來源:干細胞者說 骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis,OA)是一種退行性關(guān)節(jié)疾病,在中老年群體中發(fā)病率極高,主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛及功能障礙。其發(fā)病率位列非傳染性疾病排名的前10位。在中國50歲以上的人群中有8.1%的人為有癥狀的膝骨關(guān)節(jié)炎患者,共計3000余萬人。 間充質(zhì)干細胞(MSCs)的治療作用主要歸因于其在炎癥環(huán)境調(diào)控下發(fā)揮的免疫調(diào)節(jié)功能,可以用于治療廣泛的退行性和炎性疾病。如:潰瘍性結(jié)腸炎、關(guān)節(jié)炎、GVHD、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。 這篇匯總聚焦于MSCs治療關(guān)節(jié)炎。本篇總結(jié)列出了在人體實驗的間充質(zhì)干細胞用于治療膝關(guān)節(jié)炎的進展。 膝骨性關(guān)節(jié)炎的診斷很重要的一項是各種評分: VAS主要評價疼痛; WOMAC用于評價老年的膝關(guān)節(jié)炎; Lysholm評分膝關(guān)節(jié)功能的可靠性、有效性、敏感性比較高。 自體BMSCs治療膝骨關(guān)節(jié)炎的初步研究 (Transplantation, 2013) ·參組人數(shù):N = 12人(無對照研究) ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射培養(yǎng)擴增的4*10^7個間充質(zhì)干細胞BMSCs, 治療后1年檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:接受骨髓間充質(zhì)干細胞治療的病人,其膝關(guān)節(jié)功能指標(biāo)逐漸改善,改善率在1年內(nèi)接近65%至78%,軟骨質(zhì)量也得到改善,其中11名病人軟骨缺損面積明顯減少。 下圖為該研究的總結(jié),復(fù)雜的我們就不看了,理想的治療方案是我們基本達不到的治療,可以看出間充質(zhì)干細胞治療方案比傳統(tǒng)方案更加接近理想治療方案。 2 自體BMSC治療膝骨關(guān)節(jié)炎六例 (Arch Iran Med, 2012) ·參組人數(shù):N = 6人(無對照研究) ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射培養(yǎng)擴增的2~2.4*10^7個間充質(zhì)干細胞BMSCs, 治療后6個月,1年檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:關(guān)節(jié)內(nèi)注射骨髓間充質(zhì)干細胞6個月后,疼痛、功能狀態(tài)和步行距離均提高。6名治療組中3名患者在治療前后的MRI比較可以看出,該治療對于改善軟骨厚度,修復(fù)組織延伸超過軟骨下骨,以及減少軟骨下骨的水腫是非常顯著的。 下圖a示意治療前軟骨,b為治療后6個月軟骨,箭頭所示為軟骨修復(fù)位置。 3 關(guān)節(jié)內(nèi)注射兩種不同劑量的自體BMSC與透明質(zhì)酸治療膝骨關(guān)節(jié)炎:多中心隨機對照臨床試驗(Ⅰ/Ⅱ期) (J Transl Med, 2016) ·參組人數(shù):N = 30人(隨機對照實驗) ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射培養(yǎng)擴增的1*10^7(低劑量組)、1*10^8(高劑量組)個間充質(zhì)干細胞BMSCs, 治療后3個月、6個月、12個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:治療后VAS評分得到改善,WOMAC評分在6個月之后才得到改善。治療后12個月后軟骨的體積和質(zhì)量都得到提高,并且高劑量組具有更好的改善效果。 下圖中可以看出通過了間充質(zhì)干細胞治療的,不論是低劑量組或者是高劑量組,VAS評分(疼痛指標(biāo))都是下降的: 4 異體BMSC治療膝骨關(guān)節(jié)炎隨機對照試驗 ( Arch Iran Med, 2012) ·參組人數(shù):N = 30人(隨機對照實驗) ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射培養(yǎng)擴增的4*10^7個間充質(zhì)干細胞BMSCs, 治療后8天,3個月,6個月,12個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:與對照組相比,BMSCs治療后疼痛顯著降低,膝關(guān)節(jié)功能指數(shù)顯著改善,而軟骨損傷顯著減少。 下圖所示,顏色越紅代表軟骨質(zhì)量越差??梢钥闯鲋委熐埃ㄗ筮叄┑能浌谴蟛糠质屈S色,治療后藍色明顯偏多,表示間充質(zhì)干細胞治療后軟骨質(zhì)量增加。 5 關(guān)節(jié)內(nèi)注射自體BMSC對膝骨關(guān)節(jié)炎患者疼痛及膝關(guān)節(jié)功能的影響 (Int J Rheum Dis, 2017) ·參組人數(shù):N = 61人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射10ml的非體外擴增間充質(zhì)干細胞BMSCs, 治療后1周,1個月,6個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:6個月后,治療組在間充質(zhì)干細胞治療后膝關(guān)節(jié)疼痛顯著改善,生活質(zhì)量顯著提高。 6 骨髓吸取濃縮物治療膝骨關(guān)節(jié)炎的隨機單盲實驗 (Am J Sports Med, 2017) ·參組人數(shù):N = 25人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射5ml的骨髓抽取濃縮物以及10ml的PRP, 治療后1周,1個月,6個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:注射骨髓提取濃縮物之后,膝關(guān)節(jié)疼痛明顯改善,但是與鹽水對照組比較無明顯差異。 7 關(guān)節(jié)內(nèi)注射ADSC治療膝關(guān)節(jié)炎的臨床試驗 (Stem Cells. 2014) ·參組人數(shù):N = 18人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射體外擴增1*10^7(低劑量組),5*10^7(中劑量組),1*10^8(高劑量組), 治療后1個月,6個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:注射脂肪來源的間充質(zhì)干細胞ADSCs后,膝關(guān)節(jié)疼痛明顯改善,軟骨的體積與質(zhì)量明顯增加。 下圖可以看出從左往右隨著間充質(zhì)干細胞治療的變化軟骨逐漸得到修復(fù) 8 ADSC注射改善膝骨關(guān)節(jié)炎癥狀 (Arthroscopy, 2013) ·參組人數(shù):N = 18人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射1.18*10^6個脂肪間充質(zhì)干細胞,連同PRP以及關(guān)節(jié)鏡清掃術(shù), 治療后1個月,6個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:WOMAC、Lysholm和VAS評分在治療后改善。隨后的分析顯示,臨床和放射學(xué)檢查的改善與注射的脂肪干細胞數(shù)量有關(guān)。 9 ADSC治療膝骨關(guān)節(jié)炎的臨床療效及二期關(guān)節(jié)鏡檢查 (Arthrosc, 2015) ·參組人數(shù):N = 30人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射4.04*10^6個脂肪間充質(zhì)干細胞,連同PRP以及關(guān)節(jié)鏡清掃術(shù), 治療后3個月,12個月,以及兩年檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:大多數(shù)患者在最終隨訪中的所有結(jié)果測量均有顯著改善。在第二次關(guān)節(jié)鏡檢查中,14個(總共16個)的關(guān)節(jié)軟骨沒有退化,只有5例患者的Kellgren-Lawrence評分惡化。 下圖a為治療前關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果,可以看出軟骨存在缺損。圖b為脂肪間充質(zhì)干細胞聯(lián)合PRP治療,圖c為治療后結(jié)果,通過間充質(zhì)干細胞治療,軟骨得到了修復(fù)。 10 關(guān)節(jié)鏡下評價ADSC移植治療膝骨關(guān)節(jié)炎軟骨損傷 (Am J Sports Med, 2014) ·參組人數(shù):N = 35人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射3.8*10^6個脂肪間充質(zhì)干細胞,治療后約24-36個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:ADSCs治療后能夠顯著改善膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎,BMI越高效果越差。 下圖中A-C為51歲男性膝關(guān)節(jié)鏡,D-F為54歲女性膝關(guān)節(jié)鏡。A/D為治療前,白色示意軟骨,淺黃色示意裸露的骨。B/E為間充質(zhì)干細胞注射。C/F為治療后的關(guān)節(jié)鏡檢查。 11 髕下ADSC治療膝骨關(guān)節(jié)炎 (Knee, 2012) `參組人數(shù):N = 25人 `治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射1.89*10^6個脂肪間充質(zhì)干細胞、PRP以及聯(lián)合關(guān)節(jié)鏡清掃,治療后約3個月,16個月檢測結(jié)果。 `研究結(jié)果:在ADSCs治療后,疼痛顯著減輕,膝關(guān)節(jié)功能改善。 12 膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射ADSC(SVF)和PRP治療骨性關(guān)節(jié)炎 (J Transl Med, 2017) `參組人數(shù):N = 10人 `治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射脂肪來源基質(zhì)成分ADSVF和PRP,治療后1周,1月,6月,1年,1.5年,2年檢測結(jié)果。 `研究結(jié)果:治療后,2年后WOMAC評分也得到改善。6分鐘內(nèi)步行距離也顯著增加。60%的病人的軟骨體積增加。 如上圖所示,左圖為治療前,右圖為治療后,白色“ ”處示意軟骨增厚。 13 ADSC治療嚴(yán)重膝骨關(guān)節(jié)炎Ⅰ期劑量遞增試驗 (Stem Cells Transl Med, 2017) `參組人數(shù):N = 18人 `治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射2*10^6(低劑量)、10*10^6(中劑量)、50*10^6(高劑量)個脂肪間質(zhì)基質(zhì)細胞SVF,治療后約6個月檢測結(jié)果。 `研究結(jié)果:在ADSVF治療后,疼痛顯著減輕,沒有發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。 下圖是治療前后的核磁對比,如之前的一樣,顏色越藍,代表軟骨質(zhì)量越好。可以看出間充質(zhì)干細胞治療后軟骨質(zhì)量明顯提高。 14 關(guān)節(jié)鏡下注射SVF注射治療骨關(guān)節(jié)炎微骨折的臨床觀察 (Stem Cells Transl Med, 2016) ·參組人數(shù):N = 30人 ·治療方案:關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射1*10^6個ADSCs混合SVF以及PRP,治療后約6個月,12個月,18個月檢測結(jié)果。 ·研究結(jié)果:治療組與對照組比較,WOMAC評分降低,VAS和Lysholm評分更高,表示膝關(guān)節(jié)疼痛和功能均得到改善。 15 ADSC與BMSC在體外骨關(guān)節(jié)炎模型中軟骨生成能力的增強 (J Cell Physiol, 2016) ·參組人數(shù):N = 6人 ·實驗方案:2.5*10^5個ADSCs與BMSCs在1ml培養(yǎng)基中培養(yǎng),1月之后觀察。 ·評價指標(biāo):軟骨特異性基因 | 炎癥因子表達 ·研究結(jié)果:脂肪來源的間充質(zhì)干細胞ADSCs比骨髓來源的間充質(zhì)干細胞BMSCs更具有軟骨分化的能力。 結(jié)語 國內(nèi),用于治療膝骨關(guān)節(jié)炎的細胞產(chǎn)品“CBM-ALAM.1異體人源脂肪間充質(zhì)祖細胞注射液”已經(jīng)獲得IND批件,直接從Ⅱ期臨床試驗開始。 國際上,獲批用于治療膝骨關(guān)節(jié)損傷的治療相關(guān)的細胞產(chǎn)品,包括: 比利時TiGenix公司開發(fā)的產(chǎn)品ChondroCelect(自體軟骨),用于膝蓋軟骨修復(fù)。 韓國Medi-post 公司開發(fā)的產(chǎn)品Cartistem(間充質(zhì)干細胞),用于治療退行性關(guān)節(jié)炎和受損的膝蓋軟骨。 國內(nèi)外大量臨床前研究和臨床研究已經(jīng)證實,胎盤、脂肪、和骨髓等組織來源的間充質(zhì)干細胞(MSCs)在膝關(guān)節(jié)炎治療中是安全和有效的。膝關(guān)節(jié)炎也因此成了干細胞走向臨床應(yīng)用的重要突破口之一。 作為干細胞應(yīng)用的理想種子細胞,間充質(zhì)干細胞來源非常廣泛。因其安全性及有效性也已有廣泛的臨床研究支持,其新藥研發(fā)臨床試驗和臨床研究也一直備受矚目。 相信不久的將來,間充質(zhì)干細胞將作為藥品正式進入臨床應(yīng)用,不僅可以改善膝關(guān)節(jié)炎患者的生存質(zhì)量,整個再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)也將迎來巨大的機會。 |
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