在首次在儿童随机临床研究,医学研究人员在医学马里兰学院在迈阿密米勒大学大学(UM SOM)和跨学科干细胞研究所(ISCI)医学院已经开始了测试,查看从骨髓惠儿衍生出先天性心脏缺陷的成体干细胞是否发育不良左心脏综合征(HLHS) 。
UM SOM外科医生在马里兰大学医学中心开放心脏手术期间将细胞注入婴儿心脏。ISCI正在为这些程序提供干细胞。
即使有广泛的手术治疗,HLHS婴儿仍然没有最佳的结果。研究人员希望细胞将增加婴儿的生存机会,因为HLHS限制了心脏将血液从心脏泵送到身体的能力。
首席研究员Sunjay Kaushal,博士,外科副教授说:“这项临床试验的前提是增强或再生右心室,这些婴儿中唯一的心室,使其像正常左心室一样强大。 ,马里兰大学医学院和导师,儿科心脏手术,马里兰大学医学中心。“我们希望这种治疗将是这些患者的改变游戏规则。
Kaushal说,前两个病人,他们都是4个月大,当干细胞注射,在手术后做得很好。
间充质干细胞
这是美国第一个使用称为同种异体间充质干细胞(MSC)的干细胞的HLHS研究。同种异体细胞可以用于其他人类而不产生免疫应答,这可以导致身体排斥细胞。此外,这些细胞是一种成体干细胞(在儿童和成人中发现),可以发育成组织或器官特异性细胞的非特化细胞。可以预先收获MSC,在培养物中扩增,并储存以供以后使用。
MSC的同种异体性质使得来自一个骨髓供体的干细胞可能提供用于本研究的所有干细胞。其他地方的研究人员采取不同的方法来加强HLHS心脏,自体细胞,取自HLHS患者自己的脐带的干细胞,用于该特定患者。
在成年患者中,心脏中的MSC已显示减少瘢痕组织,减少炎症,引起新的小血管生长,并刺激心脏自我再生,引起心肌细胞和心脏干细胞生长。
“我们在使用间充质干细胞在成年人中再生损伤的心脏肌肉方面取得了令人难以置信的结果,”ISCI创始主任和研究的赞助商Joshua M. Hare博士说。“这是这些类型的细胞在婴儿中第一次使用,所以这是非常令人兴奋的。
跨学科干细胞研究所已从当地研究中心发展成为国家细胞生产设施。ISCI为心血管细胞治疗研究网络提供细胞,由国家心脏,肺和血液研究所命名为细胞治疗中心的生产援助,并自2008年以来一直在进行干细胞用于心血管修复的研究。
研究详情
HLHS是治疗最具挑战性和复杂的先天性心脏病之一。疾病控制和预防中心(CDC)估计,美国约有960个婴儿每年出生HLHS。由于未知的原因,心脏的主泵室,左心室,在出生之前的关键生长期期间不完全发育。右心室通常在低压下将血液泵送到肺以进行氧合,而左心室以高压将血液通过主动脉推送到整个身体。在患有HLHS的儿童中,右心脏承担额外的工作量,暂时支持肺和身体的循环。这种压力可以导致正确的心脏失败和宝宝死亡。
当前的HLHS治疗选择是心脏移植或一系列三个开放心脏重建手术程序以连接心脏的左侧和右侧。然而,即使有移植或重建手术系列,HLHS儿童的平均五年生存率只有50-60%。
在这个1期安全性和功效研究中,在三个重建手术中的第二个期间将同种异体MSC注射到心肌中,通常在约四个月龄时进行。
共有30名HLHS患者参加本研究。根据心脏的大小,15名患者将接受6到8次干细胞注射,而15名对照患者不会接受细胞。这是一个开放标签试验,研究人员和参与者家庭将知道是否给予细胞。
基础科学
Kaushal在八年前为这项试验奠定了基础,因为他开始探索干细胞增强儿童心脏的可能性。Kaushal说,他和他的团队开发了许多模型,试图了解这些细胞在移至临床应用前如何在实验室中工作。“我们在做什么有很多基础科学。我想确保我们在实验室所追求的是严格的,以确保我们为这些小孩子提供最好的治疗。
马里兰大学医学院干细胞生物学和再生医学中心的几位研究人员增加了他们的专业知识,与Kaushal博士合作,了解和开发心力衰竭儿童的干细胞治疗。
“博士 Kaushal及其同事发现,失败的新生儿心脏实际上是心脏干细胞的丰富来源,但是这些婴儿心脏中存在的干细胞不足以克服HLHS,“Curt I. Civin,MD,儿科教授和生理学,干细胞生物学和再生医学中心主任,以及马里兰大学医学院副研究员。“我们接近理解这种不足的一个机制。这一研究领域是我们探索使用干细胞修复,治疗和预防儿童和成人的严重疾病的关键部分。
观看Kaushal博士参观他的实验室。
在以前发表的研究,Kaushal证明间充质干细胞可以恢复在临床前模型复制HLHS的许多功能的功能。干细胞重塑了类似于正常心肌的心肌(心肌)。心脏中的干细胞也可分泌有助于形成心肌和保持肌肉死亡的生长因子。Kaushal说:“这些关键发现表明这些细胞可以用于HLHS患者。
虽然干细胞已被用于再生成人心脏,Kaushal说改善是边缘。他的研究表明,儿科心脏中的结果可能更好:“与年长的患者相比,心脏能够在年轻的患者中更好地重塑,因为身体仍在生长,良好的事情正在发生,事情不会恶化。
儿童肿瘤学家Civin说,他几年前作为儿科实习生的第一个病人是HLHS的婴儿。“我看到了HLHS对婴儿及其家庭的破坏性影响。我非常高兴能推出这项首次进行干细胞治疗的试验,并期待患者的预后。
马里兰大学医学院的外科系正在为与该试验相关的临床成本提供资金。“博士 Kaushal的研究将给家庭以破坏性的诊断希望为他们的孩子更好的结果,“斯蒂芬T. Bartlett,医学博士,彼得安吉洛斯杰出教授; 马里兰大学医学院外科系主任; 和马里兰大学医学系统的外科医生和执行副总裁。“手术部对这个项目的资助证明了这项研究对于一个非常危险的人群的关键需求和承诺,这些人群只有50/50的生存率,现有的治疗方案。
“这种新颖的治疗方法体现了我们的教师如何不懈地寻求新的方法来改善我们一些最小和最脆弱的患者的健康,”医学事务副总裁MBA医学博士医学博士E. Albert Reece说,马里兰大学; 约翰·Z.和Akiko K. Bowers杰出教授; 马里兰大学医学院院长。“这种干细胞疗法不仅可以为HLHS患者提供一种新的治疗选择,而且可以为其他先天性心脏病患者提供一种新的治疗选择。
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