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扩张型心肌病是一种由心肌衰弱引起的疾病,影响心室(心脏中的心室在血液收缩时推动身体周围的血液)。如果任其发展,扩张型心肌病可导致心力衰竭和死亡,尤其是儿童。目前唯一的治疗方法是心脏移植,这也带来了自身的挑战:获得合适的供体心脏的等待时间长,器官排斥的可能性大,住院和恢复时间长等。

近几十年来,干细胞已经成为再生医学的基石,使医学专业人员能够治疗受损的器官,逆转一些以前被认为不可治愈的疾病的进程。科学家们已经转向心肌球衍生细胞(CDCs),一种已知对患有特定心脏病的成年人有有益作用的心脏干细胞。通过发育(分化)成心脏组织并逆转疾病造成的损害。然而,对其在儿童中的安全性和治疗效果知之甚少。

为了解决这个问题,研究人员开始对患有扩张型心肌病的儿童进行这种治疗的第一步评估。研究展示了CDCs在补充扩张型心肌病受损组织方面的有效性,而且还揭示了这是如何发生的。

在测试一种新药或治疗方法时,任何试验的第一步都是使用与人类反应相似的动物模型,这向我们展示了这种治疗方法是否安全,是否达到了预期的效果。因此,首先,研究人员在猪身上测试了这种方法,诱发类似扩张型心肌病的心脏症状,并用不同剂量的CDCs或安慰剂治疗。在接受干细胞治疗的动物中,研究人员注意到心脏功能的迅速改善。心肌增厚,使更多的血液被泵送到全身。这有效地逆转了猪心脏的损伤,这是一个令人鼓舞的结果,导致他们进行了小型的、受控的人体试验。

他们的1期试验涉及5名患有扩张型心肌病的年轻患者。由于在动物身上进行了临床前试验,在对CDCs给年轻患者的合适剂量有了更好的认识。注射一年后,患者没有出现严重副作用的迹象,但最重要的是,有令人鼓舞的迹象表明心脏功能得到改善。

但基于他们研究的人口规模较小,仍无法得出强有力的结论。然而,令人感到满意的是,CDCs治疗似乎足够安全和有效的进展到一个更大的临床试验。未来打算将这些结果转移到一个随机的2期试验中。

另一个重要的发现是CDCs导致心脏功能改善的机制。移植细胞分泌称为外体的小泡,这些小泡富含称为microRNAs的蛋白质,这些蛋白质启动了一系列的分子相互作用。首先,它阻止损伤诱导细胞对心脏组织造成进一步伤害。其次,它诱导干细胞分化为功能完整的心肌细胞(心肌细胞),启动再生过程。这就产生了一种希望,即仅仅注射这些小泡就足以逆转患者的这种心脏损害,而不需要CDCs。

未来的移植患者有时要等上好几年才能得到供心。这种类型的治疗可以让他们过上相对正常的生活,甚至可以防止尚未达到如此关键阶段的患者完全需要移植。


来源:Kenta Hirai et al, Cardiosphere-derived exosomal microRNAs for myocardial repair in pediatric dilated cardiomyopathy, Science Translational Medicine (2020). 

 《血管与腔内血管外科杂志》

2021.01.13



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