Science子刊：心脏球形干细胞移植有望治疗扩张型心肌病，并揭示这种疗法的作用机制

2021年1月17日讯/生物谷BIOON/---扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy, DCM）是一种由心肌衰弱引起的影响心室的疾病。如果任其发展，DCM可导致心力衰竭和死亡，尤其是儿童。目前，唯一的治疗方法是心脏移植，但这也有其自身的挑战：漫长的等待时间以确保合适的供体心脏、器官排斥的可能性、漫长的住院和恢复时间等等。

近几十年来，干细胞已成为再生医学的基石，使医学专业人员能够治疗受损的器官，并扭转了一些以前被认为无法挽回的疾病的进程。科学家们已经转向心脏球形干细胞（cardiosphere-derived cell, CDC），这是一种已知对患有特定心脏疾病的成年人有好处的心脏干细胞。通过发育（分化）成心脏组织，CDC可以逆转疾病造成的心脏损伤。然而，人们对它们在儿童身上的安全性和治疗效果却知之甚少。

为了解决这一问题，日本冈山大学的Hidemasa Oh教授带领的一个跨部门的科学家团队在一项新的研究中，启动了在DCM患儿中评估这一疗法的第一步。该团队不仅展示了CDC在补充DCM受损组织方面的有效性，还揭示了这是如何发生的。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Cardiosphere-derived exosomal microRNAs for myocardial repair in pediatric dilated cardiomyopathy”。

图片来自Scientific Reports, 2018, doi:10.1038/s41598-018-31569-1。

Oh教授解释了该团队的动机，“自2001年以来，我一直在研究心脏再生疗法。在这项研究中，我和我的团队评估了使用CDC治疗儿童DCM的安全性和有效性。”

在测试一种新药或疗法时，任何临床试验的第一步都是使用与人类反应相似的动物模型，这向我们展示了该疗法是否安全，是否具有预期的效果。因此，首先，这些研究人员在猪身上测试了这种方法，诱发这些猪产生与DCM相似的心脏症状，并用不同剂量的CDC或安慰剂进行治疗。他们注意到，在那些接受CDC治疗的猪身上，心脏功能得到迅速改善。它们的心肌变厚，让更多的血液泵送到身体周围。这有效地扭转了猪心脏损伤，这是一个令人鼓舞的结果，从而促使他们开展小规模的人体对照临床试验。

他们的1期临床试验涉及5名年轻的DCM患者。由于在动物身上进行了临床前试验，他们如今对给这些年轻患者注射CDC的合适剂量有了更好的认识。注射一年后，这5名患者没有出现这种治疗产生严重副作用的迹象，但最重要的是，出现了令人鼓舞的改善心脏功能的迹象。他们谨慎地指出：基于他们的研究人群规模小，他们不能得出一个强有力的结论。然而，他们对CDC治疗似乎足够安全和有效感到满意，可以进行更大规模的临床试验。正如Oh教授所解释的那样，“我们打算将这些结果推进到2期随机临床试验中，以便在日本获得该疗法的药品批准。”

另一个重要发现是CDC导致心脏功能改善的确切机制。事实上，他们的分析显示，移植的CDC会分泌称为外泌体的小囊泡，这些小囊泡富含microRNA，所含有的microRNA可以启动一系列分子相互作用。这些富含microRNA的外泌体有两个作用。第一，它阻止诱导损伤的细胞对心脏组织造成进一步的伤害。其次，它诱导干细胞分化为功能齐全的心脏细胞（即心肌细胞），从而启动再生过程。这就产生了一种希望，即仅仅注射这些外泌体或许就足以逆转患者的这种心脏损伤，从而绕过最初对CDC的需求。

回顾他们的研究，这些研究人员希望2期临床试验能够证实他们的猜测，以及这对未来患者的意义。目前，想要进行心脏移植的患者有时要等上好几年才能找到合适的供体心脏。这种类型的治疗可以让他们过上相对正常的生活，甚至可以让那些尚未达到如此关键阶段的患者避免进行心脏移植的需要。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Kenta Hirai et al. Cardiosphere-derived exosomal microRNAs for myocardial repair in pediatric dilated cardiomyopathy. Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.abb3336.

2.Hope for children with rare heart condition: Novel stem cell therapy to save the day
https://medicalxpress.com/news/2021-01-children-rare-heart-condition-stem.html