应用细胞疗法进行心肌再生

目前认为，多种类型的细胞都可以应用于受损心肌的修复。临床前期试验表明，不同来源、不同表型、不同增殖和分化潜能的细胞移植均能发挥修复功能。但是这些细胞的修复效力尚未在临床实践中得到证实。本章接下来的内容将介绍该疗法在未来的普及转化、大规模生产和移植方法的应用中所面临的障碍，并且提供一个应用非脂肪组织衍生细胞类型的临床前期和临床实践经验的简要回顾。

图14-1　再生模式含义由此更新，将间接再生的概念融入其中，后者具有促进新生血管形成，保护脆弱心肌细胞，激活心肌干细胞局部修复性等内生性能力，以上这些构成了干细胞效应的假定基础

转化应用中的困难

临床前期研究指出，不管应用细胞的种类有何不同，干细胞移植后普遍都会有功能上的改善。事实上，在细胞应用后72小时内还没有证据显示移植成活的时候人们即发现了治疗效果，从而推测移植干细胞有间接营养作用。最初的临床前期试验聚焦于研究细胞衍生多种表型的可行性以及在活体的安全性。在进行疗效评估和临床试验之前，必须要优化这些步骤，以保证在细胞转化过程中保持细胞潜能的完整性。在REPAIR-AMI和ASTAMI临床试验中就有例证显示，在大规模培养、冷冻储存、运输和移植时对细胞的处理方法中，哪怕是微小的改变，也会对干细胞最终的修复能力产生深远的影响。

1.大规模细胞培养　大规模生产具有生物学功能的合乎标准的干细胞需要人性化的培养条件，并且严格遵守良好操作规范（GMP）。一直以来，干细胞培养需要依赖胎牛血清，因为人们一直认为发生人畜共患疾病的可能性非常小，所以他们也将上述标准应用于临床试验所用的细胞。然而，为了保证建立无病原体污染的主体细胞库，消除细胞培养中的变异，避免重复治疗后因牛蛋白引起的免疫反应，人们就需要制定更加严格的标准。因此检验这些人性化的血清替代品并将其商业化，就成为未来推进其转化医学迅速发展的重点。

2.质量控制　虽然干细胞已经在大量的临床试验中开始应用，但人们对于干细胞的组织来源、获取方法、培养条件、包装和运输等仍缺乏广泛的共识。另外，特定的组织修复方式应用什么样的细胞也缺乏固定的标准，这导致干细胞移植在质量控制方面存在着多相性。相反的，在开展骨髓移植、疫苗和抗体应用作为基础的临床治疗时，有关生物制剂生产和使用的指导方针为临床级别干细胞的规范化生产指明了方向，提供了有效的监管指南，以确保在医用干细胞生产过程中严格遵循GMP标准。这样，虽然应用的细胞类型不同，但在后2期临床试验中，生物制剂的生产、合成和货运方式都必须遵照并符合较高的质控标准，后者是由全面可追溯性、无菌性、同质性和精纯性等几方面决定的。

3.移植应用方式　细胞疗法中一个非常重要但经常被忽视的元素就是细胞的移植方式。不管采用何种作用方式，都需要在损伤的心肌中存在有效的移植干细胞以达到治疗效果。不过这一问题在移植学中仍然很难解决，因为目前临床上还没有一种切实可行的方法可以在细胞移植后追踪心脏内的细胞存活和归巢情况。目前干细胞移植有四个途径：外周静脉内注射（intravenous injection，IV）、经冠状动脉导管内注射、心内膜内导管注射、心脏手术过程中心外膜下注射（图14-2）。

图14-2　干细胞经由以下四个途径移植：外周静脉内注射、经冠状动脉导管内注射、心内膜内导管注射以及在心胸外科手术时行心外膜下注射

静脉输入时干细胞能到达损伤部位的细胞数量是最少的，但如果其作用机制是通过旁分泌影响心血管系统，那这种简便易行、适用范围广泛的给药方式仍然富有魅力。临床前期研究为这一方法提供了概念验证，指出除了静脉注射的干细胞可以向肺静脉归巢之外，细胞分泌的抗炎蛋白可以在心肌梗死时提供心肌保护作用。经冠状动脉导管内注射已经在大量临床试验中应用，虽然该方法对导管技术的要求较高而使其应用受到限制，但它却可以集中向损伤心肌集中提供浓缩干细胞。也有实验采用冠状静脉输入干细胞，但是解剖的变异性限制了细胞到达特定目标的能力。在亚急性和慢性心力衰竭的患者采用经皮心内膜下直接注射移植干细胞，可以克服急性损伤期出现的归巢及趋化因子信号受限的问题。这种方法只能在拥有计算机断层扫描（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）或者超声心动仪等定位系统的诊疗中心进行，以介导特定部位的细胞移植。心外膜直接注射局限于需要手术治疗的患者。目前还没有证据表明哪一种方法更好，应该根据临床情况、细胞来源、作用方式和患者群体选择合适的方法。