研究揭示干細胞治療擴張型心肌病的機制

擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)是一種由心肌衰弱引起的影響心室的疾病。如果任其發(fā)展,可導(dǎo)致心力衰竭和死亡,尤其是在兒童中。目前,唯一的治療方法是心臟移植,但這也有其自身的挑戰(zhàn):漫長的等待時間以確保合適的供體心臟、器官排斥的可能性、較長的住院和恢復(fù)時間等等。

近幾十年來,干細胞已成為再生醫(yī)學的基石,使醫(yī)學專業(yè)人員能夠治療受損的器官,并扭轉(zhuǎn)了一些以前被認為無法挽回的疾病的進程。科學家們已經(jīng)轉(zhuǎn)向心臟球形干細胞(cardiosphere-derived cell, CDC),這是一種已知對患有特定心臟疾病的成年人有好處的心臟干細胞。通過發(fā)育(分化)成心臟組織,CDC可以逆轉(zhuǎn)疾病造成的心臟損傷。然而,人們對它們在兒童身上的安全性和治療效果卻知之甚少。

為了解決這個問題,日本岡山大學的Hidemasa Oh教授帶領(lǐng)的一個跨部門的科學家團隊發(fā)表了一項研究,啟動了在DCM患兒中評估這一療法的第一步。他們發(fā)現(xiàn)心臟球形干細胞(CDC)在補充DCM受損組織方面的有效性,還揭示了這是如何發(fā)生的。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在《Science Translational Medicine》期刊上。


在這項研究中,研究人員首先在豬身上進行了測試,誘發(fā)這些豬產(chǎn)生與DCM相似的心臟癥狀,并用不同劑量的CDC或安慰劑進行治療。他們注意到,在那些接受CDC治療的豬身上,心臟功能得到迅速改善。它們的心肌變厚,讓更多的血液泵送到身體周圍。這有效地扭轉(zhuǎn)了豬心臟損傷,這是一個令人鼓舞的結(jié)果,從而促使他們開展小規(guī)模的人體對照臨床試驗。

研究發(fā)現(xiàn),在1期臨床試驗涉及的5名年輕的DCM患者注射一年后,均未出現(xiàn)嚴重副作用的跡象。此外,研究團隊還發(fā)現(xiàn)了CDC導(dǎo)致心臟功能改善的確切機制。

從研究分析來看,移植的CDC會分泌稱為外泌體的小囊泡,這些小囊泡富含microRNA,所含有的microRNA可以啟動一系列分子相互作用。這些富含microRNA的外泌體有兩個作用。第一,它阻止誘導(dǎo)損傷的細胞對心臟組織造成進一步的傷害。其次,它誘導(dǎo)干細胞分化為功能齊全的心臟細胞(即心肌細胞),從而啟動再生過程。這就產(chǎn)生了一種希望,即僅僅注射這些外泌體或許就足以逆轉(zhuǎn)患者的這種心臟損傷,從而繞過最初對CDC的需求。

研究人員表示,該研究評估了使用CDC治療兒童DCM的安全性和有效性。但基于研究人群規(guī)模小,目前不能得出一個強有力的結(jié)論。他們打算將這些結(jié)果推進到2期隨機臨床試驗中,以便在日本獲得該療法的藥品批準,期待2期臨床試驗?zāi)軌蜃C實他們的猜測。

資訊出處:

[1]Kenta Hirai1, Daiki Ousaka, et al. Cardiosphere-derived exosomal microRNAs for myocardial repair in pediatric dilated cardiomyopathy[J]. Science Translational Medicine,2020,(12).

[2]Okayama University. Hope for children with rare heart condition: Novel stem cell therapy to save the day[N]. Medical Press,2021-01-12.

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