治療肺動脈高壓方法的研究進展

李宏亮 謝良地

（福建醫科大學附屬第一醫院，福建 福州 350004）

肺動脈高壓（pulmonary artery hypertension，PAH）是難治性疾病，主要表現為肺動脈壓力的上升和肺血管阻力的增加，逐漸出現右心衰竭，甚至死亡。盡管在過去的十年里對PAH的治療有了明顯的進步，但是預后仍然很差。靜脈給予藥物 （如前列腺素I2，內皮素受體拮抗劑）或者吸入一氧化氮（NO）顯示可以暫時降低 PAH，但這些效果不能持久。近年來，再生手段和基因治療用于PAH的治療已有報道[1]。再生健康的脂肪間充質干細胞[2]、內皮細胞，如內皮祖細胞、內皮樣祖細胞、骨髓細胞和骨髓間充質干細胞可用于此治療，轉染腎上腺髓質素（Adrenomedulin，AM）或一氧化氮合酶增加內皮細胞分泌[1,3]正逐步應用。兩種方法已經獲得比傳統的治療更好的結果。本文主要從藥物治療、基因治療和細胞治療三個方面對治療實驗室肺動脈高壓的方法進行綜述。

1 PAH的動物模型

誘導試驗室PA H動物模型有很多種包括：①野百合堿（monocrotaline MCT）誘導PAH模型；②MCT加上腹主動脈腔靜脈分流；③慢性缺氧誘導PAH模型；④慢性動脈導管結扎術法；⑤增加循環流量負荷法；⑥慢性栓塞法；⑦遺傳學方面，改良動物，比如構建血管活性腸肽（VIP）基因缺失的小鼠模型。在過去的10多年里，MCT誘導PAH被證明為試驗室模型的最穩定和最為成功的方法[4]。

2 PAH治療方法的選擇

2.1 藥物治療 幾種藥物單獨或聯合使用治療PAH。

①絲氨酸彈性蛋白抑制劑：Cowan等[5]發現，相對于沒有經過任何處理的大鼠來說，注射MCT3周后給予絲氨酸彈性蛋白抑制劑M249314或者ZD0892治療后，其1周生存率為92%，而沒有任何處理組大鼠的生存率僅為39%。②前列環素類似物：研究表明，皮下注射一種新的前列環素拮抗劑（ONO-1301）可明顯的緩解MCT誘導大鼠的PAH癥狀，并且生存率也有所提高。ONO-1301發揮有效作用是通過長期持續刺激cAMP和抑制血栓素合酶的結果[6]。盡管前列環素被認為是治療PAH有效藥物，但必須要持續不斷給藥，因為其在血漿內的半衰期非常短，為了克服這個問題，Obata等[7]對ONO-1301進行改進成為ONO-1301MS。單獨給予ONO-1301MS，其藥效可以持續3周，并可以改善PAH的癥狀。③內皮素受體拮抗藥：內皮素-1（ET-1）是有效的作用于血管活性和促有絲分裂的肽段，已經被證明，在幾種實驗室PAH模型的病理機制發揮作用。非特異性受體拮抗劑波生坦可以延遲MCT誘導的PAH的發生[8]。Nishida等[9]在一項研究發現ETA在MCT誘導的PAH的發病機制中起著主導作用。④磷酸二酯酶抑制劑：對于磷酸二酯酶抑制劑（西地那非）的研究已經非常的廣泛。大量研究表明，西地那非在PAH的治療中發揮重要作用?？诜鞯啬欠强梢灶A防（在一項研究中，MCT造模后一天開始給予西地那非干預）和逆轉（研究中，MCT造模后給予西地那非3周）MCT誘導大鼠PAH的發展，同時ETA受體密度在直徑＜100μm肺小動脈平滑肌細胞內減少[10]。Vroom等[11]在研究磷酸二酯酶抑制劑10A（PED10A）在MCT誘導的PAH大鼠體內上調有助于肺動脈血管重構的影響時發現，在MCT誘導大鼠PAH的第3周開始連續給予PED10A靜脈注射至第5周結束，PED10A在PAH組大鼠平滑肌細胞內的水平明顯高于對照組，并且可以使PAH組大鼠肺血管重構以40%～50%比例下降。⑤阿托伐他汀：林培森等[12]在研究他汀類對MCT誘導PAH大鼠血管重構的影響時發現，阿托伐他汀組大鼠的肺動脈壓力、右室肥厚指數和管壁/管腔厚度與面積比均較MCT組大鼠有所降低，說明阿托伐他汀可以逆轉MCT誘導PAH大鼠的肺血管重構。⑥聯合治療：a.內皮素A受體拮抗藥和前列環素：MCT誘導大鼠PAH后，服用ETA受體拮抗藥TA-0201和/或前列環素類似物進行19d的治療。結果發現在經過TA-0201和貝前列環素治療后右室壓明顯降低，而在兩者聯合治療組發現壓力降低的更加明顯[13]。b.內皮素A受體拮抗藥和磷酸二酯酶抑制劑：5組大鼠，1組沒有經過MCT處理，另外4組經過MCT皮下處理后，分別給予不治療、在鼠料給予300mg/（kg?d）波生坦、在飲用水中100 mg/kg/day西地那非和同時給予四種處理方法。結果發現5組大鼠的死亡率分別是0%，53%，11%，11%，和0%[14]。

目前對PAH患者主張聯合用藥。因此，對較輕的PAH患者可單獨使用西地那非。對中、重度PAH患者，可聯合應用西地那非和內皮素受體拮抗藥或西地那非和前列環素類似物。

2.2 基因治療

①細胞外過氧化物歧化酶基因：有足夠證據表明，氧化應激在PAH的發展和發病機制中起著重要作用。Kamezaki等[15]的研究將實驗大鼠分為3組，第一組單純注射MCT組，第二組腺病毒編碼β-半乳糖苷酶（Ad β ga），第三組腺病毒編碼人細胞外超氧化物歧化酶（AdEC-SOD）。氣管內基因轉染后，在肺組織、支氣管肺泡灌洗液和血漿中，均可發現AdEC-SOD的成功表達。MCT注射28d后，可以發現右室壓和左室/右室+室間隔重量比均比單純的MCT組和Ad β ga組有所下降，此外，在AdEC-SOD組血管重構和肺動脈血管平滑肌細胞增殖均明顯受到抑制。②質粒編碼負性抑制劑MCP-1基因：單核/巨噬細胞趨化蛋白1（MCP- 1）是一種強效的趨化因子和單核細胞的活化劑。MCT誘導PAH大鼠肌內注射被刪除7末端質粒編碼的負性抑制劑MCP- 1，結果發現注射的MCP- 1不僅能抑制PAH的進展還可以改善PAH大鼠右室肥厚、肺動脈內膜增厚的厚度[16]。③前列環素合酶基因：前列環素是一種強有效的血管擴張劑，它可以抑制血小板的粘附聚集和細胞的增長。人類前列環素合酶（PGIS）基因可以增加MCT誘導的PAH大鼠肺內前列環素的合成，改善PAH癥狀和增加生存率[17]。另外，肌注腺病毒轉染的PGIS也可以預防MCT誘導大鼠PAH的惡化[18]。④血管生成素-1基因：細胞轉染血管生成素-1基因后，發現內皮細胞特異性酪氨酸激酶受體Tie- 2的配體，已被證明可以通過抑制細胞凋亡和保護肺微血管機制來改善實驗室PAH生存率和肺血流動力學[19]。⑤白細胞介素-10基因：白細胞介素-10是一種多效的抗炎因子，同時具有血管保護的屬性。MCT注射后大鼠肌注表達白細胞介素-10腺病毒血清1型載體。它表明，白細胞介素-10基因表達可以阻止MCT誘導的大鼠PAH的發生[20]。

2.3 細胞治療

①脂肪間充質干細胞：Liu等[21]利用動靜脈分流的方法建立了PAH的大鼠模型，脂肪間充質干細胞（Adipose-derived stromal cell ADSC）的分離、培養、標記均在體外完成。分流術造模12周后，給予大鼠注射5×107 ADSCs。細胞移植2周后，利用有創性測量和超聲心動圖檢查證實發現，因造模引起血流動力學異常和右心室肥大發生逆轉。接受細胞移植的PAH大鼠肺小動脈重塑下降;免疫組織化學分析表明，肝細胞生長因子（HGF）表達增強和肺小動脈數量增加。Western blot和實時PCR表明，HGF和內皮型一氧化氮合酶的蛋白和mRNA水平均增加。另外，謝鎮國等人利用脂肪間充質干細胞治療MCT誘導的PAH大鼠。MCT一次腹腔注射40mg/kg 2周后給予脂肪間充質干細胞治療。在造模2周治療4周時測量大鼠肺動脈壓力，發現較未治療組壓力有所降低且病理發現肺血管重塑降低。②內皮祖細胞：培養在內皮生長培養基中的大鼠骨髓源性內皮祖細胞（EPCs）7～10d后，靜脈注射在同源的MCT處理3d的大鼠，能很好的植入肺遠端小動脈，整合到血管內皮，從而保全肺小動脈－毛細血管的連續性和微血管結構，幾乎能完全阻止右室收縮壓的升高，阻止右室肥厚的發生；在MCT處理3周后注射EPCs，能阻止PAH的進展，能適當改善毛細血管灌注；而在PAH形成后注射EPCs，能顯著改善其生存狀況，這表明EPCs參與肺高壓的血管再生，早期移植EPCs能阻止PAH進展，但不能逆轉已形成的病變，如已肌化的肺小動脈[22]。此外，M.Takahashi等人[23]利用經支氣管鏡將狗的自體 EPCs移植至肺實質，結果發現能顯著改善肺平均動脈壓、肺血管阻力和心輸出量；組織形態學顯示肺小動脈的中膜增厚和肺組織的新血管化都有改善。③骨髓間充質干細胞：最近有證據表明，骨髓間充質干細胞（Bone Marrow-Derived Cells BMCs）可以分化成血管細胞，并參與動脈損傷等病變的修復。然而，BMCs是否參與PAH時的血管重構仍不是很確定。將SD大鼠的骨髓與轉染綠色熒光蛋白的大鼠基因進行改組。改組后骨髓嵌合體大鼠進行單側肺切除和腹腔注射MCT 60mg/kg。4周后發現處理組大鼠的右室壓是對照組的2倍以上。肺動脈內膜顯著增厚，GFP陽性的巨噬細胞已滲透進入血管周圍，肺小動脈內皮細胞中包含只有少數陽性GFP細胞，幾乎沒有任何陽性GFP細胞可在增厚的肺動脈中膜內檢測到。說明較普通的BMCs對MCT誘導的PAH大鼠血管重構沒有作用[24]。

3 將來所面臨的挑戰及展望

目前來說，PAH細胞療法、基因療法和細胞療法的動物實驗取得了良好的效果，尤其是對MCT誘導的PAH大鼠。那些正在進行對癥治療的患者，仍然需要尋找新的治療方法，細胞療法是一種新的治療選擇，雖然干細胞治療還有許多問題如干細胞移植時選擇的最佳劑量、途徑和時間，是否能在體內長期存活和分化等，這些都等著回答。但是自體的間充質干細胞治療被認為是非常有前景的治療PAH的方法。

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