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治疗心脏病 干细胞疗法蹒跚起步
http://www.100md.com 2006年10月20日 《医药经济报》 2006年第120期(总第2375期 2006.10.20)
     干细胞,这种“万能”细胞最近似乎再次展现了它无所不能的潜力——新一期《新英格兰医学杂志》报道了两个德国研究小组和一个挪威研究小组关于干细胞治疗心脏病的临床试验报告。前两个小组的报告表明,相比对照组,干细胞治疗组疗效有限但组间差异却很显著;而后者的结论是这种治疗方法无助于心脏功能修复。尽管多种复杂原因导致这些结论存在矛盾,但从某种意义上说,干细胞疗法仍然给在病痛中挣扎的患者带来了新的希望。

    干细胞:给再生医学新貌

    干细胞,存在于胚胎和成体的一种特殊细胞,有关它的研究曾多次入选《科学》杂志评选的年度十大科学进展。它具有长期自我更新的能力,在一定条件下能分化成为多种类型的细胞。最具临床应用前景的干细胞应属胚胎干细胞,这种干细胞来自早期胚胎内细胞团,具有分化成个体所有细胞类型的潜力。成体各种组织器官内也存在成体干细胞,其分化能力较胚胎干细胞稍差,用于保持组织器官生长衰老的平衡,维持其结构和功能的稳定。
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    如同车坏了需要换零件一样,当人体脏器发生了药物难以挽回的病变时,器官移植或使用人工器官就成了不二的选择。和车换零件不同的是,后者要复杂得多,比如器官移植供体的缺乏以及移植后面临的免疫排斥就是目前最难解决的问题。

    有效VS无效

    通常来说,心肌梗塞的发作将导致心肌细胞的死亡,心脏功能被极大地削弱,病人轻则致残,重则死亡。除了心脏移植外,一直以来对心肌梗塞导致的这些不良后果还没有有效的治疗方法。随着干细胞科学的发展,十几年来已有很多科学家在实验室条件下将人或动物的胚胎干细胞、成体干细胞定向诱导分化成为心肌细胞。这一发现使得利用干细胞疗法治疗心脏病成为研究者孜孜以求的目标。

    由于美国和欧洲一些国家出于伦理问题的考虑,对胚胎干细胞的研究进行了限制,因此,来自德国和挪威的3个研究小组使用的干细胞是来自病人自体同源的骨髓和外周血的成体干细胞。这些干细胞虽然分化能力较胚胎干细胞差,但具有规避伦理政策限制及不存在免疫排斥的优势。这3项研究是迄今该领域最大规模、最具科学性的研究,被誉为是心肌梗塞治疗的新起点。
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    德国Johann Wolfgang Goethe大学Volker Schachinger博士领导的研究小组得到的临床研究结果是最正面的(详见摘要一)。参试者为患有急性心肌梗塞的病人,随机分成骨髓干细胞(BMC)治疗组和对照组。结果发现试验开始后4个月,BMC组总体左心室射血分数的绝对改善值显著高于对照组;1年后,研究者还发现BMC组的心肌梗塞复发率、梗塞后血管再生都要少于对照组。针对这一结果,Schachinger博士认为应该继续进行更大规模的临床试验,研究干细胞疗法对心肌梗塞发病率和死亡率的影响。

    同样来自德国Johann Wolfgang Goethe大学的Birgit Assmus博士组织了一项小型的交叉临床研究,也得到了正面的结果(详见摘要二)。参试病人均患有缺血性心脏病,进入试验前至少3个月内有过心肌梗塞的发病情况。病人分为BMC组、外周血干细胞(CPC)组和对照组。随访3个月后,对照组病人随机分配至BMC组或CPC组,而原来接受BMC或CPC治疗的病人则分别交叉接受CPC或BMC治疗。结果发现BMC组左心室射血分数的绝对增加值显著高于CPC组和对照组,且BMC注射与整体心脏功能的增强有关,并得出注射干细胞安全有效的结论。
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    但是,面对这两项正面程度有限的结果,人们的热情还来不及点燃就被接踵而至的一项研究结果迎头泼了一盆冷水。这项临床研究是由挪威奥斯陆Rikshospitalet大学附属医院的Ketil Lunde博士主持进行的。参试病人均患有前壁急性ST段抬高心肌梗塞,且接受了经皮冠状动脉介入术的治疗。他们被随机分成BMC组和对照组。试验终点时两组间左心室舒张末容积量、梗塞面积没有显著差异,此外两组还有相近的不良事件发生率。因此作者的结论是,冠状动脉内注射自体同源BMC对左心室总体功能无影响。

    科学VS利益

    应该如何解释这3项彼此不同甚至矛盾的结果呢?科学家分析认为,有可能是因为发挥作用的干细胞数目不同或干细胞在操作和准备过程中的差别;而且在测量左心室射血分数这一关键指标时,两国研究者采用了不同的方法,德国科学家采用定量左心室血管造影术来测量,而挪威科学家则使用了门电路心肌灌注断层显像和磁共振成像的方法来测量。
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    面对这些结果,哈佛大学干细胞研究所的Anthony Rosenzweig博士在评论中赞扬道:“这些试验结果在干细胞这个快速发展领域中具有里程碑意义。这样的结果告诫我们,既不要过早地宣布胜利,也不要过早地放弃一个有希望的治疗策略。”而《新英格兰医学杂志》的编辑Robert Schwartz博士在同期发表的评论中阐明了他的不同观点:“目前人们对干细胞疗法的原理还未明确,但是许多公司已经在向病人大肆宣传成体干细胞或脐血干细胞疗法。”他甚至认为上述的研究是对病人的利用。Rosenzweig博士对这样的观点则不以为然:“很多疗法在机理明确之前,都曾使病人受益良多,其中就包括阿司匹林。”

    成体干细胞VS胚胎干细胞

    关于干细胞疗法的有效性之争还会继续下去,而有关胚胎干细胞的争论也因此而重新燃起。“因为既然成体干细胞显示了治疗心肌梗死的潜力,那么胚胎干细胞显然具有更大的优势。”有学者提出。

    布什政府对胚胎干细胞研究的种种限制,束缚了那些致力于用干细胞治疗心肌梗死的科学家。当上述研究结果发表后,许多人再次呼吁解除对胚胎干细胞研究的限制,这其中包括了美国加州州长阿诺德•施瓦辛格,这位干细胞研究的热心支持者表示:这3项新结果进一步说明了对胚胎干细胞进行深入研究的必要性。
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    摘要一

    冠状动脉内注射骨髓干细胞治疗急性心肌梗死

    Intracoronary Bone Marrow-Derived Progenitor Cells in Acute Myocardial Infarction

    N Engl J Med 2006;355:1210-1221

    背景:试验性研究提示,急性心肌梗塞发作后在冠状动脉内注射自体同源干细胞可改善左心室功能。

    方法:该试验为多中心临床研究,将204名患有急性心肌梗塞的病人随机分组,在成功接受灌注治疗3~7天后,其中一组冠状动脉内注射骨髓干细胞(BMC),另一组则注射安慰剂。

    结果:试验开始后4个月,BMC组总体左心室射血分数的绝对改善值显著高于安慰剂组(平均[±SD]上升,5.5±7.3%vs.3.0±6.5%;P=0.01)。左心室射血分数(LVEF)水平在基线处的病人,其值等于或低于中位值的48.9%,这部分病人群体受益最大(LVEF绝对改善,5.0%;95%CI,2.0~8.1)。试验开始后一年,冠状动脉注射BMC,与预设的由于死亡导致的联合临床试验终点的减少以及心肌梗塞复发率的降低有关,也与血管重建的减缓有关。
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    结论:冠状动脉内注射BMC与患有急性心肌梗塞的病人左心室收缩功能的改善性恢复相关。应当进行大规模研究来检验干细胞注射对心肌梗塞发病率和死亡率的影响。

    摘要二

    冠状动脉内移植骨髓干细胞治疗急性心肌梗死

    Transcoronary Transplantation of Progenitor Cells after Myocardial Infarction

    N Engl J Med 2006;355:1222-1232

    背景:试验性研究提示急性心肌梗塞后进行冠状动脉内移植BMC或外周血细胞(CPC)可改善左心室功能。心肌梗塞已治愈的患者接受细胞移植有何效果目前仍然未知。

    方法:对包括17名病人的试验性研究后,在一个对照交叉研究中随机分配75名病人。这些病人患有稳定的缺血性心脏病,心肌梗塞发作至少3个月后再进入此次试验。接受非细胞注射的有23名病人,CPC注射的有24名病人,BMC注射的有28名病人,均通过正常冠状动脉注射至大多数反常运动的左心室区域。随访3个月后,对照组病人随后随机分配至BMC组或CPC组,而原来接受BMC或CPC治疗的病人则分别交叉接受CPC或BMC治疗。
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    结果:接受BMC(+2.9%)注射的病人组左心室射血分数的绝对改变值显著高于接受CPC(-0.4%,P=0.003)注射病人组,也高于非注射组(-1.2%,P<0.001)。整体心脏功能的增强与接受冠状动脉内注射BMC的区域收缩能力的显著增强有关。交叉期研究结果揭示,不管病人是从对照组交叉至BMC组还是从CPC组交叉至BMC组,冠状动脉内注射BMC都与总体和部分左心室功能的增强有关。

    结论:在已治愈的心肌梗塞患者冠状动脉内注射干细胞是安全有效的。试验开始后3个月BMC移植与左心室射血分数的有限但却显著的改善有关。

    摘要三

    冠状动脉内注射单核骨髓干细胞治疗急性心肌梗死

    Intracoronary Injection of Mononuclear Bone Marrow Cells in Acute Myocardial Infarction
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    N Engl J Med 2006;355:1199-1209

    背景:此前的研究已显示,在心肌梗塞急性期注射来自骨髓的自体同源细胞可改善左心室功能。研究人员设计了随机、对照的临床试验来进一步研究这种治疗方法的疗效。

    方法:参试病人均患有前壁急性ST段抬高心肌梗塞,且接受了经皮冠状动脉介入术的治疗。他们被随机分组,一组在冠状动脉内注射同源自体单核BMC;另一组为对照组,这一组病人既没有发生误吸,也不注入安慰剂。左心室功能使用门电路心肌灌注断层显像(SPECT)进行评估。以超声波心动描记术的结果为基线,梗塞发生后2~3个星期进行MRI检测;6个月后重复这些步骤。试验终点是LVEF、舒张末期容积量和梗塞面积的改变。

    结果:在分配至单核BMC治疗组的50名病人中,有47人在心肌梗塞发作中位时间6天后接受了冠状动脉内注射。对照组有50名病人。利用SPECT方法测量LVEF值,取值的时间范围为基线至梗塞发生后6个月,所有病人LVEF改变的平均值(±SD)为7.6±10.4%,BMC组LVEF值上升了0.6%(95%CI,-3.4~4.6;P=0.77),超声波心动描记术结果上升了0.6%(95%CI,-2.6~3.8;P=0.70),MRI结果下降了3.0%(95%CI,0.1~-6.1;P=0.054)。两组间左心室舒张末容积量、梗塞面积没有显著差异。此外二者还有相近的不良事件发生率事件。

    结论:使用上述方法,发现冠状动脉内注射自体同源单核BMC对左心室总体功能无影响。

    (丁香园供稿)

    医药经济报2006年 医院周刊第39期, http://www.100md.com(王进)