Intervention Review

Stem cell treatment for acute myocardial infarction

  1. David M Clifford2,
  2. Sheila A Fisher3,
  3. Susan J Brunskill3,
  4. Carolyn Doree3,
  5. Anthony Mathur4,
  6. Suzanne Watt5,
  7. Enca Martin-Rendon1,*

Editorial Group: Cochrane Heart Group

Published Online: 15 FEB 2012

Assessed as up-to-date: 23 JUL 2011

DOI: 10.1002/14651858.CD006536.pub3


How to Cite

Clifford DM, Fisher SA, Brunskill SJ, Doree C, Mathur A, Watt S, Martin-Rendon E. Stem cell treatment for acute myocardial infarction. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 2. Art. No.: CD006536. DOI: 10.1002/14651858.CD006536.pub3.

Author Information

  1. 1

    NHS Blood and Transplant, Stem Cell Research Department, Oxford, UK

  2. 2

    University of Oxford, Stem Cell Research Lab, Nuffield Department of Clinical Laboratory Sciences, Oxford, UK

  3. 3

    NHS Blood and Transplant, Systematic Review Initiative, Oxford, Oxon, UK

  4. 4

    William Harvey Research Institute, Department of Clinical Pharmacology, London, UK

  5. 5

    NHS Blood and Transplant, Stem Cell and Immunotherapy, Oxford, Oxon, UK

*Enca Martin-Rendon, Stem Cell Research Department, NHS Blood and Transplant, John Radcliffe Hospital, Headington, Oxford, OX3 9BQ, UK. Enca.Rendon@ndcls.ox.ac.uk.

Publication History

  1. Publication Status: New search for studies and content updated (conclusions changed)
  2. Published Online: 15 FEB 2012

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Abstract

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Background

Stem cell therapy offers a promising approach to the regeneration of damaged vascular and cardiac tissue after acute myocardial infarction (AMI). This has resulted in multiple randomised controlled trials (RCTs) worldwide.

Objectives

To critically evaluate evidence from RCTs on the effectiveness of adult bone marrow-derived stem cells (BMSC) to treat acute myocardial infarction (AMI).

Search methods

This Cochrane review is an update of a previous one (published in 2008). MEDLINE (1950 to January 2011), EMBASE (1974 to January 2011), the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (Issue 1, 2011), CINAHL (1982 to January 2011) and the Transfusion Evidence Library (1980 to January 2011) were searched. In addition, several international and ongoing trial databases were searched and handsearching of relevant conference proceedings undertaken to January 2011.

Selection criteria

RCTs comparing autologous stem/progenitor cells with no autologous stem/progenitor cells in patients diagnosed with AMI were eligible.

Data collection and analysis

Two authors independently screened all references, assessed trial quality and extracted data. Meta-analyses using a random-effects model were conducted and heterogeneity was explored for the primary outcome using sub-group analyses.

Main results

Thirty-three RCTs (1765 participants) were eligible for inclusion. Stem/progenitor cell treatment was not associated with statistically significant changes in the incidence of mortality (RR 0.70, 95% CI 0.40 to 1.21) or morbidity (the latter measured by re-infarction, hospital re-admission, restenosis and target vessel revascularisation). A considerably high degree of heterogeneity has been observed among the included trials. In short-term follow up, stem cell treatment was observed to improve left ventricular ejection fraction (LVEF) significantly (WMD 2.87, 95% CI 2.00 to 3.73). This improvement in LVEF was maintained over long-term follow up of 12 to 61 months (WMD 3.75, 95% CI 2.57 to 4.93). With certain measurements and at certain times, stem cell treatment was observed to reduce left ventricular end systolic and end diastolic volumes (LVESV & LVEDV) and infarct size significantly in long-term follow up. There was a positive correlation between mononuclear cell dose infused and the effect on LVEF measured by magnetic resonance imaging. A correlation between timing of stem cell treatment and effect on LVEF measured by left ventricular angiography was also observed.

Authors' conclusions

Despite the high degree of heterogeneity observed, the results of this systematic review suggest that moderate improvement in global heart function is significant and sustained long-term. However, because mortality rates after successful revascularization of the culprit arteries are very low, larger number of participants would be required to assess the full clinical effect of this treatment. Standardisation of methodology, cell dosing and cell product formulation, timing of cell transplantation and patient selection may also be required in order to reduce the substantial heterogeneity observed among the included studies.

 

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Stem cell treatment following a heart attack

Currently the standard treatment for people suffering a heart attack (due to a blockage in the artery supplying blood to the heart) is to directly open the artery with a tiny balloon in a procedure called primary angioplasty and to introduce a small tube into the artery to keep it open called a stent. The use of primary angioplasty and stents to reopen the blocked artery can lead to a 33% reduction in the mortality (death rate) associated with this condition. Recently, bone marrow stem/progenitor cells have been investigated as a new treatment that may prevent the damage to heart muscle caused by a heart attack in addition to the treatment offered by primary angioplasty. Analysis of randomised controlled trials to 2011 indicates that this new treatment may lead to some improvements over standard treatment as measured by tests of heart function in the short and long term. Over 1,700 patients have participated so far in the 33 trials included in this systematic review.

 

Résumé

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Traitement par cellules souches suite à un infarctus aigu du myocarde

Contexte

Le traitement par cellules souches offre une approche prometteuse de la régénération de tissus vasculaires et cardiaques endommagés suite à un infarctus aigu du myocarde (IAM). Plusieurs essais contrôlés randomisés (ECR) ont alors été réalisés dans le monde.

Objectifs

Évaluer de façon critique les preuves issues d'ECR concernant l'efficacité des cellules souches dérivées de la moelle osseuse d'un adulte (CSMO) pour le traitement d'un infarctus aigu du myocarde (IAM).

Stratégie de recherche documentaire

Cette revue Cochrane est une mise à jour d'une revue antérieure (publiée en 2008). Nous avons effectué des recherches dans MEDLINE (de 1950 à janvier 2011), EMBASE (de 1974 à janvier 2011), le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (numéro 1, 2011), CINAHL (de 1982 à janvier 2011) et la Transfusion Evidence Library (de 1980 à janvier 2011). Nous avons également effectué des recherches dans plusieurs bases de données d'essais en cours et internationales, ainsi que des recherches manuelles d'actes de conférence pertinents jusqu'à janvier 2011.

Critères de sélection

Les ECR comparant des autogreffes de cellules souches/cellules progénitrices à l'absence d'autogreffes de cellules souches/cellules progénitrices chez des patients diagnostiqués avec un IAM étaient éligibles.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment analysé toutes les références, évalué la qualité méthodologique des essais et extrait des données. Des méta-analyses utilisant un modèle à effets aléatoires ont été effectuées et l'hétérogénéité a été évaluée pour le principal critère de jugement grâce à des analyses de sous-groupes.

Résultats Principaux

Trente-trois ECR (1 765 participants) étaient éligible pour l'inclusion. Le traitement par cellules souches/cellules progénitrices n'était pas lié à des changements statistiquement significatifs au niveau de l'incidence de la mortalité (RR 0,70, IC à 95 % 0,40 à 1,21) ou de la morbidité (mesurée par rapport au réinfarctus, la réhospitalisation, la resténose et la revascularisation des vaisseaux cibles). Un niveau d'hétérogénéité considérablement élevé était observé parmi les études incluses. Dans le cadre d'un suivi à court terme, il a été observé que le traitement par cellules souches améliorait de façon significative la fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG) (DMP 2,87, IC à 95 % 2,00 à 3,73). Cette amélioration de la FEVG était maintenue lors d'un suivi à long terme de 12 à 61 mois (DMP 3,75, IC à 95 % 2,57 à 4,93). Avec certaines mesures et à certains moments, il a été observé que le traitement par cellules souches réduisait de façon significative les volumes télésystoliques et télédiastoliques ventriculaires gauches (VTSVG et VTDVG), ainsi que la taille de l'infarctus lors d'un suivi à long terme. Il y avait une corrélation positive entre une dose de cellules mononucléées infusées et ses effets sur la FEVG mesurés à l'aide d'une imagerie à résonance magnétique. Une corrélation entre le moment où le traitement par cellules souches est administré et ses effets sur la FEVG mesurés à l'aide d'une angiographie ventriculaire gauche était également observée.

Conclusions des auteurs

Malgré des niveaux élevés d'hétérogénéité observés, les résultats de cette revue systématique suggèrent qu'une amélioration modérée de la fonction cardiaque globale est significative et maintenue à long terme. Toutefois, étant donné que les taux de mortalité suite à une revascularisation réussie des artères touchées sont très faibles, un grand nombre de participants seraient requis afin d'évaluer tous les effets cliniques de ce traitement. Une normalisation méthodologique, une formulation du dosage des cellules et du produit cellulaire, le moment choisi pour réaliser la transplantation cellulaire et la sélection des patients peuvent aussi être requis afin de réduire l'hétérogénéité substantielle observée dans les études incluses.

 

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Traitement par cellules souches suite à un infarctus aigu du myocarde

Traitement par cellules souches suite à une crise cardiaque

À l'heure actuelle, le traitement standard utilisé chez les personnes victimes d'une crise cardiaque (en raison d'une obstruction de l'artère assurant l'approvisionnement en sang jusqu'au cœur) consiste à ouvrir directement l'artère à l'aide d'un ballonnet dans le cadre d'une procédure appelée « angioplastie primaire » et à introduire un petit tube (appelé « stent ») dans l'artère afin de la maintenir ouverte. Le recours à une angioplastie primaire et aux stents afin de rouvrir l'artère obstruée permet de réduire de 33 % la mortalité (taux de décès) associée à cet état de santé. Les cellules souches de moelle osseuse/cellules progénitrices ont récemment fait l'objet d'études en tant que nouveau traitement permettant d'éviter toute lésion au niveau du muscle cardiaque suite à une crise cardiaque, en plus du traitement par angioplastie primaire. Une analyse d'essais contrôlés randomisés jusqu'en 2011 indique que ce nouveau traitement peut améliorer le traitement standard conformément aux mesures effectuées lors de tests de la fonction cardiaque à court et long terme. Jusqu'à présent, plus de 1 700 patients ont participé aux 33 essais inclus dans cette revue systématique.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 18th May, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français

 

摘要

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干细胞治疗急性心肌梗死

研究背景

对于心肌梗死(MI)后受损心血管组织的再生,干细胞疗法是一种很好的治疗方法。世界各地已对此开展了许多随机对照试验(RCTs) 。

研究目的

严格评价成人骨髓干细胞(BMSC)治疗急性心肌梗死的随机对照试验的效果。

检索方法

检索了MEDLINE(1950年∼2007年8 月)、EMBASE (1974年∼2007年8月)、The Cochrane Library(2007年第3期)、CINAHL(1982年∼2007年8 月)。此外,还检索了LILACS、KOREAMED、INMED、Current Controlled Trials Register、the UK National Research Register,并进行了手工检索,检索截止到2007年8月。

纳入标准

纳入的随机对照试验比较了自体干细胞/祖细胞与无自体干细胞/祖细胞治疗确诊为急性心肌梗死患者的效果。

数据收集与分析

两位评价者独立地筛选文献,评估试验质量并提取数据。采用随机效应模型进行Meta分析,并采用亚组分析来探索研究的异质性。

主要结果

共纳入13个随机对照试验(811名研究对象)。由于缺乏足够的临床结局指标(如死亡率)资料,因而还无法得出明确的结论。干细胞/祖细胞疗法似乎没有增加不良反应的发生,不过同样的,通过现有数据也不能得到明确的结论。左心室射血分数(LVEF)是大多数研究主要的结局指标,但却在不同试验中存在着明显的异质性。不过,这些试验一致认为,骨髓干细胞治疗通常会在短期内改善左心室射血分数,同样也会改善左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室舒张末期容积(LVEDV)、梗死区域大小以及心肌壁运动情况。细胞注入的剂量与经核磁共振显像检测的左心室射血分数之间呈正相关。

作者结论

本篇系统评价的结果显示: 目前缺乏证据来评价该治疗方法的临床效果。我们需要开展更大样本的试验研究,并使用最佳剂量和更可靠的以患者为中心的结局指标。有几个临床试验正在进行中,但我们仍不清楚这些试验能否克服当前证据的局限性。

 

概要

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干细胞治疗急性心肌梗死

干细胞治疗急性心肌梗死

目前,患者心脏病发作(为心脏供血的动脉阻塞)后的标准疗法是利用一个小球囊直接扩张冠状动脉,即初始血管成形术,然后使用支架再通被阻塞的血管;这两种方法的结合可以使相关死亡率下降33%。最近,已有研究测试了作为血管成形术辅助疗法的骨髓干细胞/祖细胞,在预防心脏病导致的心肌受损方面的效果。分析2007年的首个随机对照试验发现,通过对心脏功能替代指标进行测量,这种新疗法比常规疗法可能有所改进。然而,我们仍需要进一步的试验来证实,当这种新疗法在大规模应用于人群时,患者心脏功能的短期改变能否转变为长期改善,以及此疗法会不会产生不良反应。到目前为止,本系统评价纳入了13个临床试验,研究对象不到1000名患者。

翻译注解

本摘要由重庆医科大学中国循证卫生保健协作网(China Effective Health Care Network)翻译。

翻译注解":本摘要由重庆医科大学中国循证卫生保健协作网(China Effective Health Care Network)翻译。: China Effective Health Care Network