褚玉茹,于乃浩,闞建英
心血管疾病有著發(fā)病率高、死亡率高、致殘率高等特點,對于人的心身危害都很大[1]。急性心肌梗死是冠狀動脈急性、持續(xù)性缺血缺氧所引起的局部心肌缺血性壞死。冠狀動脈粥樣硬化狹窄、冠狀動脈痙攣或心肌耗氧量劇烈增加是急性心肌梗死的誘因[2]。近年來我國心肌梗死患病呈上升趨勢,每年新發(fā)病例至少50萬,現(xiàn)患至少200萬[3]。目前臨床上針對急性心肌梗死的治療手段為溶栓治療和經(jīng)皮冠狀動脈介入治療,盡管這些治療方法可以改善缺血心肌,但是尚不能修復壞死心肌。治療心臟衰竭的最佳辦法是心臟移植,但心臟的供體來源非常有限,而且費用昂貴,患者需要長期服用免疫抑制藥物。干細胞存在于早期胚胎、胎盤及其附屬物、骨髓、外周血和成年組織中,能夠在體外定向分化成肌肉、骨骼和神經(jīng)等200多種人體細胞、組織和器官[4]。骨髓來源干細胞輸注后可以定植在心肌損傷部位,在心臟微環(huán)境中橫向分化為血管內(nèi)皮細胞和心肌細胞,促進心肌壞死組織再生[5]。已有動物實驗應用骨髓來源干細胞成功治療心肌梗死等疾病,也有臨床研究應用于心肌梗死患者后其心功能得以改善的報道[6]。筆者采用Meta分析方法對國內(nèi)外期刊公開發(fā)表的關于骨髓來源干細胞移植治療急性心肌梗死患者的安全性和臨床療效的研究進行系統(tǒng)評價,為臨床干細胞治療各種難治性疾病提供證據(jù)。
1.1 檢索策略 計算機檢索EMbase、Cochrane Library、Pubmed、維普數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫及CNKI數(shù)據(jù)庫公開發(fā)表的關于骨髓來源干細胞移植治療急性心肌梗死患者的隨機對照試驗,檢索時間為建庫至2018年5月。中文檢索詞為“骨髓、干細胞、急性心肌梗死、臨床治療”,英文檢索詞為“bone marrow,stem cell,acute myocardial infarction,clinical therapy or treatment”,并進一步通過文獻追溯相關領域研究者的報道進行查漏。
1.2 文獻納入與排除 納入標準:(1)在國內(nèi)外期刊公開發(fā)表的關于骨髓來源干細胞移植治療急性心肌梗死患者的文獻,截止時間為2018年5月。(2)研究為臨床隨機對照試驗。(3)病例入組標準為第3版心肌梗死全球定義,即在冠狀動脈病變的基礎上,發(fā)生冠狀動脈血供急劇減少或中斷,使相應的心肌嚴重而持久性地急性缺血導致心肌壞死。(4)功能結局指標包括左心室射血分數(shù)(LVEF)、左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室收縮末期容積(LVESV)和心肌梗死面積(MIS)。(5)研究數(shù)據(jù)包含治療組和對照組各功能結局指標的均數(shù)(Mean)及標準差(SD)。排除標準:(1)研究資料中無對照組或未提供對照組和治療組的來源。(2)入組患者無明確的診斷標準。(3)參考Song等[7]提供的標準對納入本次Meta分析的文獻進行質(zhì)量評價,排除非一次文獻和中英文重復發(fā)表的文獻、綜述性文獻及統(tǒng)計學信息不全文獻。
1.3 數(shù)據(jù)提取 由兩名系統(tǒng)評價員通過計算機檢索獨立獲取文獻,相互核對文獻檢索結果,初步獲得文獻基本信息后,根據(jù)文獻的納入與排除標準作進一步的篩選。獲取文獻的主要內(nèi)容包括:(1)文獻的基本信息,包括發(fā)表時間、作者、臨床試驗性質(zhì)和入組病例數(shù)量等。(2)輸注的細胞類型、給藥途徑和劑量。(3)各功能結局指標。
1.4 統(tǒng)計學方法 兩名評價員提取文獻基本信息后,按統(tǒng)計學Meta分析的要求整理并交叉核對文獻統(tǒng)計學數(shù)據(jù),建立納入文獻基本情況表。采用RevMan5.2軟件評價納入文獻的偏倚風險,采用Stata14.0軟件進行Meta統(tǒng)計分析。將治療組和對照組各功能結局指標的基線終值差進行合并,利用均數(shù)(mean)和標準差(SD)作為效應分析統(tǒng)計量。最終納入的文獻研究結果需要依據(jù)Stata14.0軟件繪制的森林圖來檢驗其異質(zhì)性,根據(jù)I2值來決定Meta分析模型的使用,若I2≤50%則用固定效應模型,I2>50%使用隨機效應模型,最后進行各效應量的合并統(tǒng)計分析。若I2<25%說明納入的文獻存在輕度異質(zhì)性,25%≤I2≤50%說明納入的文獻存在中度異質(zhì)性,I2>50%說明納入的文獻存在高度異質(zhì)性。異質(zhì)性明顯的研究采用敏感性分析等方法進行處理。繪制漏斗圖進行定性分析,并采用Begg秩相關檢驗和Egger線性回歸法檢驗納入文獻是否存在發(fā)表偏倚。
2.1 文獻檢索結果 計算機初步檢索到17篇中文文獻和62篇英文文獻,按照納入與排除標準,對文獻題目、摘要、查重和全文進行篩選,最終對1篇中文和38篇英文共計39個隨機對照試驗進行Meta分析,見圖1。
2.2 納入文獻的基本特征 納入本次Meta分析的臨床隨機對照試驗共包括治療組患者1 879例,對照組患者1 435例。骨髓來源干細胞移植方式分為粒細胞集落刺激因子(G-CSF)體內(nèi)動員、冠狀動脈介入、梗死部位動脈輸注及導管動脈輸注和心靜脈輸注。隨訪時間3~36個月。39項研究中有6項臨床研究應用了骨髓間充質(zhì)干細胞(BMMSC),1項臨床研究應用了骨髓循環(huán)前體細胞,1項臨床研究應用了外周血單個核細胞(PBMC),10項臨床研究應用了G-CSF動員后骨髓CD34+干細胞(MNCCD34+),23項臨床研究應用了骨髓有核細胞(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圖1 骨髓來源干細胞治療急性心肌梗死患者Meta分析的文獻篩選流程
2.3 納入文獻的偏倚風險評價Cochrane偏倚風險工具共考察7項條目,包括隨機序列的產(chǎn)生、分配隱藏、受試者與醫(yī)療提供者的盲法、結局評估者的盲法、不完全結局信息、選擇性報告以及其他偏倚。納入本次Meta分析的文獻均采用了隨機分配的方式將入組患者分為治療組和對照組,部分文獻采用了分配隱藏和雙盲法,僅少量文獻采用單盲法,見圖2。
2.4 Meta分析結果及效應評價
2.4.1 LVEF有38項研究[8-33,35-46]報道了LVEF的改善情況。Meta固定效應模型分析結果顯示,SMD的合并效應量為0.01,95%CI:-0.06~0.08,表示這38項研究的合并效應量無統(tǒng)計學意義(Z=0.24,P=0.808),即骨髓來源干細胞治療組和對照組之間在改善急性心肌梗死患者LVEF方面差異無統(tǒng)計學意義。合并效應量的檢驗I2=23.3%,P=0.075,說明納入的研究結果存在輕度異質(zhì)性,見圖3。
2.4.2 LVEDV有28項[8-23,25,27-29,32,34-35,36,39,42,44-45]研究報道了LVEDV的改善情況。Meta固定效應模型分析結果顯示,SMD的合并效應量為-0.09,95%CI:-0.17~-0.01,表示這28項研究的合并效應量有統(tǒng)計學意義,即骨髓來源干細胞治療組和對照組之間差異有統(tǒng)計學意義(Z=2.1,P=0.036),且干細胞治療組的LVEDV改善情況優(yōu)于對照組。合并效應量的檢驗I2=0,P=0.539,說明納入的研究結果不存在異質(zhì)性,見圖3。
2.4.3 LVESV有27項[9-16,18-23,25,27-29,32,34-36,38-39,42,44,46]研究報道了LVESV的改善情況。Meta固定效應模型分析結果顯示,SMD的合并效應量為-0.09,95%CI:-0.18~-0.01,表示這27項研究的合并效應量差異有統(tǒng)計學意義,且干細胞治療組的LVESV改善情況優(yōu)于對照組(Z=2.22,P=0.026)。合并效應量的檢驗I2=0,P=0.944,說明納入的研究結果不存在異質(zhì)性,見圖3。
2.4.4 MIS有14項[9,16,24,27-32,37,40-41,43-44]研究報道了MIS的改善情況。Meta固定效應模型分析結果顯示,SMD的合并效應量為-0.01,95%CI:-0.12~0.11,表示這14項研究的合并效應量無統(tǒng)計學意義,即骨髓來源干細胞治療組和對照組之間在改善急性心肌梗死患者MIS上差異無統(tǒng)計學意義(Z=0.12,P=0.901)。合并效應量的檢驗I2=6.7%,P=0.373,說明納入的研究結果存在輕度異質(zhì)性,見圖3。
2.4.5 發(fā)表偏倚的評價 從圖7中可以看出,漏斗圖基本上呈對稱狀,提示不存在發(fā)表偏倚。Begg和Egger相關檢驗的結果表明本次Meta分析無明顯發(fā)表偏倚(P>0.1),見表1。但是,LVEF和MIS的漏斗圖中有2~3個點落在了漏斗圖的外面,該結果與森林圖異質(zhì)性檢驗結果相符,見圖4。
Fig.2 The graph of risk of bias for included studies圖2 納入文獻的偏倚風險圖
Fig.3 The Meta-analysis of various outcome indicators圖3 各項結局指標的Meta分析
Tab.1 The results of Begg’s test and Egger’s test表1 Begg檢驗和Egger檢驗發(fā)表偏倚結果
2.4.6 敏感性分析 敏感性分析是通過排除某些低質(zhì)量的研究或非盲法的研究評估Meta分析合并結果的穩(wěn)健性和可靠性的重要方法,以探討對總效應的影響。從圖5可以發(fā)現(xiàn),本次Meta分析所納入的39項研究對于各結局指標合并效應量的影響程度較小,穩(wěn)定性好,結果較為可信。
Fig.4 The funnel plot graph of publication bias圖4 發(fā)表偏倚的漏斗圖
Fig.5 The sensitivity analysis results of included studies圖5 納入文獻的敏感性分析結果
2.4.7 不良反應 有7項[9,11,15-16,28-29,35]研究報告了在輸注骨髓來源干細胞后出現(xiàn)了不同程度的不良反應,包括死亡、支架內(nèi)再狹窄、冠狀動脈閉塞,這些不良反應是否與輸注的干細胞有關尚需要進一步的研究。有2項[24-25]研究在文中未提及不良反應,有32項[8,10,12-14,17-23,26,27,30-34,36-46]研究報告無嚴重不良反應或無細胞輸注相關并發(fā)癥發(fā)生。
干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞。在一定條件下,可以分化為多種功能細胞。2014年4月,愛爾蘭首個可用于人體的干細胞制造中心獲得愛爾蘭藥品管理局的許可在愛爾蘭國立戈爾韋大學成立,預示干細胞治療時代的來臨。骨髓來源的干細胞包括間充質(zhì)干細胞、造血干細胞和多能成體祖細胞等,是目前研究最為深入的成體干細胞。公認的急性心肌梗死的危險因素有:高齡、家族史、高血壓、吸煙、糖尿病、肥胖和高血脂等。上述危險因素導致冠狀動脈血栓或動脈持續(xù)痙攣,最終引起急性心肌梗死的發(fā)生。該病的主要病理生理特征是收縮性心肌組織的減少。對于干細胞治療急性心肌梗死的共識是骨髓干細胞通過旁分泌的機制而非細胞替代功能[47]。
本研究通過Meta分析將這些文獻按照4種功能結局指標進行統(tǒng)計分析以評價骨髓來源干細胞改善心室功能的效果,即LVEF、MIS、LVEDV和LVESV。干細胞移植途徑主要為外周血骨髓干細胞動員和冠狀動脈導管介入移植技術。本研究結果發(fā)現(xiàn),LVEF和MIS兩項結局指標所納入的研究存在低度異質(zhì)性(I2<25%),而且與對照組相比,骨髓來源干細胞治療組患者的這兩項結局指標無明顯改善。LVEDV和LVESV所納入的研究無異質(zhì)性(I2=0),且與對照組相比,治療組患者的這兩項結局指標得到了明顯改善。從4項結局指標繪制的漏斗圖中可以看出,圖形左右對稱性較好,無發(fā)表偏倚,但是LVEF和MIS兩項結局指標的漏斗圖有2~3個點落在了漏斗的外面,這與其相應結局指標的森林圖異質(zhì)性檢驗結果一致,說明這些點對應的研究有可能是異質(zhì)性的來源。Begg和Egger相關檢驗的結果表明本次Meta分析無明顯發(fā)表偏倚(P>0.1)。與對照組相比,只有LVEDV和LVESV的合并效應結果顯示治療組優(yōu)于對照組,而LVEF和MIS兩組不存在顯著性差異,可能與納入研究的心臟功能檢測方法不統(tǒng)一和隨訪時間差異有關。急性心肌梗死后,左心室的功能、結構和形態(tài)已經(jīng)發(fā)生一定改變,患者心臟會出現(xiàn)嚴重節(jié)段性室壁運動障礙?;颊咴诎l(fā)病12 h內(nèi)治療重點是使急性阻塞的冠狀動脈再通,同時減少再灌注損傷和防止血管再阻塞,因此,急性心肌梗死主要治療方法為冠狀動脈再通治療,挽救缺血心肌。經(jīng)G-CSF動員或冠狀動脈介入或支架術后血管輸注骨髓來源干細胞能使細胞在受損心肌定植,促進心肌細胞存活并減少其凋亡,有效抑制心肌梗死區(qū)域膠原沉積,早期心室擴張減弱,心臟特異性受體激活,從而抑制心室重構[48]。
綜上所述,目前的臨床數(shù)據(jù)顯示,骨髓來源干細胞移植能有效改善急性心肌梗死患者的心室功能,嚴重不良事件未見報道。國內(nèi)有關干細胞移植治療急性心肌梗死的臨床隨機對照試驗少于國外。因此,在遠期有效性和安全性方面尚需要更多高質(zhì)量的臨床數(shù)據(jù)支持。