骨髓来源干细胞移植治疗急性心肌梗死患者的临床疗效和安全性的Meta分析

褚玉茹，于乃浩，阚建英

心血管疾病有着发病率高、死亡率高、致残率高等特点，对于人的心身危害都很大［1］。急性心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的局部心肌缺血性坏死。冠状动脉粥样硬化狭窄、冠状动脉痉挛或心肌耗氧量剧烈增加是急性心肌梗死的诱因［2］。近年来我国心肌梗死患病呈上升趋势，每年新发病例至少50万，现患至少200万［3］。目前临床上针对急性心肌梗死的治疗手段为溶栓治疗和经皮冠状动脉介入治疗，尽管这些治疗方法可以改善缺血心肌，但是尚不能修复坏死心肌。治疗心脏衰竭的最佳办法是心脏移植，但心脏的供体来源非常有限，而且费用昂贵，患者需要长期服用免疫抑制药物。干细胞存在于早期胚胎、胎盘及其附属物、骨髓、外周血和成年组织中，能够在体外定向分化成肌肉、骨骼和神经等200多种人体细胞、组织和器官［4］。骨髓来源干细胞输注后可以定植在心肌损伤部位，在心脏微环境中横向分化为血管内皮细胞和心肌细胞，促进心肌坏死组织再生［5］。已有动物实验应用骨髓来源干细胞成功治疗心肌梗死等疾病，也有临床研究应用于心肌梗死患者后其心功能得以改善的报道［6］。笔者采用Meta分析方法对国内外期刊公开发表的关于骨髓来源干细胞移植治疗急性心肌梗死患者的安全性和临床疗效的研究进行系统评价，为临床干细胞治疗各种难治性疾病提供证据。

1 资料与方法

1.1 检索策略 计算机检索EMbase、Cochrane Library、Pubmed、维普数据库、万方数据库及CNKI数据库公开发表的关于骨髓来源干细胞移植治疗急性心肌梗死患者的随机对照试验，检索时间为建库至2018年5月。中文检索词为“骨髓、干细胞、急性心肌梗死、临床治疗”，英文检索词为“bone marrow，stem cell，acute myocardial infarction，clinical therapy or treatment”，并进一步通过文献追溯相关领域研究者的报道进行查漏。

1.2 文献纳入与排除 纳入标准：（1）在国内外期刊公开发表的关于骨髓来源干细胞移植治疗急性心肌梗死患者的文献，截止时间为2018年5月。（2）研究为临床随机对照试验。（3）病例入组标准为第3版心肌梗死全球定义,即在冠状动脉病变的基础上，发生冠状动脉血供急剧减少或中断，使相应的心肌严重而持久性地急性缺血导致心肌坏死。（4）功能结局指标包括左心室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）和心肌梗死面积（MIS）。（5）研究数据包含治疗组和对照组各功能结局指标的均数（Mean）及标准差（SD）。排除标准：（1）研究资料中无对照组或未提供对照组和治疗组的来源。（2）入组患者无明确的诊断标准。（3）参考Song等［7］提供的标准对纳入本次Meta分析的文献进行质量评价，排除非一次文献和中英文重复发表的文献、综述性文献及统计学信息不全文献。

1.3 数据提取 由两名系统评价员通过计算机检索独立获取文献，相互核对文献检索结果，初步获得文献基本信息后，根据文献的纳入与排除标准作进一步的筛选。获取文献的主要内容包括：（1）文献的基本信息，包括发表时间、作者、临床试验性质和入组病例数量等。（2）输注的细胞类型、给药途径和剂量。（3）各功能结局指标。

1.4 统计学方法 两名评价员提取文献基本信息后，按统计学Meta分析的要求整理并交叉核对文献统计学数据，建立纳入文献基本情况表。采用RevMan5.2软件评价纳入文献的偏倚风险，采用Stata14.0软件进行Meta统计分析。将治疗组和对照组各功能结局指标的基线终值差进行合并，利用均数（mean）和标准差（SD）作为效应分析统计量。最终纳入的文献研究结果需要依据Stata14.0软件绘制的森林图来检验其异质性，根据I2值来决定Meta分析模型的使用，若I2≤50%则用固定效应模型，I2＞50%使用随机效应模型，最后进行各效应量的合并统计分析。若I2＜25%说明纳入的文献存在轻度异质性，25%≤I2≤50%说明纳入的文献存在中度异质性，I2＞50%说明纳入的文献存在高度异质性。异质性明显的研究采用敏感性分析等方法进行处理。绘制漏斗图进行定性分析，并采用Begg秩相关检验和Egger线性回归法检验纳入文献是否存在发表偏倚。

2 结果

2.1 文献检索结果 计算机初步检索到17篇中文文献和62篇英文文献，按照纳入与排除标准，对文献题目、摘要、查重和全文进行筛选，最终对1篇中文和38篇英文共计39个随机对照试验进行Meta分析，见图1。

2.2 纳入文献的基本特征 纳入本次Meta分析的临床随机对照试验共包括治疗组患者1 879例，对照组患者1 435例。骨髓来源干细胞移植方式分为粒细胞集落刺激因子（G-CSF）体内动员、冠状动脉介入、梗死部位动脉输注及导管动脉输注和心静脉输注。随访时间3～36个月。39项研究中有6项临床研究应用了骨髓间充质干细胞（BMMSC），1项临床研究应用了骨髓循环前体细胞，1项临床研究应用了外周血单个核细胞（PBMC），10项临床研究应用了G-CSF动员后骨髓CD34+干细胞（MNCCD34+），23项临床研究应用了骨髓有核细胞（BMC）。

Fig.1 Flow diagram for document screening of the Meta-analysis of bone marrow-derived stem cell therapies for patients with acute myocardial infarction图1 骨髓来源干细胞治疗急性心肌梗死患者Meta分析的文献筛选流程

2.3 纳入文献的偏倚风险评价Cochrane偏倚风险工具共考察7项条目，包括随机序列的产生、分配隐藏、受试者与医疗提供者的盲法、结局评估者的盲法、不完全结局信息、选择性报告以及其他偏倚。纳入本次Meta分析的文献均采用了随机分配的方式将入组患者分为治疗组和对照组，部分文献采用了分配隐藏和双盲法，仅少量文献采用单盲法，见图2。

2.4 Meta分析结果及效应评价

2.4.1 LVEF有38项研究［8-33，35-46］报道了LVEF的改善情况。Meta固定效应模型分析结果显示，SMD的合并效应量为0.01，95%CI:-0.06～0.08，表示这38项研究的合并效应量无统计学意义（Z=0.24，P=0.808），即骨髓来源干细胞治疗组和对照组之间在改善急性心肌梗死患者LVEF方面差异无统计学意义。合并效应量的检验I2=23.3%，P=0.075，说明纳入的研究结果存在轻度异质性，见图3。

2.4.2 LVEDV有28项［8-23，25，27-29，32，34-35，36，39，42，44-45］研究报道了LVEDV的改善情况。Meta固定效应模型分析结果显示，SMD的合并效应量为-0.09，95%CI：-0.17～-0.01，表示这28项研究的合并效应量有统计学意义，即骨髓来源干细胞治疗组和对照组之间差异有统计学意义（Z=2.1，P=0.036），且干细胞治疗组的LVEDV改善情况优于对照组。合并效应量的检验I2=0，P=0.539，说明纳入的研究结果不存在异质性，见图3。

2.4.3 LVESV有27项［9-16，18-23，25，27-29，32，34-36，38-39，42，44，46］研究报道了LVESV的改善情况。Meta固定效应模型分析结果显示，SMD的合并效应量为-0.09，95%CI：-0.18～-0.01，表示这27项研究的合并效应量差异有统计学意义，且干细胞治疗组的LVESV改善情况优于对照组（Z=2.22，P=0.026）。合并效应量的检验I2=0，P=0.944，说明纳入的研究结果不存在异质性，见图3。

2.4.4 MIS有14项［9，16，24，27-32，37，40-41，43-44］研究报道了MIS的改善情况。Meta固定效应模型分析结果显示，SMD的合并效应量为-0.01，95%CI：-0.12～0.11，表示这14项研究的合并效应量无统计学意义，即骨髓来源干细胞治疗组和对照组之间在改善急性心肌梗死患者MIS上差异无统计学意义（Z=0.12，P=0.901）。合并效应量的检验I2=6.7%，P=0.373，说明纳入的研究结果存在轻度异质性，见图3。

2.4.5 发表偏倚的评价 从图7中可以看出，漏斗图基本上呈对称状，提示不存在发表偏倚。Begg和Egger相关检验的结果表明本次Meta分析无明显发表偏倚（P＞0.1），见表1。但是，LVEF和MIS的漏斗图中有2～3个点落在了漏斗图的外面，该结果与森林图异质性检验结果相符，见图4。

Fig.2 The graph of risk of bias for included studies图2 纳入文献的偏倚风险图

Fig.3 The Meta-analysis of various outcome indicators图3 各项结局指标的Meta分析

Tab.1 The results of Begg’s test and Egger’s test表1 Begg检验和Egger检验发表偏倚结果

2.4.6 敏感性分析 敏感性分析是通过排除某些低质量的研究或非盲法的研究评估Meta分析合并结果的稳健性和可靠性的重要方法，以探讨对总效应的影响。从图5可以发现，本次Meta分析所纳入的39项研究对于各结局指标合并效应量的影响程度较小，稳定性好，结果较为可信。

Fig.4 The funnel plot graph of publication bias图4 发表偏倚的漏斗图

Fig.5 The sensitivity analysis results of included studies图5 纳入文献的敏感性分析结果

2.4.7 不良反应 有7项［9，11，15-16，28-29，35］研究报告了在输注骨髓来源干细胞后出现了不同程度的不良反应，包括死亡、支架内再狭窄、冠状动脉闭塞，这些不良反应是否与输注的干细胞有关尚需要进一步的研究。有2项［24-25］研究在文中未提及不良反应，有32项［8，10，12-14，17-23，26，27，30-34，36-46］研究报告无严重不良反应或无细胞输注相关并发症发生。

3 讨论

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，可以分化为多种功能细胞。2014年4月，爱尔兰首个可用于人体的干细胞制造中心获得爱尔兰药品管理局的许可在爱尔兰国立戈尔韦大学成立，预示干细胞治疗时代的来临。骨髓来源的干细胞包括间充质干细胞、造血干细胞和多能成体祖细胞等，是目前研究最为深入的成体干细胞。公认的急性心肌梗死的危险因素有：高龄、家族史、高血压、吸烟、糖尿病、肥胖和高血脂等。上述危险因素导致冠状动脉血栓或动脉持续痉挛，最终引起急性心肌梗死的发生。该病的主要病理生理特征是收缩性心肌组织的减少。对于干细胞治疗急性心肌梗死的共识是骨髓干细胞通过旁分泌的机制而非细胞替代功能［47］。

本研究通过Meta分析将这些文献按照4种功能结局指标进行统计分析以评价骨髓来源干细胞改善心室功能的效果，即LVEF、MIS、LVEDV和LVESV。干细胞移植途径主要为外周血骨髓干细胞动员和冠状动脉导管介入移植技术。本研究结果发现，LVEF和MIS两项结局指标所纳入的研究存在低度异质性（I2＜25%），而且与对照组相比，骨髓来源干细胞治疗组患者的这两项结局指标无明显改善。LVEDV和LVESV所纳入的研究无异质性（I2=0），且与对照组相比，治疗组患者的这两项结局指标得到了明显改善。从4项结局指标绘制的漏斗图中可以看出，图形左右对称性较好，无发表偏倚，但是LVEF和MIS两项结局指标的漏斗图有2～3个点落在了漏斗的外面，这与其相应结局指标的森林图异质性检验结果一致，说明这些点对应的研究有可能是异质性的来源。Begg和Egger相关检验的结果表明本次Meta分析无明显发表偏倚（P＞0.1）。与对照组相比，只有LVEDV和LVESV的合并效应结果显示治疗组优于对照组，而LVEF和MIS两组不存在显著性差异，可能与纳入研究的心脏功能检测方法不统一和随访时间差异有关。急性心肌梗死后，左心室的功能、结构和形态已经发生一定改变，患者心脏会出现严重节段性室壁运动障碍。患者在发病12 h内治疗重点是使急性阻塞的冠状动脉再通，同时减少再灌注损伤和防止血管再阻塞，因此，急性心肌梗死主要治疗方法为冠状动脉再通治疗，挽救缺血心肌。经G-CSF动员或冠状动脉介入或支架术后血管输注骨髓来源干细胞能使细胞在受损心肌定植，促进心肌细胞存活并减少其凋亡，有效抑制心肌梗死区域胶原沉积，早期心室扩张减弱，心脏特异性受体激活，从而抑制心室重构［48］。

综上所述，目前的临床数据显示，骨髓来源干细胞移植能有效改善急性心肌梗死患者的心室功能，严重不良事件未见报道。国内有关干细胞移植治疗急性心肌梗死的临床随机对照试验少于国外。因此，在远期有效性和安全性方面尚需要更多高质量的临床数据支持。