WJ-MHCs對心肌梗死后心力衰竭患者NT-proBNP水平的影響

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 觀察華通膠間充質干細胞(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分為治療組(37例)與對照組(37例)，對照組只進行常規(guī)藥物治療，治療組在常規(guī)藥物治療的基礎上進行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，并記錄嚴重不良臨床事件。結果 治療及隨訪期間兩組臨床不良事件發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義。治療后第2 w及第2個月，兩組NT-proBNP較術前均有改善，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變化差異無統(tǒng)計學意義，而對照組各項指標治療前后變化無統(tǒng)計學意義。結論 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。

間充質干細胞；心肌梗死；心力衰竭；細胞移植

隨著藥物治療以及介入手術等技術的發(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胞得到補充，因此，難以從根本上逆轉心力衰竭的病程。近年來，隨著對華通膠間充質干細胞(Wharton's jelly mesenchymal stem cells,WJ-MSCs)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)比起成人間充質干細胞，WJ-MSCs擁有更強的多重分化能力，更原始的免疫學特性及更快的增殖能力[1]，同時其來源不受倫理學限制[2]，成為干細胞理想來源。本研究應用WJ-MSCs治療心肌梗死后心力衰竭患者并進行隨訪，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 病例入選和排除標準 入選標準：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，心臟彩超提示左室射血分數(shù)(LVEF)≤50%，心衰診斷符合2009美國心臟病學會和心臟學會(ACC-AHA)心衰指南。病例排除標準：嚴重肝腎功能不全、低血壓合并心源性休克、腫瘤、嚴重肺部感染、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，用隨機數(shù)字表法將其隨機分為治療組(37例)與對照組(37例)，兩組性別、年齡、心功能分級、基礎心臟病等方面差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本試驗經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準，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上，予以WJ-MHCs細胞移植，

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

1.5 細胞移植 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，選擇既往梗死相關動脈，將微導管置入該動脈中遠段，分5次緩慢注入 10 ml 干細胞懸液(細胞數(shù)2×107)。治療過程中嚴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

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，測量左室指標如下：左心室射血分數(shù)(LVEF)、左室舒張末容量(LVEDV)和左室舒張末內徑(LVID)，各指標取3個連續(xù)心動周期的平均值。

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

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比較(n=37)

注：與本組治療前比較，①P<0.05

2 結果

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

2.2 臨床療效 治療組所有患者冠狀動脈WJ-MSC細胞輸入成功，有3例術中出現(xiàn)胸悶癥狀，予注射地塞米松后癥狀消失，其余患者手術時及術后在院期間耐受性良好，無發(fā)熱、心衰發(fā)作、心絞痛等不良反應出現(xiàn)。在治療及隨訪的6個月內，治療組死亡1例，嚴重心律失常1例，心衰加重再住院2例，其余無不良反應出現(xiàn)；對照組死亡2例，嚴重心律失常1例，心衰再住院3例，其余無不良反應出現(xiàn)，兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組運動耐量均有所改善，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，能參加正常工作學習，心功能恢復為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)，其余指標變化無統(tǒng)計學意義；對照組各項指標治療前后變化無統(tǒng)計學意義。治療后組間差異比較無統(tǒng)計學意義，但治療組LVEF較對照組有顯著改善趨勢。見表2。

3 討論

本研究結果顯示，在WJ-MSCs移植治療期間及術后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移植治療近期內并不會增加患者發(fā)生相關不良事件的風險，心肌梗死后心力衰竭患者冠脈內WJ-MSCs移植治療在近期內是安全有效的。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的機制還不是很清楚，可能與以下因素有關：(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高度的炎癥因子(TNF-α、IL-6等)，其對炎癥細胞是一種明顯的趨化因子，同時可以使募集到的炎癥細胞進一步分泌炎癥活性物質從而加重局部炎癥。已有研究結果證明，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具有調節(jié)巨噬細胞免疫活性的作用，可直接上調包括TNF-α在內的一些炎癥因子；Shor等[6]的研究顯示，TNF-α可以直接誘導心肌細胞分泌BNP。(3)有研究顯示，WJ-MSCs通過旁分泌機制調節(jié)相關炎癥因子，可以明顯抑制炎癥[7]。

由于目前在國際及國內尚未有關于WJ-MSCs大樣本臨床試驗的報告，國外干細胞的研究顯示，治療6個月以內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。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)過細胞移植治療較對照組改善明顯，此結果也與國內學者的研究部分一致[9]。對NT-proBNP的全球共識指出，在心力衰竭患者中，NT-proBNP的檢測是所有相關檢測臨床預后的最強的獨立預測因子之一，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，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，本研究也存在復查及隨訪時間短等缺點，將在下一研究階段進行改進。

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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)學院研究生學院(梁曉輝)；解放軍303醫(yī)院心血管內科(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)