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心力衰竭细胞(心力衰竭患者的希望,第一例针对心脏病的iPS细胞试验即将到来)

心力衰竭细胞

编译丨老冰

责编丨迦溆

图片来自:https://www.the-scientist.com

据The Scientist报道,明年初,一项小型临床试验将于日本展开,这将是人类第一次用重编程的干细胞帮助受伤的心脏重获新生。由大阪大学心脏外科医生Yoshiki Sawa领导的研究小组将在3名患有晚期心力衰竭的患者的心脏上植入一些薄片,每个薄片都由1亿个干细胞再生的心肌细胞组成。

在心脏研究的临床应用之前,同样也是在日本,诱导性多能干细胞(iPS-cell,iPS细胞)已经被用于移植治疗眼部黄斑变性。为了评估手术的安全性,日本卫生部在5月份有条件地批准了心脏实验。如果第一次试验以及随后招募10名患者的第二次试验成功,通过一个新的旨在加速再生疗法开发的快速通道系统,该疗法将很快在日本商业化。

在临床上开创这种新技术,可谓一桩大事,但这项试验也存在着未知的风险,承受着众说纷纭的批评。自宣布以来,一些日本研究人员在Nature以及NPJ丨 Regenerative Medicine上发表评论和回应表达了他们对该试验的担忧。

比如,东京大学生物医学伦理学教授Akira Akayabashi指出,试验参与者将从供体而不是他们自己的组织接受iPS衍生细胞,为了抑制免疫排斥反应,需要至少使用3个月的免疫抑制剂。“免疫抑制剂的使用无疑会给心力衰竭患者的身体带来额外的负担”,他在The Scientist的采访中表示。研究者Sawa解释道,不选择用患者自身的细胞来培养心肌细胞,是因为重编程是一个耗时很长的过程。而提供成品化的治疗是解决心力衰竭的更可行途径,“细胞疗法(即用患者自己的细胞)似乎不适合产业化”,他说。

虽然临床前研究表明,iPS细胞可有效改善实验小鼠、猪和猴子的心脏功能,但细胞促进肌肉再生的机制尚不清楚。Rehman提出,“这些细胞到底是真正融入心脏,成为了心脏细胞,还是仅仅释放了一些帮助现有心脏细胞的因子?我们仍不知道”。他进一步解释道,Sawa对猪的研究表明,iPS衍生的心肌细胞可能是通过分泌刺激天然心肌生长的某些细胞因子,来促进心脏再生。根据另一项他正进行的心力衰竭临床试验,相比于从患者大腿上取出的骨骼肌成肌细胞,“iPS衍生的心肌细胞似乎额外具备一些有用的细胞因子”。(有关这个问题,还可以参考该网站两年前的报道—— “心脏细胞治疗 的 神秘机制 ”,该文说明,将干细胞注射进受损的大鼠心脏可以改善其功能,但这不是因为植入物本身可以分化出新的肌肉。)

另一个问题是将细胞薄片植入可能涉及心内直视手术(open-heart surgery)。“细胞薄片是没办法通过注射进入心脏的,而注射细胞是一种侵入性相对较小的方法”,Rehman说,“鉴于患者已经患有严重的心力衰竭,手术本身是否会对他们构成风险?”Rehman表示,将新细胞引入心脏还存在其他风险:因为起源于增殖能力很强的细胞,这些衍生心脏细胞有致瘤的风险;患者心律也可能受到影响,在华盛顿大学的一项向猴心脏注射人胚胎干细胞衍生的心肌细胞的研究中可以明显观察到这一点。

斯坦福大学心血管医学副教授Phillip Yang说:“细胞薄片(在人体内)的使用是有趣的…,最终,(临床测试程序)将帮助检验出这项技术的有效性”。然而,如果细胞分泌物有助于修复心脏,植入细胞还有没有必要呢?对此表示质疑的Yang和他的同事正通过将再生因子分离注射到猪的心脏中,研究潜在的再生疗法。

Yang最关心的是重编程心肌细胞在心脏中的存活,他说:“在严重损伤、缺血又缺氧的环境中,异常脆弱的iPS衍生细胞存活可能性非常低,如果它们迅速消失,治疗不会有效” 。

干细胞研究员山中伸弥于2012年获得了关于发展iPS细胞的诺贝尔奖,因此该领域在日本得到了迅猛的发展。四年前,日本政府决定,将超过10亿美元的资金投入再生医学研究,其中四分之一用于一个发展iPS细胞储备的项目,来辅助生物医学研究。

不管有什么顾虑,Yang还是很期待看到Sawa的试验结果,以及它为这个领域带来的新信息。“真的很高兴看到,这世界上有些国家真正重点发展了干细胞的应用,”Yang说,“如果有对心力衰竭的治疗十分有效(这仍是国家批准医院施行的首要因素)的新疗法,我认为是很好的,但iPS衍生的心肌细胞是否就是比其他任何疗法都好的答案,我不太确定。

原文地址:

https://www.the-scientist.com/news-opinion/first-ips-cell-trial-for-heart-disease-raises-excitement–concern-64743

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