骨髓间质干细胞移植治疗原发性扩张型心肌病的疗效与安全性

   关键词: 王建安 骨髓间质干细胞  扩张型心肌病  原发性  血管 
    编者按: 研究自身骨髓间质干细胞经冠状动脉内移植治疗原发性扩张型心肌病的临床疗效及其安全性。近年来,在扩张型心肌病动物中进行细胞移植有了一定的实验基础。有学者将平滑肌细胞和骨骼肌成肌细胞移植到阿霉素诱导的扩张型心肌病动物模型中,发现移植细胞能够在局部存活,并分化为肌管样结构,与宿主心肌纤维紧密排列,增加室壁弹性,改善室壁张力,避免心腔过度扩张。本文中王建安教授给我们谈了:骨髓间质干细胞移植治疗原发性扩张型心肌病的疗效与安全性
   
[摘要] 目的 研究自身骨髓间质干细胞经冠状动脉内移植治疗原发性扩张型心肌病的临床疗效及其安全性。方法 入选24例原发性扩张型心肌病患者,随机分为对照组和细胞移植组,各12例,两组均予常规抗心衰药物治疗。细胞移植组接受自身骨髓间质干细胞冠状动脉内移植,对照组冠状动脉内注射等量生理盐水。两组术前、术后48h、3个月和6个月分别检测血清白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和C反应蛋白(CRP),术前、术后3个月和6个月分别行血浆脑钠肽(BNP)、超声心动图、动态心电检测和6min步行试验。结果 细胞移植组术后48h、3个月和6个月的血清IL-6、TNF-α和CRP与对照组和自身术前比较均无统计学意义(P>0.05)。细胞移植组,术后3个月和6个月BNP水平,较自身术前增高[(378.10±147.47),(420.40±148.50)vs(292.40±148.54)ng/L,P<0.05],但较对照组降低,差异具统计学意义[3个月:(378.10±147.47)vs(473.10±106.31)ng/L;6个月:(420.40±148.50)vs(544.60±93.11)ng/L, P<0.05]。术后6个月,细胞移植组6min步行路程增加,与对照组和自身术前比较亦具统计学意义[(519.00±43.28)vs(396.33±42.19),(464.00±76.5)m,P<0.05]。术后,两组间左室舒张末容积和左室射血分数无统计学意义(P>0.05)。围手术期及术后6个月的随访中,均未见任何严重致心律失常等不良反应发生。随访期间两组患者生存率无统计学意义。结论 自身骨髓间质干细胞经冠状动脉内移植治疗原发性扩张型心肌病,可降低血浆BNP水平,延长6min步行路程,在一定程度上增加运动耐量,无明显的致心律失常、栓塞和免疫炎症反应。
    [关键词] 骨髓间质干细胞;扩张型心肌病;原发性;血管

    原发性扩张型心肌病(idiopathic dilated cardiomyopathy, DCM) 是以心室扩大,心脏收缩功能减退为特征的原发性心肌疾患。因其病因未完全明确,目前尚缺乏特异的治疗方法,内科治疗仍以控制心力衰竭为主。基础和临床研究认为骨髓间质干细胞可以改善缺血性心肌病的心功能[1-2],但在原发性扩张型心肌病中未见任何临床相关报道。我们试图通过经皮冠状动脉内自身骨髓间质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, MSCs)移植治疗原发性扩张型心肌病,探讨该方法的临床疗效和安全性。
  
资料与方法
1. 研究对象:选择2002年1月至2004年10月在我院住院的原发性扩张型心肌病患者24例,随机分为对照组和细胞移植组,各12例。其中对照组男性8例,女性4例,平均年龄(58.4±11.0)岁;细胞移植组男性9例,女性3例,平均年龄(54.0±11.1)岁。入选标准:①年龄≤70岁;②根据1995年WHO/ISFC关于原发性扩张型心肌病的定义,心脏超声示左室舒张末容积(LVEDd)在5.5~7.5cm,左室射血分数(LVEF)<45%;③排除继发性扩张型心肌病;④患者知情同意。排除标准:①有活动性感染、造血系统恶性疾患;②有肿瘤病史或其他可能影响短期存活的致死性疾病;③患者知情不同意。
2. 方法:本研究方案通过医院伦理委员会批准同意。患者入院后随机分为两组,对照组和细胞移植组,各12例,均接受常规抗心衰药物治疗,包括地高辛、利尿剂、血管紧张素转换酶抑制剂和β肾上腺素能阻滞剂等。在细胞移植组患者中抽取右髂后上棘骨髓40ml, 按照密度梯度离心法和贴壁筛选法在体外进行分离和纯化骨髓间质干细胞[3-4]。将分离的单核骨髓细胞按2×106/ml接种于含10%患者自身血清的DMEM-LG培养基(购自GIBCO公司)在37℃、5%CO2培养箱中培养。细胞传至第三代后,以CD34-PE、CD45-Pcy5、CD29-FITC、CD117-FITC、CD166-PE单克隆抗体(购自Beckman Coulter公司)做流式细胞学鉴定。回输前进行常规培养液细菌培养,细胞计数,台盼蓝染色,反复生理盐水漂洗和220μm过滤去除细胞团块。细胞移植组经皮冠状动脉造影,放入6FJL4或6FJR4指引导管,送钢丝至各分支动脉,然后沿钢丝送入over-wire球囊至动脉远端,经球囊将含肝素的细胞悬液各1/3注射到左前降支、左回旋支和右冠状动脉内。患者在手术后48h内动态心电监护。对照组经皮冠状动脉造影时注射等量生理盐水。两组在术前和术后48h、3个月和6个月分别以ELISA法检测血清血清白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)(均购于Bender公司试剂盒)、以免疫散射比值法检测血清C反应蛋白(CRP,试剂购自Beckman Coulter公司),术前和术后3个月、6个月分别检测血浆脑钠肽(BNP,仪器和试纸盒购自BIOSITE,San Diego, CA)、心脏超声、24h动态心电监测和6min步行试验。
3. 统计处理:计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间及自身前后比较用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

结果
  细胞移植组接受经皮冠状动脉内移植,平均细胞终浓度为(5.86±2.36)×105/ml,约30ml,细胞台盼蓝染色平均为98.6%。体外培养的骨髓间质干细胞,呈成纤维样贴壁生长,流式细胞学检测示细胞表面标志CD29、CD117和CD166高表达,CD34和CD45低表达状态。
1. 骨髓间质干细胞移植前后血清炎症指标的变化:
  细胞移植组在术前血清IL-6 、TNF-α和CRP水平与对照组间无统计学意义[分别为(2.45±0.76)vs(2.69±0.62)ng/L,(26.85±16.62) vs (26.33±22.56)ng/L,(1.25±0.77)vs(0.93±0.55)mg/L,P均>0.05]。细胞移植组后血清IL-6(ng/L)水平与对照组比较,无统计学意义[术后48h:(2.44±0.78)vs(2.96±0.64);术后3个月:(2.76±1.04)vs(2.79±0.47);术后6个月:(3.01±1.09)vs(2.99±0.45), P均>0.05],与自身术前比较亦无统计学意义。细胞移植组术后血清TNF-α(ng/L)水平与自身术前比较无统计学意义,与对照组比较亦无统计学意义[术后48h:(26.23±11.37)vs(33.68±18.03);术后3个月:(25.38±15.21)vs(21.92±12.00);术后6个月:(27.08±16.19)vs(24.50±10.23),P均>0.05]。细胞移植组术后血清CRP(mg/L)水平与自身术前比较无统计学意义,与对照组比较亦无统计学意义[术后48h:(1.49±0.87)vs(1.03±0.66);术后3个月:(1.37±0.79)vs(1.06±0.57);术后6个月:(1.26±0.87) vs(1.22±0.79),P均>0.05]。
2. 骨髓间质干细胞移植前后心功能指标的比较(表1):
  细胞移植组,术后3个月和6个月血浆BNP水平,比术前增高,但与对照组比较,BNP显著降低,具统计学意义,P<0.05。术后3 个月,细胞移植组6min步行路程较术前增加,但与对照组比较无统计学意义,P>0.05,术后6个月,细胞移植组6min步行路程与对照组比较,差异具统计学意义,P<0.05。
     
表1  两组手术前后BNP和6min步行试验的变化(x±s)

 移植组(n=12)对照组(n=12)P
BNP(pg/ml)  术前术后3个月    术后6个月292.40±148.54378.10±147.47*420.40±148.50*301.60±141.37473.10±106.31*544.60±93.11*> 0.05< 0.05< 0.05
6-MW(m)    术前术后3个月术后6个月464.00±76.52502.00±86.51*519.00±43.28*455.67±58.23434.00±75.59396.33±42.19> 0.05> 0.05< 0.05

  *:与术前比较,P<0.05
   
  细胞移植组术后LVEF,和对照组比较无统计学意义[术后3个月:(0.28±0.15)vs(0.31±0.10);术后6个月:(0.29±0.15)vs(0.30±0.08),P>0.05],与自身术前(0.30±0.09)比较亦无统计学意义,P>0.05。细胞移植组术后LVEDd与对照组比较,无统计学意义[术后3个月:(6.69±0.66)比(6.43±0.70)cm;术后6个月:(6.62±0.69)比(6.54±0.64)cm, P>0.05],与自身术前(6.93±0.22)比较,亦无统计学意义,P>0.05。
3. 骨髓间质干细胞移植前后动态心电检测分析:
   细胞移植组在术前24h动态心电监测发现有室性早博1557.00±789.06次,短串室性心动过速5.67±4.41次,与对照组比较(室性早博1603.75±897.47,短串室性心动过速7.97±7.25),无统计学意,P>0.05。细胞移植术后48h连续心电监护未发现有明显的致心律失常事件。细胞移植组术后 3月和6个月的随访中,24h心电监测与对照组比较无统计学意义[术后3个月:室性早博1213.50±865.50次vs 1329.25±835.83次,短串室性心动过速5.85±5.25次vs5.77±5.00次;术后6个月:室性早博1281.50±725.92次vs1384.75±811.15次,短串室性心动过速4.99±3.75次vs 6.50±6.33次,P>0.05]。
4.
其他:
  研究过程中未发现有发热,过敏反应,栓塞事件等发生。随访期间两组患者生存率无统计学意义。细胞移植组有1例在细胞移植术后8个月接受心脏移植,1例在细胞移植术后10个月死于顽固性心力衰竭。对照组有2例死亡,分别在随访7-8个月时,死于顽固性心力衰竭。

讨论
  近年来,在扩张型心肌病动物中进行细胞移植有了一定的实验基础。有学者将平滑肌细胞和骨骼肌成肌细胞移植到阿霉素诱导的扩张型心肌病动物模型中,发现移植细胞能够在局部存活,并分化为肌管样结构,与宿主心肌纤维紧密排列,增加室壁弹性,改善室壁张力,避免心腔过度扩张。虽然移植细胞未能与宿主心肌细胞形成同步收缩,但移植细胞可以延缓心室重构,改善心功能[5-6]。进一步研究发现,在阿霉素诱导的扩张型心肌病动物中进行骨髓单个核细胞移植,部分移植细胞也可以获得心肌细胞表型,分化为心肌样细胞和血管内皮样细胞[7-8]。在原发性扩张型心肌病中进行干细胞治疗至今未见相关的临床资料。Ogawa K等[9]对1例患骨髓异常增生综合征(MDS)和扩型心肌病的患者给予其兄弟的外周血干细胞移植,3个月99mTc心肌代谢定量心电图门控SPECT(QGS)检查发现,左室容积缩小,左室射血分数增加,但10个月后心功能发生恶化。有学者认为扩张型心肌病在代偿期进行细胞治疗,可能有助于缓解心室扩大和降低室壁张力,但扩张型心肌病失代偿后细胞移植就不会有太大的收益,因为过大的室壁张力、低灌注和炎症浸润可能不利于移植细胞的存活[10]。
  BNP是由心室分泌的一种调节心血管系统功能的多肽类激素,它具利钠利尿作用,是一种评价左室功能、疗效和预后的简单、快捷且可靠的方法[11]。我们在原发性扩张型心肌病患者中经皮冠状动脉内自身骨髓间质干细胞移植,细胞移植术后3个月开始,患者血浆BNP水平显著下降;术后6个月,细胞移植组患者6min步行路程延长,运动耐量有一定程度的改善,但细胞移植组LVEF无显著变化。虽然动物实验证明,骨髓间质干细胞可以在阿霉素诱导的扩张型心肌病的局部心肌组织中存活,部分细胞可参与新生血管形成,但对于整体心功能改变结果不一[12-13]。最近,Nagaya等的研究认为骨髓间质干细胞也能改善扩张型心肌病的心功能[14]。骨髓间质干细胞移植在缺血性心肌病患者中取得满意的疗效[1,2,15],而在我们的临床研究中未见显著的心功能改变,可能与移植细胞所处的局部微环境以及心肌病变的机制等因素有关。我们认为,在充分开展临床研究之前有待于进一步基础研究的深入。
  我们通过随机配对、自身前后对照原则,初步认为经皮冠状动脉内自身骨髓间质干细胞移植治疗原发性扩张型心肌病患者,可以降低血浆BNP水平,增加6min步行路程,虽然LVEF无显著改变,但骨髓间质干细胞移植是安全可行的。在整个研究过程中无1例发生栓塞、致心律失常等负性临床事件。因为本研究样本例数较少,部分病例还在随访之中,其结果还有待于进一步大样本证实。


    2007/9/10 11:05:42     访问数:1592
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2010/7/6 17:52:28
华仁强:很好,受益匪浅
2007/9/29 10:09:50
吴奇志:有没有共识?
2007/9/10 21:23:49
张绍军:病人的自我感觉应该是判断疗效好坏的一个指标,不要什么都要以实验检查结果来判断疗效好坏,人的自我感觉有时挺准的
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