冠心病治疗性血管新生临床研究新进展
发表时间：2010-03-02 浏览次数：476次
冠心病治疗性血管新生临床研究新进展作者：赵碧莲 综述 范维琥 审校 作者单位：华山医院，上海，200040 【摘要】 治疗性血管新生是近年来冠心病治疗研究的新领域，包括血管新生因子蛋白、基因治疗和细胞治疗3种途径。目前细胞治疗成为研究热点，并获得了一些积极的结果。 【关键词】 治疗性血管新生; 血管新生因子; 基因治疗; 细胞治疗; 冠心病 Clinical research of therapeutic angiogenesis in coronary heart disease ZHAO Bilian, FAN Weihu. Department of Cardiology, Huashan Hospital of Fudan University, Shanghai 200040, China Abstract： Therapeutic angiogenesis is a new research field in coronary heart disease (CHD) . Many clinical trials have been done in this field including three main approaches: angiogenic factor therapy, gene therapy and cell therapy. Nowadays, cell therapy has become a hot spot, and has got some positive results. Key words： Therapeutic angiogenesis; Angiogenic factor; Gene therapy; Cell therapy; Coronary heart disease 现代社会，冠心病已成为致残、致死的主要疾病。尽管治疗方面进展迅速，但仍有相当一部分患者由于弥漫性或完全性血管阻塞不适于接受常规血管成形术，或因术后症状复发不能再接受此类治疗。 正常状态下,冠状动脉之间存在吻合支,但无功能性意义。缺血等刺激能使这些吻合支增多以减轻冠状动脉阻塞后果。但很多情况下这种自然反应过程不够,治疗性血管新生便是通过不同途径导入含有血管生长因子的重组蛋白、基因或干细胞来刺激缺血心肌的侧支供血增加，达到治疗目的。 大量动物实验和临床研究显示血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（ fiber growth factor, bFGF）等血管生长因子蛋白和基因（质粒、腺病毒载体）应用于冠心病患者并可增加缺血心肌灌注、减小梗死面积、改善心功能[1，2] ,具备安全性、可行性。近年来，基于骨髓单核细胞（ bone marrow mononuclear cells，BMMCs）和内皮祖细胞（ endothelial progenitor cells，EPC）均可以加强缺血组织血运重建的发现[3，4],人们开始重视其与血管新生的关系。很多研究显示了EPC移植的潜在治疗作用[5]。这为临床治疗提供了新的途径——细胞治疗（cellbased therapy ）。现将这些方面的临床研究新进展综述如下。1 促血管新生因子蛋白 1.1 研究背景 通过几十年对血管再生的深入研究,人们认识到,冠心病血管再生的疗法可通过应用促血管再生的因子,包括天然和重组的生长因子蛋白来实现。 1.2 临床研究进展 1.2.1 严重冠心病患者 Udelson等[6]通过SPECT检查来评价在严重冠心病患者中应用重组FGF2（rFGF2）对心肌灌注的影响。59例不适合传统方法治疗的冠心病患者接受了冠状动脉内或静脉内应用rFGF2，术后37例有静息心肌灌注缺损的患者灌注得到改善，提示在严重冠心病患者中使用rFGF2可改善静息心肌灌注。 1.2.2 心绞痛患者 Henry等［7］在试验中，将178例稳定性劳累性心绞痛患者分别给予安慰剂或不同剂量的重组人VEGF（rhVEGF）静脉及冠状动脉内注射,术后120 d时，安慰剂组与低剂量VEGF组心绞痛分级下降频率增高，而大剂量VEGF治疗组患者心绞痛分级有显著改善，并有改善运动踏板试验时间和心绞痛发作频率的趋势。该研究初步显示在人体血管内给予VEGF蛋白具有安全性及有效性。2 基因治疗 2.1 研究背景 生长因子蛋白价格昂贵、体内半衰期短，单次剂量较大时可能导致血流动力学紊乱,限制了其应用,基因治疗成为另一选择。 2.2 基因导入方法 多种途径可将外源基因导入心肌细胞并获得表达，包括心肌注射、冠状动脉内注射、心包内灌注、静脉内注射等,把编码血管再生的基因转入靶细胞的方法，包括质粒DNA、腺病毒、反转录病毒、腺联病毒和培养细胞等。 2.3 临床研究进展 2.3.1 严重冠心病患者 Kastrup等[8]通过Euroinject One Ⅱ期试验评价了心肌内注射rhVEGFA(165)治疗性血管新生作用及对心肌灌注、左室功能和临床症状的影响。80例患有严重稳定性缺血性心脏病、无其他治疗选择的患者，随机分至治疗组或安慰剂组。药物或安慰剂质粒通过心脏导航系统(NOGA)系统注入SPECT检查发现的心肌灌注缺损区。3个月后，与安慰剂组相比，治疗组局部室壁运动紊乱得到改善。 2.3.2 心绞痛患者 Grines等[9]通过冠状动脉内注射包含基因编码的FGF的腺病毒微粒体（Ad5FGF4）来观察其对心肌灌注的影响。52例稳定性心绞痛且有SPECT检查可逆性缺血的患者随机分至基因治疗组和安慰剂组。8周后患者接受再次SPECT检查， Ad5FGF4 治疗组缺血面积显著下降，而安慰剂组无改善。随访期间患者耐受良好。 2.3.3 心肌梗死后患者 KAT试验纳入103例冠心病患者用标准方法进行PTCA，随后用导管注入基因转移的VEGF。随访6个月，安全性及可耐受性良好。治疗组与对照组定量冠状动脉造影分析未见显著差异，但 6个月随访期后， 治疗组患者心肌灌注显著改善[10]。3 细胞治疗 3.1 研究背景 研究发现，EPC在体外可分化增殖为成熟内皮细胞，大鼠模型中已证实EPC可分化为血管平滑肌细胞[11]，因而有潜在的促血管新生能力。骨髓单核细胞，包括内皮祖细胞、平滑肌祖细胞等，研究中也显示可分化为内皮细胞、血管平滑肌细胞，具有促进血管新生和心肌再生的潜在能力[12]。 3.2 细胞采集方法 研究显示，循环中的EPC 表达CD34、VEGFR22 等抗原决定簇，因此可通过抗原抗体结合的方法将EPC 从外周血液中筛选出来。Murohara等[4]用流式细胞仪定量分析，发现脐带血中CD34 阳性细胞含量约为成人末梢血的10倍，提示可从脐带血中分离EPC。目前临床研究多用的骨髓单核细胞，采集方法是全麻下从患者颈椎不同位点抽取一定量的骨髓，血细胞分离仪将细胞分离，浓缩，使用抗CD34、和VEGF受体2（KDR）抗体通过免疫荧光法分析骨髓细胞群。 3.3 细胞导入方法 导入方法包括直接冠状动脉内注射和直接心肌内注射。直接冠状动脉内注射需要在经皮管腔冠状动脉血管造影指引下用导管注入梗死区冠状动脉，必要时可选择使用球囊扩张导管。直接心肌内注射，则可在NOGA系统指引下用特殊的经皮导管注入。 3.4 临床研究进展 多项研究显示将骨髓源性干细胞移入缺血心肌可诱导新的血管形成、修复损伤细胞，从而改善心功能。 3.4.1 心绞痛患者 2003年，在两项较小的临床试验中，通过经皮导管法将非选择性的自体骨髓细胞植入心肌内，结果显示可在不能接受其他治疗的患者中改善心绞痛症状，并有术后早期左室功能和灌注改善的客观证据[13，14]。 3.4.2 心肌梗死后患者 Dobert N等[15]首次研究了局部冠状动脉内注射祖细胞对急性心肌梗死后心肌组织再生的作用。心肌梗死后患者分别接受了BMMCs和EPC直接冠状动脉内注射。用PET 和SPECT 评估基线水平和随访期内心肌活力和灌注。结果显示祖细胞移植组患者梗死区有明显的平均信号密度（MSI）增加，整体左室射血分数增加。初步显示了祖细胞移植可增加心肌活力和灌注。 3.4.3 严重冠心病患者 PROTECTCAD 试验[16]首次评价了在严重冠心病不能接受常规血管成形术治疗，最大剂量的药物治疗后仍存在可诱导心肌缺血和心绞痛的患者中直接心肌内注射自体骨髓单核细胞的疗效和安全性。28例患者随机分至BMMNC注射组和对照组。操作期间无急性并发症，6个月的随访期内，治疗组患者踏板运动时间较基线水平明显增加，而对照组下降。术后6个月时，治疗组患者心功能有更明显的改善。负荷诱导灌注缺损方面，治疗组患者减少，而对照组增加。随访期内无安全性问题，无肿瘤形成证据。 3.4.4 难治性慢性心力衰竭患者 Gao等[17]研究了冠状动脉内移植自体骨髓源性的单核细胞（ABMMCs）是否对难治性慢性心力衰竭有益。28例患者分别接受标准心力衰竭药物治疗联合干细胞移植或单独接受标准心力衰竭治疗（对照）。结果显示，接受细胞移植的患者术后3 d即有症状缓解，术后左室射血分数较基线水平明显增加，收缩末期容积明显减小。PET结果显示梗死区心肌活性增加，随访过程中无患者死亡。相反，对照组心力衰竭患者症状无改善，左室射血分数下降，两例患者死于心力衰竭。该研究首次证实了人体进行冠状动脉内移植ABMMCs的可行性和安全性，在终末期心力衰竭且标准药物治疗无效的患者中可减少症状、改善心功能。4 局限性 VEGF 和FGF 可能加速粥样斑块内血管生成导致斑块的扩张或破裂，或通过刺激成纤维细胞及血管中层平滑肌细胞增生而促进冠状动脉狭窄的发展。大剂量FGF 可导致贫血、血小板减少、膜性肾病[18]，可导致肿瘤、糖尿病性视网膜病变加重[19];VEGF 还可致胚胎心血管畸形和胚胎死亡[20]，由于显著的血管活性可导致体循环低血压[21]。基因治疗中,裸DNA 及非病毒载体转染效率低,持续时间短,而病毒载体则转染效率高,但存在免疫反应的危险。 相比之下，细胞治疗具有较多优势：方法简单，无免疫反应及炎性反应，亦不会有基因技术的后顾之忧。但其也存在一些问题，如采集骨髓步骤繁琐、需要骨髓量较大，由细胞移植引起细胞因子的释放从而导致心肌的损伤、心肌内肿瘤形成等。5 发展前景 目前，治疗性血管新生的研究仍有许多问题亟待解决。如：应在何时进行？哪些患者适于接受？何种给药途径(冠状动脉内给药、心肌内注射)更好？ 给药的剂量和次数？是单独用药,还是联合PCI或CABG手术？长期效果和不良反应如何？需要进一步开展大样本多中心随机对照临床试验明确。【参考文献】［1］Schumacher B, Pecher P, von Specht BU, et al. 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