Cell Stem Cell 山东大学张澄/姜新义/杨建民/陈晨团队突破现有CAR细胞疗法瓶颈,为心梗后病理性重构的治疗提供全新可逆性策略

2026-04-28 论道心血管 论道心血管 发表于上海

本项研究首次建立了以单核细胞为底盘的多效协同心梗治疗策略,通过单一细胞载体同步实现了“纤维化瘢痕清除”与“功能性心肌重建”两大核心治疗目标,突破了现有细胞疗法在心梗治疗中的技术瓶颈。

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急性心肌梗死是全球范围内致死、致残的首要心血管疾病,也是导致心力衰竭发生的最主要病因。当前临床主流的支架植入、冠脉搭桥等血运重建治疗,仅能恢复梗死相关血管的血供,却无法逆转心肌梗死后两大核心病理进程:心肌细胞的不可逆性死亡与梗死区过度纤维化瘢痕形成。尽管CAR-T和CAR-巨噬细胞疗法已在抗纤维化治疗中展现出一定潜力,但仍存在梗死组织浸润能力有限、无法主动诱导心肌再生等关键短板,难以从根本上逆转心梗后病理性重构的发生发展。

2026年4月24日,山东大学张澄教授、姜新义教授、杨建民教授、陈晨教授团队,在Cell Stem Cell在线发表了题为“Engineered CAR-monocytes coordinate fibrosis clearance and cardiac regeneration following myocardial infarction”的重要研究成果。该研究突破现有心梗治疗的技术瓶颈,依托工程化免疫细胞设计与心血管再生医学交叉技术体系,开发出多效嵌合抗原受体单核细胞(pCAR-Mos)疗法,首次建立了以单核细胞为底盘的“纤维化清除+心肌再生”双功能协同心梗治疗策略,为逆转心梗后心力衰竭进展、破解临床治疗难题提供了全新的科学依据与转化方向。

首先,研究团队通过工程化基因编辑技术,完成了pCAR-Mos的双功能模块化设计,构建了以单核细胞为底盘的新型CAR细胞体系。该体系以成纤维细胞激活蛋白(FAP)为靶向识别抗原,设计了具备特异性吞噬功能的CAR结构,同时在胞内段融合了可分泌心脏再生关键蛋白Agrin的功能元件,实现了“靶向识别-纤维化清除-再生因子递送”的一体化功能。体外细胞实验证实,pCAR-Mos不仅能特异性识别并高效吞噬FAP阳性的活化成纤维细胞,还可有效促进心肌细胞增殖与血管生成,展现出多效治疗潜力。

然后,作者在小鼠心梗模型中,检验了pCAR-Mos的体内靶向归巢能力与器官分布特征。结果显示,相较于传统CAR-巨噬细胞,pCAR-Mos展现出更强的梗死区靶向富集能力,且在病灶部位的驻留时间更长,为其充分发挥局部治疗作用奠定了核心基础。

接下来,作者系统评价了pCAR-Mos对心梗后心脏功能的改善作用及其对心梗微环境的重塑效应。结果显示,输注pCAR-Mos可显著提升心梗小鼠的左室射血分数、左室短轴缩短率,缩小心肌梗死面积,增加梗死区室壁厚度,有效逆转心室重构;免疫荧光检测结果显示,经pCAR-Mos治疗后,梗死区内FAP+成纤维细胞数量及胶原沉积水平显著降低,同时心肌细胞增殖及与血管生成进程被显著激活。此外,单细胞测序结果也进一步从转录组层面,揭示了pCAR-Mos对心梗微环境的多维度调控作用与多效治疗机制。

最后,研究团队对pCAR-Mos的体内安全性进行了系统评估。在28天的观察期内,输注pCAR-Mos的小鼠未出现明显的肝、肾、肺等重要脏器损伤;血常规、血清肝肾功能相关核心指标与对照组无显著差异;转录组测序分析进一步显示,pCAR-Mos治疗未激活心脏毒性相关通路,反而显著下调了梗死区域炎症相关信号通路,有效打消了传统免疫细胞治疗易引发过度炎症反应的副作用顾虑,充分证实了该疗法优异的体内安全性。

综上,本项研究首次建立了以单核细胞为底盘的多效协同心梗治疗策略,通过单一细胞载体同步实现了“纤维化瘢痕清除”与“功能性心肌重建”两大核心治疗目标,突破了现有细胞疗法在心梗治疗中的技术瓶颈。研究团队通过体内外实验,全面证实了pCAR-Mos在逆转心梗后心室重构、改善心脏功能中的显著疗效与优异安全性,为降低心梗后心衰发生率与心血管疾病死亡风险提供了全新的治疗思路与临床转化方向。

山东大学张澄教授、姜新义教授、杨建民教授为本文的共同通讯作者。山东大学药学院陈晨教授为本文的共同通讯作者兼共同第一作者。山东大学齐鲁医院博士研究生吴振国、邹霄汉为本文的共同第一作者。该研究获国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省重点研发计划的支持。

原文链接:

https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(26)00143-8

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