多能干細胞為基礎的心臟再生細胞治療
——困境及展望△

何偉彬，林澤獲，何鵬程

［1.廣東省心血管病研究所，廣州 510010；2.廣東省人民醫院（廣東省醫學科學院），廣州 510010；3.汕頭大學醫學院，廣東汕頭 515000］

心血管疾病是我國乃至世界的頭號殺手，在一次心肌梗死（myocardial infarction，MI）事件中，患者可一次喪失10 億的心肌細胞［1］，盡管心肌細胞具有一定分裂增殖能力，然而成年時心肌細胞更新率只有大約1%，并且隨著年齡的增長進一步降低，這對于大面積缺血壞死的心肌細胞來說如杯水車薪，取而代之的是纖維瘢痕組織，這將導致心臟功能減弱，心肌順應性降低，最終誘發心力衰竭（heart failure，HF）。對于HF，藥物治療往往不盡如人意，尤其對于終末期的HF，心臟移植治療是目前唯一的選擇。然而目前器官供體不足限制了此項治療方式，因此HF 的治療亟待更多有效療法。

近年來，細胞治療成為MI 后HF 一項有前景的新興治療策略。既往用于細胞治療的細胞有骨骼肌母細胞、心血管祖細胞、成體干細胞，應用這些細胞作為治療的臨床試驗也廣泛開展，然而其效果不盡如人意。近年來以多能干細胞（pluripotent stem cells，PSCs）為基礎的細胞治療在心肌修復再生的動物實驗中取得良好效果，這也使其成為心臟再生領域的焦點之一。

PSCs 包括胚胎干細胞（embryonic stem cells，ESCs）和誘導多能干細胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs），其多能性讓心肌瘢痕的重新肌肉化成為可能，這也是干細胞治療的初衷。20 余年的研究表明，盡管以其為基礎的細胞治療短期內改善了心功能，但是目前尚缺乏其長期獲益的證據，其他的阻礙如致心律失常、免疫原性、安全性等也限制了其臨床轉化。值得注意的是，除了直接補充心肌細胞，近年來的研究發現旁分泌作用也是以PSCs為基礎的心臟再生細胞治療的重要機制。本綜述將主要分析PSCs 為基礎的心臟再生細胞治療的困境以及近年來PSCs 旁分泌作用的證據及應用可行性，以期為MI 后心衰治療提供新的視角。

1 多能干細胞為基礎的心臟再生細胞治療的發展概要及現狀

PSCs 包括ESCs 和iPSCs，ESCs 首先從小鼠胚胎中成功分離，之后人源性ESCs 的分離及其進一步分化為心肌細胞相繼實現；而iPSC 則在2006 年由Takahashi 等利用病毒載體將4 個轉錄因子Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc 導入小鼠胚胎或成體成纖維細胞成功獲得，次年人類體細胞來源的iPSCs 也相繼產生。ESCs 和iPSCs 十分相似，都具有自主更新能力和多能性，且基因表達譜分析也具有高度相似性，但iPSCs 也存在一些特異的基因表達，后續的研究推測這些基因表達的差異可能來自于供體細胞的來源不同以及誘導方法的差異，而這些差異通常被認為與細胞的多能性無關［2］，故兩者均可以用于心肌修復再生的細胞治療。

1.1 動物實驗

心臟細胞治療的初衷是補充心臟損失的心肌細胞，取代原有的瘢痕組織。1999 年Reinecke 等［3］利用大鼠胚胎或新生大鼠心肌細胞進行了移植實驗，發現外源心肌細胞與宿主心肌細胞可建立縫隙連接，體外的共培養試驗也證明兩者可電機械耦合，這為后續的細胞治療奠定了基礎。之后Laake 等［4］證實了ESCs 來源的心肌細胞（embryonic stem cell derived cardiomyocytes，ESC-CMs）在移植入心臟后，可以短期改善MI 后的心功能，后續的移植實驗也相繼在大鼠、豚鼠、豬和非人類的靈長動物中成功實現。與此同時，ESCs 分化產生的心血管前體細胞（embryonic stem cell derived cardiovascular progenitor cells，ESC-CVPCs）是細胞治療的另一種細胞，并且在動物實驗中亦獲得了不錯的成效。而在iPSCs 方面，由于其不僅可以避免ESCs 倫理、法律法規的一些爭議，還有望通過自體細胞移植避免免疫排斥的問題，因而日漸受到重視，以iPSC 為基礎的細胞治療實驗也漸獲突破［5］。

1.2 臨床試驗

隨著細胞移植技術日趨成熟，以PSCs 為基礎的細胞治療也逐步轉化到臨床。在首個臨床試驗ESCORT研究中［6］，6 名受試者在接受冠狀動脈旁路移植術的同時，在心外膜上移植含約8 000 000 人源性的ESC-CMs 的細胞補片，隨訪18 個月，主要終點是1 年內的安全性終點，重點關注有無：（1）心臟及心外的腫瘤；（2）心律失常事件；（3）同種異體移植免疫排斥反應。結果顯示，除1例術后早期死于與移植無關的并發癥外，所有受試者在隨訪期間癥狀均有改善，未檢測到有腫瘤和心律失常。3 例患者出現了無臨床表現的同種異體免疫排斥反應。第一例誘導多能干細胞分化的心肌細胞（induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes，iPSC-CMs）治療HF的人體試驗在日本［7］（UMIN000032989）。而在Clinical Trial 上注冊的iPSC-CMs 的細胞治療的臨床試驗，目前只有2 例，分別是德國的BioVAT-HF 試驗（NCT04396899）和中國的HEAL-CHF試驗（NCT03763136）。前者將招募53 例終末期的HF 受試者以評估iPSCs 衍生的工程化心肌補片的安全性及有效性，而后者將招募5 例MI后HF 受試者以評估心臟注射iPSC-CMs 的安全性。

圖1 以PSCs 為基礎的心肌再生細胞治療發展時間軸

2 以多能干細胞為基礎的細胞治療的困境

盡管前期實驗獲得了可喜的結果，但細胞治療要實現臨床轉化還存在一些尚待解決的關鍵問題。

2.1 長期效益尚不明確

在一項代表性的非人類靈長類動物的實驗中，Zhu等［8］使用人類PSC 來源的心血管前體細胞（human pluripo?tent stem cell-derived cardiovascular progenitor cells，hPSCCVPCs）作為移植細胞，于食蟹猴MI 后4 日后心肌內注射入約10 000 000 hPSC-CVPCs，同時使用抗免疫排斥藥物以期減輕免疫排斥反應，然而即便使用了三種免疫抑制劑（環孢素、甲強龍、巴利昔單抗），移植的細胞在28 d 后仍大幅減少并在140 d 完全消失。因此在該實驗中，hP?SC-CVPCs 并沒有實現心肌的再生。另一項hESC-CVPCs的移植實驗也得到了類似的結果［9］，值得注意的是這項實驗使用的是免疫缺陷的裸鼠，最大限度排除了免疫排斥的影響。第一例臨床試驗ESCORT［10］使用的也是hESCCVPCs，6 例受試者在實施冠狀動脈旁路移植術的同時完成細胞補片的移植，隨訪18 個月后所有存活患者的癥狀均獲得改善，然而，這項實驗的原始設計是為了檢測細胞治療干預的安全性，故不能得出受試者從hESC-CVPCs移植中獲益的結論。此外，該試驗沒有設置對照，很難判斷患者的癥狀改善是僅歸因于再灌注治療還是兩者的疊加作用。

細胞治療的另一種細胞是PSC-CMs，既往一系列的實驗證明PSC-CMs 確實可部分移植至心臟組織中，在短期內（4 周）改善心功能，然而這種作用不能持續至12 周。其中一項實驗［4］顯示，即使3 個月后還存在部分移植組織，心功能的改善卻沒有維持，這表明移植物的存在與心功能的改善并不存在直接因果關系，在另一項實驗中甚至得出移植物的量與心功能的改善呈負相關關系的結論［11］。這些結果也提示我們需要謹慎地看待細胞治療的遠期獲益，而相關研究也應該對心功能進行遠期隨訪，方能準確評估細胞治療是否可帶來的長期獲益，但遺憾的是，近期開展的許多實驗隨訪時間均不超過3 個月［12］。

綜上，目前仍缺乏以PSCs 為基礎的細胞治療的長期效益證據，臨床轉化的時機尚未完全成熟。

2.2 劑量問題

以PSCs 為基礎的細胞治療臨床轉化的前提是要確定最佳劑量，這與MI 面積大小、細胞本身的增殖效率以及其移植后的存活率等因素有關。臨床前試驗使用的細胞劑量參差不齊，其中最有參考意義的大概是靈長類動物實驗。在一項實驗中，Chong 等［13］使用了10 億hESC-CMs，分15 次，每次150 μL 注射至獼猴梗死心肌及其周圍區域，而在該團隊的最近的一項研究中，則使用了75 億hESC-CMs細胞實施細胞移植。該實驗的獼猴平均體質量為8.6 kg，約為人類平均體質量的九分之一，若按此比例換算，人類的細胞移植需求量估計要達到600 多億，而人類心臟肌肉細胞只有約20 億至30 億，因此根據體質量進行換算明顯不合理。目前在研究中的（HEAL-CHF 試驗NCT03763136）使用的細胞劑量則為10 億，而該研究如何決定移植細胞的劑量也不得而知。值得注意的是，在前期的一項動物實驗中［14］，起始劑量的hESC-CMs 治療在4 周內可觀察到陽性的治療效果，而3 個月后治療效果消失，而當使用起始劑量3 倍的劑量時，盡管移植的組織明顯增加，然而并沒有在3 個月后表現出獲益。這也與近期一項實驗［15］結果一致，盡管移植物增加，然而心功能并無改善。這提示單純通過增加移植細胞數量改善治療效果似乎并不可行，最佳的細胞移植劑量仍有待探索。

2.3 細胞移植遞送效率低下

細胞治療的長期效益及劑量問題跟細胞移植率息息相關，而細胞遞送方式是影響移植細胞存活率的關鍵因素。其主要包括心肌內注射、冠狀動脈或逆行冠狀靜脈內遞送、靜脈內注射、工程化心肌細胞補片等方式，這些方式都可以通過不同的優化以提高移植細胞成功率。其中心肌內注射被報道相較與于經冠狀動脈或逆行冠狀靜脈遞送具有更高的細胞移植率，然而，心肌內注射的細胞也會在注射后幾次心臟搏動后被靜脈系統從心臟中沖出［16］。而事實上，在另一項研究中，研究者通過18F-FDG 示蹤技術比較了冠狀動脈和心肌內遞送途徑，結果發現兩者在短期內心臟細胞留存率上并無差異［17］。改良導管的設計或可成為提高以上遞送途徑細胞移植率的方法。鑒于以上方式的侵入性比較大，這使得靜脈內注射成為一種更好的替代方式，除低侵入性外，靜脈內途徑具有更高的可操作性及重復性，這從一定程度上可以解決細胞移植停留率低的問題。然而，其主要局限性在于其靶向性低，大多數細胞在到達心臟之前會滯留在其他器官中，因此如何提高其靶向性成了靜脈注射途徑亟待解決的問題?？赡艿慕鉀Q辦法是通過編輯改造移植細胞的膜結構使其能靶向受損的心肌組織。Tang 等［18］通過在遞送心臟干細胞的膜表面耦聯血小板納米囊泡在大鼠和豬的MI 模型中增加了其靶向性及留存率。除以上方式外，近年來，通過將移植細胞結合生物材料也是提高其移植率的一種方式。這些材料主要包括一些天然材料如水凝膠、海藻酸鹽、細胞外基質成分以及一些人工合成材料，除了其本身固有的功能外，其可通過為移植細胞提供骨架支撐、營養成分以及其隔離保護功能等改善移植效果。具體的分類及作用機制不在本綜述的討論范圍。值得注意的是，這種方式通常以工程化心肌細胞補片的形式移植至心外膜上，這也意味著更大的侵入性。

總而言之，盡管各種遞送方式有了極大改善，然而，每種遞送方式仍然存在有待解決的問題，通過改善遞送方式來提高細胞移植成功率仍然是以PSCs 為基礎的心臟再生細胞治療一個必須跨越的障礙。

2.4 安全性問題

以PSCs 為基礎的細胞治療的另一困境為安全性問題，主要包括致心律失常性、致瘤性。移植相關心律失常［19］是限制PSC 細胞治療的又一巨大障礙，既往的幾項研究均揭示了在豬和靈長類動物移植PSC-CMs 可以誘發致命性的心律失常（室性心動過速），這種心律失常的發生頻率通常在移植后的一至兩周達到高峰，之后逐漸減輕。Liu 等［20］和Romagnuolo 等［19］兩個團隊探究了這種心律失常的發生機制，證實了正是移植物誘發了室性心動過速的發生，進一步的電生理機制研究揭示了其主要是通過局灶性的機制而不是通過大折返機制，可能的解釋是移植細胞的異質性及不成熟性。一方面，目前移植的細胞純度還不能達到100%，假如混入了一些起搏細胞，就可能作為局灶性室性心動過速的病理基礎，誘發心律失常。另一方面，盡管既往的研究揭示了宿主心肌細胞可與其接觸的移植心肌細胞建立電耦聯，但移植細胞周圍的瘢痕組織阻礙了其與宿主心肌細胞之間的電耦聯，此外，移植的細胞存在不成熟的心肌細胞，而其在形態學、代謝特征、收縮力、電生理特性及鈣離子處理能力等方面與成熟心肌細胞的明顯不同［21］，在形態學方面，非成熟的心肌細胞較成熟心肌細胞明顯較小，且缺乏完整的肌原纖維及T 型小管；在能量代謝方面，非成熟心肌的線粒體數目、結構及分布與成熟心肌細胞明顯不同，其脂肪酸β 氧化水平也低于成熟心??；在收縮力方面，非成熟心肌細胞較成熟心肌細胞有著不同的肌節長度及排布，以及肌球蛋白重鏈不同亞型的比例，在電生理特性方面，非成熟的細胞具有較高的自律性及靜息電位以及較低的動作電位時程及幅度。在鈣離子處理能力方面，非成熟心肌細胞因不完備的肌漿網以及T 型小管，具有較低的鈣儲備及興奮收縮耦聯能力。非成熟心肌細胞的這些獨特生理特征是其在移植入心臟時作為潛在的異位起搏點觸發心律失常的基礎。因此完善誘導PSC-CMs 成熟的技術或有助于解決其致心律失常的副作用。

近年來，誘導PSC-CMs 成熟的技術飛速發展，其中最直接的方法便是延長培養時間，成熟的過程主要發生在誘導分化后的1～4 周，然而，有研究表明長期的培養并不足以誘導T 型小管的形成；電和機械的刺激也被報道可在體外誘導非成熟的PSC-CMs 成熟；此外，PSC-CMs 與其他細胞如心臟成纖維細胞、內皮細胞和平滑肌細胞等的共培養也可促進其成熟的進程；激素處理如甲狀腺激素和糖皮質激素也被報道可促進hiPSC-CMs 的T 型小管的形成。更快捷高效的誘導PSC-CMs 成熟的方法仍然在摸索中，而目前為止，移植相關的心律失常問題并未得到有效的解決。

PSCs 的致瘤性與其無限的自我增殖特性及多能性相關，主要表現為良性畸胎瘤及惡性腫瘤。未分化ESCs 在正常的心肌和MI 的區域均可形成畸胎瘤。在一項靈長類動物的ESC-CVPCs 細胞治療實驗中，以階段特異性胚胎抗原（SSEA-1）為標記物純化的ESC-CVPCs 移植沒有發展為畸胎瘤，而未經純化的對照組則可能在移植區發展為畸胎瘤［22］。通過識別不同譜系來源細胞的特異性標志，是提高純化程度的主要方向之一。近期Zhang 等［23］發明的雙報告系統，可根據TBX5 和NKX2-5 的表達情況分離出心臟第一發生區、第二發生區、心外膜以及內皮譜系的細胞，這種純化系統或許有助于純化出心腔特異性的心肌細胞亞群，為解決iPSC 的致瘤性問題提供幫助。而惡性腫瘤方面，iPSCs 的形成過程中，諸如基因的低度甲基化、原癌基因的激活和抑制基因失活等因素均可導致基因組的不穩定性，進而誘發惡性腫瘤的產生［24］。盡管PSCs 為基礎的心臟再生的細胞治療研究中尚未見有惡性腫瘤形成的報道，但是這可能是由于實驗本身的樣本量小和隨訪期短而未發現，仍不能排除其發生的可能性。

2.5 移植排斥反應

移植排斥反應是限制心臟再生治療的一大障礙，移植的細胞因含有不同的主要組織相容復合物（major histo?compatibility complex，MHC）會被宿主免疫系統識別為“非己”成分，激活急性期的固有免疫反應和慢性期的適應性免疫反應而被宿主排斥。iPSCs 的出現提供了一種美好的設想：使用患者自身的體細胞分化產生iPSCs，進而誘導產生與自身MHC 相容的移植心肌細胞。然而，要從患者自身特異性的體細胞加工成治療劑量的iPSC-CMs 至少需要6 個月［25］，這個時間點纖維化瘢痕和心室重構已然形成，如何使移植的iPSCs 與宿主心肌細胞不被瘢痕隔離，成了另一個難題。而實際上，在一項動物實驗研究的薈萃分析中，同種異體和自體對缺血性心臟病的細胞治療在改善左心室射血分數上差異無統計學意義［26］。目前主要提倡使用同種異體的iPSCs。然而在一項靈長動物的實驗研究中，使用同種異體的MHC 匹配的iPSC-CMs 仍產生了強烈的宿主抗移植物反應，必須加用免疫抑制劑才能使移植的細胞成功存活［27］，故MHC 匹配的移植反應似乎不能解決移植物的免疫原性問題，這在近期的一個以iPSC 為基礎的神經退行性病變的細胞治療的靈長類動物實驗中得到印證。既往研究針對免疫排斥做了各種嘗試：建立了模擬人體免疫系統的動物模型，通過基因編輯人類白細胞抗原（HLA）Ⅰ和Ⅱ類分子、干預免疫細胞激活的共刺激分子或激活免疫細胞的抑制通路等減少宿主的免疫排斥反應，值得注意的是，除了直接調控免疫反應，近期Yoshida 等［28］利用間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）的免疫調節功能，將MSCs 與iPSC-CMs 共同移植入小鼠心臟，明顯減少了免疫排斥反應和提高了移植細胞的存活率。然而，這些方法均尚未投入臨床使用。目前臨床主流的方法還是使用免疫抑制劑，而免疫抑制劑的使用時長與細胞治療的目標密切相關。如果細胞治療的目的是使心肌瘢痕重新肌肉化，那么宿主將要接受長期的免疫移植劑治療，這將增加其感染和患癌的風險。在PSCs 為基礎的細胞治療實現臨床轉化之前，有必要在移植細胞的獲益與長期使用免疫抑制劑的毒副作用之間權衡其中的利弊。

3 以多能干細胞為基礎的細胞治療旁分泌作用

經歷了多年的發展，以PSCs 為基礎的心臟再生細胞治療陷入許多困境，其長期效益證據似乎不甚充裕，最佳治療劑量有待探索，其安全性和免疫原性更是限制其臨床轉化的巨大阻力。而在其相關研究的基礎上，旁分泌學說近年來日益受到重視，這一學說認為移植的細胞是通過分泌體激活內源性的修復通路從而改善心功能。

3.1 旁分泌作用機制證據

既往的實驗支持旁分泌機制的證據如下：（1）移植細胞的存在與功能的改善似乎因果關系不足，即移植細胞無長期存活，而心功能改善卻可持續一段時間。在一項實驗中［29］，滅活的與有活性的PSC-CMs 之間在改善心功能上無明顯的差異。（2）一些細胞中的分泌體可以重現細胞本身的移植作用，KERVADEC 等［30］發現，ESC-CVPCs 與其分泌的細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）具有相似的改善心功能的作用，且兩者均可激活相似的內源性的修復基因的表達。在另一項研究中，研究者向兩組缺血再灌注48 h 小鼠心肌分別注射iPSC 與iPSC 分泌的EVs，兩者均表現為心功能改善，且囊泡組表現為更明顯的心功能改善［31］。（3）近年許多研究進一步揭示了細胞分泌的EVs 對心肌保護作用的具體機制。El 等［32］發現ESCCVPCs 分泌的EVs 富集了16 個進化保守的與組織修復相關的微小RNA（miRNAs）；后續的研究發現，缺氧條件下移植細胞會分泌富含抑制凋亡、促進新生血管形成等的調控分子，發揮心臟保護作用。Jung 等［33］發現iPSC-CMs 在缺氧條件下可分泌miR-106-363 族，通過JAG1-NOTCH3-HES1 通路發揮抗凋亡及抗纖維化的作用。Wu 等［34］則發現ESC-CVPCs 在缺氧的條件下可分泌富含lncRNA MALAT1的EVs，以miR-497 為靶點抑制大鼠心肌細胞凋亡和促進新生血管形成。另一項研究發現，iPSC-CM 的外泌體可以通過調控缺血心肌細胞自噬抑制心肌凋亡和纖維化。值得注意的是，ESC-CMs 還可通過分泌細胞因子調控MI 急性期的巨噬細胞極化，這表明ESC-CMs 治療還可通過調節局部的免疫微環境發揮修復心肌作用。在最近的一項研究中，Ikeda 等［35］發現心肌內注射富含線粒體的iPSCCMs 外泌體可恢復心肌產能和線粒體生成，從而改善心功能，這從能量代謝的角度為旁分泌作用機制提供了又一新的視角。

3.2 應用旁分泌機制的優勢

假設細胞的分泌體與細胞移植本身同樣能達到相同的保護作用，那么單純應用細胞分泌體將具有巨大優勢，在應用方面，其較易保存，可即時使用，有望通過標準化的批量生產，實現大規模應用；在安全性方面，作為一種無細胞治療，其避免了細胞治療潛在的致心律失常性及致瘤性，具有更高的安全性；在免疫原性方面，其較細胞具有較低的免疫原性［36］，無需免疫抑制治療；此外，使用疾病和患者特異性外泌體，有利于通過精準醫學治療HF。

3.3 旁分泌作用機制的運用

旁分泌作用機制的運用將給PSCs 細胞治療的困境提供一條潛在出路。近年來許多研究對此進行了探索，PSCs 或其分化的細胞分泌的EVs 可通過各種途徑運用于心臟再生修復治療。心臟直接注射是其中一種方式，Wang 等［37］發現，通過直接心臟內注射iPSC-EVs 可減少小鼠心肌缺血再灌注損傷和抑制心肌細胞凋亡。盡管這種方式可以在梗死區集中大量的EVs，然而其侵入性降低了其臨床應用的潛力。水凝膠貼片是另一種運用途徑，Liu 等［38］將一種工程水凝膠貼片移植入MI 大鼠心臟，這種貼片可緩慢釋放iPSC-CMs 分泌的EVs，從而促進射血分數恢復，減少心肌細胞凋亡和梗死面積。但是通過貼片的方式移植通常需要開胸手術，侵入性也較大，冠狀動脈內運用或可減少侵入性，然而PSCs 為基礎的旁分泌機制通過冠狀脈內運用目前尚未見報道，而值得注意是，近日Hu 等［39］發明了一種外泌體涂層支架（exosome-eluting stents，EES），這種支架在遇到活性氧（ROS）后才會釋放外泌體，這種外泌體的智能釋放功能可避免外泌體的提前損耗。這種支架或許可成為未來旁分泌機制運用的一種策略。此外，靜脈使用也是一項具有前景的運用方式，其低侵入性將可極大提高治療的可行性，而實現靶向運輸是靜脈使用EVs 的主要難題，Vandergriff 等［40］將心臟歸巢肽通過DOPE-NHS 連接體接合于外泌體膜上，增加了靜脈使用外泌體的心臟停留時間。Ciullo 等［41］則將CVPCs過表達CXCR4，進而獲得了CXCR4 外泌體，并在缺血再灌注大鼠模型中確證了其靜脈使用時的心臟保護作用，揭示其通過提高對缺血心肌的生物利用度而改善靜脈使用的效率。此外，糖基化工程技術可以血管損傷和炎癥部位為靶點，或許有助于提高外泌體的靜脈運用效率。此外，除了靜脈使用途徑，心包腔注射或許是另一項有前景的使用方式。近期Zhu 等［42］通過心包腔內注射包含間充質干細胞外泌體的水凝膠，明顯改善了小鼠和大鼠的MI后心功能，相對于直接心肌內注射，這種方式更能減少局部的炎癥反應和侵入性，此外，該研究團隊進一步在豬身上揭示了心包腔內注射的可行性。而近期一種心包多功能治療裝置已經問世［43］，這種裝置由可生物降解的彈性貼片（biodegradable elastic patch，BEP），可滲透的分層微通道網絡（permeable hierarchical microchannel networks，PHMs）和皮下治療劑遞送泵系統組成，可靶向、持續、穩定地向心包輸送治療劑，且該裝置在豬身上的可行性已經得到驗證，將其與旁分泌作用機制靶分子聯合運用令人期待。這些研究均表明旁分泌作用機制的運用具有實際的可行性和美好的前景，可為PSCs 為基礎的心臟再生治療效果改善及臨床應用提供新的方向。

以PSCs 為基礎的心臟再生細胞治療已經發展20 余年，然而使心肌瘢痕重新肌肉化仍未完全實現，臨床應用尚存在諸多困難與制約，越多越多的證據表明，既往其在動物實驗中的獲益是通過旁分泌機制獲得的，通過對旁分泌作用的深入研究可能有助于相關技術的臨床轉化，進而為MI 后HF 的治療提供一個新的選擇。

表1 PSCs 為基礎的細胞治療與旁分泌機制運用比較