干细胞治疗缺血性心脏病

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.06.021

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

移植细胞改善心脏功能的可能机制：①移植的细胞在心脏缺血等损伤区以及周围微环境的作用下，增殖和/或分化为形成心肌细胞和/或心肌样细胞，增加心脏可收缩物质的成分，从而改善心脏功能。②移植细胞分泌细胞因子，进而改善心脏功能，或表达具有调节细胞功能的肾上腺素能受体等，从而调节心脏功能。③移植细胞促进宿主心脏缺血等损伤病灶的血管增殖与血管新生，改善病灶与正常部位血管联系和血液循环，防治心肌重构，从而改善心脏功能。④增强宿主心脏的厚度、弹性，这能减少室壁扩张，改善心脏的几何构型，防止梗死区变薄、扩张，从而改善心脏功能。⑤抑制心肌细胞发生凋亡和/或死亡。⑥充当重组蛋白、生长因子和药物等分子的载体，诱导宿主心肌分子变构，实现基因治疗。

缺血性心脏病：由于冠状循环改变引起冠状血流和心肌需求之间不平衡而导致心肌损害疾病的总称，是冠状动脉疾病的后遗症，是心血管疾病死亡的主要原因。

背景：干细胞移植对缺血性心脏病患者而言是一种富有前景的治疗策略，且近年来相关临床研究也已取得重要进展。

目的：分析2001至2015年Medline、中国知网、万方数据库收录的干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究及北美临床试验注册中心和中国临床试验注册中心注册的干细胞治疗缺血性心脏病的临床项目的发展趋势。

方法：①检索关键词：“stem cell transplantation”(干细胞移植)，“ischemic heart disease”(缺血性心脏病)。②检索文献时间范围：2001至2015年，分为3个统计时间段：2001至2005年，2006至2010年，2011至2015年。③检索信息来源：Medline、中国知网、万方数据库及北美临床试验注册中心和中国临床试验注册中心的临床试验项目。

结果与结论：①在Medline数据库：2001至2015年关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究的文献共 219篇，其中2006至2010年最多，而在2011至2015年时间段出现下降。②中国知网和万方数据库： 2001至2015年收录的关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究的文献数量变化的整体趋势与Medline数据库相似，且2011年后的数量减少更为明显。③北美临床试验注册中心：在2001至2015年注册的干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验共63项，主要在2006至2015年注项目较多册，注册机构主要集中于欧洲和北美洲。④中国临床试验注册中心：没有查询到2001至2015年关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验注册项目，这可能与国内相关管理较为严格有关。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

ORCID: 0000-0002-7111-1301 (苗磊)

关键词: 干细胞, 移植, 缺血性心脏病, 心肌梗死, 心肌缺血, 文献分析

Abstract:

BACKGROUND: Stem cell transplantation is a promising strategy for treatment of ischemic heart diseases, which has obtained great achievements in recent years.
OBJECTIVE: To analyze the clinical trends of stem cell therapy for ischemic heart diseases reported from 2001 to 2015 in Medline, CNKI, Wanfang, ClinicalTrials.gov and Chinese Clinical Trial Register.
METHODS: The relevant articles addressing stem cell therapy for ischemic heart diseases were retrieved using the keywords of “stem cell transplantation” and “ischemic heart disease” in Chinese and English in Medline, CNKI, Wanfang, ClinicalTrials.gov and Chinese Clinical Trial Register followed by statistical analysis. The retrieval time was from 2001 to 2015, including 2001-2005, 2006-2010 and 2011-2015.
RESULTS AND CONCLUSION: In Medline database, there were 219 clinical studies about stem cell therapy for ischemic heart disease published from 2001 to 2015, and the number of retrieved articles was most from 2006 to 2010, and decreased from 2011 to 2015. In CNKI and Wanfang databases, the number of relevant articles which had a similar trend with that in the Medline database decreased remarkably after 2011. In ClinicalTrials.gov, there were 63 clinical trials about stem cell therapy for ischemic heart disease, most of which were registered from 2006 to 2015 and came from Europe and North America. In Chinese Clinical Trial Register, there was no clinical trial about stem cell therapy for ischemic heart disease, which may result from the strict management in China.

苗磊，刘培良. 干细胞治疗缺血性心脏病[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.06.021.

Miao Lei, Liu Pei-liang. Stem cell therapy for ischemic heart disease[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.06.021.

图/表（结果） 5

2.1 国际数据库2001至2015年收录干细胞治疗缺血性心脏病文献分析 2001至2015年Medline数据库收录关于冠状动脉支架治疗心肌梗死研究的临床文献共219篇，其中2001至2005年为25篇，2006至2010年增长至105篇，2011至2015年明显下降至89篇(图1)。

中国知网在2001至2015年共收录129篇关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究，其中2001至2005年为16篇，2006至2010年增长至76篇，2011至2015年明显下降至37篇(图2)。

2.2 国内数据库2001至2015年收录的干细胞治疗缺血性心脏病的文献分析万方数据库在2001至2015年共收录关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究比中国知网略少，为114篇，其中2001至2005年为14篇，2006至2010年增长至65篇，2011至2015年明显下降至35篇(图3)。万方数据库收录的关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究的数量变化的整体趋势与中国知网相同。与Medline数据库相比，中国知网和万方数据库中2011年后的数量减少更为明显。

2.3 北美临床注册中心2001至2015年干细胞治疗缺血性心脏病临床试验注册情况分析 2001至2015年在北美临床试验注册中心注册的干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验共63项，其中观察性试验26项，干预性试验37项；在2001至2005年为6项，2006至2010年为31篇，2011至2015年为26项。研究主要集中于欧洲和北美洲，占全球干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验的2/3。美国为参与干细胞治疗缺血性心脏病临床试验注册项目最多的国家，而中国在2006至2010年和2011至2015年分别参与3和4项干细胞治疗缺血性心脏病临床试验(图4，表1)。

2.4 中国临床试验注册中心注册的干细胞治疗缺血性心脏病的数据分析在中国临床试验注册中心没有查询到2001至2015年关于干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验注册项目，这可能与国内相关研究管理较为严格有关，且由于在2012年1月6日卫生部下发了《关于开展干细胞临床研究和应用自查自纠工作的通知》要求停止在2012年7月1日前在治疗和临床试验中试用任何未经批准使用的干细胞，并停止接受新的干细胞项目申请。但在2015年7月20日国家卫生计生委与食品药品监管总局又共同组织制定了《干细胞临床研究管理办法（试行）》。相信未来国内将会出现更多有关干细胞治疗缺血性心脏病的规范的临床研究。

2.5 干细胞治疗缺血性心脏病的优秀临床研究介绍在2001至2015年间国内外出现多种类型干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验(表2)。

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引言

缺血性心脏病的定义是指由于冠脉循环狭窄或堵塞引起心脏氧供与氧需的失衡，并由此导致心肌细胞的缺失及心肌瘢痕形成，最终致心室功能衰竭的一类疾病，主要表现为心脏增大、心力衰竭和心律失常^[1-2]。由于成熟心肌缺乏有效的再生能力，一旦心肌发生缺血性损伤，会引起能量代谢障碍，伴发急慢性炎症反应，病变血管远端大量心肌细胞死亡，成纤维细胞增生，导致瘢痕组织形成，发生心室重塑，心功能下降，最终导致充血性心力衰竭^[3]。由于成体心肌细胞缺乏再生能力^[4-5]，虽然血管紧张素转化酶抑制剂或血管紧张素受体阻断剂、β-受体阻滞剂和醛固酮受体拮抗剂等对该病理过程有一定的阻断或逆转作用，但仍不能防止最终心力衰竭的发生^[6-7]。因此对大部分病程终末期患者来说，心脏移植是其惟一选择，但供体缺乏、长期使用免疫抑制剂的不良反应、预后的不确定性以及费用高昂等原因限制了心脏移植的大规模开展^[8]。

与骨髓、肝、皮肤、肠等具有再生能力的器官相比，一般认为心脏缺乏自我更新和分化的干细胞池，并且心肌细胞不能分裂。尽管这种传统的观点目前受到挑战^[9-11]。但由于缺乏有效的激活心脏干细胞或/和恢复足够多的循环干细胞的分子信号而不能适应心脏大面积损伤或长期动脉硬化、心肌缺血修复所需。但研究显示异源细胞移植后会出现强烈的免疫排除反应，而人胎心心肌细胞虽能有效改善缺血症状，但其伦理问题和难以获得足够修复大面积损伤可移植的心肌细胞也使其应用受到很大限制。体外研究显示干细胞分化的心肌样细胞，具有肌管样结构且同步跳动，还存在典型的肌小节等心肌样超微结构，同时可表达多种心肌收缩蛋白、显示窦房结样及心室细胞样动作电位等心肌特性^[12]。因此干细胞移植对缺血性心脏病患者而言是一种富有前景的治疗策略。有动物实验显示，经冠脉内或心肌内注入间充质干细胞，可在心肌微环境诱导下向心肌细胞分化^[13-18]。且移植的干细胞除具有分化为心肌组织细胞和新生血管外，还能产生大量生物活性因子，包括血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子、促肝细胞生长素、胰岛素样生长因子等，这些旁分泌因子具有抗炎、抗凋亡、减轻纤维化、促进新生血管生成、调节机体免疫、减轻心脏负荷等作用，可帮助修复受损组织并改善心脏功能^[19-28]。目前已证实缺血性心脏病动物模型移植胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、造血干细胞、内皮干细胞等后，心脏功能出现不同程度地改善。在2001年时Strauer等^[29]首次将自体干细胞用于临床缺血性心脏病的治疗，且患者缺血损伤明显改善，这是临床上第一次比较完整地证实经冠状动脉内移植自体骨髓细胞是安全可行的。且干细胞治疗缺血性心脏病的研究已显示出巨大的潜力，而近年进行的相关临床研究也已取得重要进展。因此作者拟对Medline、中国知网、万方数据库及北美临床试验注册中心和中国临床试验注册中心2001至2015年15年间收录的干细胞治疗缺血性心脏病的发展趋势进行分析。

材料方法

1.1 对Medline数据库的数据分析第一作者于2016-01-05对2001至2015年Medline数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)、中国知网(http://www. cnki.net/)、万方数据库(http://www.wanfangdata. com.cn/)收录的文献进行计算机检索，检索主题词为 stem cell transplantation, ischemic heart disease, myocardial infarction, myocardial ischemia,干细胞移植,缺血性心脏病，心肌梗死，心肌缺血。

纳入标准：①干细胞治疗缺血性心脏病的临床研究。②发表时间为2001至2015年。③包括完整的摘要。

排除标准：①非临床研究。②未正式出版的文章。

分析方法：每5年作为一个阶段，分析干细胞治疗缺血性心脏病研究的数量变化，并应用Excel软件绘制结果图片。

1.2 对来自北美临床试验注册中心(Clinicaltrials.gov)和中国临床试验注册中心(http://www.chictr.org.cn/)的数据分析

检索数据时间范围：2001至2015年，分为3个统计时间段2001至2005年、2006至2010年以及2011至2015年。

检索关键词：“stem cell transplantation”，“ischemic heart disease”，“myocardial infarction”，“myocardial ischemia”，“干细胞移植”，“缺血性心脏病”，“心肌梗死”，“心肌缺血”。

纳入标准：已注册的干细胞治疗缺血性心脏病的临床试验注册项目，包括实验前尚未招募或登记受试者的项目，招募受试者中的项目，试验在进行中尚未招募受试者的项目，研究已按计划完成暂停招募受试者的项目，研究已经终止的项目。

排除标准：①单纯干细胞或缺血性心脏病的临床注册试验。②尚未完成注册的项目。③不能确定支架类型的研究。