使用干细胞衍生的心肌细胞推进心脏再生治疗

心血管疾病仍然是全世界死亡的首要原因之一，在发达国家尤其普遍。 心肌梗塞（俗称“心脏病发作”）呈上升趋势，每年导致大量死亡。

心脏病发作通常会杀死数百万心肌细胞，使心脏处于虚弱状态。 由于哺乳动物无法自行再生心肌细胞，因此心脏移植是目前对于患有（或可能患有）心力衰竭的患者唯一临床上可行的选择。 鉴于全心脏移植费用昂贵且捐赠者难以获得，替代疗法受到医学界的高度追捧也就不足为奇了。

一项不断获得关注的有前途的策略是使用人类诱导多能干细胞（HiPSC）进行再生心脏治疗。 简而言之，HiPSC 是源自成熟细胞的细胞，可以有效地“重编程”成完全不同的细胞类型，例如心肌细胞（心肌细胞）。 通过将源自 HiPSC 的心肌细胞移植或注射到心脏受损区域，可以恢复一些失去的功能。 不幸的是，研究报告称这种方法会增加心律失常的风险，给临床试验带来主要障碍。

在最近的一项研究中，来自信州大学和庆应义塾大学医学院的日本研究小组测试了一种再生心脏治疗的新策略，其中包括将来自 HiPSC 的“心脏球体”注射到患有心肌梗塞的猴子体内。 这项研究于 2024 年 4 月 26 日发表在期刊上 循环该研究由信州大学再生科学与医学系的 Yuji Shiba 教授领导。

该团队包括第一作者小林秀树、信州大学医学院心血管内科的桑原晃一郎、以及庆应义塾大学医学院心血管内科的远山修吾、福田敬一等。

在他们的新方法中，研究人员在培养基中培养 HiPSC，使其分化为心肌细胞。 从培养物中仔细提取和纯化心脏球体（三维心脏细胞簇）后，他们将大约 6 × 107 个细胞注入食蟹猕猴受损的心脏中。食蟹猴）。 他们对动物的状况进行了十二周的监测，定期测量心脏功能。 随后，他们在组织水平上分析了猴子的心脏，以评估心脏球体是否可以再生受损的心肌。

首先，研究小组验证了 HiPSC 是否正确重编程为心肌细胞。 他们通过细胞水平的电测量观察到，培养的细胞表现出心室细胞典型的潜在模式。 这些细胞对各种已知药物也做出了预期的反应。 最重要的是，他们发现这些细胞大量表达粘附蛋白，例如连接蛋白 43 和 N-钙粘蛋白，这将促进它们的血管整合到现有的心脏中。

随后，电池从庆应义塾大学的生产设施运往230公里外的信州大学。 心脏球体保存在 4°C 的标准容器中，可以毫无问题地承受四个小时的旅程。 这意味着将细胞运送到诊所时不需要极端的低温措施，这将使所提出的方法更便宜且更容易采用。

最后，猴子在受损的心室中直接注射心脏球体或安慰剂。 在观察期间，研究人员指出，心律失常非常罕见，治疗组中只有两人在前两周出现短暂性心动过速（快速脉搏）。 通过超声心动图和计算机断层扫描检查，研究小组证实，与对照组相比，接受治疗的猴子的心脏在四周后具有更好的左心室射血，表明其泵血能力更佳。

尽管在猴子中进行了测试，但值得注意的是，本研究中使用的心脏球体生产方案是为人类临床应用而设计的。 ”迄今为止获得的良好结果足以为我们的临床试验（称为 LAPiS 试验）开绿灯。 我们已经在缺血性心肌病患者身上使用了相同的心脏球体，”小林助理教授评论道。

让我们都希望 LAPiS 试验取得巨大成功，为心脏病患者扩大和有效的治疗途径铺平道路。