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干细胞治疗半月板损伤

2024-01-19

当前交通伤害和运动伤害是膝关节半月板损伤的主要原因。膝关节半月板损伤后,不仅会发生关节机械阻塞,而且还会引起典型的临床症状和关节功能障碍,严重影响人们的生活和工作,甚至导致运动员竞技体育事业的终结。

数据显示:我国半月板损伤患者约5000万人,发病率逐年升高,且呈年轻化趋势,已成为导致我国中老年人群功能残疾主要疾病之一。

半月板损伤难修复,易诱发骨关节炎

半月板是膝关节的重要解剖结构,是位于胫骨平台与股骨内外髁之间的楔形纤维软骨组织。作为人体重要的运动承载部分,半月板在日常运动、行走时都会承受垂直载荷的压力和负担,一旦这些力产生失调,便容易导致半月板损伤。

半月板损伤是目前临床上较为常见的撕裂伤,中老年人由于组织学的粘液变性更易出现退变性撕裂;而年轻人多因剧烈运动或运动不当导致急性外伤撕裂。

半月板损伤导致患者的膝关节不能被稳定的固定,甚至诱发骨关节炎,患者的膝关节往往不能正常的作屈伸活动还有旋转活动,可能会使患者在行走时跌倒、摔跤。

半月板根据有无血管神经分布将半月板划分为血管区(红区)、无血管区(白区)及中间区域(红白区),特别在白区损伤撕裂的,该区半月板缺少血供更难以再生修复。

目前,临床上对于半月板损伤的治疗主要有两种方法:急性期主要为长腿石膏托固定,慢性期主要为膝关节镜下手术和半月板切除。手术后期可能会导致骨性关节炎、膝关节运动障碍等。因为半月板的血供不足等因素,半月板的自我修复能力较差,从而影响手术。

干细胞为半月板损伤开启新的治疗模式

近年来,随着再生医学技术的发展,干细胞凭借强大的自我修复能力和独特的免疫调节能力,让难以愈合的半月板损伤打破常规,实现修复愈合,作为一种新型治疗模式,干细胞治疗半月板损伤成为研究热点。

研究人员认为,干细胞治疗为白区半月板提供必要的修复营养因子;同时也为红区受损的微小血管进行替代更新,助力半月板损伤的自我修复。

大量基础研究已经发表在再生医学领域,研究人员开始转向临床研究,开展各项临床试验,验证干细胞修复关节半月板的潜在治疗能力。

干细胞治疗半月板损伤的机制

干细胞能够抑制T细胞增殖及低水平表达主要组织相容性复合物(MHCⅠ、MHC Ⅱ),血管细胞粘附因子(VCAM-1),能够多潜能分化、参与旁分泌过程进行免疫调节。干细胞注入膝关节后黏附在损伤半月板表面,为软骨提供营养并分泌生长因子、细胞因子,能够促进内生生长,促进祖细胞自我增殖,抑制软骨凋亡,能够在体内归巢、存活、分化为软骨细胞,能够产生细胞外基质及表达细胞外基质蛋白 collagenⅠand Ⅱ,促进半月板组织的重建,改善半月板。

临床试验(基础论证)

PAK等将体外扩增的骨髓MSCs经由关节腔注射入患有膝关节退行性疾病的46岁男性患者体内,实验结果显示,关节软骨得到显著性再生。

PAK等报道了2例OA患者通过关节腔内注射非扩增脂肪来源干细胞(ASCs),最终通过MRI评估得出结论,半月板纤维软骨体积得到显著增加。虽然2项研究均证实不同组织来源 MSCs 可重建半月板软骨。

中科干细胞技术能治疗什么疾病

临床案例研究

临床案例一:2015年李等对35例半月板损伤患者皮射骨髓MSCs,经由视觉模拟评分法(VAS)、功能性评级系数及MRI评估后得出结论,半月板损伤症状可通过如上治疗方式得到缓解。

临床案例二:2018年Make等对6例无血管半月板损伤患者进行干细胞为手段的治疗,自体骨髓MSCs接种在胶原包被的支架上,人MSCs—胶原—支架被移植到6例患者的半月板损伤处。

24个月后,发现上述患者症状均得到显著性改善, 其中4例症状消失,半月板损伤彻底治愈,而另外2例由于移植15个月后损伤症状仍未得到改善, 需要接受后续半月板切除手术,上述患者均未发生不良反应。

世界首例临床研究(ES来源功能细胞)

在武汉同济医院,一位43岁的女性患者因半月板修复开心到“起飞”。就在一个星期前,该患者还因半月板损伤疼痛难耐,日常行走都需要依靠拐杖和轮椅。正是接受了国家干细胞资源库团队研发的干细胞药修复半月板损伤后,患者逐步恢复了半月板功能。该团队开发的“半月板损伤干细胞注射液”作为中国首个多能干细胞来源的细胞药物,将填补半月板治疗领域空白,走进寻常百姓家。

▲患者术中关节镜图像显示干细胞的植入方法

2019年1月9日,世界首例人胚胎干细胞分化功能细胞治疗半月板损伤在华中科大同济医学院附属同济医院顺利完成。该研究根据《干细胞临床研究管理办法(试行)》(国卫科教发〔2015〕48号)要求完成国家卫健委和食药监局备案。

目前,已有18名受试者接受了膝骨关节腔内注射干细胞。随访中,细胞移植过程中和移植后受试者生命体征平稳、活动不受限,患者在影像学上已有明显改善。

该临床研究首次使用了由人胚胎干细胞体外定向分化获得的功能细胞治疗半月板损伤,“半月板损伤干细胞注射液”就是其中的一种。

总结与展望

综合性的论述证实干细胞具有先天性的治疗潜能,能够直接或非直接地用于软骨重建,因此,能够潜在地治疗半月板损伤并成为一种新型治疗方法。

半月板损伤干细胞注射液的获批和上市意义重大,不仅能够治疗病痛,惠及更多患者,还可以减轻医疗费用负担。未来药物获批后,干细胞注射液将作为处方药走进各大医疗机构,到时老百姓都能用上,用得起,应用前景广阔。

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