干细胞 | 为骨关节炎患者带来希望之光
大约5%的成人初级保健就诊与膝关节疼痛有关，而骨关节炎(OA)、髌股疼痛和半月板撕裂是膝关节疼痛最常见的原因。对73项研究的荟萃分析估计，40岁以上成年人(约6.54亿人)的全球骨关节炎患病率为23%，85岁时出现症状性膝关节炎的终生风险为45%[1]。
关于骨关节炎
骨关节炎是一种慢性关节疾病，表现为滑膜关节的结构和功能衰竭，影响全球约6.54亿人，是45岁以上患者膝关节疼痛的主要原因。骨关节炎影响整个关节，包括局部关节软骨和软骨下骨的紊乱以及滑膜、半月板、韧带和周围肌肉和脂肪垫的改变，轻度的患者会表现出关节疼痛及膝关节功能障碍，重度患者则有关节畸形、致残的风险[1]。
正常骨关节及骨关节炎的演变过程[2]
◆骨关节炎评估
目前，对骨关节炎有以下几种评估标准：临床评估、放射学影像评定及血液评定。放射学影像显示，骨关节炎患者通常有关节间隙狭窄、骨锥生、软骨下硬化和骨轮廓异常等临床表现。在血液评定中，一般以患者血液中性粒细胞计数、单核细胞计数、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)、中性粒细胞淋巴细胞比值(NLR)、单核细胞淋巴细胞比值(MLR)显著升高作为患病标准[2]。
骨关节炎的影像学变化与结构变化的相关性[2]
◆骨关节炎的治疗方法
骨关节炎治疗的传统方法主要有：(1)非药物治疗方法：包括运动治疗、减肥(超重或肥胖患者)、处方助行器或牙套、教育和自我管理等。(2)药物治疗：如非甾体抗炎药(局部用药或口服)，并且对所有非药物治疗方法无效时使用，关节内治疗，如类固醇。(3)手术干预：对于终末期骨关节炎患者(即无关节间隙或关节间隙很小且无法应对疼痛)，在使用所有适当的保守方案后，可考虑手术转诊膝关节置换术[1]。
随着再生医学的快速发展，通过干细胞修复及逆转骨关节炎被认为是一种极具前景的治疗方式[3,4]。
骨关节炎患者的干细胞疗法
2023年11月22日，刊登在Orthopaedic Research上的一项荟萃分析研究揭示了干细胞治疗膝骨关节炎(KOA)的显著潜力，Xie等人纳入了16篇符合条件的研究，共有875名KOA患者，包括干细胞移植组的441名和对照组的434名。所有试验中注射途径均为关节内注射，干细胞的平均注射量在106或以上，9项研究评估了骨髓间充质干细胞(BMSC)移植对KOA患者的疗效，2项研究评估了脐带间充质干细胞(UcMSC)移植对KOA患者的疗效，5项研究评估了脂肪干细胞(ADSC)移植对KOA患者的疗效[3]。
注射间充质干细胞治疗骨关节炎的步骤[4]
该项研究结果显示[3]：
●从3个月开始，干细胞移植显著降低了视觉模拟量表(VAS)评分、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分和奎森功能演算指数(Lequesne)评分，显著增加了莱斯霍尔姆膝关节评分量表(LKSS)评分，这些结果表明干细胞疗法在治疗膝骨关节炎方面具有巨大的潜力。
注：视觉模拟量表(VAS)：轻度疼痛平均值为2.57±1.04；中度疼痛平均值为5.18±1.41；重度疼痛平均值为8.41±1.35。
西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分：通常从0到4或0到10分，其中0表示没有症状或问题，而最高分表示症状或问题非常严重。
奎森功能演算指数(Lequesne)评分：该量表由疼痛或不适、行走能力、日常生活能力三部分构成，总分1-24分，分数越高表示病情程度和功能状态情况越严重。
莱斯霍尔姆膝关节评分量表(LKSS)评分：包括疼痛、肿胀、爬楼梯、下蹲、跛行、支撑、交锁及不稳定8个项目，总分0-100分，得分越高提示膝关节功能越好。
●从缓解膝关节疼痛、促进膝关节功能恢复、减少患者创伤等角度，脐带间充质干细胞应作为优先选择，其次是脂肪间充质干细胞，最后是骨髓源性干细胞。
●与异体脂肪干细胞相比，自体脂肪干细胞能更好地缓解疼痛。然而，自体骨髓干细胞与异体骨髓干细胞相比，并没有显示出更大的疼痛缓解效果。
●植入关节的hUcMSCs可以形成透明软骨，并在软骨下形成骨组织。脐带间充质干细胞移植治疗膝骨关节炎比透明质酸钠更快速、更显著、更持久地减轻关节疼痛，改善关节功能，且四次注射的疗效优于两次注射。
◆干细胞治疗骨关节炎的机制
间充质干细胞及其衍生的外泌体在OA的治疗中可以通过增加软骨生成、促进软骨细胞增殖、减少细胞凋亡、维持自噬、调节ECM的合成和分解代谢、调节免疫反应、抑制炎症、监测线粒体功能障碍和旁分泌作用发挥治疗作用，而这些治疗作用涉及NF-κB、MAPK、ROS和mTOR等通路[4]。
注射间充质干细胞治疗骨关节炎的机制[4]
未来，随着科技的进步和对干细胞更深入的理解，干细胞疗法有望成为骨关节炎和其他关节疾病治疗的重要手段之一。
参考文献:
[1]Duong V, Oo WM, Ding C, et al. Evaluation and Treatment of Knee Pain: A Review. JAMA. 2023 Oct 24;330(16):1568-1580.
[2]Steven R, Goldring,Mary B, et al,Changes in the osteochondral unit during osteoarthritis: structure, function and cartilage-bone crosstalk.[J] .Nat Rev Rheumatol, 2016, 12: 0.
[3]Xie RH, Gong SG, Song J, , et al. Effect of mesenchymal stromal cells transplantation on the outcomes of patients with knee osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis. J Orthop Res. 2024 Apr;42(4):753-768.
[4]Xiang XN, Zhu SY, He HC, et al. Mesenchymal stromal cell-based therapy for cartilage regeneration in knee osteoarthritis. Stem Cell Res Ther. 2022 Jan 10;13(1):14.