近年来,干细胞成为治疗膝骨关节炎的一种有希望的选择,其主要原因来源于干细胞是再生软骨细胞的有效方法,它可以通过平衡软骨细胞外基质的合成与降解、抑制关节局部炎症反应,促进软骨细胞增殖。
近期,期刊杂志《Medicine (Baltimore)》发表了一篇“脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的效果:系统评价与荟萃分析”的文献综述。
该综述表明关节内注射脐带间充质干细胞可改善膝骨关节炎患者的功能并减轻疼痛。但纳入的研究数量较少,需要更多研究来证实这一点。
什么是膝骨关节炎
膝骨关节炎(KOA)是一种慢性、进行性软骨退行性疾病,以进行性软骨损失、软骨下骨改建、骨质冗余形成和滑膜炎症为特征。患者关节软骨及周围组织进行性破坏,以疼痛、僵硬、关节退行性病变为主要表现。其主要致病因素有遗传、年龄、肥胖、营养因素。
目前,膝骨关节炎主要以手术治疗为主,如全膝关节置换术或单髁膝关节置换术,这些手术治疗是任何年龄段严重KOA的有效治疗方法,但很多患者不愿意接受手术治疗。随着间充质干细胞(MSCs)研究的不断深入,发现MSCs在修复软骨损伤方面具有独特的优势,关节腔注射MSCs有望成为治疗KOA的重要疗法。
间充质干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的干细胞,广泛分布于人体组织中,在特定环境下可诱导分化为软骨细胞、滑膜细胞、脂肪细胞等不同组织细胞。因此,各种来源的MSCs被广泛应用于修复衰老和病变引起的组织器官损伤疾病,如骨髓损伤或创伤修复。
为什么选择脐带间充质干细胞治疗骨关节炎?
骨髓间充质干细胞:Orozco等将骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)进行关节内注射,12个月时患者疼痛和生活质量明显改善。Pak使用脂肪间充质干细胞(AD-MSC)治疗KOA,发现疼痛和活动能力显著改善。MSC在再生医学中有着广阔的应用前景,然而,尽管BM-MSC得到了广泛的应用,但由于获取困难和供体损伤较大,其应用受到了很大阻碍。
脂肪间充质干细胞来源虽然丰富,但其成骨和软骨形成潜能较差。
脐带间充质干细胞:UC-MSC具有高分化潜力、体外增殖能力强、免疫原性低,对母亲和新生儿的危害较小,可以替代BM-MSC和AD-MSC。Mennan认为UC-MSC的分化能力最好,且与BM-MSC相比,UC-MSC诱导产生的脂肪细胞更少,提示在同等条件下,UC-MSC诱导分化产生更多的成骨细胞或软骨细胞。
近年来,有关使用脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的临床研究不断报道。一项研究经过7年的随访,得出结论,脐带间充质干细胞注射可促进膝骨关节炎透明样软骨再生,且安全有效。目前已有临床试验评估关节内注射UC-MSCs的疗效。Dilogo总结了UC-MSCs的临床疗效和安全性,但纳入了动物研究,证据不够严谨。
因此,本研究通过纳入临床随机对照试验研究者来评估关节内注射UC-MSCs治疗KOA的疗效,旨在获得高质量的临床证据。
3项研究101名膝受试者:表明脐带间充质干细胞治疗可改善膝骨关节炎患者的功能并减轻疼痛
方法:本荟萃分析遵循了系统评价和荟萃分析的首选报告项目指南,并在PROSPERO上注册(CRD42024545484)。鉴于本研究不是临床试验,因此无需伦理批准。
结果测量:本次荟萃分析的主要结果指标是WOMAC评分。次要结果指标是KLS。
脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的效果:系统评价与荟萃分析的结果
搜索结果:我们检索了PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、中国知网、万方等6个数据库,共纳入293篇与脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎相关的研究,根据纳入与排除标准纳入3篇研究,最终纳入3篇研究(图1)。
研究特点:3项研究共涉及101名受试者,样本量从17到48不等。所有研究均采用单一治疗(UC-MSCs),细胞注射量从20×10^6到30×10^6不等。2项研究在对照组中使用HA治疗,1项研究使用NS治疗。治疗时间至少为6个月,最长为12个月。3项研究以WOMAC作为主要结果指标,2项研究以KLS作为结果指标(表1)。
a:WOMAC;b:KLS;c:对照。
F=女性,HA=透明质酸,KLS=膝关节Lysholm评分,KOA=膝关节骨关节炎,M=男性,NS=生理盐水,T=治疗,UC-MSCs=脐带间充质干细胞,WOMAC=西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
Meta分析结果
西安大略大学和麦克马斯特大学骨关节炎指数:荟萃分析显示关节内注射UC-MSCs可显著改善KOA患者的功能。3项研究描述了WOMAC,共包括101名患者(UC-MSCs组51名,对照组50名)。与对照组相比,UC-MSCs组的WOMAC降低。此外,结果显示异质性较大(图2)。
WOMAC=西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
膝关节Lysholm评分:荟萃分析结果显示,关节内注射UC-MSCs与KOA患者疼痛显著相关。两项研究描述了KLS,共包括84名患者(42名UC-MSCs组和42名对照组)。与对照组相比,UC-MSCs组的KLS有所改善。此外,结果显示无异质性(图3)。
KLS=膝部Lysholm评分。
偏倚风险评估:两位作者(ZJX和XYW)使用PEDro工具独立评估了纳入研究的质量。纳入研究的平均PEDro得分为7.67分。所有研究的得分均大于或等于6分,表明偏倚风险较低。
出版偏见:对纳入研究进行了发表偏倚分析,漏斗图显示WOMAC不对称,而KLS对称,提示WOMAC结果可能存在发表偏倚(图4、图5),因此进行了Egger检验,结果显示P=0.583,提示不存在发表偏倚(图6)。
WOMAC=西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
KLS=膝关节Lysholm评分。
WOMAC=西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
敏感性分析:WOMAC荟萃分析结果显示异质性较高,且纳入研究数量较少,无法进行亚组分析,因此进行了敏感性分析,结果显示,单独排除文献后,结果仍在95%CI内,表明结果稳定(图7)。
WOMAC=西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
讨论:本研究纳入3个试验,分析脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的疗效。Meta分析显示,接受脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的患者的WOMAC和KLS均较对照组有明显改善,提示脐带间充质干细胞可以改善膝骨关节炎的功能和疼痛。Egger检验提示无出版偏倚。但WOMAC结果存在异质性,敏感性分析提示结果稳定,因此异质性高可能与纳入研究数量少或样本量不足有关。
2个研究中提及了注射后疼痛、关节积液等不良事件,但均为一过性事件,未发生严重不良事件。
通过系统评价与荟萃分析评估干细胞治疗膝骨关节炎(KOA)的疗效具有以下几个重要性:
1. 综合评估证据强度:系统评价和荟萃分析能够综合多个研究的结果,提供更高级别的证据,帮助评估干细胞治疗KOA的总体疗效和安全性。这种综合评价可以减少单一研究可能存在的偏差和局限性,提供更全面和可靠的结论。
2. 揭示疗效和安全性:通过荟萃分析,可以定量评估干细胞治疗KOA的疗效,包括疼痛缓解、关节功能改善等关键指标,同时评估治疗的安全性,如不良事件的发生率。例如,荟萃分析显示,干细胞移植治疗KOA在降低VAS评分、改善WOMAC和Lequesne评分、增加LKSS评分方面表现出显著效果,表明其在治疗KOA方面具有潜力。
3. 指导临床决策:系统评价和荟萃分析的结果可以为临床医生提供科学依据,帮助他们做出更合理的治疗决策。通过比较不同干细胞来源(如骨髓、脐带、脂肪来源的干细胞)的疗效,可以确定哪种干细胞治疗KOA更为有效。
4. 识别研究间的异质性:系统评价和荟萃分析可以识别不同研究间的异质性,分析可能的原因,并据此提出未来研究的方向。这对于优化治疗方案和提高治疗效果至关重要。
5. 促进临床应用和研究发展:通过系统评价和荟萃分析,可以确定干细胞治疗KOA的有效性和安全性,从而推动其在临床上的广泛应用,并为未来的研究提供方向,包括最佳剂量、给药策略、干细胞来源及制造等。
6. 提供政策制定依据:系统评价和荟萃分析的结果可以为医疗卫生政策制定者提供科学依据,帮助他们制定相关政策和指南,促进干细胞治疗KOA技术的合理应用和发展。
结论:通过纳入随机对照试验进行荟萃分析,我们的结果表明关节内注射UC-MSCs可改善KOA患者的疼痛和功能,但其长期疗效仍不清楚,需要进一步评估。
综上所述,系统评价与荟萃分析在评估干细胞治疗骨关节炎的疗效方面发挥着重要作用,它们提供了一种科学、客观的方法来综合和评估现有的研究证据,为临床实践和研究发展提供指导。
参考资料:肖志健MMa;王新英 BM b ;李程MMa;罗丽华 BM c,* ;李伟 MM d. 脐带间充质干细胞治疗膝骨关节炎的效果:系统评价与荟萃分析. 医学103(46):p e40490,2024 年11月15日。| DOI:10.1097/MD.0000000000040490
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