干细胞对心脏疾病的治疗应用及发展前景

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。

《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。

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。

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。

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）。

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》。

参考资料：

1.http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/zh/

2.《中国心血管病报告2015》，中国循环杂志，2016,31（6）：521-528

3.http://medline.org.cn/news/detail.do?newsId=867

4.http://www.suilengea.com/show/bzcfjxaig.html

5.Sanganalmath SK, Bolli R. Circ Res. 2013 Aug 30;113(6):810-34

6.Nguyen PK, Rhee JW, Wu JC. JAMA Cardiol. 2016 Oct 1;1 (7):831-841.

7. Behfar, A. et al. Nat. Rev. Cardiol. 2014 Apr;11(4):232-46

8. Vinay Sanghi, et al. International Journal of the Cardiovascular Academy. 2016 2(2) :77-83