人臍血干細(xì)胞移植對(duì)缺血性心肌病患者心功能變化的影響

李軍 許海軍 王俊峰 周明 雷楓琴 龍海燕 明登峰 黨書(shū)毅

臨床研究

人臍血干細(xì)胞移植對(duì)缺血性心肌病患者心功能變化的影響

李軍 許海軍 王俊峰 周明 雷楓琴 龍海燕 明登峰 黨書(shū)毅

目的 初步探討人臍血干細(xì)胞（HUCBSC）對(duì)缺血性心肌病（ICM）患者心功能變化的影響。方法 選取湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院心內(nèi)科2010年4月至2013年12月期間確診缺血性心肌病患者29例，根據(jù)具體治療情況分為對(duì)照組（14例）、外周靜脈移植組（8例）和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組（7例）。對(duì)照組給予規(guī)范的抗心衰藥物治療；細(xì)胞移植的兩組在藥物治療基礎(chǔ)上，分別經(jīng)外周靜脈和冠狀動(dòng)脈移植HUCBSC。分別記錄三組在0月、1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月這4個(gè)時(shí)間點(diǎn)上體內(nèi)腦鈉肽（BNP）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、6 min步行試驗(yàn)等觀察指標(biāo)的變化。結(jié)果 對(duì)照組、外周靜脈移植組和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組間基線資料未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。細(xì)胞移植組與對(duì)照組相比，在1個(gè)月后BNP開(kāi)始下降，在3個(gè)月和6個(gè)月兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上BNP下降更為明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而外周靜脈移植組和冠狀動(dòng)脈移植組兩組比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。LVEF、6 min步行試驗(yàn)等觀察指標(biāo)三組間未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。結(jié)論 經(jīng)外周靜脈和冠脈移植HUCBSC治療ICM能改善心功能，是一種安全有效的治療方法。

缺血性心肌??； 臍血干細(xì)胞； 細(xì)胞移植； 心功能

缺血性心肌病（ICM）是在多種致病因子作用下所出現(xiàn)的以心力衰竭為主要特征的一組臨床癥候群，改善癥狀、防止和延緩心室重塑、提高生活質(zhì)量和減少再住院是其治療重點(diǎn)。近年來(lái)，許多學(xué)者用人臍血干細(xì)胞（HUCBSC）進(jìn)行心肌移植來(lái)治療心衰。結(jié)果顯示，移植的干細(xì)胞不僅可起到心肌再生、穩(wěn)定心肌組織結(jié)構(gòu)的作用，還可通過(guò)細(xì)胞因子分泌,促進(jìn)梗死心肌的血管再生，改善心功能，減輕氧自由基對(duì)心肌的損傷，縮小心肌梗死面積[1]。本研究擬探討移植HUCBSC對(duì)ICM患者心臟功能的影響。

1 資料與方法

1.1 基本資料 選擇湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院心內(nèi)科2010年4月至2013年12月期間確診的缺血性心肌病患者共計(jì)29例，分為對(duì)照組（14例）、外周靜脈移植組（8例）和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組（7例）。詳細(xì)記錄入組人員的性別、年齡、身高、體重、嗜煙、嗜酒、膳食類型、體育活動(dòng)、高血壓史、糖尿病史、高脂血癥史、腦血管疾病病史、服藥史等。所有入組人員均行血糖、血脂、肝腎功能等檢查。本研究方案通過(guò)本醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意，所有入組患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 缺血性心肌病判斷標(biāo)準(zhǔn) 超聲心動(dòng)圖+臨床癥狀+冠脈造影：①超聲心動(dòng)圖：心臟擴(kuò)大、射血分?jǐn)?shù)降低（LVEF<45%）、室壁局灶性及節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常。②紐約心功能分級(jí)：根據(jù)患者的臨床癥狀判定紐約心功能Ⅲ～Ⅳ級(jí)。③冠脈造影：所有入選者均行冠脈造影證實(shí)為兩支或三支血管嚴(yán)重病變。排除標(biāo)準(zhǔn)：心臟瓣膜病、心房顫動(dòng)、惡性腫瘤、外周血管病、嚴(yán)重外傷（6個(gè)月內(nèi)）、嚴(yán)重感染（6個(gè)月內(nèi)）、慢性肝腎疾病、自身免疫性疾病、近期（6個(gè)月內(nèi)）手術(shù)、近期（6個(gè)月內(nèi)）使用糖皮質(zhì)激素及免疫抑制劑等。

1.3 基礎(chǔ)用藥 所有患者均服用阿司匹林及他汀類藥物。根據(jù)患者個(gè)體差異、合并疾病及并發(fā)癥等情況，參照第7版內(nèi)科學(xué)心衰治療方案，規(guī)律服用ACEI/ARB、β受體阻滯劑、醛固酮受體拮抗劑、利尿劑、洋地黃、曲美他嗪和硝酸酯類藥物。

1.4 試驗(yàn)分組及干細(xì)胞給藥方式 入組的缺血性心肌病患者分為：①對(duì)照組：規(guī)律口服基礎(chǔ)用藥。②外周靜脈移植組：規(guī)范的藥物治療+經(jīng)外周靜脈移植HUCBSC。選擇右手背部靜脈滴注。③經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組：規(guī)范的藥物治療+經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植HUCBSC。穿刺右側(cè)橈動(dòng)脈，植入橈動(dòng)脈鞘管，使用6 F通用造影導(dǎo)管行冠脈造影，并經(jīng)造影導(dǎo)管注射HUCBSC懸液，經(jīng)左主干注射干細(xì)胞總量的2/3，經(jīng)右冠開(kāi)口注射余下的1/3。所有患者均常規(guī)心電監(jiān)護(hù)24 h，嚴(yán)密觀察有無(wú)過(guò)敏、心律失常等。所有患者均接受2次干細(xì)胞治療，間隔時(shí)間為1個(gè)月。

1.5 臍血干細(xì)胞 本試驗(yàn)中所采用的HUCBSC由深圳市北科生物科技有限公司提供。所有HUCBSC培養(yǎng)過(guò)程中定期對(duì)細(xì)胞進(jìn)行監(jiān)控并且記錄，包括無(wú)菌、支原體和內(nèi)毒素（應(yīng)≤0.5 EU/ml）的檢測(cè)結(jié)果，并對(duì)細(xì)胞進(jìn)行鑒定。試驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格無(wú)菌操作。HUCBSC輸入量為100 ml，細(xì)胞總量約為5×107個(gè)（包括0.2%～1.0%CD34+細(xì)胞），并且活率＞85%。

1.6 血液標(biāo)本采集及檢測(cè) 所有入組患者均在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)間點(diǎn)采集肘部靜脈血液15 ml，置于酶抑制劑抗凝管中，3000 r/min（約730 g）低溫離心15 min，分離血漿置于-30℃冰箱保存，用以檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，如腦鈉肽、高敏C反應(yīng)蛋白、血脂、血清尿酸、肝功能、肌酸激酶等。所有項(xiàng)目均在我院檢驗(yàn)科采用自動(dòng)生化分析儀（HIIACHI，7170A，Automatic Analyzer）進(jìn)行檢測(cè)。

1.7 6 min步行試驗(yàn) 在長(zhǎng)30.5 m的走廊兩端各放置一張座椅，走廊上標(biāo)記長(zhǎng)度（最小刻度為0.1 m）。試驗(yàn)前讓患者熟悉試驗(yàn)過(guò)程和環(huán)境，正式行走前可試走2次，休息1 h后再走2次，如果4次行走的距離差距小于10%，以4次結(jié)果的均值為準(zhǔn)，否則再增加行走1次。行走時(shí)盡量沿著直線快速行走，避免快速轉(zhuǎn)身和走環(huán)形路線。試驗(yàn)過(guò)程中研究者坐在一端計(jì)時(shí)，不能干擾患者行走，不用鼓勵(lì)性語(yǔ)言。試驗(yàn)中備好硝酸甘油、監(jiān)護(hù)和搶救藥品。6 min內(nèi)患者出現(xiàn)明顯的疲勞、頭暈、心絞痛、呼吸困難、明顯出汗、皮膚蒼白等立即停止試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后讓患者臥床休息，測(cè)量并記錄步行距離。

1.8 超聲心動(dòng)圖 所有入組人員常規(guī)行超聲心動(dòng)圖檢測(cè)，專人、專機(jī)（GE-LOGIQ-7彩色多普勒超聲診斷儀）操作，探頭頻率1.5～4.0 MHz，從左室長(zhǎng)軸切面、左室短軸切面、心尖四腔切面，測(cè)量左室結(jié)構(gòu)指標(biāo)如射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、短軸縮短率(FS）、收縮末期內(nèi)徑（LVEDs）等，各項(xiàng)指標(biāo)取3個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的平均值。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Prism 5.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。所有數(shù)據(jù)均用±s表示，兩組均數(shù)比較用t檢驗(yàn)，兩組以上均數(shù)比較用單因素方差分析（組間兩兩比較用q檢驗(yàn)）。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 各組間在年齡、體重指數(shù)、吸煙飲酒史比例、合并高血壓比例、合并血脂異常比例、合并血脂異常比例等方面比較，差異未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。各組間在常規(guī)血液檢查項(xiàng)目（肌酐、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶同工酶）等方面比較，差異未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組一般資料［±s，例數(shù)及百分率（%）]

表1 兩組一般資料［±s，例數(shù)及百分率（%）]

注：WBC：白細(xì)胞；Cr：肌酐；ALT：丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶；CK-MB：肌酸激酶同工酶；cTnT：肌鈣蛋白 T

組別 例數(shù) 年齡（歲） 體重指數(shù)（kg/m2） 合并血糖異常 合并血脂異常 合并高血壓 吸煙史對(duì)照組 14 61.31±10.52 23.77±2.07 10（71.43） 9（64.29） 9（64.29） 8（57.14）外周靜脈移植組 8 60.24±9.88 23.12±2.54 7（87.50） 6（75.00） 5（62.50） 4（50.00）經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組 7 62.04±12.37 23.53±2.41 6（85.71） 4（57.14） 4（57.14） 4（57.14）組別飲酒史WBC（×109）Cr（mmol/L）ALT（U/L）CK-MB（U/L）cTnT（μg/ml）對(duì)照組 7（50.00） 6.93±0.71 101.18±3.41 34.24±2.59 9.71±0.81 0.21±0.04外周靜脈移植組 4（50.00） 6.66±0.62 102.24±2.55 31.54±3.33 9.22±0.54 0.19±0.05經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組 3（42.86） 6.66±0.62 99.74±4.67 35.2±2.37 8.98±0.34 0.20±0.03

2.2 各組間BNP的變化 在入組初，各組間BNP比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療后第1個(gè)月，細(xì)胞移植組與對(duì)照組相比，BNP開(kāi)始下降；在第3個(gè)月和第6個(gè)月，BNP下降更為明顯，干細(xì)胞移植組較對(duì)照組有明顯差異（P<0.05），而外周靜脈移植組和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。見(jiàn)圖1。

2.3 各組間LVEF變化 在入組初，各組間LVEF比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療后第1個(gè)月，經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植組與對(duì)照組相比，LVEF值增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而與經(jīng)靜脈移植組未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在第3個(gè)月和第6個(gè)月，各組LVEF值均有所增加，組間未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。見(jiàn)圖2。

2.4 各組間6 min步行變化 在入組初，各組間6 min步行距離未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療后第1個(gè)月開(kāi)始，各組6 min試驗(yàn)步行距離均增加，至第6個(gè)月時(shí)達(dá)到最高值，干細(xì)胞移植的兩組和對(duì)照組相比未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。見(jiàn)圖3。

圖1 不同干預(yù)方式在各時(shí)間點(diǎn)對(duì)BNP的影響

圖2 不同干預(yù)方式在各時(shí)間點(diǎn)對(duì)LVEF的影響

圖3 不同干預(yù)方式在各時(shí)間點(diǎn)對(duì)6 min步行距離的影響

2.5 其他 HUCBSC移植前后動(dòng)態(tài)心電檢測(cè)分析，與對(duì)照組比較，干細(xì)胞移植組在術(shù)前、術(shù)后48 h及術(shù)后6個(gè)月的隨訪中,均未出現(xiàn)心律失常事件。研究過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)發(fā)熱、過(guò)敏反應(yīng)、栓塞事件等發(fā)生。

3 討論

ICM治療困難，預(yù)后差，故近年來(lái)使用干細(xì)胞移植等新方法來(lái)治療心肌病，在基礎(chǔ)和臨床領(lǐng)域均進(jìn)行了一系列探索[2-5]。2001年Orlic等[6]首次報(bào)道了干細(xì)胞動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在提取綠色熒光蛋白表達(dá)增強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因小鼠的骨髓細(xì)胞注入梗死組織9 d后，新形成的心肌組織在心室的梗死區(qū)域占68%，提示成體的干細(xì)胞能產(chǎn)生新的心臟組織。Jain等[7]對(duì)梗死心臟心肌細(xì)胞移植后6個(gè)月的存活率和功能進(jìn)行了研究，在所有的治療小鼠中，心臟射血功能都得到改善，梗死區(qū)收縮期反向膨脹減少，動(dòng)力障礙也明顯減少，受試對(duì)象獲得了長(zhǎng)期生存率，且心功能得到了長(zhǎng)期改善。2003年Britten等[8]報(bào)道了TOPCARE-AMI研究，入選28例急性心肌梗死患者，在冠脈重建后植入骨髓或血液造血干細(xì)胞，結(jié)果 LVEF從（44±10）%增加到術(shù)后 4個(gè)月時(shí)的（49±10）%，壞死組織容積由（46±32）ml減少到（37±28）ml。該研究證實(shí)，干細(xì)胞在改善心臟功能方面有較好的效果。HUCBSC移植是利用臍帶血中的干細(xì)胞重建造血免疫的一種造血干細(xì)胞移植療法。部分學(xué)者用HUCBSC進(jìn)行了心肌移植試驗(yàn)，結(jié)果顯示，移植的干細(xì)胞不僅起到心肌再生、穩(wěn)定心肌組織結(jié)構(gòu)的作用，還可通過(guò)細(xì)胞因子分泌，促進(jìn)梗死心肌的血管再生，改善心功能，減輕氧自由基對(duì)心肌的損傷，縮小心肌梗死面積[1,9,10]。我國(guó)學(xué)者利用自身骨髓間質(zhì)干細(xì)胞和骨髓單個(gè)核細(xì)胞經(jīng)冠狀動(dòng)脈內(nèi)移植治療原發(fā)性擴(kuò)張型心肌病和重度心力衰竭，也取得了良好的效果[11,12]。

在本試驗(yàn)中采用經(jīng)外周靜脈移植和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植兩種方式，探索HUCBSC對(duì)ICM患者心功能變化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從移植術(shù)后第1個(gè)月開(kāi)始，干細(xì)胞移植的兩組與對(duì)照組相比，BNP即開(kāi)始下降；在第3個(gè)月和第6個(gè)月兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，BNP下降更為明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），提示干細(xì)胞移植對(duì)于減輕心衰、改善左室重塑有一定的作用。其機(jī)制可能與HUCBSC再生心肌細(xì)胞、促進(jìn)新生血管形成、限制梗死心肌中細(xì)胞炎癥因子和炎性細(xì)胞的表達(dá)、通過(guò)旁分泌機(jī)制改善心室重塑及減輕氧自由基對(duì)心肌的損傷等因素相關(guān)[13,14]。但讓人費(fèi)解的是，冠狀動(dòng)脈移植組在理論上移植到心臟中的HUCBSC數(shù)量更多，其BNP水平下降應(yīng)該更為明顯，但經(jīng)外周靜脈移植和經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植兩種方式比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），其原因尚不明確。冠狀動(dòng)脈移植組LVEF值在1個(gè)月后與對(duì)照組比較有差異，而靜脈移植組無(wú)此變化，故經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植這種方式對(duì)心衰的治療在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上表現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì)；但是在隨后的第3個(gè)月和第6個(gè)月兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，各組LVEF值均有所增加，且組間未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。因此兩種干細(xì)胞移植方法孰優(yōu)孰劣，尚需要進(jìn)一步研究。6 min步行試驗(yàn)結(jié)果是三個(gè)組患者隨著治療的進(jìn)展步行距離均有不同程度增加，組間比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此結(jié)果提示規(guī)范的服用抗心衰藥物是ICM治療的基礎(chǔ)。

HUCBSC移植治療ICM在臨床上已經(jīng)逐漸開(kāi)展，但因其尚處于探索性研究階段，仍有許多問(wèn)題有待解決，如HUCBSC的體外分離、培養(yǎng)，最適宜的移植治療時(shí)間，最有利的移植途徑，最佳的移植數(shù)量，分化程度如何及其療效和安全性等[15-17]。就本試驗(yàn)而言，兩種干細(xì)胞移植方式之間的療效無(wú)明顯差異。單從BNP、LVEF值等指標(biāo)的變化來(lái)看，干細(xì)胞移植具有一定的治療作用，可以作為常規(guī)治療方式的輔助治療手段，但規(guī)范的藥物治療是基礎(chǔ)。在整個(gè)研究過(guò)程中無(wú)一例發(fā)生栓塞、心律失常等負(fù)性臨床事件，因而HUCBSC移植是一種安全的治療方式。然而，由于發(fā)病率、區(qū)域、觀念、經(jīng)費(fèi)等客觀因素影響，本項(xiàng)目中納入研究的病例有限，樣本量較小，雖然設(shè)有對(duì)照組，但不是隨機(jī)試驗(yàn)，因而其意義僅為初步探討，HUCBSC移植確切療效的證實(shí)以及安全性的進(jìn)一步評(píng)價(jià)等問(wèn)題，有待于多家有條件的醫(yī)院合作，進(jìn)行大樣本、隨機(jī)、雙盲的RCT研究。

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Effects of HUCBSC transplantation on heart function changes in patients with ischemic cardiomyopathy

LI Jun＊，XU Hai-jun，WANG Jun-feng，et al.＊Department of Cardiology，Hubei Province Shiyan City Taihe Affiliated Hospital of Hubei Medical College，Shiyan 442000，China

DANG Shu-yi，E-mail：hbysthdsy@sina.com

ObjectiveTo explore the effect of human cord blood stem cells transplantation therapy in patients with ischemic cardiomyopathy by the changes of heart function.Methods29 ICM patients from Hubei Medical College Affiliated Taihe Hospital Department of Cardiology during 2010 April to 2013 December were divided into control group （14 cases），peripheral meridians transplantation group （8 cases）and intracoronary transplantation group（7 cases）：the control group was given standard anti heart failure drug treatment，cell transplantation groups based on drug therapy，respectively by the peripheral veins and coronary artery transplantation HUCBSC.Changes were recorded，BNP，LVEF，6-minute walk test as observation index.ResultsThere was no statistically significant difference between the control group and the transplantation group with basic materials.Compared with the control group，one month later BNP in Cell transplantation group begin to decline,after six month BNP decreased more significantly，the results have statistical difference（P<0.05）.Between the peripheral vein transplantation group and the coronary artery transplantation group there was no differences（P>0.05）.There were no significance changes with 6-minute walk test and LVEF.ConclusionThrough the peripheral vein and coronary transplantation of HUCBSC in treatment of ICM can improve cardiac function，and is a safe and effective treatment method.

Ischemic cardiomyopathy； HUCBSC； Cell transplantation； Cardiac function

湖北省科技廳研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2011CDC049）；十堰市科技局重點(diǎn)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：072S）；十堰市太和醫(yī)院國(guó)家自然科學(xué)基金培育項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2014PY03）

442000 湖北省十堰市，湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院心內(nèi)科（李軍、許海軍、王俊峰、周明、雷楓琴、龍海燕、黨書(shū)毅），干細(xì)胞治療中心（明登峰）

黨書(shū)毅，E-mail：hbysthdsy@sina.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2015．02．014

R542.2

A

1672-5301（2015）02-0148－04

2014-12-22）