干細(xì)胞療法治療慢性疼痛疾病的進(jìn)展、使用和不良反應(yīng)的回顧

干細(xì)胞療法是一種新的治療常見慢性疼痛疾病的方法。間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSCs) 既可以替代丟失和損傷的細(xì)胞，同時(shí)可作為各種營(yíng)養(yǎng)因子的運(yùn)載工具。MSCs可從人類胚胎或成人組織中衍生，也可從成熟細(xì)胞中創(chuàng)造，與骨髓、骨骼肌和臍帶血等來(lái)源相比，脂肪組織可以作為MSCs的大型資源庫(kù)。近年來(lái)，各生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域都對(duì)干細(xì)胞治療有極大興趣。血液疾病、燒傷、骨髓移植、角膜移植都是使用干細(xì)胞治療的例子。干細(xì)胞可以提供治療疼痛的方法，如治療骨和軟骨缺陷、骨關(guān)節(jié)炎、肌腱和韌帶損傷，甚至是神經(jīng)損傷，雖然現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過(guò)早，但可能該療法不僅能控制癥狀，還能治療原發(fā)病。此外，人類和動(dòng)物的研究都已確定自體MSCs的安全性。

近年來(lái)，有大量的研究工作和資金用于研究MSCs治療疼痛疾病。但目前，尚無(wú)系統(tǒng)的、有臨床針對(duì)性研究證實(shí)干細(xì)胞療法的優(yōu)勢(shì)。我們希望對(duì)目前的研究和臨床試驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)研究，以評(píng)估干細(xì)胞療法治療慢性疼痛的安全性、有效性和適用性。

以下介紹干細(xì)胞療法的臨床研究用于治療幾種常見的慢性疼痛病。

1.盤源性腰痛

慢性疼痛影響著全球15億人，其中有23%～26%人患有輕度腰背痛。

髓核中含有的MSCs與從骨髓獲得的MSCs相似；將MSCs與髓核細(xì)胞共培養(yǎng)可促進(jìn)髓核細(xì)胞增殖以及MSC向軟骨細(xì)胞系分化。移植的MSCs可誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)和蛋白多糖的產(chǎn)生。Risbud等人報(bào)道，在特定的微環(huán)境條件下，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 (BM-MSC) 能分化為髓核樣細(xì)胞，低氧和TGF-β同時(shí)激活髓核細(xì)胞內(nèi)的基因盒，編碼細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞表面受體，觸發(fā)βERK和p 38信號(hào)通路，最終促進(jìn)MSC的分化。

Pang等人將臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞 (UC-MSC) 注射至2名椎間盤造影術(shù)后病人椎間盤內(nèi)，24個(gè)月內(nèi)病人腰痛和功能均有較大改善。Orozco等人注射自體BMSCs至10例腰椎間盤退變繼發(fā)腰痛病人的纖維環(huán)內(nèi)，病人腰椎疼痛、坐骨神經(jīng)疼痛、殘疾分?jǐn)?shù)均有改善。Yoshikawa等人在接受經(jīng)皮腰椎MSCs移植的2例病人的2年隨訪中，疼痛評(píng)分降低、信號(hào)強(qiáng)度增加。Mochida等人在9名脊柱融合術(shù)后腰椎間盤退變病人中，使用了共培養(yǎng)MSCs和自體髓核細(xì)胞移植，1周至3年隨訪中各病人功能評(píng)分、腰痛程度均有改善。Pettine等人將26例病人隨機(jī)分為2組：一組MSC注射在單個(gè)腰椎間盤，另一組MSC注射在兩相鄰椎間盤，1年內(nèi)，兩組疼痛評(píng)分分別從78.5和79.4降至31.41和33.0（均為100滿分），兩組殘疾評(píng)分均下降。Meisel等人進(jìn)行的一例大型多中心隨機(jī)對(duì)照研究中，注射自體椎間盤軟骨細(xì)胞至單個(gè)椎間盤切除術(shù)后12周病人的椎間盤環(huán)面，2年研究發(fā)現(xiàn)，相比于僅手術(shù)病人，接受細(xì)胞移植的病人疼痛和功能障礙改善更明顯。這項(xiàng)研究的一些問(wèn)題是需要注意的，從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，這些細(xì)胞是從髓核碎片中分離的，因此存在生存活力的問(wèn)題，其次，研究所要求的治療流程可能并不適用于所有的研究中心，非盲試驗(yàn)可能有安慰劑效應(yīng)。

并非所有的研究都證實(shí)其有效性。Haufe和Mork研究了10例內(nèi)鏡下椎間盤切除術(shù)失敗病人，在椎間盤內(nèi)注射造血前體細(xì)胞，同時(shí)接受高壓氧治療來(lái)提高椎間盤血液灌注，所有病人疼痛均無(wú)明顯改善。

總的來(lái)說(shuō)，雖然椎間盤退變的一些干細(xì)胞療法研究在不考慮并發(fā)癥情況下取得了較好療效，但許多研究是非隨機(jī)、非盲、非對(duì)照試驗(yàn)，不能確定治療獲益是否來(lái)自安慰劑效應(yīng)，大部分研究為小樣本，我們需要更多病人以更準(zhǔn)確地驗(yàn)證是骨髓還是造血干細(xì)胞在治療中發(fā)揮作用。最后，干細(xì)胞治療是作為一個(gè)獨(dú)立的微創(chuàng)手術(shù)還是僅作為一個(gè)輔助治療仍是不確定的。

2.神經(jīng)病理性疼痛

不同于盤源性腰痛，神經(jīng)病理性疼痛有多種臨床類型，包括三叉神經(jīng)痛、糖尿病性神經(jīng)病變等。

BM-MSC具有免疫調(diào)節(jié)作用，在治療時(shí)可能有助于減少神經(jīng)炎癥反應(yīng)和免疫介導(dǎo)的損傷。從理論上講，MSCs早期移植可能通過(guò)多種機(jī)制改善和恢復(fù)功能，包括調(diào)節(jié)炎癥因子的產(chǎn)生、抑制神經(jīng)膠質(zhì)增生、通過(guò)血管生成作用促進(jìn)脊髓的血運(yùn)重建和刺激生物活性分子及生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生。

Youse fifard等人將一百萬(wàn)個(gè)BM-MSC或UCMSC注入SCI大鼠模型的脊髓，兩組均減輕了神經(jīng)病理性疼痛的癥狀，且在整體運(yùn)動(dòng)恢復(fù)、誘發(fā)痛及痛覺過(guò)敏的緩解方面無(wú)明顯差異，這些細(xì)胞可在組織中存活至少8周，并防止因SCI模型造成的空洞。有研究者用脂肪來(lái)源的MSCs注射至受影響的三叉神經(jīng)，這8例藥物治療失敗的面部神經(jīng)性疼痛病人的平均疼痛評(píng)分均有下降，且無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥；Venturi等人用自體脂肪組織衍生的干細(xì)胞治療常規(guī)藥物治療無(wú)效的陰部神經(jīng)痛，大部分病人疼痛評(píng)分顯著下降，總體功能有所改善，無(wú)不良事件報(bào)告。

盡管這些研究取得了很好的結(jié)果，但他們都是小樣本、非隨機(jī)、非對(duì)照研究，而且雖然前一項(xiàng)研究試圖分離MSCs，但后者涉及直接注入含有異質(zhì)細(xì)胞的脂肪組織提取物，這使得特定細(xì)胞和鎮(zhèn)痛反應(yīng)之間的聯(lián)系非常困難。然而，由于治療神經(jīng)病理性疼痛十分困難，現(xiàn)有治療都存在局限性，對(duì)于傳統(tǒng)治療反應(yīng)不佳的病人，干細(xì)胞治療仍是可嘗試的。

3.骨關(guān)節(jié)炎

關(guān)節(jié)退行性疾病是干細(xì)胞療法研究最多的慢性疼痛疾病。從骨組織或脂肪組織中提取的MSCs是在病人中用于再生和修復(fù)關(guān)節(jié)的主要細(xì)胞類型。

骨性關(guān)節(jié)炎 (OA) 模型表明，MSCs能夠有效地定位和植入到需要的位置，在局部環(huán)境下，MSCs分化成軟骨細(xì)胞，產(chǎn)生軟骨基質(zhì)修復(fù)受損的關(guān)節(jié)軟骨。此外，治療性MSCs通過(guò)直接分泌生物活性物質(zhì)以及影響內(nèi)源性細(xì)胞因子產(chǎn)生，調(diào)節(jié)局部炎性條件，從而提供更適宜的再生環(huán)境。Kuroda等人用兔前交叉韌帶切斷 (ACLT)模型證明，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射脂肪干細(xì)胞 (ADSCs) 通過(guò)分泌液體產(chǎn)生軟骨保護(hù)作用從而抑制軟骨變性的進(jìn)展。目前理論表明，ADSCs直接向病變組織再生，并促進(jìn)生物活性因子分泌；研究結(jié)果表明，ADSCs的旁分泌作用調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞的存活，注射ADSCs進(jìn)入關(guān)節(jié)內(nèi)軟組織，可抑制軟骨退變的進(jìn)展。TNFα抑制軟骨細(xì)胞死亡，當(dāng)軟骨細(xì)胞與ADSCs共培養(yǎng)時(shí)，TNFα活性也被抑制。此外，關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞產(chǎn)生MMP-13，MMP-13破壞OA病人的軟骨，在體內(nèi)和體外治療注射ADSCs時(shí)，MMP-13減少，意味著ADSCs通過(guò)抑制MMP-13表達(dá)保護(hù)退變的關(guān)節(jié)軟骨。

Wakitani等人給脛骨高位截骨術(shù)后病人植入MSC的膠原蛋白凝膠或無(wú)細(xì)胞凝膠，評(píng)估病人疼痛、運(yùn)動(dòng)范圍、肌力等功能，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組整體改善所需時(shí)間分別為14.3個(gè)月和17.5個(gè)月，兩組疼痛均有緩解，但臨床評(píng)價(jià)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Centeno等人研究了1名接受了關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射自體BMSCs的病人，其軟骨生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)范圍增加、NRS評(píng)分下降，其后作者又進(jìn)行了一項(xiàng)涉及339例不同骨科診斷的病人治療的安全性研究，結(jié)果大部分病人有較明顯的疼痛緩解，尤其是膝關(guān)節(jié)OA病人。Davatchi等人研究了4名接受自體骨髓MSCs關(guān)節(jié)腔注射病人，6月內(nèi)疼痛評(píng)分均有明顯下降。Emadedin等人研究了6例接受自體共培養(yǎng)骨髓MSCs注射的膝關(guān)節(jié)OA病人，6月內(nèi)疼痛評(píng)分均有改善，因此他們?cè)俅巫⑸淞薓SCs至膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)疼痛病人的關(guān)節(jié)腔內(nèi)，結(jié)果病人6月內(nèi)均有改善，但1～2年后疼痛再次加重，同樣，他們的骨關(guān)節(jié)炎指數(shù) (WOMAC) 在12個(gè)月后下降到最低點(diǎn)，在30個(gè)月再次上升，提示該療法的效果是有時(shí)限的。Orozco等人在12例膝關(guān)節(jié)保守治療效果差的病人關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射MSCs，12個(gè)月后病人平均疼痛評(píng)分、WOMAC指數(shù)降低，MRI顯示膝關(guān)節(jié)軟骨改善，無(wú)不良事件，2年后無(wú)并發(fā)癥。Jo等人將18名OA病人分成2組，1組分別接受低、中、大劑量干細(xì)胞治療，另1組均接受高劑量的干細(xì)胞治療，高劑量干細(xì)胞治療的病人疼痛評(píng)分和WOMAC指數(shù)得到了最大的改善，且軟骨缺損減少、關(guān)節(jié)軟骨體積增加，低、中劑量組無(wú)顯著改善。此外，低、高劑量組病人的膝關(guān)節(jié)評(píng)分改善最明顯。Saw等人將50例膝關(guān)節(jié)鏡和軟骨成形術(shù)的病人分成2組，術(shù)后6個(gè)月分別在關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉和外周血干細(xì)胞，24月后，兩組病人IKDC指數(shù)都有改善，而實(shí)驗(yàn)組在再次關(guān)節(jié)鏡檢查和活檢中軟骨改善更明顯。Wong等人觀察了56例接受膝關(guān)節(jié)鏡和內(nèi)側(cè)開放脛骨高位截骨內(nèi)固定術(shù)后病人，分別注射自體MCSs+透明質(zhì)酸和透明質(zhì)酸，細(xì)胞治療組IKDC評(píng)分、Lysholm 評(píng)分、Tegner評(píng)分改善更明顯，MRI顯示干細(xì)胞治療促進(jìn)了軟骨再生。Vangsness等人在55例半月軟骨切除術(shù)后病人關(guān)節(jié)內(nèi)隨機(jī)注射透明質(zhì)酸鈉或兩種不同劑量的自體MSCs，2年后，干細(xì)胞治療組疼痛和功能改善明顯。Vega等人將30例慢性膝關(guān)節(jié)炎病人隨機(jī)分組，注射異源性骨髓干細(xì)胞和透明質(zhì)酸鈉，細(xì)胞治療組疼痛約減輕了40%，對(duì)照組的疼痛減輕了20%，功能障礙和生活質(zhì)量均有改善。

4.肌肉骨骼系統(tǒng)疾病

軟骨無(wú)血管和神經(jīng)，因此關(guān)節(jié)軟骨在受損傷后通常無(wú)法再生。半月板損傷是最常見的軟骨損傷之一。雖然半月板縫合可以修復(fù)半月板撕裂，但最近的Meta分析表明其長(zhǎng)期失敗率很高。用MSCs再生半月板似乎是一個(gè)治療半月板撕裂和損傷的令人振奮的方法。

自體干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可用于軟骨移植。早期的細(xì)胞移植研究是基于移植細(xì)胞用于組織再生的目的而設(shè)計(jì)與執(zhí)行。然而，最近的研究表明事實(shí)并非如此。局部或全身給藥后，只有少量的干細(xì)胞與損傷組織混合，這就表明，組織的修復(fù)和再生更可能是間接的，可能依賴于MSC的旁分泌作用。

Yamasaki等人用骨髓干細(xì)胞移植治療關(guān)節(jié)軟骨損傷，病人6月后疼痛和行走均有改善，第二年隨訪關(guān)節(jié)鏡檢查發(fā)現(xiàn)，軟骨損傷已被纖維軟骨替代。動(dòng)物模型中，在損傷部位注射BM-MSC可增加跟腱愈合速度。Aoyama等人研究體外培養(yǎng)的自體BM-MSC混合β-TCP聯(lián)合帶血管蒂骨移植治療10例3期股骨頭壞死（ION）病人，在為期12周的康復(fù)計(jì)劃后，所有病人均疼痛減輕、身體功能增強(qiáng)。另有研究者用MSC治療ION，病人疼痛和日?；顒?dòng)的耐受性均有臨床改善，無(wú)明顯的并發(fā)癥。

總之，前瞻性觀察和對(duì)照研究均顯示治療后病人疼痛有減輕、功能得到改善，一些研究甚至描述了后續(xù)成像的再生軟骨。然而，這些研究大多是非盲、非對(duì)照的，許多人的隨訪時(shí)間有限（最多1～2年），臨床結(jié)果比較容易評(píng)估，但由于需要關(guān)節(jié)鏡甚至活檢，組織學(xué)評(píng)估較為復(fù)雜；此外，還要確定骨髓或造血干細(xì)胞是如何發(fā)揮治療作用。而且，由于安慰劑效應(yīng)及其他混雜因素，在這些小群體中表現(xiàn)出的療效可能不會(huì)反映在較大的人群中。

5.風(fēng)險(xiǎn)與潛在副反應(yīng)

在臨床上，大多數(shù)試驗(yàn)及研究報(bào)告中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的不良事件，但Peeters等人完成了844個(gè)樣本和關(guān)節(jié)注射的Meta分析，評(píng)價(jià)8種涉及自體MSCs的不同研究，共發(fā)現(xiàn)4起嚴(yán)重不良事件（1例骨髓穿刺相關(guān)感染，1例肺栓塞，2例在注射部位腫瘤），手術(shù)并發(fā)癥22例，7例干細(xì)胞產(chǎn)品相關(guān)的不良事件。其他有報(bào)道的不良反應(yīng)事件均較輕微并有自限性，包括疼痛、腫脹、蕁麻疹、短暫的轉(zhuǎn)氨酶升高、抽血點(diǎn)的刺痛等。自體BMSCs的使用不會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)或疾病傳播。重要的是，惡性腫瘤等的發(fā)生過(guò)程可能需要較長(zhǎng)時(shí)間，這些不良后果可能存在于研究隨訪的范圍之外。雖然一些研究表示沒(méi)有證據(jù)表明干細(xì)胞移植在免疫缺陷動(dòng)物有腫瘤的形成，仍有幾篇論文認(rèn)為其有癌癥發(fā)展的可能。例如，Rsland等人的一項(xiàng)研究中，在長(zhǎng)期（5～106周）培養(yǎng)的BMSCs中自發(fā)惡性轉(zhuǎn)化率達(dá)45.8%，這些轉(zhuǎn)化的間充質(zhì)細(xì)胞不能在軟瓊脂法進(jìn)行完全分化，注射到免疫缺陷小鼠后呈現(xiàn)出高增殖率和導(dǎo)致加速的肺損傷表型的改變。因此，長(zhǎng)期體外擴(kuò)增MSCs有自發(fā)性惡性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)。

6.正在進(jìn)行的干細(xì)胞療法臨床實(shí)驗(yàn)

目前正在進(jìn)行的一些臨床試驗(yàn)涉及脊柱退行性疾病、關(guān)節(jié)病、神經(jīng)病理性疼痛和一些混合性疾病。大多數(shù)研究仍處于I期及II期臨床試驗(yàn)，我們希望這些臨床試驗(yàn)?zāi)芙o病人提供機(jī)會(huì)，特別是對(duì)那些常規(guī)治療失敗的病人。

7.討論/結(jié)論

本文總結(jié)了利用干細(xì)胞作為一種新的療法治療疼痛相關(guān)疾病的有效性。雖然許多研究報(bào)告表明，干細(xì)胞治療后各種衡量疼痛和功能障礙的指標(biāo)均有改善，但這些結(jié)果大多是初步的，研究多為非對(duì)照、非盲、小樣本的。此外，還有許多研究尚未取得初步結(jié)果。雖然很少有嚴(yán)重不良事件報(bào)道，但在隨訪中也發(fā)現(xiàn)有一些長(zhǎng)期副作用。因此，干細(xì)胞療法是否可臨床應(yīng)用仍應(yīng)慎重對(duì)待。最后，雖然干細(xì)胞治療的研究仍局限于一些高級(jí)醫(yī)學(xué)中心，但越來(lái)越多的私人診所也開始提供干細(xì)胞治療?？傊覀?nèi)韵嘈怕蕴弁醇膊〉母杉?xì)胞治療前景廣闊。