力,這些心肌細胞的純度足以在人體中使用。這需要大量的時間和精力,所以很少有公司或研究機構成功地做到了這一點。
王嘉顯表示,他的公司已經研發這種細胞大約4年時間了。
王東進告訴《自然》,他在兩名患者受損的心臟組織周圍注射了大約一億個心肌細胞,這些細胞是從一位健康成人捐贈的細胞中提取出來的多能干細胞。與此同時,這兩名患有嚴重心臟病的男子接受了冠狀動脈搭橋手術,將身體其他部位的血管移植到動脈上,以改善血液流動。
王東進表示,他的目標就是去評估細胞注射的安全性,當病人的心臟功能在手術后顯著改善的時候,他也備受鼓舞。這兩個患者都沒有發展成腫瘤,出現腫瘤可能是使用多能干細胞的風險。
為了避免身體攻擊心肌細胞,王表示,兩個患者都服用了免疫抑制劑藥物,其中一個患者服用了一個月,另一個患者在一周后由于副作用不得不停止服用。兩名男子都在手術后不到一個月就出院了。
王東進表示,手術的整個過程沒有出現持續性的心率失常,齊默爾曼表示,這是一個信號,表明它是安全的,盡管還需要在更多患者中進行實驗從而最終確定。但這種治療的表面安全性也可能通過研究小組報告使用的低劑量細胞來解釋。
莫里補充到,病人報道的健康益處不能單獨歸因于重新編輯的細胞,因為他們還接受了冠狀動脈旁路手術。“如果你做了兩件事導致患者病情好轉,不能說的清楚是哪一件事導致的。”
研究人員在將心肌細胞引入心臟的最佳方法仍存在分歧,與移植細胞相比,注射干細胞的侵入性通常要小一些,因為它不需要手術,盡管中國的病人做過心臟搭橋手術。注射的支持者還認為,在動物實驗中,用這種方法可以使組織更好地融入到心臟中,并產生新的肌肉。
但巴黎大學的心臟外科醫生菲利普·梅納什(Philippe Menasche)表示,注射會在多個位置刺穿器官,這可能會損傷組織。這一方法不容易重復實施,因為這些細胞是隨機注射的,有時候會聚集在一起,這會導致心臟的不規律跳動。
王東進說,他的患者經歷了短暫的不規律跳動,但并不是持續性的。
在1月份,大阪大學的心臟外科醫生Yoshiki Sawa進行了第一次替代手術的臨床試驗;從健康供體中提取的一億個心肌細胞移植到患者的病變心臟組織上。Sawa表示,病人在幾天內就出了重癥監護室了。他計劃在另外8名患者身上進行這項手術。
在動物身上的研究表明,與注射相比,更多的細胞在移植成片狀或斑塊后能夠存活下來。
但研究也發現,這種移植的細胞并不與心臟同步搏動。“如果你在表面打上一塊補丁,它就會自動前進。它無法與心肌的其他部分連接并保持同步,”默里說。
研究人員對移植細胞的工作原理也存在分歧。動物研究表明,它們可能不會生成新的肌肉,而是分泌能使現有心臟組織恢復活力的生長因子,這一過程被稱為旁分泌效應(paracrine effect)。
梅納什計劃在人體上進行試驗,只引入細胞分泌的蛋白質。在人體中測試這一點。齊默爾曼計劃測試細胞外支架支持的細胞塊是否產生新的肌細胞。
齊默爾曼認為,如果證明注射和移植都有效,那么它們將會很有用。注射更有可能幫助那些最近經歷過心臟病發作的病人,這些病人可能不適合做手術,而對于那些在注射細胞可能無法存活的組織中有慢性瘢痕的病人,可以使用貼片。他表示:“肯定不會出現這樣的情況,即其中一種方法將是唯一有用的方法。沒有一種方法是放之四海而皆準的。”
參考:https://www.nature.com/articles/d41586-020-01285-w
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