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心脏干细胞移植存在局限性

来源:扬子晚报
摘要:终末期心脏病(ESHD)是各种心血管疾病所致的心功能衰竭综合征,是当今临床治疗的焦点及难点。采访专家:南京大学医学院附属鼓楼医院心脏科主任教授博导徐标终末期心脏病预后差人体在生存、发育过程中,体内大部分细胞在不停地进行分裂、增殖、死亡、再生,以保持一个动态的平衡。而心肌细胞是终末不分化细胞,一旦发生坏......

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  流行病学资料显示,我国心血管病死亡率已远远超过肿瘤,居各种死亡病种之首。与欧美国家不同,我国心血管病死亡率现仍以30%/10年的速度在增长,每年死于心脑血管病的患者约300万人。终末期心脏病(ESHD)是各种心血管疾病所致的心功能衰竭综合征,是当今临床治疗的焦点及难点。

  采访专家:南京大学医学院附属鼓楼医院心脏科主任 教授 博导 徐标

  终末期心脏病预后差

  人体在生存、发育过程中,体内大部分细胞在不停地进行分裂、增殖、死亡、再生,以保持一个动态的平衡。人体器官中有的细胞再生能力强,比如肝脏细胞每三个月就能更新一次。而心肌细胞是终末不分化细胞,一旦发生坏死,就无法再生,因此心脏的自我修复能力很差。随着心肌细胞的丢失,心脏收缩功能逐渐降低,最终导致终末期心脏病。目前,除了心脏移植外,仍缺乏针对终末期心脏病病理改变的有效治疗方法。而供体的稀缺、经济等条件的限制,让许多病人丧失了治疗机会。有统计显示,终末期心脏病平均生存时间短于恶性肿瘤。

  干细胞移植存在局限性

  这“祸”既然是因心肌细胞无法再生而起,医学界自然也试图通过这条途径来解决。干细胞移植是心肌修复治疗的热点研究领域。但是研究结果表明,干细胞移植只能改善病人近期的心功能,远期疗效不佳。

  这是因为:第一,干细胞移植的数量不够。以心肌梗死为例,人体的心脏大概有40亿个心肌细胞,一次大面积心肌梗死,大约要坏死10亿个心肌细胞。目前国内外开展的干细胞移植治疗,一次性移植细胞总量也就在几千万个左右,数量上远远不能满足需求。

  第二,移植的干细胞能够在心肌组织中定植的只有1%-3%,即使所有细胞都存活下来,也仅仅能取代千分之一到万分之一的坏死心肌。

  第三,终末期心脏病病人心肌微环境很差,可能持续存在缺血、缺氧和炎症,导致移植的干细胞不容易生存,很快死亡。用通俗的话说,土壤贫瘠,再好的种子也活不下来。干细胞移植治疗ESHD因此进入到死胡同。

  从肿瘤研究中得到启发

  2005年,发表在Nature Reviews Cancer(《癌症自然评论》)上的一篇文章,引起了南京大学医学院附属鼓楼医院心脏科专家的注意。肿瘤细胞过度表达整合素连接激酶(ILK),使得肿瘤细胞抗凋亡能力、增殖和血管新生能力增强,而抑制ILK表达可以抑制肿瘤生长。心脏组织本身也高表达ILK,但显而易见,终末期心脏病呈现的是与肿瘤完全相反的病理改变。

  专家由此产生灵感,尝试从肿瘤研究中寻找治疗终末期心脏病的新方法。2009年,鼓楼医院心脏科团队在国际上首次把ILK基因治疗用于动物心肌梗死后心脏重构的预防,取得了超过预期的疗效。

  干细胞移植+基因治疗培育优良种子

  正如前面所描述的,单纯干细胞移植的“性价比”低,那能不能通过某些手段来提高干细胞移植的效率呢?团队想到了干细胞修饰。

  正如土壤和种子的学说,干细胞是种子,而干细胞修饰就相当于改善种子所在土壤的微环境。其他专家在做选种子的工作,而我们团队所做的就是如何培养优良的种子。既然前期研究显示ILK基因治疗能够改善心脏重构,能够促进细胞增殖、抑制凋亡,用ILK基因来修饰干细胞无疑是“1 + 1 > 2”的选择。

  通过一些探索,鼓楼医院心脏科专家已经找到转基因修饰干细胞的有效方法,使得心肌梗死、慢性心力衰竭的动物的心功能、死亡率和预后得到明显的改善。目前在完善临床前研究,最终使这种干细胞修饰后移植的治疗方法能够应用于临床终末期心脏病病人。

作者: 2012-2-16
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