Nature：世界首次！中国两名男子率先接受了开创性的心脏病干细胞治疗，成功康复
前言 /
干细胞治疗，这些年不断被闯入人们的视野。在抗击新冠疫情中，干细胞治疗突显了其神奇的功效。使用干细胞治疗，不但可以使重症、危症患者的呼吸困难较快得到缓解或停止加重，临床表现和呼吸功能有所好转，而且干细胞对肺纤维化进程有阻断，以及促进肺部损伤修复的作用。
去年5月13日，《自然》新闻有一则另一个振奋人心的捷报：南京鼓楼医院王东进完成“世界首例”心脏干细胞治疗，成功康复。
研究论文截屏
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来源：参考资料[2]
2019年5月，王东进等给两位心脏病患者注射了诱导性多能干细胞（iPS）衍生的心肌细胞，经过一年的时间，两位病患已经成功康复。这是目前已知的首次将诱导多能干细胞技术用于治疗受损心脏的临床应用。
南京大学医学院附属鼓楼医院心胸外科主任 王东进教授
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来源：医药魔方
其中一名男子韩大勇，55岁，在接受心脏搭桥手术的同时接受了注射诱导性多能干细胞的治疗，他本人对治疗结果特别满意。手术前，他表示自己很累，经常喘不过气。现在他可以散步、爬楼梯、睡觉安稳，表示手术超出预期。但由于尚未公布任何研究结果，还因为该治疗与心脏塔桥手术同时进行，患者的良好反应也不排除是心脏搭桥手术的结果。
南京生物技术公司HELP Therapeutic的负责人王嘉显表示，研究小组计划在今年年末公布这两名患者的研究结果，而且他们已经获准将研究范围扩大到20名患者。
除中国外，其他国家也在进行相关临床试验。2020年1月，日本大阪大学心血管外科中心的教授心脏外科医生Yoshiki Sawa用iPS衍生心肌细胞治疗了一位病人的心脏，该研究组使用另一种方法，把一片片的细胞移植到心脏上，而不是注射到器官中。同时，法国、美国、德国也有相关的研究在进行。在接下来的5年里，会看到很多有关iPS细胞治疗心脏病方面的尝试。结果如何，我们将拭目以待。
IPS诱导多能干细胞
诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent stem cells, iPSCs）技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。分化的细胞在特定的条件下被逆转后，恢复到全能性状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成新个体的过程即为细胞重编程（Cell reprogramming）。
来自诱导多能干细胞(如图)的心肌正在人体内进行试验。
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来源：参考资料[2]
与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPSCs技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学问题。此外，利用iPSCs技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，从而大大降低了免疫排斥反应发生的可能性。
诱导性多能干细胞最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。2012年10月8日，John B. Gurdon与山中伸弥因此获得诺尔生理学和医学奖。
IPS诱导多能干细胞治疗心脏病
几十年来，研究人员一直尝试使用成人干细胞来治疗心脏病，他们希望使干细胞进入心脏后，可以生成新的肌细胞。但是，人体试验一直没有结果，所以，研究人员转向研究诱导性多能干细胞。通过诱导成体细胞恢复到胚胎样状态，再从胚胎状态发育成其他类型的细胞，例如心肌细胞。在啮齿动物和猴子身上，科学家已经观察到直接引入多能干细胞衍生的心肌细胞后，可以让肌肉组织再生，并改善器官的功能。研究人员希望在人类身上也能揭示同样的结果。
西雅图华盛顿大学的病理学家查尔斯·莫里（Charles Murry）表示，中国正在进行的一项实验出乎许多人预料，中国的研究人员已经克服了这一领域最大挑战之一，即生产足够大量的多能干细胞衍生的心肌细胞，使其纯度高到可以在人体使用。这个任务需要耗费大量的时间和精力，很少有公司或研究组可以成功。
安全性
南京生物技术公司HELP Therapeutic已经研发这种细胞大约4年的时间。王东进在两名患者受损的心脏组织周围注射了大约一亿个心肌细胞，这些细胞是从一位健康成人捐赠的细胞中提取出的多能干细胞。与此同时，两名患者也接受了冠状动脉搭桥手术。这项试验的目的是评估细胞注射的安全性，当病人的心脏功能在手术后明显改善的时候，他也备受鼓舞。这两名患者都没有发展成肿瘤，出现肿瘤是使用多能干细胞的一个潜在风险。
为了避免身体攻击心肌细胞，两名患者都服用了免疫抑制及药物，其中一个患者服用了一个月，另一名患者因副作用在一周后停止服用。两名患者均于手术后不到一个月出院。王东进表示，整个过程没有出现持续性的心率失常。德国药理学家Zimmermann表示，这是一个信号，表明它是安全的，但还需要更多的试验案例来证明。
最佳方法
在将心肌细胞引入心脏的最佳方法上，研究人员仍存在分歧。
注射干细胞的侵入性要小一些，因为不需要手术。同时，支持者还认为，在动物实验中，注射法可以使组织更好的融入到心脏中，并产生新的肌肉。但是，巴黎大学的心脏外科医生菲利普·梅纳什（Philippe Menasche）表示，注射会在多个位置刺穿器官，可能损伤组织。这一方法并不容易重复实施，因为这些细胞是随机注射的，有时候会聚集在一起，这会导致心脏的不规律跳动。王东进表示，两名患者经历了短暂的不规律跳动，但不是持续性的。
日本大阪大学的心脏外科医生Yoshiki Sawa在去年一月份进行的第一次替代手术的临床试验，即将从健康供体中提取的一亿个心肌细胞移植到病患的病变心脏组织上。Sawa表示，病人在几天后就出了重症监护室，并计划在另外8名患者身上进行这项手术。
在东京举行的一次新闻发布会上，心脏外科医生佐川佳之(YoshikiSawa)宣布了利用诱导的多能干细胞组织来治疗心脏病的计划。
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来源：www.nature.com
在动物身上试验表明，相比注射方法，使用移植法，将片状或斑块状细胞移植到患者体内，可以使更多的细胞成活。但研究也发现，移植的细胞并不与心脏同步搏动。
研究人员对移植细胞的工作原理也存在分歧。动物研究表明，移植的细胞可能不会生成新的肌肉，而是分泌生长因子，使现有的心脏组织恢复活力，这一过程被称为旁分泌效应（Paracrine effect）。
巴黎大学梅纳什医生计划在人体进行只引入细胞分泌的蛋白质。同时德国药理学家Zimmermann计划研究细胞外支架支持的细胞块是否可以产生新的肌细胞。
Zimmermann表示，如果可以证明移植法和注射法对心脏病人有效，将会发挥广泛的作用。注射法可以用于近期有心脏病发作的病人，这些病人可能不适合做手术；而对于心脏组织中有慢性瘢痕的病人，注射的细胞可能无法存活，移植贴片法将会更合适。
后记
干细胞因其巨大的再生潜力吸引了无数研究人员对其功能和临床应用进行探索。随着科学的不断发展，干细胞的神奇也将逐渐展露，也将更加安全有效的应用于临床，为许多疾病的治疗提供更多可能。
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