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量身定制,选择合适的干细胞移植方案可影响治疗股骨头坏死的效果

发表时间:2022-06-30 11:57

股骨头坏死 (ONFH) 是一种难治性疾病,其特征是软骨下微循环受损、骨坏死和微骨折堆积而没有持续重塑ONFH是一个全球性问题,估计美国每年有20,000至30,000名新患者被诊断为骨坏死此外,在中国15岁及以上的普通人群中,每年诊断出812万例非创伤性ONFH病例

股骨头坏死致病因素:大体上分为创伤性和非创伤性,前者主要包括股骨颈骨折、髋关节脱位等,后者主要包括长期大剂量运用糖皮质激素、酗酒、链状细胞贫血、自身免疫性疾病等。其中,长期大剂量运用糖皮质激素是股骨头坏死的主要致病因素,约占50%以上。


多数患者在早中期没有采取积极措施,导致病情发展至末期,难以治疗。3-4年内可能出现股骨头塌陷或骨关节炎,最终导致严重的疼痛感和运动功能丧失,80%患者需全髋关节置换术,严重降低患者的生活质量。


髋关节骨关节炎的形象


尽管全髋关节置换术 (THA) 可以为髋关节功能障碍患者提供令人满意的临床结果,但外科医生面临的一个挑战是ONFH主要发生在30至40岁的患者中。对于这些年轻和活跃的患者,THA的结果并不理想,主要是由于假体的寿命和耐用性有限。

因此,人们越来越关注旨在保护原生发音的ONFH早期干预。已经报道了各种各样的关节保留方法,包括药物或物理治疗和外科技术,从核心减压 (CD) 到各种血管化和非血管化骨移植手术然而,这些研究的结果各不相同。因此,旨在确定更好治疗方法的研究正在进行中。

干细胞移植技术在治疗股骨头坏死中具有重要作用

近年来发现,干细胞疗法能有效地改善股骨头坏死的血供问题,利用其分化潜能促进骨细胞的修复,能有效延缓股骨头坏死的速度。目前, 已有大量有关股骨头坏死与干细胞移植的相关报道, 提示干细胞在股骨头坏死的发病及治疗中具有重要作用。

间充质干细胞治疗股骨头坏死

自1993年首次描述注射自体MSCs联合标准CD治疗股骨头坏死并于2002年报告第一个中期结果以来,人们越来越关注这种方法随着技术和概念的发展,干细胞疗法已被证明是治疗股骨头坏死的一种有前途的方法。

干细胞移植治疗股骨头坏死的临床应用案例


近年来越来越多的临床研究评估了干细胞对ONFH的治疗作用。具有高水平证据(I级和II级)的研究如表1所示。


表1干细胞治疗股骨头坏死的临床应用案例

表1干细胞治疗股骨头坏死的临床应用案例


大多数作者证明了积极的临床结果,包括减轻疼痛改善功能运动延迟进展避免THA


然而,一些研究人员对这种方法持保留态度。佩克等人。据报道,与单独使用CD的短期效果相比,额外注射浓缩骨髓抽吸物没有显着益处(证据水平:I)此外,几项回顾性比较研究(证据级别:III)得出的结论与Pepke报告的结论相似。


最近的一项荟萃分析表明,将自体MSCs植入CD轨道,特别是在ONFH的早期(塌陷前)阶段,可以提高股骨头的存活率并减少髋关节置换术的需要


另一项荟萃分析(包括八项随机对照试验)也表明,与单独使用CD相比,CD与再生技术的结合随着时间的推移可显着提高生存率


目前影响干细胞移植治疗股骨头坏死效果的关键因素


1、患者选择

大量研究证实,治疗结果与患者状况有关。最重要的因素可能是ONFH的阶段。


马等人报道ONFH的阶段可能会影响干细胞治疗的结果豪泽尔等人据报道,CD后植入骨髓抽吸浓缩物 (BMAC) 并未对III期ONFH的演变产生任何改善。因此,III期和IV期病例可能容易出现不良结局,早期(I期或II期)患者应该是更合适的选择。此外,森等人报道创伤后髋关节骨坏死患者的预后优于非创伤性髋关节患者,这表明病因是影响临床结果的另一个因素


Houdek等人建议低改良Kerboul等级的患者可能会取得更好的结果似乎ONFH的阶段、大小、形态甚至病因可能是与治疗结果相关的重要因素。因此,为了获得更好的结果,选择合适的案例至关重要。


2、细胞类型选择


各种类型的间充质干细胞已被用于治疗ONFH,包括骨髓来源的MSCs(BMMSCs)、脂肪来源的MSCs(ADMSCs)、同种异体人脐带来源的MSCs(hUCMSCs)和外周血MSCs(PBMSCs)。在来自不同组织的各种MSCs中,BMMSCs是最常用的类型。


拉斯托吉等人将分离的单核细胞与未经处理的骨髓注射进行比较,发现两组的髋关节功能都有相当大的改善,如哈里斯髋关节评分所测量的那样。处理后的分离单核细胞组病灶缩小,未处理骨髓注射组30髋中有3髋需要全髋置换。似乎更有效的程序比未处理的骨髓注射治疗ONFH的结果更好


除了BMMSCs,ADMSCs是ONFH患者细胞治疗的另一种选择。这种获取MSCs的方法不仅成本更低,而且与用于骨髓采集的方法相比,侵入性和痛苦也更小


一项体外研究表明,脂肪来源的MSCs可能比骨髓来源的MSCs提供更强劲的生长速率和骨分化潜能。由于脂肪来源的MSC更丰富并为此目的显示出优越的功能表型,因此脂肪间充质干细胞被证明是一种更有效的治疗方法。


蔡等人评估了自体BMMSCs和同种异体UCMSCs联合移植治疗ONFH的效果,并在移植后12个月观察到没有严重不良反应的治疗效果


陈等人分析异基因hUCMSCs移植治疗ONFH的临床效果,随访3年取得明显效果,无明显副作用


3、移植细胞数量


根据目前报道的研究,大多数研究中使用的细胞数量范围从106到109,最常用的数量是108个细胞。因此,根据目前的数据,注入106到109个细胞可能是合理的。但是,仍然需要研究最佳数量。


4、移植途径


除了在股骨头坏死区局部应用间充质干细胞外,一些研究还通过动脉注射应用间充质干细胞。蔡等人通过数字减影血管造影将MSCs移植到旋股内侧动脉、旋股外侧动脉或闭孔动脉中,观察到对股骨头缺血性坏死(ANFH)的治疗效果,没有严重的不良反应


毛等人报道了PBMSCs的动脉内输注,发现这种方法可以提高ONFH治疗期间生物力学支持的功效。这两项研究表明,动脉内输注可能是另一种治疗ONFH的有效方法。


5、输送技术和联合治疗


最近的研究报告了各种细胞递送技术,这些技术通常与CD结合使用。


除了在股骨头坏死区局部应用间充质干细胞外,一些研究还通过动脉注射应用间充质干细胞。蔡等人。通过数字减影血管造影将MSCs移植到旋股内侧动脉、旋股外侧动脉或闭孔动脉中,观察到对股骨头缺血性坏死(ANFH)的治疗效果,没有严重的不良反应


毛等人。报道了PBMSCs的动脉内输注,发现这种方法可以提高ONFH治疗期间生物力学支持的功效。这两项研究表明,动脉内输注可能是另一种治疗ONFH的有效方法

6、安全

细胞疗法的主要问题之一是安全性。在回顾了目前使用干细胞治疗ONFH的研究后,我们发现大多数研究报告没有观察到严重的并发症。只有少数研究报告患者有并发症,如潮红、轻度头痛和发烧。因此,从目前的研究来看,应用干细胞治疗ONFH似乎是相对安全的。然而,仍需要更多的研究和长期随访来进一步证实这一结论。


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结论:在过去十年中,广泛的研究活动探索了间充质干细胞治疗的潜力,并在动物实验和临床应用中显示出有希望的结果。根据目前可用的数据,注射 10 6至 10 9细胞可能是合理的。进一步的临床应用应了解适当的患者选择程序、最佳干细胞选择方案和理想的注射次数,以获得更好的结果。


综上所述:股骨头坏死是由多病因综合导致的骨缺血性、难治性疾病。干细胞疗法对股骨头坏死疗效确切, 使髋关节功能在一定程度上得以恢复,改善股骨头坏死区域的血液循环,而干细胞疗法联合联合髓芯减压植骨支撑术为股骨头坏死患者带来福音

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