人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎療效研究

孫 月， 劉欣偉， 向杜磊,4， 趙 根,5， 李 涵,4， 金文銘,3

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 1.醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)室；2.骨科，遼寧 沈陽 110016；3.中國醫(yī)科大學(xué)北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地，遼寧 沈陽 110016;4.錦州醫(yī)科大學(xué)北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地，遼寧 沈陽 110016；5.大連醫(yī)科大學(xué)北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地，遼寧 沈陽 110016

軍事訓(xùn)練傷致膝關(guān)節(jié)功能障礙較常見的疾病為半月板損傷、軟骨損傷、關(guān)節(jié)炎，如未得到及時(shí)的治療，極易繼發(fā)膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎。膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的臨床癥狀表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、壓痛、僵硬、關(guān)節(jié)腫脹、活動(dòng)受限、關(guān)節(jié)不穩(wěn)及畸形等。有研究報(bào)道，全球60歲以上人群中，男性發(fā)病率約10%，女性發(fā)病率約18%，約80%膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者行動(dòng)受限，約25%患者導(dǎo)致殘疾[1]。近年來，人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞(umbilical cord blood mesenchymal stem cells，UC-MSCs)被用于治療骨關(guān)節(jié)炎，因其易于獲取且較為安全而備受關(guān)注[2-4]。此外，UC-MSCs可釋放生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子，由于骨關(guān)節(jié)炎的病理生理學(xué)基于退化和炎癥，因此，UC-MSCs不僅具有旁分泌作用，還能降低免疫反應(yīng)、修復(fù)局部組織、改善關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境[5-8]。目前，關(guān)節(jié)內(nèi)注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎已取得一定的臨床療效[9-11]，但UC-MSCs治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)研究較少。因此，本研究旨在探討UC-MSCs治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的臨床療效和安全性。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般方法 選取自2018年1月至2019年5月收治的48例膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者為研究對(duì)象。根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為UC-MSCs組與安慰劑組，每組各24例。UC-MSCs組：男性20例，女性4例；年齡范圍18～50歲，年齡(35±5)歲。安慰劑組：男性15例，女性9例；年齡范圍19～46歲，年齡(35±5)歲。兩組患者在性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)診斷為膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎者；(2)無其他自身免疫性或全身性疾病；(3)同意不參加其他研究，并在參加本研究期間不接受其他骨性關(guān)節(jié)炎治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)入組1年內(nèi)有酗酒或有靜脈藥癮者；(2)除骨性關(guān)節(jié)炎以外的嚴(yán)重全身性疾病，研究者認(rèn)為可能會(huì)干擾受試者治療或依從性，包括未被控制的具有臨床意義的泌尿、循環(huán)、呼吸、神經(jīng)、精神、消化、內(nèi)分泌等系統(tǒng)疾?。?3)合并類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化癥、多軟骨炎等彌漫性結(jié)締組織病；(4)強(qiáng)制性脊柱炎、與感染因素相關(guān)的關(guān)節(jié)炎、伴有關(guān)節(jié)表現(xiàn)的骨和軟骨疾病、結(jié)節(jié)病、銀屑病、痛風(fēng)、結(jié)核等；(5)患有惡性腫瘤或有惡性腫瘤病史者；(6)過敏體質(zhì)、曾有對(duì)血制品過敏史。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過，所有患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 治療方法 UC-MSCs組患者給予膝關(guān)節(jié)腔內(nèi) 2次注射2×107個(gè)UC-MSCs，每次間隔3周。安慰劑組患者給予膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射生理鹽水2次，每次間隔3周。兩組患者均在注射后6、12個(gè)月進(jìn)行隨訪，每次就診時(shí)，進(jìn)行療效和安全性評(píng)估。

1.3 療效判定標(biāo)準(zhǔn) 采用WOMAC評(píng)分根據(jù)患者臨床癥狀、關(guān)節(jié)炎及疼痛嚴(yán)重程度評(píng)價(jià)患者的臨床療效；Lysholm評(píng)分根據(jù)支撐、交鎖、疼痛、腫脹，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性等指標(biāo)評(píng)價(jià)半月板損傷的膝關(guān)節(jié)功能[12]。

1.4 觀察指標(biāo) (1)安全性，記錄患者不良反應(yīng)發(fā)生時(shí)間、嚴(yán)重程度及處理措施。(2)影像學(xué)檢查軟骨缺損大小和深度。MRI檢查中軟骨缺損的深度根據(jù)改良的Noyes分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行分類[13]。為在MRI檢查中計(jì)算軟骨缺損大小，在矢狀(前后)和冠狀(內(nèi)外側(cè))圖像中分析隔室中具有改良Noyes分級(jí)中3級(jí)和4級(jí)的軟骨缺損最大直徑。

軟骨缺損面積=矢狀前后直徑×冠狀內(nèi)外側(cè)直徑

2 結(jié)果

2.1 兩組患者WOMAC評(píng)分比較 治療前，兩組患者的WOMAC評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療6、12個(gè)月，UC-MSCs組患者的WOMAC評(píng)分均較治療前明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；安慰劑組患者的WOMAC評(píng)分與治療前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療6、12個(gè)月，UC-MSCs組患者的WOMAC評(píng)分均明顯低于安慰劑組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者WOMAC評(píng)分比較評(píng)分/分)

2.2 Lysholm評(píng)分 治療前，兩組患者的Lysholm評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療6、12個(gè)月，UC-MSCs組患者的Lysholm評(píng)分均較治療前明顯提高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；安慰劑組患者的Lysholm評(píng)分與治療前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療6、12個(gè)月，UC-MSCs組患者的Lysholm評(píng)分均明顯高于安慰劑組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者Lysholm評(píng)分比較評(píng)分/分)

2.3 兩組患者M(jìn)RI指標(biāo)比較 治療后12個(gè)月，UC-MSCs組患者軟骨缺損面積與治療前比較無明顯進(jìn)展；安慰劑組患者軟骨缺損面積較治療前增加。見圖1～2。

2.4 兩組患者的安全性比較 UC-MSCs組9例患者出現(xiàn)關(guān)節(jié)疼痛、腫脹等不良反應(yīng)。安慰劑組1例患者出現(xiàn)關(guān)節(jié)積液。兩組患者均通過服用非甾體抗炎藥后恢復(fù)。無患者因發(fā)生不良事件而停止研究。

圖1 UC-MSCs組患者左膝關(guān)節(jié)MRI(a.治療前；b.治療后6個(gè)月；c.治療后12個(gè)月)

圖2 安慰劑組患者左膝關(guān)節(jié)MRI(a.治療前；b.治療后6個(gè)月；c.治療后12個(gè)月)

3 討論

膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎是一種以關(guān)節(jié)軟骨變性破壞、周圍軟組織炎癥增生、軟骨下骨硬化裸露和骨贅形成為特征的一種難治性疾病，其發(fā)病率隨年齡增長(zhǎng)而增高[10]。有研究報(bào)道，膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者在關(guān)節(jié)內(nèi)注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞12個(gè)月后，MRI顯示患者原來軟骨缺損的位置出現(xiàn)纖維軟骨的生長(zhǎng)[9,11]。有研究顯示，注射脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞12個(gè)月，關(guān)節(jié)鏡檢查可以看到鏡下存在軟骨再生[14]。本研究結(jié)果顯示，膝關(guān)節(jié)炎骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)內(nèi)注射UC-MSCs可獲得滿意的臨床療效和功能改善，且隨訪12個(gè)月，未發(fā)生不良事件。注射UC-MSCs 12個(gè)月后，UC-MSCs組患者的WOMAC總分顯著降低。這說明，關(guān)節(jié)內(nèi)注射UC-MSCs可以在12個(gè)月內(nèi)明顯改善膝關(guān)節(jié)炎骨關(guān)節(jié)炎患者的臨床癥狀。因此，關(guān)節(jié)內(nèi)注射UC-MSCs將是治療骨關(guān)節(jié)炎的一個(gè)可行的選擇。在本研究中，注射UC-MSCs后的膝關(guān)節(jié)MRI影像顯示，軟骨缺損面積未增加，但安慰劑組患者的軟骨缺損面積增加。這說明，注射UC-MSCs可抑制膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者軟骨缺損進(jìn)程。本研究中，UC-MSCs組9例患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)疼痛腫脹和活動(dòng)范圍受限，但均通過口服非甾體抗炎藥緩解，這亦為今后的臨床治療方案提供了一些選擇。但本研究尚存在一定的局限性，納入的樣本量較小，不足以充分說明MRI結(jié)果的準(zhǔn)確性；WOMAC評(píng)分和Lysholm評(píng)分是主觀結(jié)果，可能因患者主觀感覺不同而存在誤差；隨訪時(shí)間較短，今后需要擴(kuò)大樣本量，作長(zhǎng)期隨訪的對(duì)照研究來進(jìn)一步證實(shí)其療效。

綜上所述，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射UC-MSCs治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎可改善患者的臨床癥狀，延緩炎癥進(jìn)展。