概述:每個(gè)膝蓋都有兩個(gè)半月板(內(nèi)側(cè)和外側(cè)),位于大腿骨和小腿骨末端的關(guān)節(jié)軟骨表面之間。半月板撕裂是膝蓋過(guò)度扭力造成的常見(jiàn)傷害。
目前對(duì)無(wú)血管半月板撕裂的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)需要手術(shù)切除受損組織(半月板切除術(shù))。然而,半月板切除術(shù)會(huì)損害膝關(guān)節(jié)功能并導(dǎo)致相關(guān)的臨床后果,例如膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)和對(duì)生活質(zhì)量的負(fù)面影響。我們開(kāi)發(fā)了一種將未分化的間充質(zhì)干細(xì)胞與膠原蛋白支架相結(jié)合的療法,以推動(dòng)半月板撕裂的愈合,從而避免半月板切除術(shù)。初步臨床數(shù)據(jù)令人鼓舞,并首次表明修復(fù)無(wú)血管半月板撕裂是可能的。
我們對(duì)無(wú)血管半月板撕裂患者進(jìn)行了單中心、前瞻性、開(kāi)放標(biāo)簽的首次人體安全性研究。
我們得出結(jié)論,未分化的間充質(zhì)干細(xì)胞可以提供一種安全的方法來(lái)增強(qiáng)某些患者的無(wú)血管半月板修復(fù)。擴(kuò)展并植入膠原蛋白支架中。將由此產(chǎn)生的人間充質(zhì)干細(xì)胞/膠原支架植入物植入半月板撕裂處,然后用垂直褥式縫合進(jìn)行修復(fù),并對(duì)患者進(jìn)行了2年的隨訪。五名患者接受了治療,重復(fù)測(cè)量分析顯示臨床有顯著改善。
三人在24個(gè)月時(shí)無(wú)癥狀,沒(méi)有磁共振成像證據(jù)表明復(fù)發(fā)性撕裂和膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分有臨床改善。由于在植入后大約15個(gè)月時(shí)半月板撕裂的再撕裂或未愈合,兩個(gè)需要隨后的半月板切除術(shù)。沒(méi)有發(fā)生其他不良事件。
半月板軟骨撕裂很常見(jiàn),易患骨關(guān)節(jié)炎 (OA)。大多數(shù)發(fā)生在半月板的無(wú)血管部分,目前的修復(fù)技術(shù)通常會(huì)失敗。
我們之前描述了使用未分化的自體間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 接種到膠原支架(MSC/膠原支架)上以在體外整合半月板組織。我們的目標(biāo)是將這種方法轉(zhuǎn)化為半月板撕裂患者的細(xì)胞療法,其長(zhǎng)期目標(biāo)是延緩或預(yù)防 OA 的發(fā)作。
我們描述了從綿羊模型的初步測(cè)試到首次人體研究的進(jìn)展,以評(píng)估治療無(wú)血管半月板撕裂患者的可行性、安全性和臨床結(jié)果。
綿羊臨床前研究:30只骨骼成熟(>2歲)的雌性綿羊從經(jīng)批準(zhǔn)的供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi),并隨機(jī)分配到三個(gè)治療組之一:綿羊-MSC/膠原-支架、僅支架(無(wú)細(xì)胞)或僅縫合線(無(wú)植入物)。每組有五只動(dòng)物以提供適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)功效,實(shí)驗(yàn)包括每組兩次重復(fù),一組有13周的終點(diǎn),另一組有6個(gè)月的終點(diǎn)。支持信息中描述了植入綿羊MSC/膠原支架的手術(shù)程序的詳細(xì)信息。
臨床前療效研究:每組n=5只綿羊用綿羊間充質(zhì)干細(xì)胞/膠原蛋白支架、僅膠原支架或僅縫合線處理(圖2個(gè))。五分之三的綿羊 (60%) 在13周時(shí)成功愈合,而對(duì)照組中的任何一只綿羊均未愈合。各組之間的結(jié)果差異顯著(p<0.0235)。然而,到24周時(shí),任何組中的這些動(dòng)物都沒(méi)有沒(méi)有病變,表明任何早期修復(fù)都無(wú)法在綿羊膝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)期體內(nèi)負(fù)荷下存活。
在體外優(yōu)化后,我們?cè)诰d羊半月板軟骨撕裂模型中測(cè)試了綿羊-MSC/膠原蛋白-支架,13周后取得了令人鼓舞的結(jié)果,盡管修復(fù)沒(méi)有持續(xù)超過(guò)6個(gè)月。自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療無(wú)血管半月板撕裂患者的首次人體安全性研究
自體間充質(zhì)干細(xì)胞從髂嵴骨髓活檢中分離出來(lái),擴(kuò)增并接種到膠原支架中。將由此產(chǎn)生的人間充質(zhì)干細(xì)胞/膠原支架植入物植入半月板撕裂處,然后用垂直褥式縫合進(jìn)行修復(fù),并對(duì)患者進(jìn)行了2年的隨訪。
首次人體試驗(yàn)患者結(jié)果
在接受治療的5名患者中,3名植入物存活下來(lái),無(wú)需任何進(jìn)一步治療,而2名患者隨后在植入后15個(gè)月左右出現(xiàn)復(fù)發(fā)癥狀(疼痛、腫脹和膝關(guān)節(jié)鎖定),導(dǎo)致半月板切除術(shù)治療(圖4A)。除癥狀復(fù)發(fā)外,沒(méi)有患者報(bào)告任何嚴(yán)重的不良事件或并發(fā)癥。在植入物最終失敗的兩名患者中,基線(植入前)Tegner-Lysholm 評(píng)分和膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍 (ROM) 略低于植入物在整個(gè)研究期間存活的三名患者(圖4B)。這些組之間的IKDC評(píng)分沒(méi)有差異。
成功治療的三名患者在前12個(gè)月內(nèi)的所有臨床評(píng)分均有改善,并且這些變化在12至24個(gè)月期間保持不變的(圖4C-E)。相比之下,植入物在15個(gè)月時(shí)失敗的兩名患者在6個(gè)月和12個(gè)月的時(shí)間點(diǎn)之間的臨床評(píng)分沒(méi)有改善的(圖4C-E)。有趣的是,植入失敗的兩名患者的Tegner-Lyshom評(píng)分和ROM在基線植入前測(cè)量和植入后3個(gè)月之間的變化大于成功治療的三名患者的(圖4F)。
磁共振成像 (MRI) 掃描顯示,在12個(gè)月時(shí)未接受進(jìn)一步關(guān)節(jié)鏡檢查的三個(gè)病例中,半月板沒(méi)有移位,異常高的信號(hào)雖然持續(xù)存在,但似乎隨著時(shí)間的推移而減弱。一名患者隨時(shí)間推移的MRI結(jié)果示例如圖所示的圖5個(gè)其他四名患者的等效結(jié)果。
顯示使用人間充質(zhì)干細(xì)胞/膠原支架療法成功治療的三名患者中的一名(患者3)的連續(xù)冠狀MRI圖像。術(shù)前圖像顯示在(A)中,箭頭指示撕裂的半月板。在3個(gè)月(B)、6 個(gè)月(C)、12個(gè)月(D)和24個(gè)月(E)時(shí)拍攝術(shù)后圖像。
討論
在這里,我們報(bào)告了第一個(gè)系列的孤立的內(nèi)側(cè)半月板撕裂,這些撕裂發(fā)生在接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療半月板損傷。這種治療似乎是安全的,并且有一定療效,五分之三的患者在手術(shù)后2年癥狀消失。在三名成功治療的患者中,連續(xù)的術(shù)后MRI掃描顯示信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間降低,這可能表明愈合。在所有三名幸存者中,MRI證實(shí)撕裂區(qū)域沒(méi)有移位,再次表明愈合。
因此,在這項(xiàng)小規(guī)模首次人體研究中,無(wú)血管撕裂愈合的患者比例與使用傳統(tǒng)修復(fù)方法成功治療血管化半月板撕裂的患者比例相似。植入失敗的兩名患者的基線臨床數(shù)據(jù)稍差,并且在研究的前3個(gè)月內(nèi)關(guān)節(jié)功能增加得更快。
結(jié)論
接種在膠原支架上的未分化自體間充質(zhì)干細(xì)胞可以安全地植入無(wú)血管半月板撕裂的患者體內(nèi),并顯示出增強(qiáng)某些患者受損半月板再生的潛力,從而避免半月板切除術(shù)的需要。
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