经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗急性心肌梗死的远期有效性评价--对11个随机对照临床试验的Meta分析

张成宝，闫波，李来传

经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗急性心肌梗死的远期有效性评价
--对11个随机对照临床试验的Meta分析

张成宝1，闫波2，李来传3

目的 评价经冠状动脉移植骨髓干细胞治疗急性心肌梗死（AMI）的远期效果。方法 计算机检索MEDLINE（1950～2015.02）、EMBASE（1980～2015.02）和Cochrane图书馆（2015.02）。按纳入及排除标准由两名研究者独立进行筛选，并提取资料，采用Cochrane协作网偏倚评价工具评价所纳入的研究，应用STATA12.0和RevMan5.3软件进行Meta分析。结果 共纳入11项随机对照试验，共1532例患者，平均随访32个月。Meta分析结果表明，与对照组相比，骨髓单个核细胞移植治疗可明显提高左室射血分数4.47%（95%CI：3.17～5.77，P＜0.01），明显减少左室舒张末期容积和左室收缩末期容积。但对全因死亡、再发心肌梗死和心力衰竭入院率无明显影响。结论 经冠状动脉注射自体骨髓单个核细胞可改善AMI后心脏功能，但对心血管不良事件的发生无明显影响。由于本研究入选的临床试验规模都较小，研究质量有些缺陷，需要更多设计良好、大规模临床试验来证实。

Meta分析；细胞治疗；急性心肌梗死；心血管不良事件

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是在冠状动脉病变基础上，发生斑块破裂导致大量血小板激活、聚集，形成大量血栓、导致严重血管痉挛，使冠状动脉血供减少或消失，导致相应的心肌产生严重而持久的缺血、坏死和凋亡。尽管药物、器械和外科治疗在不断取得进步，但心肌梗死后大量心肌细胞坏死、凋亡，使心功能进行性恶化，最终导致心力衰竭的高患病率和高死亡率［1］。

通过一系列的基础、临床研究发现，干细胞具有转分化为心肌细胞、神经细胞、内皮细胞和旁分泌功能，可改善AMI后心功能不全，具有良好的安全性以及有效性［1，2］。由于AMI后心脏内源性再生修复能力差［2］，应用干细胞治疗AMI成为可行的一种方法［3］。ASTAM等试验［4-6］发现干细胞治疗对改善心功能无帮助；而其他一些研究［7，8］发现，骨髓干细胞治疗可明显改善心肌梗死后心功能，仅有短期获益［9，10］，但是否存在长期效果仍有争议［11］，因此需评估干细胞治疗能否改善患者的长期预后。因此，我们开展此项研究，来评价干细胞治疗AMI的长期效果。

1 资料和方法

1.1文献纳入与排除标准

1.1.1研究对象 接受自体骨髓单个核细胞移植治疗的AMI患者为研究对象。

1.1.2干预及对照措施 干细胞组给予经冠状动脉注射骨髓单个核细胞，对照组给予注射生理盐水。

1.1.3结局指标 主要结局指标：心脏功能指标，包括左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF），左心室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV），左心室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）。次要结局指标：主要不良心血管事件，包括全因死亡、再发心肌梗死和心衰住院率。

1.1.4研究类型 入组研究均为随机对照研究。

1.1.5入组和排除标准 入组标准：①为随机对照试验（RCT），随访时间不少于12个月；②入选患者为AMI患者；③干细胞采用骨髓单个核细胞，经冠状动脉给予；④包含有观察的结局指标；主要排除标准有：①非临床试验，非随机对照试验；②非急性心肌梗死患者；③干细胞不是来源于骨髓单个核细胞；④缺乏主要观察指标。

1.2文献检索 我们从以下数据库检索骨髓单个核细胞治疗AMI患者的随机对照试验：包括MEDLINE（1950年～2015年2月）、EMBASE （1980年～2015年2月）和Cochrane图书馆（到2015年第2期）、Cochrane对照试验中心注册库（到2015年2月）。主要检索词包括：“骨髓单个核细胞”、“急性心肌梗死”、“随机对照临床试验”、“心脏功能”、“左心室射血分数”和“心血管不良事件”。

以PubMed为例，具体检索策略：#1：“bone marrow mononuclear cell”； #2：“acute myocardial infarction” OR AMI； #3：“randomized controlled trial” OR RCT； #4：heart function；#5：“left ventricular ejection fraction”OR LVEF；#6：#1 AND #2 AND #3 AND （#4 OR #5）。

1.3资料提取 按照数据提取表，由两名评价者独立收集试验患者人数、年龄、性别、高血压、糖尿病患病率，干细胞输入时间和细胞数量，随访的心脏功能情况、心血管事件发生率和随访事件，以及入选随机对照临床试验的质量评价。通过阅读文献题目和摘要以及全文，分类评价符合纳入标准的文献；遇到不同意见时通过讨论解决，或者咨询第三位评价者。

1.4质量评价 按照Cochrane系统评价员手册5.3的质量评价标准评价纳入RCT的方法学质量：采用何种随机分配方法、是否进行分配隐藏、有无采用盲法评价、有无数据偏倚、是否选择性报告结果及有无其它偏倚。各条目评价结果按“是”（低度偏倚风险）、“不清楚”（中度偏倚风险）和“否”（高度偏倚风险）表示，并以偏倚风险汇总图及偏倚风险比例图呈现。

1.5统计学分析 应用STATA 12.0（STATA公司，加利福尼亚，美国）和Review Manager 5.3 （Cochrane network）进行上述的所有的统计分析。当主要结局观察指标为定量变量资料时，应用加权均数差（Weighted Mean Difference，WMD）作为效应量；同时，当主要结局观察指标为二分类变量资料时，应用相对危险度（Relative risk，RR）作为效应量；两种效应量均采用95%可信区间（CI）来表示。

我们应用D-L随机效应模型［12］估计合并的效应量，各项主要和次要的临床结局指标的评价均应用森林图来表示。同时采用漏斗图对纳入的随机对照临床试验进行发表偏倚评价，I2和χ2检验来评价各随机对照临床试验研究间的异质性，如果I2＞50%表示有显著异质性，应用随机效应模型分析数据，采用敏感性分析寻找异质性来源，剔除质量不佳的研究；若I2＜50%表示无明显的异质性，应用固定效应模型分析相关的临床数据。

2 结果

2.1文献检索结果 共检索到653篇文献，通过阅读题目、摘要，剔除629篇无关文献；阅读全文后剔除13篇文献，包括非AMI研究（2篇），病例对照研究（5篇），短期随访研究（3篇）和综述（3篇），最后纳入11篇文献（图1）。

2.2纳入研究的一般特征 本研究共纳入11项RCTs［11，13-22］，其中有一项研究Meluzin 2008［13］包含两个比较组，分别为①对照组和低剂量治疗组比较、②对照组和高剂量治疗组比较，其结局指标是LVEF。入组RCTs共有1532例患者，平均随访时间为32个月，其中年龄为53.3±3.5岁，男性占75.4%；冠心病危险因素中，高血压患者占48.3%，2型糖尿病占18.1%；均经冠状动脉输注骨髓干细胞，干细胞数量为（137.1±101.2）× 106个（表1）。

2.3纳入研究的质量评价 按照Cochrane系统评价员手册5.3的质量评价标准，入选的11项随机对照临床试验中，有3项临床试验的质量学存在一些缺陷，分别为Meluzin 2008［13］、Youself 2009［14］和Piepoli 201019，这三项临床研究对随机序列的产生、分配隐藏的应用以及盲法的运用方面存在不足，或者文献中未提及，其他随机对照临床试验的方法学质量都比较高（图2、图3）。

图1　筛查研究的流程图

2.4Meta分析结果

2.4.1细胞治疗对AMI患者心功能的影响 总共有10项随机对照临床试验研究报告了LVEF的数据，因I2=74.4%，用随机效应模型分析数据，结果表明骨髓单个核细胞治疗组LVEF较对照组增加4.47%（95%CI：3.17～ 5.77，P=0.00）（图4）。漏斗图存在发表性偏倚（图5），将质量欠佳的三个研究（Meluzin 2008［13］、Youself 2009［14］和Piepoli 201019）去掉后重新分析，发现LVEF变化同前一致（WMD=3.83%；95%CI：3.21～4.03，P=0.00）。

随机效应模型分析结果表明骨髓单个核细胞治疗组的LVEDV较对照组减少6.08 mL（95% CI：-10.84～ -1.31， P=0.00）（图6）。LVESV较对照组减少8.39 mL（95%CI：-13.87～ -2.91，P=0.00）（图7）。同样，将质量欠佳的三个研究（Meluzin 2008［13］、Youself 2009［14］和Piepoli 201019）去掉后重新分析，发现LVEDV和LVESV变化同前一致（WMD=-5.71 mL；95%CI：-9.34～-2.37，P=0.00；I2=48.5%和WMD=-8.02 mL； 95%CI：-11.77～ -2.15，P=0.00）。

图2　入选研究的质量学评价——偏倚风险汇总图

图3　入选研究的质量学评价——偏倚风险比例图

2.4.2心血管不良事件的影响 总共有7项随机对照临床试验研究报告了全因死亡的数据，当随访至少1年时，骨髓单个核细胞治疗组的全因死亡有所减少（RR=0.60，95%CI：0.32～1.10）。有4项研究报告再发AMI的数据，干细胞治疗可减少AMI的再发生率（RR=0.59，95%CI：0.28～1.23）。有3项研究报告心衰住院率的数据，干细胞治疗组的心衰住院率有所降低（RR=0.76，95%CI：0.42～1.37，I2=0.0%），差异均不具有统计学意义（P均＞0.05）。综合全因死亡、再发AMI和心衰住院率等心血管不良事件，发现干细胞治疗可明显降低主要心血管不良事件发生率（RR=0.69，95%CI：0.51～0.94，P= 0.01）（图8）。

表1　纳入研究的基本特征

图4　骨髓单个核细胞治疗急性心梗对左心室射血分数的影响

图5　骨髓单个核心细胞治疗对左室射血分数影响的漏斗图

图6　骨髓单个核细胞治疗急性心梗对左心室舒张末期容积的影响

图7　骨髓单个核细胞治疗急性心梗对左心室收缩末期容积的影响

图8　骨髓单个核细胞治疗心梗对心血管不良事件的影响

3 讨论

本研究发现，经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗AMI可长期改善心肌梗死后心功能，提高左心室射血分数，减小左室舒张和收缩末期容积。但对死亡、再发心肌梗死和心力衰竭住院率无明显影响。

干细胞可短期改善心肌梗死后心功能。自2001年第一例应用经冠状动脉移植自体骨髓干细胞治疗AMI［23］的临床随机对照研究以来，相关基础和临床研究得到极大的发展。近期数个荟萃分析［9，10］发现，短期内骨髓单个核细胞移植可显著提高AMI患者的LVEF［24］，与介入治疗术［25］和血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）［26］对AMI后心脏功能的影响效果基本相似，并且LVEF的改善可有效降低心血管死亡率和心血管不良事件的发生［27］。因此，目前认为骨髓单个核细胞移植可以在短期内改善AMI后左心功能情况。

一系列研究发现，骨髓单个核细胞可通过多种机制提高AMI后心脏功能，有以下几种机制：①骨髓单个核细胞可转分化为心肌细胞［30］；②骨髓单个核细胞可通过旁分泌机制分泌多种具有营养作用的细胞因子，促进心梗边缘区的受损心肌细胞存活和增殖［30］，降低心肌细胞坏死、凋亡；③移植的骨髓单个核细胞可激活内源性心脏干细胞，促其再生为心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞［31］；④移植的骨髓单个核细胞可与原位的心肌细胞融合，减轻受损心肌细胞的损伤［32］。

自体骨髓单个核细胞治疗具有较好的安全性。但仍有可能发生一些潜在的严重后果［33］。例如诱发肿瘤：一些研究发现，将骨髓间充质干细胞与黑色素瘤细胞植入到健康大鼠体内后可引发黑色素瘤，但是单独的黑色素瘤细胞并不会导致肿瘤的产生。此外，随着对多潜能干细胞、胚胎干细胞的研究和应用，肿瘤产生更加容易，因此需要进行更多相关基础、甚至临床试验研究，最终避免肿瘤产生。

干细胞能否长期改善AMI后心功能，仍存有争议［28］。Youself 2009研究［14］、Assmus 2014试验［21］结果显示，骨髓单个核细胞可长期显著的提高AMI后患者的左心室射血分数；但是，其他一些临床试验并未发现骨髓单个核细胞对AMI患者的获益。其中Meyer 2009试验［11］、Beitness 2009试验［16］未显示出骨髓单个核细胞治疗的长期获益；例如，Meyer 2009试验［11］发现：在经过18个月随访后，两组患者的心功能均有所改善，但差异并无显著性意义，因此，骨髓单个核细胞治疗并不能持久提高AMI后心功能。通过进一步分析，发现这些试验的规模较小，入选患者人数少（每组30例左右），因此得出的阴性结果可能与样本量小相关。综合上述研究，我们发现骨髓单个核细胞治疗可长期提高AMI后心功能情况，但是也需要更多的临床试验来证实。

一些研究发现干细胞治疗降低AMI患者心血管不良事件发生率。近期发表的Assmus 2014临床随机对照试验［21］发现提示骨髓单个核细胞治疗可显著减少AMI患者主要心血管不良事件。但其它研究，Meyer 2009［11］、Beitness 2009［16］和Traverse 2014［22］等显示，骨髓单个核细胞治疗对AMI患者的死亡、再发心肌梗死、心力衰竭住院率等无显著的影响。我们发现骨髓单个核细胞可降低AMI患者的全因死亡率、再发心肌梗死率以及心衰住院率，但是差异没有显著意义，但是由于入选的试验较少，所以也需要更多的大规模高质量的试验来验证。

骨髓单个核细胞治疗对心脏功能的长期获益：经冠状动脉移植干细胞治疗可改善AMI后心功能，提高LVEF，减小LVEDV和LVESV，但对死亡、心肌梗死和心衰住院率无明显影响。但是由于本研究入选的临床试验规模小，且存在一些发表偏倚，因此需要更多的高质量大规模随机对照临床试验来验证。

4 结论

骨髓单个核细胞治疗对心脏功能的长期获益：经冠状动脉移植干细胞治疗可改善AMI后心功能，提高左心室射血分数，减小左室舒张末期和收缩末期容积，但对死亡、心肌梗死和心衰住院率无明显影响。但是由于本研究入选的临床试验规模小，且存在一些发表偏倚，因此需要更多的高质量大规模随机对照临床试验来验证。

［1］ Garza MA，Wason EA，Zhang JQ. Cardiac remodeling and physical training post myocardial infarction［J］. World J Cardiol，2015，7（2）: 52-64.

［2］ Li RA. Cardiovascular regeneration［J］. Stem Cell Res Ther，2014，5（6）: 141.

［3］ Young PP，Schafer R. Cell-based therapies for cardiac disease:a cellular therapist’s perspective［J］. Transfusion，2015，55（2）:441-51.

［4］ Lunde K，Solheim S，Aakhus S，et al. Intracoronary injection of mononuclear bone marrow cells in acute myocardial infarction［J］. New Engl J Med， 2006，355（12）: 1199-209.

［5］ Tendera M，Wojakowski W，Ruzyllo W，et al. Intracoronary infusion of bone marrow-derived selected CD34+CXCR4+ cells and nonselected mononuclear cells in patients with acute STEMI and reduced left ventricular ejection fraction: results of randomized， multicentre Myocardial Regeneration by Intracoronary Infusion of Selected Population of Stem Cells in Acute Myocardial Infarction （REGENT）Trial［J］. Eur Heart J，2009，30（11）:1313-21.

［6］ Janssens S，Dubois C，Bogaert J，et al. Autologous bone marrow-derived stem-cell transfer in patients with ST-segment elevation myocardial infarction: double-blind， randomised controlled trial［J］. Lancet，2006，367（9505）:113-21.

［7］ Wollert KC，Meyer GP，Lotz J，et al. Intracoronary autologous bonemarrow cell transfer after myocardial infarction: the BOOST randomised controlled clinical trial［J］. Lancet，2004，364（9429）:141-8.

［8］ Schachinger V，Erbs S，Elsasser A，et al. Intracoronary bone marrowderived progenitor cells in acute myocardial infarction［J］. New Engl J Med，2006，355（12）:1210-21.

［9］ 费宇行，裘毅钢，李晶. 骨髓干细胞移植改善心肌梗死患者左室重构的meta分析［J］.中国循证心血管医学杂志，2011，3（4）:255-6.

［10］ Abdel-Latif A，Bolli R，Tleyjeh IM，et al. Adult bone marrow-derived cells for cardiac repair: a systematic review and meta-analysis［J］. Arch Intern Med，2007，167（10）:989-97.

［11］ Meyer GP，Wollert KC，Lotz J，et al. Intracoronary bone marrow cell transfer after myocardial infarction: 5-year follow-up from the randomized-controlled BOOST trial［J］. Eur Heart J，2009，30（24）: 2978-84.

［12］ DerSimonian R，Laird N. Meta-analysis in clinical trials［J］. Control clin trials，1986，7（3）:177-88.

［13］ Meluzin J，Janousek S，Mayer J，et al. Three-， 6-， and 12-month results of autologous transplantation of mononuclear bone marrow cells in patients with acute myocardial infarction［J］. Intern J Cardiol，2008，128（2）:185-92.

［14］ Yousef M，Schannwell CM，Kostering M，et al. The BALANCE Study: clinical benefit and long-term outcome after intracoronary autologous bone marrow cell transplantation in patients with acute myocardialinfarction［J］. J Am Coll Cardiol，2009，53（24）: 2262-9.

［15］ Cao F，Sun D，Li C，et al. Long-term myocardial functional improvement after autologous bone marrow mononuclear cells transplantation in patients with ST-segment elevation myocardial infarction: 4 years follow-up［J］. Eur Heart J，2009，30（16）:1986-94.

［16］ Beitnes JO，Hopp E，Lunde K，et al. Long-term results after intracoronary injection of autologous mononuclear bone marrow cells in acute myocardial infarction: the ASTAMI randomised， controlled study［J］. Heart，2009，95（24）:1983-9.

［17］ Yao K，Huang R，Sun A，et al. Repeated autologous bone marrow mononuclear cell therapy in patients with large myocardial infarction［J］. Eur J Heart Fail，2009，11（7）: 691-8.

［18］ Grajek S，Popiel M，Gil L，et al. Influence of bone marrow stem cells on left ventricle perfusion and ejection fraction in patients with acute myocardial infarction of anterior wall: randomized clinical trial: Impact of bone marrow stem cell intracoronary infusion on improvement of microcirculation［J］. Eur Heart J，2010，31（6）:691-702.

［19］ Piepoli MF，Vallisa D，Arbasi M，et al. Bone marrow cell transplantation improves cardiac， autonomic， and functional indexes in acute anterior myocardial infarction patients （Cardiac Study） ［J］. Eur J Heart Fail，2010，12（2）:172-80.

［20］ Delewi R，van der Laan AM，Robbers LF，et al. Long term outcome after mononuclear bone marrow or peripheral blood cells infusion after myocardial infarction［J］. Heart，2015，101（5）:363-8.

［21］ Assmus B，Leistner DM，Schachinger V，et al. Long-term clinical outcome after intracoronary application of bone marrow-derived mononuclear cells for acute myocardial infarction: migratory capacity of administered cells determines event-free survival［J］. Eur Heart J，2014，35（19）:1275-83.

［22］ Traverse JH，Henry TD，Pepine CJ，et al. One-year follow-up of intracoronary stem cell delivery on left-ventricular function following ST-elevation myocardial infarction［J］. JAMA，2014，311（3）:301-2.

［23］ Jeevanantham V，Afzal MR，Zuba-Surma EK，et al. Clinical trials of cardiac repair with adult bone marrow-derived cells［J］. Methods Mol Biol，2013，1036:179-205.

［24］ Strauer BE，Steinhoff G. 10 years of intracoronary and intramyocardial bone marrow stem cell therapy of the heart: from the methodological origin to clinical practice［J］. J Am Coll Cardiol，2011，58（11）:1095-104.

［25］ Abbate A，Biondi-Zoccai GG，Appleton DL，et al. Survival and cardiac remodeling benefits in patients undergoing late percutaneous coronary intervention of the infarct-related artery: evidence from a meta-analysis of randomized controlled trials［J］. J Am Coll Cardiol，2008，51（9）:956-64.

［26］ Solomon SD，Skali H，Anavekar NS，et al. Changes in ventricular size and function in patients treated with valsartan， captopril， or both after myocardial infarction［J］. Circulation，2005，111（25）:3411-9.

［27］ Wong M，Staszewsky L，Latini R，et al. Severity of left ventricular remodeling defines outcomes and response to therapy in heart failure: Valsartan heart failure trial （Val-HeFT） echocardiographic data［J］. J Am Coll Cardiol，2004，43（11）:2022-7.

［28］ Reinecke H，Murry CE. Taking the death toll after cardiomyocyte grafting: a reminder of the importance of quantitative biology［J］. J Mol Cell Cardiol， 2002， 34（3）: 251-3.

［29］ Laflamme MA，Chen KY，Naumova AV，et al. Cardiomyocytes derived from human embryonic stem cells in pro-survival factors enhance function of infarcted rat hearts［J］. Nature Biotech，2007，25（9）:1015-24.

［30］ Oh H，Bradfute SB，Gallardo TD，et al. Cardiac progenitor cells from adult myocardium: homing， differentiation， and fusion after infarction ［J］. Proc Natl Acad Sci USA，2003，100（21）:12313-8.

［31］ Yamakawa H，leda M. Strategies for heart regeneration［J］. Int Heart J，2015，56（1）:1-5.

［32］ Catacchio I，Berardi S，Reale A，et al. Evidence for bone marrow adult stem cell plasticity:properties，molecular mechanisms，negative aspects，and clinical applications of hematopoietic and mesenchymal stem cells transdifferentiation［J］. Stem Cells Int，2013，2013:589139.

［33］ 童春，郭智. 骨髓间充质干细胞与肿瘤发病机制的相关性研究［J］.实用癌症杂志，2015，30（1）:153-5.

本文编辑：阮燕萍

Long-term effectiveness of intracoronary autologous marrow mononuclear cell transplantation in treatment of acute myocardial infarction: a Meta-analysis of 11 randomized controlled trials

ZHANG Cheng-bao*， YAN Bo， LI Lai-chuan. *Intensive care unit， ZiBo Hospital Of Chinese Traditional And Western Medicine，ZiBo，ShanDong.

YAN Bo， E-mail: yb148120@163.com

Objective To review the long-term effectiveness of intracoronary transplantation of autologous marrow mononuclear cell in treatment of acute myocardial infarction （AMI）. Methods The databases of MedLine （1950～2015.2）， EMbase （1980～2015.2） and Cochrane Library （2015.2） were retrieved with computer， and the data was screened and extracted by 2 independent researchers according to inclusion and exclusion criteria. The included data was reviewed by using Cochrane bias review tool， and given the Meta-analysis by using STATA12.0 software and RevMan5.3 software. Results There were totally 11 clinical controlled trials （1532 cases） included and followed up for 32 m averagely. The results of Meta-analysis showed that the transplantation of autologous marrow mononuclear cell increased left ventricular ejection fraction （LVEF） by 4.47% （95%CI: 3.17～5.77，P＜0.01）， and decreased significantly left ventricular end-diastolic volume and left ventricular end-systolic volume in treatment group compared with control group， but the implantation had no significant influence on all-cause mortality， relapsed myocardial infarction and admission rate due to heart failure. Conclusion The transplantation of autologous marrow mononuclear cell can improve the heart function after AMI but had no significant influence on adverse cardiovascular events. As the scale of clinical trials is smaller in this study and quality is lower， more clinical trials with better design and large scale are needed to confirming the conclusion.

Meta-analysis； Cell therapy； Acute myocardial infarction； Adverse cardiovascular events

闫波，E-mail:yb148120@163.com

R541.4

A

1674-4055（2016）01-0017-06

1255026 淄博，淄博市中西医结合医院重症医学科；2255300 淄博，中国人民解放军第一四八医院急诊科；3261000 潍坊，山东潍坊医学院附属医院急诊科

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.01.04