再生心脏疗法涉及将心肌细胞移植到心脏受损区域以恢复失去的功能。然而，据报道，这种手术后心律失常的风险很高。在最近的一项研究中，来自日本的研究人员测试了一种新方法，即将人类干细胞培养的“心脏球体”直接注射到受损的心室中。在灵长类动物模型中观察到的高度积极结果凸显了这一策略的潜力。

心血管疾病仍是全球死亡的主要原因之一，在发达国家尤为常见。心肌梗塞(俗称“心脏病”)的发病率不断上升，每年导致大量死亡。

心脏病发作通常会杀死数百万个心肌细胞，使心脏处于虚弱状态。由于哺乳动物无法自行再生心肌细胞，心脏移植是目前患有(或可能患有)心力衰竭患者唯一可行的临床选择。鉴于全心脏移植费用昂贵且捐赠者难以找到，替代疗法受到医学界的热烈追捧也就不足为奇了。

一种前景光明且日益受到关注的策略是使用人类诱导性多能干细胞 (HiPSC) 进行再生心脏治疗。简而言之，HiPSC 是源自成熟细胞的细胞，可以有效地“重新编程”为完全不同的细胞类型，例如心肌细胞 (心肌细胞)。通过将源自 HiPSC 的心肌细胞移植或注射到心脏受损区域，可以恢复一些失去的功能。不幸的是，研究报告称，这种方法可能会增加心律失常的风险，对临床试验造成重大障碍。

在最近的一项研究中，来自信州大学和庆应义塾大学医学院的日本研究小组测试了一种新的再生心脏治疗策略，该策略涉及将源自 HiPSC 的“心脏球体”注射到患有心肌梗塞的猴子体内。这项研究于 2024 年 4 月 26 日发表在《循环》杂志上，由信州大学再生科学和医学系的 Yuji Shiba 教授领导。

该团队包括第一作者小林英树、信州大学医学院心血管内科的桑原耕一郎、以及庆应义塾大学医学院心脏病科的远山修吾、福田圭一等。

在他们的新方法中，研究人员在一种培养基中培养 HiPSC，使其分化为心肌细胞。在从培养物中仔细提取和纯化心脏球体(心脏细胞的三维簇)后，他们将大约 6 × 10 7个细胞注射到食蟹猕猴(Macaca fascicularis)受损的心脏中。他们监测了动物的状况十二周，定期测量心脏功能。随后，他们在组织层面分析了猴子的心脏，以评估心脏球体是否可以再生受损的心肌。

首先，研究小组验证了 HiPSC 正确地重编程为心肌细胞。他们通过细胞水平的电测量观察到，培养的细胞表现出心室细胞典型的电位模式。这些细胞对各种已知药物的反应也符合预期。最重要的是，他们发现这些细胞大量表达粘附蛋白，如连接蛋白 43 和 N-钙粘蛋白，这将促进它们与现有心脏的血管整合。

之后，细胞从庆应义塾大学的生产设施运送到 230 公里外的信州大学。心脏球体在标准容器中以 4°C 的温度保存，经受住了四个小时的旅程，没有出现任何问题。这意味着在将细胞运送到诊所时不需要采取极端的低温措施，这将使所提出的方法更便宜且更容易采用。

最后，研究人员将心脏球体或安慰剂直接注射到猴子受损的心室内。在观察期间，研究人员注意到心律失常非常罕见，治疗组中只有两个人在前两周经历了短暂性心动过速(快速脉搏)。通过超声心动图和计算机断层扫描检查，研究小组证实，接受治疗的猴子在四周后左心室射血比对照组更好，表明血液泵送能力更强。

组织学分析最终显示，心脏移植物已经成熟，并与预先存在的现有组织正确连接，巩固了先前观察的结果。“ HiPSC 衍生的心脏球体可能成为心脏再生的最佳心肌细胞产品形式，因为它们的生成过程简单且有效，”小林助理教授评论道。“我们相信这项研究的结果将有助于解决细胞移植后发生的室性心律失常这一主要问题，并将大大加速心脏再生治疗的实现， ”他进一步补充道。

尽管是在猴子身上进行的测试，但值得注意的是，本研究中使用的心脏球体生产方案是为人类临床应用而设计的。“迄今为止获得的良好结果足以为我们的临床试验(称为 LAPiS 试验)开绿灯。我们已经在缺血性心肌病患者身上使用了相同的心脏球体， ”助理教授 Kobayashi 评论道。

让我们都希望 LAPiS 试验取得巨大成功，为心脏病患者提供更广泛、更有效的治疗途径。