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    解读中华医学科技奖

    让干细胞为损伤心肌带来希望

    2018-03-27 10:48:04 来源:健康报

    心肌梗死、心力衰竭是严重危害?#27515;?#20581;康的重大疾病。心肌难以再生,心梗、心衰导致的心肌坏死或心肌细胞缺失,均为不可逆的病理改变。干细胞移植能促进心肌再生,用于治疗心力衰竭显示出良好的应用前景,但存在疗效差异大,应用不规范,缺乏客观评价手段等问题,影响其临床应用。

    苏州大学附属第一医院沈振亚教授及其研?#23458;?#38431;,在多项国家级项?#24247;淖手?#19979;,历时10余年研究,建立了一系列用于干细胞临床转化的关键技术。研究建立了专用于治疗心血管疾病的种子细胞制备和优化系列技术。研究发现了用于干细胞修复能力最优的骨髓间充质干细胞亚群;利用细胞组合的方式增加单一干细胞的治疗作用;应用胰岛素样生长因子预处理MSCs,促进其归巢,提高其抗凋亡能力。

    研究发现了适宜的干细胞治疗时间窗;创建了心肌微环境的重塑技术;研发了医用可降解生物水凝胶,联合干细胞移植创建了组织工程化移植技术;创新了经桥血管灌注干细胞移植技术,提高了干细胞在心肌内的驻留率。通过这些创新的移植方法,显著提高了干细胞的移植效率。

    通过临床转化研究,团队将干细胞移植应用于扩张型心肌病、心梗后心功能不全、辅助外科瓣膜手术患者,创建了临床病例应用标准和移植技术规范,建立了疗效评价体系,并写入2015年中华医学会“自体干细胞移植规范化治疗心血管病的专家共识”。

    研究者说

    经验教训是宝贵的科研?#32856;?

    □苏州大学附属第一医?#33322;?#25480; 沈振亚

    我国目前有心力衰竭患者450万人。心肌坏死后难以再生,各类心脏疾病到了终末期,?#27982;?#20020;着心肌细胞缺血缺氧坏死、心功能衰竭这一过程,治疗十分棘手。近年来,利用干细胞自身分化的特性,对原有的坏死心肌组织进行修复,成为一项非常具有前景的治疗手?#21361;?#32473;终末期心力衰竭、心功能不全患者带来了希望,目前已经到了临床研究阶段。

    早在2000年,我们团队即开展了干细胞移植治?#35780;?#24352;型心肌病和缺血性心肌病的基础研究,并在初步获得成果的基础?#24076;?003年将干细胞移植应用于临床,治?#35780;?#24352;型心肌病取得成功。患者的检查结果提示,心脏射血分数从22.9%上升到34.8%,活动量明显提高。

    但在接下来的临床应用中,总体结果并不如人意,疗效存在很大差异。经过反复?#33268;?#21644;思考,我们总结了可能导致失败的原因。第一,心脏结构复杂,不同疾病对移植细胞应该有具体的要求,而不是千篇一律的单一移植细胞种类;其?#21361;?#24515;脏血流非常丰富,常规方法注入心脏的干细胞很多将流失到心脏外,真正能存留在心脏内并发挥功能的少之又少,需要探索能提高细胞驻留率的移植方法?#22351;?#19977;,临床应用缺乏统一规范,移植后是否有效,缺乏精准的评估手段。

    这些使我国干细胞治疗心血管疾病的临床应用长期处于瓶颈阶段。如果想要让此前的研究成果,能够在未来真正转化到临床应用于患者,这些难题需要我们逐个攻破。这些难题也成了引领我们整个团队进一步研?#24247;?#21160;力。最终通过基础研究,我们建立了一系列解决这些问题的关键技术,再将这些技术转化为临床应用手?#21361;?#21462;得了突破性成果。

    首先,通过对干细胞表面抗原的研究,我们发现了向心肌细胞分化能力最强、对心脏修复能力最优的骨髓间充质干细胞亚群,用该亚群作为种子细胞移植到心梗心脏后,获得了比混合细胞提高2.39倍的治疗效果。利用骨髓间充质干细胞的外泌体和心脏干细胞共移植,通过协同促进作用,增加了单一干细胞移植的疗效,创建了细胞组合移植的新概念。在国际?#19979;?#20808;应用胰岛素样生长因子预处理干细胞,提高了干细胞对缺氧的耐受和修复心肌的能力。通过这些基础研究,获得了转化用于临床的种子细胞制备技术。

    其?#21361;?#20026;了解决心梗急性期心肌炎症反应强烈,移植细胞存活率低的难题,项目组创建了在心梗急性期对心肌微环境进行重塑的技术,利用干细胞外泌体对心脏进行预处理,或将自主研发的可降解生物水凝胶注射到急性心梗区域。这些方法使心脏微环境炎症反应降低,微循环血供改善,有利于干细胞存活并发挥心脏修复功能。研究还发现,心脏停跳状态下行干细胞移植,干细胞在心肌内的驻留?#24335;?#25615;动状态下提高53.3%。据此结果,我们创建了在心脏停跳状态下行冠脉搭桥时,经桥血管灌注干细胞的技术。通过上述研究,项目组建立了一系列提高干细胞在心脏内的滞留与存活的技术。

    时间一晃就到了2006年,我们决定把基础研究成果向临床应用推进。我们根据病种?#24515;康?#22320;选择种子细胞,选择合适病人,利用规范化的移植方法,对临床上三类心血管疾病患者(扩张型心肌病、冠心病心功能不全及需外科手术的重症瓣膜病)进行了干细胞治疗。最终共完成了135例次的干细胞移植,83.3%的病人移植干细胞前后症状得到了明显改善,生活质量获得提高。同时,还完成了当时国家食品药品监督管理?#27835;?#19968;批准的干细胞治疗心梗的临床试验。建立了一套干细胞如?#38395;?#20859;、如何选择病人,如何移植干细胞,移植后如何检测心功能变化,如何评价干细胞疗效等技术方案。这套方案写入了2015年中华医学会干细胞治疗心脏疾病的专家共识,成为国内干细胞应用于临床治疗心脏疾病的规范化?#25913;稀?

    整个项目研究过程中,我们也有很多收获。发表国际学术论文64篇,总影响因子291.705。培养硕士研究生31名,博士研究生16名,其中9名博士成为国内大型三甲医院心脏大血管外科的学术带头人。连续5年举办国际/国内干细胞转化及再生医学会议,连续7年举办国家级继续教育项目,将细胞移植技术在国内多家医?#33322;?#34892;了推广。?#27604;唬?#26368;大的收获还是来自患者,这也是我们整个团队共同的愿望。


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