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心臟再生療法包括將心肌細(xì)胞移植到心臟受損區(qū)域，以恢復(fù)失去的功能。但據(jù)報(bào)道，這種手術(shù)后發(fā)生心律失常的風(fēng)險(xiǎn)很高。

在最近的一項(xiàng)研究中，來自日本的研究人員測試了一種新的方法，將人類干細(xì)胞培養(yǎng)的“心臟球體”直接注射到受損的心室中。這項(xiàng)研究在靈長類動(dòng)物模型中觀察到的積極的結(jié)果，突出了這一策略的潛力。

心血管疾病仍然是全球死亡的主要原因之一，在發(fā)達(dá)國家尤為普遍。心肌梗死，呈上升趨勢，每年導(dǎo)致大量死亡。

心臟病發(fā)作通常會(huì)殺死數(shù)百萬心肌細(xì)胞，使心臟處于衰弱狀態(tài)。由于哺乳動(dòng)物無法自行再生心肌細(xì)胞，心臟移植目前是患有（或可能患有）心力衰竭患者的唯一臨床可行選擇?？紤]到全心臟移植成本高昂，而且很難找到捐贈(zèng)者，替代療法受到醫(yī)學(xué)界的高度追捧也就不足為奇。

一種有前景的策略是使用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（HiPSCs）進(jìn)行再生心臟治療，這種策略一直在穩(wěn)步發(fā)展。簡單地說，HiPSCs是來源于成熟細(xì)胞的細(xì)胞，可以有效地“重新編程”為完全不同的細(xì)胞類型，如心肌細(xì)胞。

通過將來源于HiPSC的心肌細(xì)胞移植或注射到心臟受損區(qū)域，可以恢復(fù)心臟失去的一些功能。不幸的是，研究報(bào)告稱，這種方法會(huì)增加心律失常的風(fēng)險(xiǎn)，對臨床試驗(yàn)構(gòu)成重大障礙。

在他們最近的研究中，來自神樹大學(xué)和慶應(yīng)義塾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的日本研究團(tuán)隊(duì)測試了一種新的再生心臟治療策略，該策略包括將HiPSCs衍生的“心臟球體”注射到患有心肌梗死的猴子體內(nèi)。這項(xiàng)研究于2024年4月26日發(fā)表在《循環(huán)》雜志上，由神樹大學(xué)再生科學(xué)與醫(yī)學(xué)系的Shiba Yuji教授領(lǐng)導(dǎo)。

該團(tuán)隊(duì)包括第一作者小林秀樹和神樹大學(xué)醫(yī)學(xué)院心血管醫(yī)學(xué)系的久原光一郎，以及慶應(yīng)義塾大學(xué)醫(yī)學(xué)院心內(nèi)科的東山樹吾和福田敬一等。

在他們的新方法中，研究人員培養(yǎng)了HiPSCs，使其分化為心肌細(xì)胞。在從培養(yǎng)物中仔細(xì)提取和純化心臟球體（心臟細(xì)胞的三維簇）后，他們將大約6×10⁷個(gè)細(xì)胞注射到食蟹獼猴（獼猴）受損的心臟中。

他們對動(dòng)物的狀況進(jìn)行了12周的監(jiān)測，并定期測量心臟功能。隨后，他們在組織水平上分析了猴子的心臟，以評(píng)估心臟球體是否能再生受損的心肌。

首先，研究小組驗(yàn)證了HiPSCs重新編程為心肌細(xì)胞的正確性。他們通過細(xì)胞水平的電學(xué)測量觀察到，培養(yǎng)的細(xì)胞表現(xiàn)出心室細(xì)胞典型的電位模式。細(xì)胞對各種已知藥物也有預(yù)期的反應(yīng)。

最重要的是，他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞大量表達(dá)連接蛋白43和N-鈣粘蛋白等粘附蛋白，這將促進(jìn)它們與現(xiàn)有心臟的血管整合。

之后，將細(xì)胞從慶應(yīng)義塾大學(xué)的生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)送到230公里外的新竹大學(xué)。在4°C的標(biāo)準(zhǔn)容器中保存的心形球體經(jīng)受住了四個(gè)小時(shí)的旅程。這意味著在將細(xì)胞運(yùn)送到診所時(shí)不需要極端的低溫措施，使成本更低，更容易采用。

最后，猴子接受了心臟球體或安慰劑直接注射到受損的心室中。在觀察期間，研究人員注意到心律失常非常罕見，治療組中只有兩只猴子在前兩周出現(xiàn)短暫性心動(dòng)過速（快脈沖）。

通過超聲心動(dòng)圖和計(jì)算機(jī)斷層掃描檢查，研究小組證實(shí)，與對照組相比，接受治療的猴子的心臟在四周后左心室射血功能更好，這表明其具有優(yōu)越的血液泵送能力。

組織學(xué)分析最終表明，心臟移植物是成熟的，并與先前存在的組織正確連接，鞏固了先前觀察的結(jié)果。Kobayashi助理教授說：“鑒于其直接的生成過程和有效性，HiPSC衍生的心臟球體可能成為心臟再生的最佳心肌細(xì)胞產(chǎn)物?！?。

“我們相信，這項(xiàng)研究的結(jié)果將有助于解決細(xì)胞移植后發(fā)生的室性心律失常這一重大問題，并將大大加快心臟再生治療的實(shí)現(xiàn)。”

盡管在猴子身上進(jìn)行了測試，但值得注意的是，本研究中使用的心臟球體生產(chǎn)方案是為人類臨床應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。

Kobayashi助理教授說：“到目前為止獲得的有利結(jié)果足以為我們的臨床試驗(yàn)，即LAPiS試驗(yàn)開綠燈。我們已經(jīng)在缺血性心肌病患者身上使用了相同的心臟球體?！?。