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戴建武研究組可注射膠原材料治療缺血性心髒病臨床研究取得重要進展

  心肌梗死是一種嚴重威脅人類健康的心髒疾病,據統計,我國每年新發心肌梗死至少250萬人,每年死于心肌梗死及其並發症的人數已超過100多萬。盡管及時藥物治療、經皮冠狀動脈介入治療、冠狀動脈旁路移植術等治療方法可以挽救部分心梗患者生命,但是對于嚴重的陳舊性心肌損傷,目前仍缺乏有效的治療方法。 

 

  2020910日,《美國醫學會雜志》子刊JAMA Network Open杂志在线发表了相关内容,报道了中國科學院遗传与发育生物学研究所戴建武再生医学团队与南京鼓楼医院王东进教授团队合作的重要研究成果。作为国际上第一个可注射支架材料结合干细胞移植治疗缺血性心脏病的临床研究,首次证明了可注射材料联合干细胞用于心脏病治疗的临床安全性及可行性,并显示出良好的应用前景,为后续大样本临床试验奠定了基础。这也是戴建武团队继首次成功开展卵巢早衰再生修复、子宫内膜再生修复、脊髓损伤再生修复等一系列再生医学原创成果后,探索心肌再生取得的又一重要原创成果。 

 

  由戴建武再生醫學團隊與王東進教授團隊合作的國際首個可注射膠原支架材料結合幹細胞移植治療缺血性心髒病的臨床研究自20163月起開始招募陳舊性心梗患者。通過44例入組受試者1年期的隨訪,結果表明細胞及材料移植安全性良好,膠原材料聯合幹細胞移植在一年後可顯著減小患者心髒梗死體積,並且病人的生活質量及心髒評級改善,對于術前病情較重(心髒射血分數小于40%)的患者,效果尤爲明顯。 

 

  幹細胞具有自我更新和分化潛能以及強大的營養和分泌功能,幹細胞移植是心肌再生領域的研究熱點。目前幹細胞移植治療心肌梗死已開展大量臨床研究,Clinical Trail網站注冊的相關研究就有幾百項,但其治療效果仍存在爭議。一些研究表明幹細胞移植後容易擴散,很難在損傷部位定植存活,影響治療效果。如何促進幹細胞在心肌損傷部位的定植是幹細胞治療需要解決的關鍵問題。 

 

  戴建武再生醫學研究團隊長期從事再生醫學功能生物材料的研究,經過多年研究,成功研發了一種具有良好生物相容性的可用于心肌內注射的膠原支架,可爲細胞提供穩定的胞外基質支持,注射到損傷心肌組織後可有效限制細胞從損傷部位擴散,幫助重塑心肌再生修複微環境。該材料已經完成産品標准化研究,並獲得中國食品藥品檢定研究院等權威機構的産品技術要求認證、生物安全性檢測、免疫評價、病毒滅活檢測等報告,達到臨床植入性醫療器械質量標准。 

    

1:可注射膠原材料。A为材料电镜圖片,B为材料与间充质干细胞混合后电镜圖片,C爲材料從27G針頭擠出照片。 

      

  在過去10余年中,戴建武團隊與王東進團隊合作,開展臨床前大動物實驗,檢驗材料與細胞移植的安全性及有效性。在冠脈結紮的豬陳舊性心梗模型中,分別注射生理鹽水、臍帶間充質幹細胞以及混合臍帶間充質幹細胞的可注射膠原材料,在注射後一年之內的多個時間點進行血液生化分析、心髒超聲及心髒核磁分析、組織病理學檢查,發現材料及幹細胞移植安全性良好,與對照組相比,材料聯合幹細胞移植能促進心梗組織的血管新生,抑制豬心髒梗死體積的擴大,促進心髒功能恢複。該研究成果已發表于Sci China Life Science雜志。 

 

  在动物实验获得明确的安全性及有效性评估的基础上,团队进一步制定临床试验方案,完成伦理审查及国际临床研究注册,在中國科學院“干细胞与再生医学研究”战略性先导科技专项及重点部署项目“组织器官再生与损伤修复”的资助下,开展可注射胶原材料联合脐带间充质干细胞治疗缺血性心脏病的随机对照临床研究(Clinical Trial注冊號NCT02635464)。 

 

  該臨床研究的基本入組標准爲心功能小于45%的需要進行搭橋手術的陳舊性心梗患者。複合入組標准的受試者隨機分爲搭橋手術組、搭橋手術同時注射間充質幹細胞組、以及搭橋手術同時注射間充質幹細胞與膠原材料組。首例病人于201631日入組。經過三年多的努力,該研究共入組50例患者,完成了44例病人術後1年隨訪,結果表明細胞及材料移植安全性良好,在惡性事件(死亡、腫瘤、持續性心動過速、心衰再入院、心律不齊等)發生率、生化指標、免疫指標等方面與對照組無明顯差別。相比于對照組,膠原材料聯合幹細胞移植在一年後可顯著減小患者心髒梗死體積,並且病人的生活質量及心髒評級改善。對于術前心髒射血分數小于40%的患者效果尤爲明顯:在搭橋及幹細胞和膠原材料聯合注射後一年時,心髒射血分數平均提升9.35%,而對照組分別提升6.59%(搭橋手術聯合幹細胞移植組)和3.62%(單獨搭橋手術組)。 

    

2:胶原材料与间充质干细胞联合注射组病人代表性核磁牛眼圖。A圖为心脏透壁指数,从蓝色到红色梗死程度逐渐增加。B圖红色为超过50%梗死的組織。