Nature：免疫疗法阻断瘢痕形成，改善心力衰竭小鼠的心脏功能

圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究表明，一种类似于美国食品和药物管理局（FDA）批准的治疗关节炎等炎症性疾病的免疫疗法，也可能是治疗心力衰竭的有效策略。

这项研究发表在10月23日的《自然》杂志上。

在心脏病发作、病毒感染或心脏受到其他损伤后，疤痕组织通常会在心肌中形成，在那里它会干扰心脏的正常收缩，并在心力衰竭中起主要作用，心力衰竭是心脏逐渐丧失向身体输送足够血液的能力。这种慢性疾病产生了一个不断恶化的反馈循环，只能通过现有的药物治疗来减缓，但它无法治愈。

作为这项新研究的一部分，研究人员对人体组织样本进行了研究，发现心脏中的一种成纤维细胞是导致心力衰竭中疤痕组织形成的罪魁祸首。为了看看它们是否能防止疤痕的形成，科学家们转向了具有相同类型成纤维细胞的心力衰竭小鼠模型。他们使用了一种叫做单克隆抗体的治疗性蛋白质来阻止这种有害的成纤维细胞的形成，并成功地减少了疤痕组织的形成，改善了小鼠的心脏功能。

“心脏瘢痕组织形成后，其恢复能力大大受损或不可能，”心脏病专家和资深作者Kory Lavine博士说，他是华盛顿大学医学院心血管部门的医学教授。“心力衰竭在美国和全球都是一个日益严重的问题，影响着数百万人。目前的治疗方法可以帮助缓解症状，减缓病情进展，但迫切需要更好的治疗方法来真正阻止疾病的发展，防止形成新的疤痕组织，从而导致心脏功能丧失。我们希望我们的研究将导致在心力衰竭患者中研究这种免疫治疗策略的临床试验。”

成纤维细胞在心脏中有许多作用，分析出这些细胞不同群体之间的差异一直是一个挑战。一些类型的成纤维细胞支持心脏的结构完整性，并维持心脏血管的良好血液流动，而其他类型的成纤维细胞负责驱动炎症和疤痕组织的发展。直到最近，随着最先进的单细胞测序技术的广泛应用，科学家们才能够确定哪一组细胞是哪一组。

Lavine说：“这些不同类型的成纤维细胞强调了新认识到的机会，即制定治疗策略，专门阻断促进瘢痕形成的成纤维细胞类型，并保护维持心脏结构的成纤维细胞，这样心脏就不会破裂。我们的研究表明，促进受伤心脏瘢痕形成的成纤维细胞与与癌症和其他炎症过程相关的成纤维细胞非常相似。这为免疫疗法打开了大门，免疫疗法可能会阻止炎症和由此产生的疤痕组织。”

该研究小组由拉文实验室的研究生Junedh Amrute共同领导，他们使用遗传方法证明了一种名为IL-1 β的信号分子在促使成纤维细胞在心力衰竭中产生疤痕组织的一系列事件中起着重要作用。考虑到这一点，他们测试了一种阻断IL-1 β的小鼠单克隆抗体，发现对小鼠心脏有益。这种小鼠单克隆抗体是由安进公司提供的，该公司的科学家也是这项研究的共同作者。单克隆抗体是在实验室中制造的调节免疫系统的蛋白质。超声心动图显示，治疗减少了疤痕组织的形成，提高了小鼠心脏的泵血能力。

至少有两种fda批准的单克隆抗体——canakinumab和rilonaccept——可以阻断IL-1信号传导。这些免疫疗法被批准用于治疗炎症性疾病，如幼年特发性关节炎和复发性心包炎，这是一种心脏周围囊的炎症。

其中一种抗体也在一项治疗动脉粥样硬化的临床试验中得到了评估。动脉粥样硬化是一种导致动脉硬化的斑块积聚。这项名为CANTOS （Canakinumab抗炎血栓结局研究）的试验显示，动脉粥样硬化患者受益。

Lavine说：“尽管这项试验不是为了在心力衰竭中测试这种治疗方法，但数据显示单克隆抗体可能对心力衰竭患者有益。”“对该试验数据的二次分析表明，与标准治疗相比，该治疗与心力衰竭入院率的大幅降低有关。我们的新研究可能有助于解释其中的原因。”

即便如此，CANTOS研究中使用的IL-1抗体也有一些副作用，比如增加感染的风险，根据研究人员的说法，这种副作用可能会被一种更有针对性的抗体所降低，这种抗体可以特异性地阻断心脏成纤维细胞中的IL-1信号。

“我们希望所有这些证据的结合，包括我们在IL-1 β途径上的工作，将导致设计一个临床试验，专门测试靶向免疫治疗在心力衰竭患者中的作用，”Lavine说。