《自然》：“补心”贴片来了！科学家发明干细胞工程心肌，补强衰竭心脏的受

*仅供医学专业人士阅读参考

“修补”心脏，一直都是医学的难点。


众所周知，成年哺乳动物的心脏无法再生，心肌损伤只能导致瘢痕形成和功能障碍，作为其最严重后果的心力衰竭（HF）是人类主要死亡原因之一，没有逆转进展的治疗手段。受限于供体的稀缺，器官移植也不能成为通解。



近期，《自然》杂志发表了一项来自德国科学团队的论文，研究者们发明了一种基于干细胞诱导的工程心肌（EHM），可以给衰竭的心脏“打上补丁”，补强受损的心脏结构和功能。


在恒河猴实验中，植入的EHM贴片能够在体内维持6个月以上，且不会诱发心律失常或肿瘤形成，证明了安全性；实验中观察到心壁增厚和心功能改善，说明EHM具有一定的治疗价值。



研究者还在一例接受心脏移植的心衰患者中测试了EHM的性能。目前，EHM的首个临床试验BioVAT-HF-DZHK20已经开展。

论文题图
排除器官移植，想要重建心肌血运，植入心肌细胞（CM）是一种方法。不过，受限于异种移植的免疫排斥反应，目前临床上为心衰患者植入CM，移植物存活基本超不过3个月。此外，植入CM还有诱发心律不齐的风险。



本次研究采用的EHM是诱导多能干细胞（iPSC）分化而成的具有成纤维细胞特性的CM和基质细胞（StC），包埋在胶原蛋白水凝胶中形成的。可以看到，制成的EHM贴片能够自发性收缩。

EHM的制备

EHM可响应机械刺激收缩（EHM1）和自发性收缩（EHM2）
在适当的免疫抑制剂维持下，给健康恒河猴心脏植入5x EHM（共计2亿个细胞，约20×106细胞/kg）能够维持长达6个月，且没有显著的不良反应。


在缺血/再灌注损伤诱导的心衰恒河猴中，植入EHM也能稳定维持，并观察到了心壁厚度的持续剂量依赖性增加和射血分数的改善。

虚线部位为EHM
MRI结果显示，EHM移植后具有显著的功能性血管化，这是血运重建的基础。实验中也未观察到心律不齐和肿瘤发生。


最后，研究者还在一例心衰患者中测试了EHM的临床转化可能性。这位患者来自BioVAT-HF 1/2期试验，在接受心脏移植的前3个月，她进行了10x EHM移植，在随后随访中病程稳定。

EHM移植示意

患者病程和EHM移植后指标变化
基于以上数据，研究者们已经开展了临床试验BioVAT-HF-DZHK20（NCT04396899） ，以进一步验证心外膜植入EHM修复心脏的安全性和有效性。


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参考资料：

本文作者丨代丝雨

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