近日,以韓國首爾國立大學(xué)醫(yī)院為主導(dǎo)的機(jī)構(gòu)在國際期刊雜志《Stem Cell Research&Therapy》上發(fā)表了一篇《干細(xì)胞治療急性心肌梗死的中遠(yuǎn)期療效和安全性:系統(tǒng)評價與薈萃分析》的文獻(xiàn)綜述。
這項(xiàng)全面的系統(tǒng)評價和薈萃分析研究了干細(xì)胞治療急性心肌梗死 (AMI) 患者的中長期療效和安全性。該綜述強(qiáng)調(diào)了干細(xì)胞療法作為急性心肌梗塞患者一種有前景的治療方法的潛力,可持續(xù)改善LVEF,并有可能降低MACE風(fēng)險。
背景:盡管過去十年預(yù)后方面取得了重大進(jìn)展,但急性心肌梗死 (AMI) 仍然是全球發(fā)病率和死亡率的重要因素。
AMI繼續(xù)成為心力衰竭 (HF) 的主要驅(qū)動因素,對患者的生活質(zhì)量和醫(yī)療成本產(chǎn)生重大影響。因此,考慮到AMI對患者生存的影響以及與HF進(jìn)展相關(guān)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),強(qiáng)調(diào)AMI患者的心臟功能保護(hù)至關(guān)重要。
現(xiàn)有的常規(guī)治療方法可以有效且暫時地控制疾病,因此需要創(chuàng)新方法來預(yù)防和逆轉(zhuǎn)心臟功能障礙。
干細(xì)胞再生心肌組織,明顯減少梗死面積
許多臨床數(shù)據(jù)已經(jīng)證實(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)和抗炎、抗纖維化、促進(jìn)血管形成、抗心肌細(xì)胞凋亡、促進(jìn)心肌再生等特性。
間充質(zhì)干細(xì)胞來源豐富,增殖能力強(qiáng),低免疫原性,在臨床上具有很大的應(yīng)用前景。能夠改善急性心梗的病癥,減輕病人痛苦,抑制疾病進(jìn)程。間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性心梗未來可期。
在心肌完全損傷之前進(jìn)行干細(xì)胞治療可能是當(dāng)前治療方法的有效替代方法。然而,過早注射干細(xì)胞會增加手術(shù)風(fēng)險。因此,人們提出了一個問題:從直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療 (PCI) 到細(xì)胞輸注所需的最佳時間,以確保治療安全有效。
傳統(tǒng)上,用于評估干細(xì)胞輸注效果的主要結(jié)果包括左心室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)、左心室舒張末期容積和梗塞面積。然而,這些指標(biāo)往往涉及評估者的主觀解釋,例如超聲心動圖的情況,這在大多數(shù)研究中無法消除。
因此,主要心臟不良事件 (MACE) 作為患者結(jié)果受到越來越多的關(guān)注,重點(diǎn)是可觀察事件。MACE是一種復(fù)合終點(diǎn)事件,包括心血管死亡、再梗塞和中風(fēng)。作為一個關(guān)鍵的復(fù)合終點(diǎn),MACE經(jīng)常用于評估急性冠脈綜合征患者治療策略的安全性和有效性。MACE是AMI患者發(fā)病率和死亡率的重要因素。
干細(xì)胞治療心肌梗死:79項(xiàng)試驗(yàn),7103患者佐證,干細(xì)胞具有降低再梗塞和中風(fēng)風(fēng)險的潛力
我們希望通過本系統(tǒng)綜述評估干細(xì)胞治療對AMI患者的中長期效果,并確定合適的細(xì)胞數(shù)量和最佳移植時間,以在確保安全性的同時最大限度地提高治療效果。
方法:該研究涵蓋了79項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn),涉及7103名患者,是該領(lǐng)域最新、最廣泛的分析。該研究特別關(guān)注干細(xì)胞治療對左心室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)、主要不良心臟事件 (MACE) 和梗塞面積的影響。
結(jié)果
搜索和選擇干細(xì)胞研究:我們確定了14,912項(xiàng)可能相關(guān)的研究,并對其進(jìn)行了資格審查,最終選出了121項(xiàng)相關(guān)的干細(xì)胞治療研究進(jìn)行全文審查。在121項(xiàng)研究中,有42項(xiàng)被排除,因?yàn)樗鼈儧]有描述AMI(n=9),不是RCT(n=19),是重復(fù)報告(n=3),是無關(guān)干預(yù)措施(n=10),或結(jié)果不足(n?=1)。最后,本綜述共納入79項(xiàng)RCT,涉及7,103名患者和69項(xiàng)RCT被納入Meta分析(圖1)。
圖1:文獻(xiàn)選擇流程圖。DB、數(shù)據(jù)庫、RCT、隨機(jī)對照試驗(yàn)
研究特征:所選研究發(fā)表于2004年至2022年之間。
- 研究規(guī)模為15至375名患者,隨訪時間為1至60個月。
- 在79項(xiàng)研究中,49項(xiàng)在歐洲進(jìn)行,9項(xiàng)在中國進(jìn)行,7項(xiàng)在美國進(jìn)行,5項(xiàng)在韓國進(jìn)行,3項(xiàng)在伊朗進(jìn)行,2項(xiàng)在印度進(jìn)行,2項(xiàng)在巴西進(jìn)行,2項(xiàng)在泛歐洲進(jìn)行,1項(xiàng)在俄羅斯進(jìn)行。
- 在7103名患者中,4014名接受了干細(xì)胞治療,3120名屬于對照組。在79項(xiàng)研究中,75項(xiàng)使用自體干細(xì)胞,4項(xiàng)使用異體干細(xì)胞。
大多數(shù)細(xì)胞注射(n=75)是在直接PCI后28天內(nèi)使用停流技術(shù)通過冠狀動脈內(nèi)輸注進(jìn)行的。
左心室射血分?jǐn)?shù):圖2顯示了基于固定效應(yīng)模型的LVEF、MACE和梗死面積差異的分析?。與對照組相比,AMI患者接受干細(xì)胞治療后,6個月(增加2.91%)、1年(增加2.22%)、2年(增加2.61%)和3年(增加2.50%)的LVEF均有所改善(圖2A-D)。一項(xiàng)報告了5年隨訪的研究發(fā)現(xiàn),干預(yù)組和對照組之間的LVEF沒有顯著差異(圖2E)。
A–E6個月、12個月、24個月、36個月和60個月隨訪中LVEF的森林圖。
F–H6個月、12個月和24個月隨訪中培養(yǎng)細(xì)胞治療組和非培養(yǎng)細(xì)胞治療組之間的LVEF亞組比較。
I–K6個月、 12個月和24個月隨訪中根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)時間長度對LVEF進(jìn)行亞組分析。
L–N6個月、12個月和24個月隨訪中接受單核細(xì)胞 (MNC) 和間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 治療的患者的LVEF亞組比較
在基于細(xì)胞培養(yǎng)的亞組分析中,有無細(xì)胞培養(yǎng)的研究都表明,在觀察6個月和12個月時,干預(yù)組的改善幅度大于對照組(圖2F、G)。經(jīng)過24個月的觀察,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的研究顯示,干預(yù)組與對照組相比有顯著改善(增加5.11%),而未進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的研究則沒有顯著差異(減少1.28%)(圖2H)。
主要心臟不良事件:在6個月的觀察點(diǎn),干預(yù)組和對照組之間的MACE發(fā)生率無顯著差異(圖3A)。在12個月的觀察點(diǎn)(圖3B)和18至36個月之間(圖3C),干預(yù)組的 MACE 風(fēng)險趨勢低于對照組。然而,在60個月的觀察點(diǎn)(圖3D),干預(yù)組和對照組之間的 MACE 發(fā)生率沒有顯著差異。
根據(jù)細(xì)胞類型進(jìn)行的MACE風(fēng)險分析顯示,無論是MNC還是MSC(圖3E)治療,干預(yù)組和對照組在6個月時均沒有顯著差異。在12個月和18至36個月之間,接受MNC的干預(yù)組的MACE風(fēng)險明顯低于對照組(12個月)(18和36個月;圖3F);而接受MSCs治療的組的MACE 風(fēng)險與對照組相比沒有顯著差異(12個月)(18和36個月;圖3G)。
總結(jié):無不良心臟事件。
梗塞面積:AMI患者接受干細(xì)胞治療后的梗塞面積在6個月(圖4A)、1年(圖4B)、2年(圖4C)和3-4年觀察點(diǎn)(圖4D)時干預(yù)組和對照組之間沒有顯著差異。
討論:這項(xiàng)系統(tǒng)評價納入了79項(xiàng)研究心肌梗死患者干細(xì)胞療法的RCT。我們的工作是最新、最全面的系統(tǒng)評價。此外,這是唯一一項(xiàng)根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)時間進(jìn)行分析并討論輸注細(xì)胞計數(shù)的充分性和干細(xì)胞注射的適當(dāng)時機(jī)的研究。
這項(xiàng)研究的主要發(fā)現(xiàn)是與對照組相比,接受干細(xì)胞治療的患者的LVEF在6個月和12個月以及24個月和36個月時有所增強(qiáng)。此外,與對照組相比,接受干細(xì)胞移植的干預(yù)組的MACE風(fēng)險較低。此外,在采用細(xì)胞培養(yǎng)的研究中觀察到LVEF顯著增強(qiáng),尤其是當(dāng)培養(yǎng)時間超過1周且注射的細(xì)胞數(shù)量至少為10^8時。
干細(xì)胞治療可帶來中長期LVEF改善
我們發(fā)現(xiàn),與對照組相比,干預(yù)組在6、12、24和36個月時LVEF均顯示出適度改善。此外,這些改善在接受MSC注射的患者中更為明顯。先前的系統(tǒng)評價僅報告了干細(xì)胞療法的短期(大約6和12個月)效果。評估18個月至3年患者的研究有限,導(dǎo)致關(guān)于細(xì)胞移植是否改善心臟功能的數(shù)據(jù)不一致。
目前的系統(tǒng)評價表明,干細(xì)胞療法對AMI患者LVEF的影響可能持續(xù)長達(dá)3年。然而,5年時的效果仍不明確,因?yàn)橹挥杏邢迶?shù)量的研究報告了干細(xì)胞注射后長達(dá)5年的隨訪結(jié)果。
干細(xì)胞療法在降低主要不良心臟事件(MACE)風(fēng)險方面的潛在作用
我們的系統(tǒng)回顧顯示,在干細(xì)胞移植后12個月和18-36個月,干預(yù)組的MACE發(fā)生率低于對照組?。
近年來,人們非常重視將MACE作為心臟病患者的客觀臨床結(jié)果進(jìn)行報告。然而,報告MACE作為AMI患者干細(xì)胞移植療效或安全性指標(biāo)的系統(tǒng)回顧卻非常稀少。很少有研究報告干細(xì)胞治療后MACE發(fā)生率降低。這可能歸因于與接受標(biāo)準(zhǔn)療法且療效良好的對照組相比,干預(yù)組的MACE發(fā)生率較低。
因此,需要整合其他研究結(jié)果進(jìn)行全面分析,以確定細(xì)胞治療的真正療效。
按細(xì)胞類型分析時,接受MNC的干預(yù)組在12和18-36個月時與對照組相比,MACE發(fā)生率顯著降低。
本系統(tǒng)評價分析的大多數(shù)研究均采用冠狀動脈內(nèi)注射干細(xì)胞。就并發(fā)癥而言,冠狀動脈內(nèi)注射干細(xì)胞通常被認(rèn)為比直接將細(xì)胞注射到心肌(經(jīng)心內(nèi)膜或經(jīng)心外膜細(xì)胞注射)更安全。
細(xì)胞培養(yǎng)在增加細(xì)胞數(shù)量和適當(dāng)注射干細(xì)胞方面的作用
本研究對進(jìn)行和未進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的研究進(jìn)行了亞組分析,結(jié)果顯示進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的患者在中期(12~24個月)LVEF顯著改善。此外,對細(xì)胞培養(yǎng)期少于1周和超過1周的各種研究的分析也發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)期超過1周的研究中,中期(12~24個月)LVEF顯著改善。
本系統(tǒng)評價的結(jié)果提示,提高注射細(xì)胞的純度對心臟功能的維持或恢復(fù)有積極的影響。因此,我們推測通過培養(yǎng)獲得均質(zhì)的細(xì)胞群可能會提高治療效果。
確保足夠數(shù)量的選定細(xì)胞對于確保心臟功能的充分恢復(fù)非常重要。因此,最近針對心肌梗死治療的細(xì)胞療法研究也集中于使用選定的細(xì)胞產(chǎn)品,例如MSCs和CD34+細(xì)胞,而不是BM-MNC。雖然有效地進(jìn)行細(xì)胞處理和分離很重要,但增加細(xì)胞數(shù)量也可能是必要的。因此,在自體干細(xì)胞移植的背景下,已經(jīng)努力通過體外培養(yǎng)和增殖來增加選定的干細(xì)胞數(shù)量。
從我們的研究結(jié)果來看,細(xì)胞注射量至少為10^8是可取的,而超過10^10的細(xì)胞劑量不太可能帶來額外的好處。此外,在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)和增殖時,確保培養(yǎng)期超過1周可能有利于提高細(xì)胞純度。
干細(xì)胞注射的適當(dāng)時機(jī)可達(dá)到最佳效果
除了細(xì)胞劑量外,人們還研究了干細(xì)胞移植的最佳時機(jī),以達(dá)到改善AMI后心臟功能的最佳效果。
我們的研究證實(shí),確保注射足夠數(shù)量的細(xì)胞將有助于左心室功能的恢復(fù),并保證足夠的培養(yǎng)期(超過1周)。同樣,一些研究表明,確保足夠培養(yǎng)期的最佳移植時間為PCI后7至14天。這種策略是有利的,因?yàn)樗鼮槭軗p的心肌和冠狀動脈的恢復(fù)提供了時間。
然而,與我們的斷言相反,先前的系統(tǒng)評價表明,改善心肌功能的最佳時機(jī)是AMI后3至7天內(nèi)。一項(xiàng)關(guān)于AMI后MSC移植研究的系統(tǒng)評價報告稱,如果在AMI后第一周內(nèi)進(jìn)行,移植可更有效地提高LVEF,從而改善左心室收縮末期尺寸,并降低血運(yùn)重建的發(fā)生率。
在我們的研究中,我們解決了之前報道的干細(xì)胞移植最佳時機(jī)的關(guān)鍵方面,即AMI后1周內(nèi)。需要進(jìn)一步研究以探索AMI后患者干細(xì)胞移植的最佳時機(jī)。此外,研究減輕早期或延遲移植相關(guān)風(fēng)險的潛在策略(例如盡量減少冠狀動脈循環(huán)的不良事件)將有利于提高干細(xì)胞治療的療效和安全性。
結(jié)論
我們的研究結(jié)果顯示,與對照組相比,干細(xì)胞療法顯著改善了移植后6、12、24和 36個月的LVEF,表明其具有長期增強(qiáng)心臟功能的潛力。干預(yù)組中觀察到MACE發(fā)生率降低的趨勢,表明干細(xì)胞療法具有降低心血管死亡、再梗塞和中風(fēng)風(fēng)險的潛力。顯著的LVEF改善與超過1周的長期細(xì)胞培養(yǎng)時間有關(guān),尤其是與大量注射細(xì)胞(至少108個細(xì)胞)相結(jié)合時。未觀察到梗塞面積的顯著減少。
未來的研究應(yīng)探索最佳時間和劑量,同時解決程序變化問題,以提高干細(xì)胞治療對AMI患者的療效和安全性。
參考資料:Lee, H., Cho, HJ., Han, Y. et al. Mid- to long-term efficacy and safety of stem cell therapy for acute myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis. Stem Cell Res Ther 15, 290 (2024). https://doi.org/10.1186/s13287-024-03891-1
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