我国自研iPSC心肌细胞疗法登顶《自然·医学》，重症心衰治疗获突破性进展

作者：杭吉干细胞科技 医学编辑团队

• 内容声明：本文基于Nature Medicine（2026年8月19日）发表的HEAL-CHF试验原始论文撰写，仅供科普参考，不构成任何临床诊疗建议

核心速读：心力衰竭是全球主要死亡原因之一，影响超过5600万人。2026年8月19日，南京鼓楼医院王东进教授团队在 《自然·医学》（Nature Medicine） 发表了HEAL-CHF试验结果——这是全球首个评估同种异体人诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPSC-CMs）治疗重症缺血性心力衰竭的随机对照试验。20例晚期心衰患者（LVEF≤45%）在接受冠状动脉旁路移植术（CABG）的同时，按1:1随机接受心肌内注射2×10⁸个hiPSC-CMs或常规CABG（无安慰剂注射）。

12个月随访显示：细胞治疗组无肿瘤形成或细胞相关死亡；所有细胞治疗患者均出现可控的早期室性心律失常，2例需电复律；6分钟步行距离改善显著优于对照组（Δ值168.8 vs 97.25米，P=0.014）；局部心肌灌注（SPECT）显著改善（SRS下降10.56vs1.50，P=0.010）；但左心室射血分数（LVEF） 两组改善幅度几乎相同（+4.67% vs +4.80%，P=0.940）。研究结论：hiPSC-CMs心肌内注射在CABG术中安全可行，运动能力和局部灌注改善明确，但同期CABG是主要混杂因素，疗效增益尚需更大样本、设置安慰剂注射对照的试验验证。

我国自研iPSC心肌细胞疗法登顶《自然·医学》，重症心衰治疗获突破性进展

一、心力衰竭的治疗困境与心肌再生策略

心力衰竭（Heart Failure, HF）仍然是全球主要的死亡和致残原因之一，影响着超过5600万人。长期以来，人们一直在寻找能够促进心肌再生的心力衰竭治疗方法。但是，目前策略虽然能够有效缓解症状和延缓疾病进展，却仍然无法解决该疾病的一个主要根本原因——大量心肌细胞的丢失。

近年来，人们越来越认识到，弥补这种丢失（即真正的心肌再生，也就是生成新的心肌细胞，而非激活心脏保护性修复机制，例如增加血管生成或减少炎症）的最佳方法是输送心脏定向细胞。

诱导多能干细胞（iPSC）技术的成熟，使得大规模制备功能性心肌细胞成为可能。2026年8月19日，南京鼓楼医院王东进教授团队在 《自然·医学》（Nature Medicine） 发表了HEAL-CHF试验的长期临床随访成果^[1]。该研究证实，我国自研的iPSC心肌细胞疗法在CABG术中应用安全可行，可有效改善重症心衰患者的运动能力和局部心肌灌注。

二、HEAL-CHF试验设计：严格的随机对照检验

2.1 研究背景

早在2020年，该团队便在首次人体试验中迈出探索性一步：两名中国受试者在接受冠状动脉旁路移植术（CABG）的同时，接受了异体人iPSC来源心肌细胞（hiPSC-CMs）的心肌内注射。彼时，尽管血运重建的混杂效应要求对心功能与生活质量的改善持审慎态度，但长达4年的随访未发现细胞相关安全性问题，为后续研究奠定了关键基石。

为了对这种治疗策略进行更严格的检验，团队设计了HEAL-CHF试验（ClinicalTrials.gov: NCT05145036），以评估经心外膜心肌内注射同种异体hiPSC-CMs对接受CABG的射血分数降低的心力衰竭（HFrEF）患者的安全性（主要终点）和疗效结果（次要终点）。

2.2 患者群体与随机分组

HEAL-CHF试验共纳入20例晚期缺血性心力衰竭患者（18名男性，2名女性，左室射血分数LVEF≤45%），所有患者均接受CABG，并按1:1随机分组（图1）：

分组	干预措施	例数
细胞治疗组	CABG + 心肌内注射2×10⁸个hiPSC-CMs	10例
对照组	CABG（未注射安慰剂）	10例

该试验于2021年10月至2023年5月从625例筛查中入组，两组基线特征均衡（表1）。

主要安全性结果

安全性总览：本研究在12个月随访期内未观察到细胞治疗相关的肿瘤发生（18F-FDG PET-CT评估）。所有接受hiPSC-CM注射的患者均出现加速性室性自主节律，呈术后早期（第5~7天）高峰的时序性特点，但仅2例出现临床显著的室速（>140bpm），经电复律后完全恢复且未再复发；术后28天仅2例存在轻度自主节律（心率64~85bpm）。抗心律失常药物（胺碘酮、伊伐布雷定）效果有限，伊伐布雷定因未能有效控制室速频率而停用。在1~6个月主要终点观察期内，两组均未再发生持续性室速，且细胞治疗组无死亡事件。

严重不良事件与免疫学结果：共记录7起严重不良事件（对照组1例术后8个月猝死，未尸检；细胞治疗组3例发生6起，均未致死）。细胞治疗组事件包括前述2例室速、1例术后早期室颤、1例心功能障碍，以及2例显著的肝肾功能损害（转氨酶>1000U/L、肌酐>200nmol/L），后者发生于术后第18、20天，考虑与免疫抑制剂副作用相关，经调整后缓解。

所有细胞治疗患者均产生供体特异性抗体，但无相关临床表现。总体而言，该疗法的主要安全性风险为可控的早期心律失常和免疫抑制相关不良反应，未发现肿瘤或细胞相关死亡。

次要疗效指标

如表1所示，两组患者的基线纽约心脏协会 (NYHA) 功能分级、明尼苏达州心力衰竭生活质量问卷 (MLHFQ) 评分和6分钟步行距离 (6MWD) 均无显著差异。

NYHA心功能分级

在心功能分级方面，随访至6个月时，两组各有7例患者达到NYHAⅡ级、2例为Ⅲ级。到了12个月，细胞治疗组10例全部存活，其中9例（90%）提升至Ⅱ级，仅1例停留在Ⅲ级；对照组则有1例于术后8个月死亡，故有效评估人数为9例，其中6例（66.7%）达到Ⅱ级，其余3例为Ⅲ级（图2A）。可见细胞治疗在长期心功能分级上显示出更优趋势，且全部存活这一事实本身也值得关注。

MLHFQ生活质量评分

生活质量评估采用MLHFQ量表，分数越低代表状态越好。6个月时两组均较基线有所改善，但组间差异并无统计学意义（对照组16.89±15.89，细胞组28.56±27.57，P=0.288）；12个月时评分进一步降低，但对照组绝对值（7.75±6.41）反而低于细胞组（19.22±25.08），尽管P=0.229，差异仍不显著。这说明两组患者生活质量都有获益，但细胞治疗并未显现出额外优势，甚至数值上略逊于对照，与运动能力和灌注指标的积极结果形成了反差。

6分钟步行距离（6MWD）——细胞治疗显著优势

运动耐量方面，6分钟步行距离是本研究中最有力的疗效证据之一。6个月时，细胞治疗组较基线的改善幅度显著大于对照组（Δ值分别为138.8±35.83米和80.56±55.53米，P=0.023），绝对距离虽接近显著性（459.4vs412.2米，P=0.070），但趋势明确。12个月时这一优势持续保持，Δ值分别为168.8±49.98米和97.25±51.48米（P=0.014），表明细胞移植能够持续提升患者的运动功能。

时间点	细胞治疗组Δ值	对照组Δ值	P值
6个月	+138.8 ± 35.83米	+80.56 ± 55.53米	P=0.023
12个月	+168.8 ± 49.98米	+97.25 ± 51.48米	P=0.014

左心室射血分数（LVEF）和MRI瘢痕大小

左心室射血分数方面，基线两组相似（约36%~38%），随访12个月时均有改善，但无论绝对值还是变化值，组间均无显著差异（图3a）。细胞组ΔLVEF为+4.67%，对照组为+4.80%，几乎完全重合（P=0.940），说明该疗法并未带来额外的射血分数增益。MRI评估的瘢痕大小虽显示细胞组缩小（-4.71%）、对照组增大（+13.02%），但两组标准差极大（分别±51.75%和±71.57%），个体差异非常明显，12个月时差异未达统计学意义（P=0.564），因此这一方向性结果尚不能得出确定结论（图3b）。

心肌灌注（99mTc SPECT）——从落后到追平，局部修复明确

心肌灌注的SPECT结果则呈现出“从落后到追平”的动态过程。基线时对照组的灌注情况原本显著优于细胞组（SRS值越低越好，对照组36.30，细胞组44.44，P=0.010），但12个月后两组绝对SRS值几乎拉平（分别为34.50和33.89），细胞组较基线的降幅（-10.56）远大于对照组（-1.50），差异显著（P=0.010）（图4a,b）。

移植区域（心尖段）的分析同样支持这一结论：细胞组SRS下降2.00，对照组反而升高0.38（P=0.044），证实细胞移植对局部心肌灌注具有明确的修复作用。

通过MRI对细胞靶向LAD区域的相对壁增厚进行定量分析。在12个月的随访中，细胞治疗组的相对壁增厚显著改善，对照组患者的基线变化为−33.1±117.2%，而细胞注射组患者的基线变化为96.9±129.0% ( P=0.047)（图4c–e）。

疗效结果总结与机制解读

疗效指标	细胞治疗组 vs 对照组	统计学意义	解读
6分钟步行距离	显著优于	P=0.014	最强疗效证据
局部心肌灌注（SPECT）	显著改善	P=0.010	局部修复明确
NYHA Ⅱ级比例	90% vs 66.7%	描述性	更优趋势
LVEF	+4.67% vs +4.80%	P=0.940	无额外增益
MLHFQ生活质量	无显著差异	P=0.229	无额外优势
MRI瘢痕大小	方向性差异	P=0.564	不确定

这项研究在安全性方面主要回应了哪些担忧？

研究主要回应了三个安全性担忧。

致瘤性方面，本试验1年随访及既往最长4年的报告均未发现肿瘤，另一项最长11年的同类试验也未报告细胞相关肿瘤，近期涵盖至少1200名患者的PSC试验综述同样证实了安全性，这得益于分化与分选技术的进步。但作者也谨慎指出，未发现畸胎瘤也可能是因为免疫抑制终止后移植物丢失所致。

心律失常方面，所有细胞治疗组患者均出现加速性室性自主节律，室速高峰在术后第7~28天，其中仅2例有临床意义。作者认为这些事件源于移植细胞中早期分化表型的结状细胞产生的异位冲动，而非折返，且随时间推移逐渐消退。

值得注意的是，常规抗心律失常药物（包括伊伐布雷定）未能有效预防，作者建议可通过优化分化程序提高心肌细胞成熟度，或采用心外膜贴片递送方式来规避电整合问题。同时作者指出，未来临床应用时多数患者应植入ICD或佩戴临时可穿戴设备，并接受持续心电监测至心律稳定。

免疫排斥方面，所有细胞治疗患者均产生供体特异性抗体，虽无临床症状或心肌功能障碍，但说明强效免疫抑制未能完全阻止同种异体免疫反应。作者认为免疫抑制最佳持续时间仍是关键问题，且终身免疫抑制对合并肝肾疾病的心衰患者副作用显著。

这项研究的疗效结果如何解读？其可能的机制是什么？

研究在功能状态、运动能力、心肌灌注及室壁增厚改善方面获得了初步的阳性信号，但解读需保持审慎。运动能力上，细胞治疗组6分钟步行距离的改善显著优于对照组，然而NYHA分级却未同步提升，作者推测这源于患者主观自评与客观检测指标之间的固有偏差。

心肌灌注方面，细胞治疗组整体SRS评分显著下降，提示灌注改善，而对照组则未见此变化甚至有所恶化。由于两组均接受了CABG，这一差异难以单纯归因于血运重建本身，更可能反映了细胞移植所诱导的血管新生效应。不过，灌注的改善并未转化为LVEF的显著提升，两组ΔLVEF几乎完全一致（约+4.7%）。作者认为，这或许是因为CABG本身就足以带来相当的射血分数增益，在样本量有限的情况下，很难再检测到细胞疗法叠加的额外获益。

关于作用机制，研究者提出一个核心悖论：若疗效依赖于移植物长期存活以直接贡献收缩功能，则需持续免疫抑制；但实际方案多为短期给药，停用后常发生排斥。因此，疗效更可能源于细胞分泌生物活性分子的旁分泌作用（如抗纤维化、促血管生成）。即便主要机制为旁分泌，选用心脏谱系定向细胞依然具有战略意义，因其携带的谱系特异性物质最适于激活心脏自身的修复通路。

该研究存在哪些局限性？未来试验应如何改进？

研究明确承认四项主要局限：一是同期CABG是潜在混杂因素，可能掩盖细胞的独立效应；二是细胞治疗后SRS和室壁增厚的显著改善可能受基线值偏倚影响——治疗组起始灌注状况更差，改善空间更大；三是每组仅10例，样本量有限，且对照组未接受安慰剂注射，无法完全控制安慰剂效应；四是移植剂量虽为既往研究的两倍，但更高剂量或许能产生更大疗效，同时可能被心律失常负担抵消。

作者指出，未来试验设计需在以下方面完善：

（1）细胞剂量和免疫抑制方案的选择，因动物模型无法完全可靠地转化至临床；

（2）探索创伤更小的导管递送途径以支持重复给药；

（3）优化患者选择，借助人工智能等手段根据基线炎症状态、基因型谱等特征更精准地识别预期有效患者。

结论

HEAL-CHF研究是全球首个评估hiPSC-CMs治疗重症心衰的随机对照试验，提供了宝贵的真实世界数据：

• 安全性：1年随访无肿瘤形成，心律失常可控，免疫抑制相关副作用可管理
• 疗效：运动能力（6MWD）和局部心肌灌注（SPECT）改善显著；但LVEF无额外增益，生活质量无额外优势
• 核心挑战：同期CABG是主要混杂因素，疗效增益尚需更大样本、设置安慰剂注射对照的试验验证

作者指出：“未来疗效试验的风险分析必须权衡心律失常的风险与细胞疗法可能带来的功能改善。”

常见问题解答（FAQ）

[1]:Zhang, H., Menasche, P., Fan, J. et al. Intramyocardial injection of allogeneic human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes in advanced ischemic heart failure: an early-stage randomized trial. Nat Med (2026). https://doi.org/10.1038/s41591-026-04605-1

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