近日，美国犹他大学诺拉·埃克尔斯·哈里森心血管研究与培训研究所和犹他大学医学院的研究人员在心力衰竭（HF）治疗领域取得了重大进展。他们通过一项大型动物实验证实，一种基因疗法能够逆转心力衰竭的影响，并恢复心脏功能。相关研究成果已发表于 npj Regenerative Medicine 杂志。
在实验中，研究团队采用腺相关病毒 9（AAV9）包装的心肌桥接整合因子 1（cBIN1）基因疗法，对患有非缺血性心力衰竭且射血分数降低（HFrEF）的小型猪进行治疗。结果显示，该疗法显著增加了心脏的泵血量，大幅提高了实验动物的存活率。
研究联合负责人、犹他大学诺拉·埃克尔斯·哈里森心血管研究与培训研究所所长 Robin Shaw 博士指出，此次研究中观察到的对现有心脏损伤的逆转效果极为罕见。他表示：“在心力衰竭研究的历史上，我们从未见过如此显著的疗效。以往的心力衰竭治疗方法仅能使心脏功能改善 5 - 10%，而 cBIN1 基因疗法使心脏功能提升了 30%，这是质的飞跃。”
据了解，目前全球心力衰竭患者已超 6400 万人，心力衰竭已成为全球性的公共健康负担。在没有心脏移植的情况下，现有的大多数医疗手段只能减轻心脏压力、延缓疾病进展。近年来，基因疗法逐渐成为一种直接作用于受损心肌、修复或改造靶基因的新途径。在本次研究中，研究人员聚焦于恢复关键的心脏蛋白 cBIN1，已知心力衰竭患者体内 cBIN1 水平较低，且该蛋白水平越低，病情越严重。
为提高心力衰竭模型中的 cBIN1 水平，研究团队利用 AAV9 载体将额外的 cBIN1 基因副本输送至小型猪心脏细胞中。实验结果表明，接受基因疗法的小型猪在六个月的研究期内全部存活，且心脏功能不仅停止恶化，部分关键指标还有所改善，受损心脏呈现自我修复迹象。经治疗后，心脏泵血效率逐渐提升，虽未完全恢复至健康水平，但已接近正常心脏；同时，心脏的扩张和变薄程度减轻，微观层面上心肌细胞和蛋白质的组织排列也更加有序。
研究人员认为，cBIN1 作为一种支架蛋白，能够与许多对心肌功能至关重要的其他蛋白质相互作用，从而调节多个下游蛋白，恢复心肌细胞的关键功能。他们希望基于 cBIN1 对心肌细胞结构的核心调控作用，推动 cBIN1 基因疗法的成功应用，并开创一种针对心肌本身的心力衰竭治疗新模式。
目前，该研究团队正与产业合作伙伴 TikkunLev Therapeutics 共同推进该基因疗法的人体应用研究，计划于 2025 年秋季向美国食品药品监督管理局（FDA）申请人体临床试验。尽管仍需通过毒理学测试及其他安全评估，且该疗法对携带治疗基因的病毒产生自然免疫的人群是否有效尚未可知，但研究人员对该疗法的前景充满信心。Hong 博士表示：“当看到与人类生理学极为接近的大型动物实验数据时，我们有理由相信，这种困扰着数百万美国人的疾病或许有望被治愈。”
此次研究为 AAV9 - cBIN1 基因疗法治疗 HFrEF 患者提供了有力的临床前证据，表明该疗法不仅能够阻止衰竭心肌的进一步恶化，还能逆转心肌损伤，恢复心脏功能，有望为全球众多心力衰竭患者带来新的希望。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41536-024-00380-0
编辑：王洪
排版：李丽
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