WJ-MHCs對心肌梗死后心力衰竭患者NT-proBNP水平的影響

梁曉輝,趙子粼，羅建春,馬利賢，覃善都，趙東海

目的 觀察華通膠間充質(zhì)干細(xì)胞(WJ-MHCs)移植對心肌梗死后心力衰竭的療效。方法 選擇解放軍303醫(yī)院74例心肌梗死后心力衰竭的患者隨機(jī)分為治療組(37例)與對照組(37例)，對照組只進(jìn)行常規(guī)藥物治療，治療組在常規(guī)藥物治療的基礎(chǔ)上進(jìn)行WJ-MHCs移植。檢測各組治療前及治療后2 w及第2個月外周血漿N末端B型利鈉肽原(NT-proBNP)水平，用心臟超聲檢測左室心功能指標(biāo)，并記錄嚴(yán)重不良臨床事件。結(jié)果 治療及隨訪期間兩組臨床不良事件發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療后第2 w及第2個月，兩組NT-proBNP較術(shù)前均有改善，但治療組較對照組改善更顯著(P<0.05)；治療組治療后第2個月LVEDV較治療前顯著減小(P<0.05)，其余左室心功能指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而對照組各項(xiàng)指標(biāo)治療前后變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 WJ-MHCs移植治療心肌梗死后心力衰竭安全有效,可以顯著降低患者的NT-proBNP水平。

間充質(zhì)干細(xì)胞；心肌梗死；心力衰竭；細(xì)胞移植

隨著藥物治療以及介入手術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，心肌梗死后患者存活率有了很大的提高，但是會有相當(dāng)一部分患者發(fā)展為心力衰竭。目前臨床主要通過藥物治療、植入起搏復(fù)律除顫器、心室輔助裝置等治療，但這些治療手段均不能使已死亡的心肌細(xì)胞得到補(bǔ)充，因此，難以從根本上逆轉(zhuǎn)心力衰竭的病程。近年來，隨著對華通膠間充質(zhì)干細(xì)胞(Wharton's jelly mesenchymal stem cells,WJ-MSCs)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)比起成人間充質(zhì)干細(xì)胞，WJ-MSCs擁有更強(qiáng)的多重分化能力，更原始的免疫學(xué)特性及更快的增殖能力[1]，同時其來源不受倫理學(xué)限制[2]，成為干細(xì)胞理想來源。本研究應(yīng)用WJ-MSCs治療心肌梗死后心力衰竭患者并進(jìn)行隨訪，觀察其對B型鈉尿肽前體(NT-proBNP)的影響，同時評估其臨床安全性和有效性。

1 資料與方法

1.1 病例入選和排除標(biāo)準(zhǔn) 入選標(biāo)準(zhǔn)：患者年齡45～75歲，男女不限，發(fā)生急性心肌梗死3個月以上，NYHA分級Ⅱ～Ⅳ級，心力衰竭分期B-D期，行或未行PCI、CABG以及溶栓等血管再通術(shù)，心臟彩超提示左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)≤50%，心衰診斷符合2009美國心臟病學(xué)會和心臟學(xué)會(ACC-AHA)心衰指南。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重肝腎功能不全、低血壓合并心源性休克、腫瘤、嚴(yán)重肺部感染、出血等。

1.2 病例分組 2012年5月～2013年5月解放軍303醫(yī)院共入選74例符合條件的心肌梗死后心力衰竭的患者，將患者按入院順序編號，用隨機(jī)數(shù)字表法將其隨機(jī)分為治療組(37例)與對照組(37例)，兩組性別、年齡、心功能分級、基礎(chǔ)心臟病等方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本試驗(yàn)經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，治療均經(jīng)患者同意并已簽署知情同意書。

1.3 治療 對照組患者按ACC-AHA心衰指南接受系統(tǒng)藥物治療；治療組在對照組治療的基礎(chǔ)上，予以WJ-MHCs細(xì)胞移植，

1.4 細(xì)胞制備及鑒定 用于細(xì)胞移植治療的WJ-MSCs由解放軍總醫(yī)院提供，具體制備步驟見文獻(xiàn)[3]。所獲得的細(xì)胞經(jīng)流式細(xì)胞儀(型號BD FACS Caljur 3C)檢測HLA-DR、CD34、CD45、CD90和CD105的表達(dá)，判斷細(xì)胞是否具有相關(guān)的特征，WJ-MSCs經(jīng)體外誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)鑒別細(xì)胞是否有多向分化的能力。選擇第3～5代細(xì)胞進(jìn)行移植。

1.5 細(xì)胞移植 兩組均依據(jù)ACC-AHA心衰治療指南使用利尿劑、正性肌力藥物、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體抑制劑、β受體阻滯劑等藥物行抗心衰治療。治療組在上述藥物治療的基礎(chǔ)上，行常規(guī)穿刺右橈動脈或股動脈行冠狀動脈造影，選擇既往梗死相關(guān)動脈，將微導(dǎo)管置入該動脈中遠(yuǎn)段，分5次緩慢注入 10 ml 干細(xì)胞懸液(細(xì)胞數(shù)2×107)。治療過程中嚴(yán)密觀察患者臨床癥狀、生命體征及心電圖變化。

1.6 觀察指標(biāo)

1.6.1 NT-proBNP濃度測定 分別于治療前及治療后第2 w及第2個月，清晨空腹靜脈抽血，EDTA抗凝，并加入抑肽酶，離心后分離血漿，采用雙抗體夾心ELISA法測定血漿NT-proBNP濃度。試劑來自武漢博士德生物公司，儀器為美國ABBOTT檢測儀器。

1.6.2 心功能指標(biāo)測定 分別于治療前及治療后第2 w及第2個月，行超聲心動圖檢測(IU22，PHILIPS公司)，測左室長軸切面、左室短軸切面、心尖四腔心切面，測量左室指標(biāo)如下：左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室舒張末容量(LVEDV)和左室舒張末內(nèi)徑(LVID)，各指標(biāo)取3個連續(xù)心動周期的平均值。

1.6.3 不良臨床事件 統(tǒng)計(jì)治療6個月內(nèi)患者有無死亡、再次心肌梗死、嚴(yán)重心律失常、心衰加重再住院、新生腫瘤等嚴(yán)重不良臨床事件。

表1 兩組治療前后不同時間NT-proBNP比較(ng/L，n=37)

注：與本組治療前比較，①P<0.05；與同時間對照組比較，②P<0.05

表2 兩組治療前后不同時間心功能指標(biāo)比較(n=37)

注：與本組治療前比較，①P<0.05

2 結(jié)果

2.1 細(xì)胞特性 流式細(xì)胞儀分析表明，獲得的WJ-MSCs表達(dá)間充質(zhì)干細(xì)胞特異性抗原CD90和CD105，而不表達(dá)造血表面標(biāo)志為CD34和CD45，移植免疫排斥反應(yīng)相關(guān)表面標(biāo)志物(HLA-DR)陰性。WJ-MSCs在體外能夠分化為肌細(xì)胞、骨細(xì)胞以及軟骨細(xì)胞。

2.2 臨床療效 治療組所有患者冠狀動脈WJ-MSC細(xì)胞輸入成功，有3例術(shù)中出現(xiàn)胸悶癥狀，予注射地塞米松后癥狀消失，其余患者手術(shù)時及術(shù)后在院期間耐受性良好，無發(fā)熱、心衰發(fā)作、心絞痛等不良反應(yīng)出現(xiàn)。在治療及隨訪的6個月內(nèi)，治療組死亡1例，嚴(yán)重心律失常1例，心衰加重再住院2例，其余無不良反應(yīng)出現(xiàn)；對照組死亡2例，嚴(yán)重心律失常1例，心衰再住院3例，其余無不良反應(yīng)出現(xiàn)，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組運(yùn)動耐量均有所改善，治療2 w后兩組情況基本相同；治療2個月后，治療組較對照組改善更明顯，患者無明顯心悸氣急，無咳嗽，無紫紺，能參加正常工作學(xué)習(xí)，心功能恢復(fù)為Ⅱ級(NYHA)以上。

2.3 兩組NT-proBNP比較 治療前兩組無顯著差別(P>0.05)；兩組治療后第2 w及第2個月均較治療前減少(P<0.05)，但治療組較對照組減少更明顯(P<0.05)。見表1。

2.4 兩組心功能比較 治療組治療后第2個月LVEDV較治療前顯著減少(P<0.05)，其余指標(biāo)變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；對照組各項(xiàng)指標(biāo)治療前后變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療后組間差異比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但治療組LVEF較對照組有顯著改善趨勢。見表2。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，在WJ-MSCs移植治療期間及術(shù)后6個月隨訪中，兩組不良事件的發(fā)生無顯著差異，說明WJ-MSCs移植治療近期內(nèi)并不會增加患者發(fā)生相關(guān)不良事件的風(fēng)險，心肌梗死后心力衰竭患者冠脈內(nèi)WJ-MSCs移植治療在近期內(nèi)是安全有效的。但長期安全性還有待在以后的隨訪中繼續(xù)觀察。

本研究發(fā)現(xiàn)，治療后第2 w及第2個月，治療組NT-proBNP水平較對照組明顯降低，同時患者臨床癥狀改善明顯，說明該治療在近期是有效的。WJ-MSCs降低心肌梗死后心力衰竭患者NT-proBNP的機(jī)制還不是很清楚，可能與以下因素有關(guān)：(1)許多心衰以及心臟纖維化的模型均顯示受損心肌局部表達(dá)高度的炎癥因子(TNF-α、IL-6等)，其對炎癥細(xì)胞是一種明顯的趨化因子，同時可以使募集到的炎癥細(xì)胞進(jìn)一步分泌炎癥活性物質(zhì)從而加重局部炎癥。已有研究結(jié)果證明，TNF-α直接參與心室纖維化的過程之中，從而加重心力衰竭[4]。(2)Chiurchiu等[5]的研究顯示，BNP具有調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞免疫活性的作用，可直接上調(diào)包括TNF-α在內(nèi)的一些炎癥因子；Shor等[6]的研究顯示，TNF-α可以直接誘導(dǎo)心肌細(xì)胞分泌BNP。(3)有研究顯示，WJ-MSCs通過旁分泌機(jī)制調(diào)節(jié)相關(guān)炎癥因子，可以明顯抑制炎癥[7]。

由于目前在國際及國內(nèi)尚未有關(guān)于WJ-MSCs大樣本臨床試驗(yàn)的報(bào)告，國外干細(xì)胞的研究顯示，治療6個月以內(nèi)LVEF的改善不是很確切，但移植治療后時間越長，LVEF獲益空間越大。TOPCARE研究顯示[8]，59例LVEF平均值為46%的心衰患者，隨訪60個月后LVEF平均值提高了11%(P<0.05)，因此推測，本研究治療組患者LVEF值沒有顯著改善可能與隨訪時間較短有關(guān)。雖然WJ-MSCs治療后兩組LVEF值無顯著差異，但從表2數(shù)據(jù)可以看出，治療組LVEF值較對照組有顯著改善的趨勢，且LVEDV經(jīng)過細(xì)胞移植治療較對照組改善明顯，此結(jié)果也與國內(nèi)學(xué)者的研究部分一致[9]。對NT-proBNP的全球共識指出，在心力衰竭患者中，NT-proBNP的檢測是所有相關(guān)檢測臨床預(yù)后的最強(qiáng)的獨(dú)立預(yù)測因子之一，在心力衰竭疾病發(fā)展全過程中均有價值[10]。

本研究在治療及隨訪期內(nèi)，WJ-MSCs移植組與對照組比較，NT-proBNP，LVEDV均改善明顯，LVEF有顯著改善趨勢，且并沒有增加臨床不良事件，說明其治療的有效性和安全性。提示對于常規(guī)治療效果不佳的心肌梗死后心力衰竭患者，WJ-MSC冠脈內(nèi)移植提供了一種安全有效的治療選擇。但是，本研究也存在復(fù)查及隨訪時間短等缺點(diǎn)，將在下一研究階段進(jìn)行改進(jìn)。

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Effects of Wharton's jelly mesenchymal stem cells on NT-proBNP in patients with heart failure of acute myocardial infarction

Liang Xiaohui1,Zhao Zilin2,Luo Jianchun2,Ma Lixian2,Qin Shandu2,Zhao Donghai2

1.Guilin Medical College,Guilin,Guangxi,541004,China;2.Department of Vasculocardiology,Hospital 303 of PLA,Nanning,Guangxi,530021,China

Objective To observe the therapeutic effects of human umbilical cord Wharton's jelly mesenchymal stem cells(WJ-MSC)transplantation on heart failure of acute myocardial infarction.Methods 74 cases with heart failure of acute myocardial infarction in Hospital 303 of PLA were randomly divided into 2 groups:treatment group and control group,37 in each.Drug therapy was applied to patients in both groups,while WJ-MHCs transplantation was added to patients in treatment group.The detections were made to plasma NT-proBNP in the peripheral blood before treatment,2 weeks and 2 months after treatment;and left ventricular function was evaluated by ultrasound;the severe adverse clinical events were recorded.Results The occurrence of adverse clinical events in treatment and follow-up period in the 2 groups was of no statistical difference;NT-proBNP of the patients in both groups 2 weeks and 2 months after treatment was more improved than that before treatment,while the improvement in treatment group was more obvious than that in control group (P<0.05);LVEDV in treatment group 2 months after treatment decreased much more than that before treatment (P<0.05),and the changes of other index of left ventricular function were of no statistical significance;the index before and after treatment in control group were of no statistical changes.Conclusions WJ-MHCs transplantation is safe and effective in treating heart failure of acute myocardial infarction and can greatly decrease the level of NT-proBNP of the patients.

mesenchymal stem cells;myocardial infarction;heart failure;cell transplantation

541004 廣西 桂林,桂林醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院(梁曉輝)；解放軍303醫(yī)院心血管內(nèi)科(趙子粼，羅建春,馬利賢，覃善都，趙東海)

趙東海，E-mail:303_yz@sina.com

R 542.22

A

1004-0188(2014)05-0483-04

10.3969/j.issn.1004-0188.2014.05.008

2014-03-10)