干细胞治疗骨关节炎临床研究及效果分析（上）

 

一、 干细胞治疗骨关节炎过程：

 

如图所示，图a内侧股骨髁(MFC)有软骨缺损，图b术中用PRP(富血小板血浆)3ml植入干细胞4.2X10^7 ，图c软骨缺损得到修复。

 

图片来源：欧洲运动医学杂志 2013年12月

 

 

干细胞治疗1年后，关节镜检查结果对比。图(A)缺陷部位得到了良好的表面修复；软骨表面光滑；探针检查可以发现再生软骨稳固性良好。与周围环境很好地融合。根据国际软骨修复学会（ICRS）评估，修复软骨评定为二级甲等。图(B)从再生软骨取出活检样本，可见软骨组织已经完成了显著厚度的再生。

 

 图片来源： 《干细胞移植》 2017.6

 

二、干细胞治疗骨关节炎的效果：

 

KOOS膝关节功能评分系统，用于评估任何可能造成或加重退化性膝关节炎的损伤。包括疼痛(9项)、症状(7项)、日常活动(17项)、运动和娱乐功能(5项)、膝关节相关生活质量(4项)5个维度，共42项条目。所有条目均采用0-4分评分，总分0-100分， KOOS得分越高，表面患者的功能状态越好。

 

 图片来源： 骨大夫

 

 

1、不同年龄段、不同性别的患者用PRP(富血小板血浆)3ml植入干细胞4.2X10^7后效果如图所示，年龄越小治疗的效果越理想，男性的效果会更明显。

 

 

 

2、干细胞注入膝关节腔内可明显改善骨性关节炎症状，并且治疗的时间越长，效果越理想。

 

图片来源：欧洲运动医学杂志 2013年12月

 

三、 干细胞治疗骨关节炎临床研究：临床结果与注射的脂肪间充质干细胞数量密切相关。

 

1、2017年10月，《美国运动医学杂志》刊发了Chris Hyunchul Jo 等韩国学者的一篇文章。研究分为低（1X10^7）、中（5X10^7）、高（1X10^8）三个剂量组，在6个月/1年/2年比对发现，关节腔注射自体脂肪组织(AD)来源的间充质干细胞(MSCs)治疗膝关节炎安全、有效。

 

 
 (A)骨关节炎指数(WOMAC);(B)视觉模拟量表(VAS)疼痛;(C)膝关节临床评分(KSS);

(D)膝关节功能;(E)疼痛;(F)症状;(G)活动;(H)运动;( I )生活质量(QOL) 评分。

0.01<P≤0.05 具有统计学意义，P≤0.01具有高度统计学意义

图片来源：《美国运动医学杂志》 Jo等韩国学者 2017年10月

 

如图，中低剂量组（红蓝色线）的临床改善在1年后趋于退化，只有高剂量组（绿色线）在2年内的临床改善有统计学意义。

 

受试者的MRI评估结果也表现出与临床症状同样的趋势：

 

 

脂肪组织(AD)间充质干细胞(MSCs)治疗，在注射后的3个月、6个月和2年，对股骨和胫骨髁核磁共振扫描(MRI)。在高剂量治疗的6个月内，股骨内侧和胫骨髁的软骨缺损明显减少。说明软骨组织进行了再生。但是，2年后，股内侧髁的软骨缺损仍然存在。

 

 

蓝色：低剂量组  1X10^7；红色：中剂量组  5X10^7；绿色：高剂量组 1X10^8

0.01<P≤0.05 具有统计学意义，P≤0.01具有高度统计学意义

图片来源：《美国运动医学杂志》 Jo等韩国学者 2017年10月

 

 

在关节腔内注射脂肪组织(AD)间充质干细胞(MSCs)后，关节软骨体积的变化，注射前、注射3个月，6个月，2年后的对比。股骨髁(绿色;右膝，尾视图)和内侧胫骨髁(橙色;右膝，头侧视)高剂量组。在注射后的第6个月，在基线上看到的空隙逐渐被填满。

 

蓝色：低剂量组  1X10^7；红色：中剂量组  5X10^7；绿色：高剂量组1X10^8

0.01<P≤0.05 具有统计学意义，P≤0.01具有高度统计学意义

图片来源：《美国运动医学杂志》 Jo等韩国学者 2017年10月

 

2、2017年7月，《再生医学》（Regenerative Medicine）发表了自体脂肪间充质干细胞产品（Rejoin）治疗膝骨关节炎I期临床研究的长期随访结果。在这项单中心、剂量探索的I期临床研究中，共计纳入18例年龄在40-70岁，双膝关节X线K-L分级≧2级，并符合美国风湿病学会（ACR）骨关节炎临床分类标准的膝骨关节炎患者。

 

研究分为低（1×10^7 cells/3ml/膝关节）、中（2×10^7 cells/3ml/膝关节）、高（5×10^7 cells/3ml/膝关节）三个剂量组，采用膝关节腔内注射治疗方式。两次注射，间隔3周。对入组并接受了Rejoin治疗的18名受试者，持续进行了长达2年时间的随访研究，以跟踪Rejoin在受试者体内的长期安全性和有效性。

 

 

 

高剂量组治疗的2例关节软骨。核磁共振MRI成像显示，治疗后48周，股骨外侧髁关节软骨的厚度明显增加，损伤部分恢复良好(箭头所指)。

 

 
 

MRI检查可无创性显示软骨修复组织表面结构及其体积、厚度和软骨下骨情况 , 为临床上理想的评价软骨修复的方法。

 

 (B)左膝关节软骨体积变化；(C)右膝关节软骨体积变化；

(D)左膝关节不同位置软骨体积变化；(E )右膝关节不同位置软骨体积变化；

d:一天;w:一周。图片来源：再生医学 2017年7月

 

 

研究结果初步显示，关节腔内注射Rejoin治疗膝骨关节炎是安全有效的。Rejoin可以缓解膝关节疼痛、改善关节功能、提高生活质量，同时还能延缓膝关节软骨磨损。该项研究为膝骨关节炎的治疗带来了新的希望。

 

 

3、2016年，在《Stem Cells Transl Med》的一项评估同种异体脐带血间充质干细胞组成的新药物促进关节软骨再生的安全性和功效研究中，研究人员选取了Kellgren-Lawrence 3级骨关节炎和ICRS 4级软骨缺陷的患者，在他们病变的部位涂抹同种异体脐带干细胞和透明质酸水凝胶的复合物。并进行了长达7年的随访，研究者评估了安全性、VAS（视觉模拟量表）评分、国际其关节文献委员会的主管评分、MRI结果以及组织学评价。

 

 doi：10.5966 / sctm.2016-0157

 

结果显示，在参加实验的7名患者中，12周的关节镜检查时观察到成熟的修复组织，24周时VAS和IKDC评分得到改善。在7年的随访中，临床改善结果是稳定的。1年的MRI检测到股内侧髁有一个4级的软骨缺陷（图A），移植3年后观察到缺陷部位的软骨有明显再生（图B）。标记区域，原发性软骨内再生软骨弛豫率变化 (DR1)（图C）。 延迟增强MRI成像，再生软骨中观察到较高的糖胺聚糖(GAG)含量。GAG含量高，蓝色；GAG含量低，红色。（图D）

 

该新型基于干细胞的药物产品的应用对骨关节炎软骨的再生是安全和有效的。

 

磁共振成像(MRI)评估间充质干细胞治疗效果（3年后）
图片来源：STEM CELLS TRANSLATIONALMEDICINE, 2016