導讀:近年來,干細胞療法為骨關節炎帶來新希望。干細胞具有分化潛能與免疫調節功能,它可分化為軟骨細胞修復受損組織,還能調節炎癥環境。眾多研究表明,干細胞治療骨關節炎在減輕疼痛、改善關節功能方面有著潛在的積極意義。因此干細胞療法正成為極具潛力的新興治療手段。
骨關節炎常被稱為“不死的癌癥”,困擾著大部分中老年人,尤其在60歲以上人群中非常常見,占比達50%,75歲以上人群患病率飆升至80%,甚至有一半致殘的概率,嚴重影響患者的生活質量。
而現在,越來越多的年輕人也在遭受骨關節炎的困擾,尤其是運動員、體力勞動者,長期的勞損、創傷,讓關節邊緣和軟骨反應性增生,極易造成骨關節炎。
而比起骨關節炎的痛苦,治愈難更是患者“頭疼”的重點,臨床上通常只能緩解癥狀,對根治骨關節炎卻毫無辦法,而隨著近年來干細胞生物工程研究應用的深入探索,通過干細胞來修復與逆轉骨關節炎,越來越被認為是一種極具前景的治療方式。

干細胞治療骨關節炎:2020-2024年臨床研究進展回顧
2020年干細胞治療骨關節炎患者的臨床案例
2020年1月27日,印度尼西亞雅加達大學醫學院在期刊《Eur J Orthop Surg Traumatol》上發表了一篇關于‘臍帶來源的間充質干細胞治療膝骨關節炎:一項單臂、開放標簽研究’的臨床研究成果。【1】

這項開放標簽研究于2015年7月至2018年12月在印度尼西亞雅加達的Cipto Mangunkusumo醫院進行。招募了29名受試者 。
從初始到第6個月的隨訪,在重度膝骨關節炎中,通過視覺模擬量表測量發現患者疼痛顯著減輕。國際膝關節文獻委員會評分在第6個月隨訪時顯著增加。
結論:人臍帶間充質干細胞可能是膝骨關節炎的潛在新型再生治療方法。注射6個月后達到人臍帶間充質干細胞的最大效果。
2020年4月23日,亨利·蒙多爾醫院牽頭在國際期刊《國際骨科》上發表了一篇關于‘人類骨髓間充質干細胞注射治療膝骨關節炎軟骨下損傷:一項前瞻性隨機研究,對比平均15年隨訪的對側關節置換術’的臨床試驗案例。【2】

這項研究包括140名年齡在65至90歲之間的成年人患者。
研究發現,在軟骨下骨骨髓病變處注射間充質干細胞治療后,內側股脛骨間室BML體積在24個月內出現消退(平均消退1.5cm3,范圍為0.8至3.2cm3)。
這項研究表明,軟骨下注射骨髓間充質干細胞(與雙側全膝關節置換術(TKA)相比)對疼痛具有足夠的效果,可以推遲或避免雙側骨關節炎患者對側關節進行TKA。
2021年干細胞治療骨關節炎患者的臨床案例
2021年8月1日,贛南醫學院第一附屬醫院在期刊《基層醫學論壇》上發表了一篇關于‘脂肪干細胞聯合川芎嗪關節腔注射治療膝關節骨關節炎’的臨床研究結果。【3】

本研究將贛南醫學院第一附屬醫院在2019年10月—2020年10月期間收治的64例膝關節骨關節炎患者按隨機數字法分為對照組和觀察組,每組各32例。
結果表明,觀察組治療總有效率為90.63%,高于對照組的68.75%,差異有統計學意義;觀察組膝關節疼痛緩解時間、腫脹緩解時間及恢復正常活動時間均快于對照組,差異有統計學意義;治療后,兩組骨性關節炎指數評分量表(WOMAC)評分比較,觀察組評分低于對照組,差異有統計學意義。
結論:脂肪干細胞聯合川芎嗪關節腔注射治療膝關節骨關節炎效果顯著,可有效改善患者臨床癥狀,減輕疼痛,利于膝關節的恢復,有臨床推廣價值。
2021年12月20日,婁底市中心醫院在期刊《中國實用醫藥》上發表了一篇關于‘富血小板血漿聯合間充質干細胞治療早期膝關節炎的臨床效果研究’的臨床研究成果。【4】

本次研究共納入86例早期膝關節炎患者,參照隨機抽樣法分成對照組和觀察組,各43例。
- 治療1、3個月,觀察組Lequesne評分分別為(12.16±2.23)、(9.34±1.75)分,均低于對照組的(14.53±2.28)、(11.67±2.15)分,差異具有統計學意義(P<0.05)。
- 治療1、3個月,觀察組VAS評分分別為(2.80±0.47)、(2.16±0.40)分,均低于對照組的(3.65±0.63)、(2.83±0.43),差異有統計學意義。
- 治療后,觀察組TNF-α、IL-1β與MMP-13水平均低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。
結論:富血小板血漿聯合間充質干細胞治療早期膝關節炎,對于改善患者膝關節功能、緩解疼痛等有重要意義。
2022年干細胞治療骨關節炎患者的臨床案例
2022年4月12日,麥哲倫干細胞聯合墨爾本干細胞中心研究在行業期刊《再生醫學》上發表了一篇關于‘間充質干細胞治療膝骨關節炎的真實世界證據:一項為期兩年的大型前瞻性病例系列’的臨床試驗結果。【5】

本次臨床研究納入329名膝骨關節炎患者接受關節內脂肪間充質干細胞療法。隨訪24個月,并根據放射學膝骨關節炎分級對參與者進行分組。
結果發現,所有參與者組均報告了臨床和統計學上顯著的疼痛改善。臨床結果不受患者年齡或BMI的影響。并且治療耐受性良好,未發生相關嚴重不良事件。
2022年5月1日,汕頭大學發表了一篇關于‘間充質干細胞治療骨關節炎的有效性和安全性’的系統評價和Meta分析。【6】

本次研究共納入25項RCT,涉及1494名受試者。主要結果顯示:
- 間充質干細胞可在第3個月隨訪時減輕WOMAC疼痛和VAS,效果持續至少12個月。
- 間充質干細胞還有在第6個月隨訪中降低WOMAC僵硬及關節功能,效果至少持續了12個月。
- 同時,干細胞注射后,Lequesne與對照組相比有所減少。
- 對于不良事件,干細胞注射液的安全性與對照組相比無顯著差異。
結論:就目前的證據來看,間充質干細胞可能是一種治療骨關節炎療效好的安全療法,起效時間不遲于3個月,療效維持時間不低于12個月。并且可以認為脂肪來源的干細胞由于其起效早且持續時間更長而具有更好的療效。
2023年干細胞治療骨關節炎患者的臨床案例
2023年6月13日,第三軍醫大學(陸軍軍醫大學)西南醫院在期刊《BMC Musculoskeletal Disorders》上發表了一篇關于‘反復關節內注射臍帶間充質干細胞治療膝關節骨關節炎’的一項I期單臂臨床研究。【7】

本次研究紅納入14名骨關節炎患者(Kellgrene-Lawrence2級或3級)接受了人臍帶間充質干細胞 (UC-MSC)關節內重復注射,并在三個月的隨訪中進行了評估。
研究發現,所有患者接受干細胞治療后膝關節功能受限及疼痛均有一定改善。VAS評分6.0至3.5,WOMAC評分26.0至8.5,MOCART評分42.0至58.0,SF-12評分39.0至46.0。14例患者中共有5例(35.7%)出現一過性不良反應,這些不良反應均自行緩解。
結論:反復關節內注射UC-MSCs證實可安全治療骨關節炎,且不會引起嚴重不良事件。該療法可改善膝關節骨關節炎患者的癥狀,并可能成為骨關節炎的潛在治療選擇。
2023年9月12日,廣東藥科大學附屬第一醫院在行業期刊《干細胞研究》上發表了一篇關于‘脂肪來源的間充質干細胞治療膝骨關節炎的最佳劑量是多少?隨機對照試驗的常規和網絡薈萃分析’的研究成果。【8】

本研究共納入16篇文獻,其中8篇文獻是關于脂肪間充質干細胞的。
常規薈萃分析表明,脂肪間充質干細胞可以減輕膝骨關節炎患者的疼痛并改善功能,無論細胞劑量如何,隨訪長達12個月。
網狀薈萃分析顯示,與對照組相比,關節內注射脂肪間充質干細胞可顯著改善膝骨關節炎患者在3 、6和12個月的疼痛和膝關節功能評分。3組中,高劑量組治療效果最好,早期關節疼痛和功能障礙指標改善程度更顯著。對于不良事件,存在劑量反應趨勢,該趨勢隨著劑量的增加而增加。
結論:兩種細胞劑量都減輕了膝骨關節炎患者的疼痛并改善了膝關節功能。高劑量組的效果優于中劑量、低劑量和對照組。但不良事件也隨著劑量的增加而增加,臨床應用中應仔細考慮,其副作用仍需引起重視。
2024年干細胞治療骨關節炎患者的臨床案例
2024年2月16日,洛斯安第斯大學診所特拉皮亞細胞中心在行業期刊《干細胞轉化醫學》上發表了一篇關于‘一項I期劑量遞增臨床試驗,評估臍帶間充質干細胞在膝關節骨關節炎中的安全性和有效性’的臨床研究案例。【9】

本次劑量遞增I期臨床試驗設計包括3個連續隊列40名患者:低劑量組(2×106細胞)、中劑量組(20×106細胞)和高劑量組(80×106細胞)。所有劑量都是安全的,沒有報告嚴重不良事件。
根據WOMAC總體結果,與基線相比,接受所有劑量治療的患者在3個月和6個月后疼痛和功能均有顯著改善。然而,與高劑量相比,接受中劑量和低劑量治療的患者的改善程度更高。
因此,我們的數據表明,關節內注射不同劑量的臍帶間充質干細胞既安全又有效。
2024年6月25日,中國人民解放軍北部戰區總醫院牽頭在期刊《實用骨科雜志》上發表了一篇關于‘臍帶間充質干細胞與脂肪源性血管基質組分治療膝骨關節炎’的臨床研究案例。【10】

本研究選取自2020年1月至2021年6月經中國人民解放軍北部戰區總醫院診治的骨關節炎患者44例,隨機分組為臍帶間充質干細胞(UC-MSCs)組(關節腔注射UC-MSCs)和自體脂肪來源血管基質組分(SVF)組(關節腔注射SVF)。
40例患者獲得隨訪,隨訪時間12~21個月,平均(14.9±5.2)個月。4例失訪,UC-MSCs組1例,SVF組3例。臍帶間充質干細胞組患者注射后WOMAC評分、Lysholm評分及VAS評分均優于SVF組(P<0.05)。兩組隨訪期間均未見嚴重不良反應。
研究結論表明,兩種制劑用于治療膝關節骨關節炎均有效。UC-MSCs的療效優于自體脂肪來源SVF,但注射后不良反應(發熱、腫脹)發生率較自體脂肪來源SVF要高一點。
2024年7月26日,墨爾本干細胞研究中心牽頭在國際知名期刊《柳葉刀》上發表了一篇關于‘同種異體脂肪間充質干細胞制劑治療膝關節骨關節炎的安全性和有效性’的I/IIa期隨機對照試驗。【11】

這是一項單中心、雙盲、劑量遞增、隨機對照試驗。40名患有中度膝關節骨關節炎的患者隨機接受單次關節內注射MAG200(劑量組:10、20、50、100×106?細胞)或安慰劑。
MAG200隊列報告的反應者比例高于安慰劑組,并且疼痛癥狀有臨床和統計學顯著改善,所有KOOS分量表均有臨床相關改善。 MAG200顯示出優于安慰劑的可重復治療效果,這對于10×106劑量組的疼痛具有臨床相關性,對于20×106和100×106劑量組的功能具有臨床相關性。
結論:在MAG200 10、20和100 ?× ?106劑量組中,觀察到疾病改善趨勢,膝關節軟骨總體積有所改善,而安慰劑組中骨關節炎進展不顯著。
干細胞治療骨關節炎的臨床研究進展
截止2024年10月29日,在美國國立衛生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網站上注冊的有關干細胞治療骨關節炎的臨床研究項目有154項,已完成的到達58項。

結論
總而言之,研究表明,干細胞在治療骨關節炎上前景廣闊,有望成為治療骨關節炎的醫學發展新途徑,不過未來仍然需要開展更多的研究來克服其中的挑戰,包括干細胞的長期效果等方面。隨著進一步的研究和臨床試驗,我們有望看到干細胞治療在骨關節炎領域帶來了的更多成果與希望。
【1】Dilogo IH, Canintika AF, Hanitya AL, Pawitan JA, Liem IK, Pandelaki J. Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells for treating osteoarthritis of the knee: a single-arm, open-label study. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2020 Jul;30(5):799-807. doi: 10.1007/s00590-020-02630-5. Epub 2020 Jan 27. PMID: 31989258.
【2】Hernigou, P., Delambre, J., Quiennec, S. et al. Human bone marrow mesenchymal stem cell injection in subchondral lesions of knee osteoarthritis: a prospective randomized study versus contralateral arthroplasty at a mean fifteen year follow-up. International Orthopaedics (SICOT) 45, 365–373 (2021). https://doi.org/10.1007/s00264-020-04571-4
【3】杜永偉,劉真,莫建文,等.脂肪干細胞聯合川芎嗪關節腔注射治療膝關節骨關節炎[J].基層醫學論壇,2021,25(22):3109-3111.DOI:10.19435/j.1672-1721.2021.22.001.
【4】劉昱伸,伍旭輝,肖杰正,等.富血小板血漿聯合間充質干細胞治療早期膝關節炎的臨床效果研究[J].中國實用醫藥,2021,16(35):79-81.DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2021.35.028.
【5】Freitag, J., Wickham, J., Shah, K., & Tenen, A. (2022). Real-world Evidence of Mesenchymal Stem Cell Therapy in Knee Osteoarthritis: A Large Prospective Two-Year Case Series. Regenerative Medicine, 17(6), 355–373. https://doi.org/10.2217/rme-2022-0002
【6】龍治勇.間充質干細胞治療骨關節炎的有效性和安全性:系統評價和Meta分析[D].汕頭大學,2022.DOI:10.27295/d.cnki.gstou.2022.000726.
【7】Ao, Y., Duan, J., Xiong, N. et al. Repeated intra-articular injections of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells for knee osteoarthritis: a phase I, single-arm study. BMC Musculoskelet Disord 24, 488 (2023). https://doi.org/10.1186/s12891-023-06555-y
【8】Huang Z, Zhang S, Cao M, Lin Z, Kong L, Wu X, Guo Q, Ouyang Y, Song Y. What is the optimal dose of adipose-derived mesenchymal stem cells treatment for knee osteoarthritis? A conventional and network meta-analysis of randomized controlled trials. Stem Cell Res Ther. 2023 Sep 12;14(1):245. doi: 10.1186/s13287-023-03475-5. PMID: 37697417; PMCID: PMC10496179.
【9】Jose Matas, Cynthia García, Daniela Poblete, Rolando Vernal, Alexander Ortloff, Noymar Luque-Campos, Yessia Hidalgo, Jimena Cuenca, Catalina Infante, Maria Ignacia Cadiz, Maroun Khoury, Patricia Luz-Crawford, Francisco Espinoza, A Phase I Dose-Escalation Clinical Trial to Assess the Safety and Efficacy of Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stromal Cells in Knee Osteoarthritis, Stem Cells Translational Medicine, Volume 13, Issue 3, March 2024, Pages 193–203, https://doi.org/10.1093/stcltm/szad088
【10】李寶,崔向紅,李涵,等.臍帶間充質干細胞與脂肪源性血管基質組分治療膝骨關節炎[J].實用骨科雜志,2024,30(06):508-513.DOI:10.13795/j.cnki.sgkz.2024.06.003.
【11】Julien Freitag, Matthew Chamberlain, James Wickham, Kiran Shah, Flavia Cicuttini, Yuanyuan Wang, Ann Solterbeck, Lucinda Kenihan, Lesley-Anne Kelly, Renee Castelluccio, Ellee Picken, Melissa Grogan, Michael Kenihan, Abi Tenen, Nirali Shah, Carla Lutz, Teena George, Iresha Wickramasinghe,
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Safety and efficacy of an allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cell preparation in the treatment of knee osteoarthritis: A Phase I/IIa randomised controlled trial,Osteoarthritis and Cartilage Open,Volume 6, Issue 3,2024,100500,ISSN 2665-9131,https://doi.org/10.1016/j.ocarto.2024.100500.
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