1-3阶段的临床试验使用成人干在骨坏死骨不连和骨折细胞

抽象

骨不连骨折和无菌性骨坏死是具有修复的细胞部分的一些损害两种病理条件：a减少MSC的和成骨细胞活化的。两者都是利用干细胞细胞治疗的很好的候选人。我们做了公布的人体试验的回顾。只有自体骨髓穿刺植入是到现在为止使用。In Nonunion, a direct injection—15 to 150 ml—was made in 4 case series studies. In another, the bone marrow aspirate was concentrated before injection. The results were good. In bone necrosis, only one level 1 study was published. The results at 24 months were positive in terms of reduction of the necrosis and appearance of collapse. In 3 case series studies, a treatment with concentrated bone marrow aspirates was deemed useful with good results in 76 to 96%. These results are interesting but need confirmation by controlled studies.

1.简介

延迟性或骨不连(NU)骨折的生理骨修复过程受损[1和无菌性骨坏死(ON) [2]。

虽然两种疾病的生理病理因素不同，但骨病损都没有在正确的时间和方式修复。

骨愈合是由细胞机制包括间充质干细胞（MSC）产生的。在MSCS需要在病变区域应招。这些非造血祖细胞是能够在生长因子的影响下的成骨细胞，如骨形态发生蛋白（BMP），血小板衍生的生长因子来进行区分，转化生长因子β，胰岛素样生长因子，成纤维细胞生长因子，和PTH。

MSC可以主要在骨髓中发现，而且在脂肪组织，滑膜，骨膜，骨骼肌，和脐带。最近的一些数据表明，从骨髓和骨膜从MSC的成骨分化能力比MSC更高的脂肪组织[3]。

有几种方法可用于提高MSC人口和病变区域的成骨分化：（一世）局部注射骨髓吸出物，（ⅱ）骨髓吸出物的初步培养，以增加MSC细胞的数量，（ⅲ）骨髓吸出物的初步培养以产生扩张和MSC的成骨分化，（ⅳ）所注入的MSC的遗传修饰，以增加的生长因子如BMP和VEGF [分泌4，五]。

在骨不连，病因尚不清楚。断裂的过大的机械不稳定性，减少骨血管分布，和吸烟的引用。此外，一些遗传倾向可能会退出。在萎缩性NU位点，成骨细胞祖细胞显著减少[6]。在从萎缩性NU骨髓来源的髂嵴骨髓间充质干细胞是在更小的数目，并具有降低其增殖能力的[7]。

在非外伤ON，细胞凋亡在坏死病灶并且还在从病变一定距离骨和松质骨内衬细胞，在股骨近端[8]增加。从股骨粗隆间区域获得的成骨细胞的复制能力的患者减少与ON [9]。数和成纤维细胞集落形成单位的活性，反映了间充质干细胞，其可能潜在地产生成熟的成骨细胞的数量已被证明在ON [被减小10，11]。此外，作为用于在除了提供血液供应骨修复所需的干细胞和骨细胞的导管，毛细管可以通过栓子或血栓形成中ON [改变12]。

在这两种病理条件下，修复的细胞部分可能存在损伤:间充质干细胞的减少和成骨细胞的活化。

在这两种情况下仍需找到最佳治疗方法。在不同发展的方法中，细胞治疗改善骨修复被提出，似乎是有前途的。他们基于再生医学的概念，旨在恢复最佳的骨修复过程。

本文总结发表在该领域的试验进行了审查。

2.不愈合骨折的临床试验

最近一项对当前骨愈合和修复技术的综述没有发现任何关于骨髓穿刺或基因治疗的i级证据的人类研究[13]。只有少数的研究支持对人力[治疗用骨髓移植2]。

有系统的审查是用Pub Med酒吧，MEDLINE进行。这项研究已完成检查中列出的文章引用的参考文献。键词是“骨髓”，“干细胞”，“不愈合骨折”和“基于细胞的治疗”。

不同于动物，人类，只有骨髓（BM）吸取被植入到现在为止使用。

2.1。BM送气音

康诺利和合作者应先在胫骨的感染NU的情况下，报告结果[14]。在使用骨髓移植物为成骨的1986至1995年的进一步报告包括100名患者具有胫骨NU，良好的反应以80％的发现[15]。未报告的并发症。所用的方法是在全身麻醉下进行。病人被置于俯卧位和骨髓在3-5毫升的等分试样吸出。同时与骨髓穿刺，第二骨髓针插入不愈合的部位直接注入BM吸出物。The total injected volume was 100–150 ml. In 2 cases a second injection was done. No reason for this second injection was mentioned by the authors. The healing time ranged from 6 to 10 months

在1990年，希利等。公布了良好的效果在7/8的情况下NU的BM吸出后注射原位[16]。这些案件下肢切除肉瘤为影响骨骨后重建（自体髂骨植骨）的所有故障。The bone marrow, 56 ml at the beginning of the series to 3 ml at the end, was aspirated from the iliac crest under general anaesthesia, and directly injected in NU, until a total of 50 ml has been grafted. No heparin was used to avoid potential impairment of bone healing associated with heparin [17，18]。4例在复查连续x线检查未见愈合时再次注射。愈合时间为4 - 36周(平均18周)。

在1993年Garg等人。施加它们兔较早测试的技术[19]。20例长骨不连骨折(胫骨15例，肱骨3例，尺骨2例)经皮移植骨髓。在全身麻醉下，从髂后嵴直接将骨髓抽吸15-20 ml(3-4个志向5 ml)注射到NU部位2次，间隔3周。所有病例均用石膏固定。17/20例患者在5个月后观察到骨融合[6-10]。

2005年戈埃尔等。BM的呈现的结果在胫骨NU接枝[20]。在局部麻醉下，从髂前嵴抽出3 - 5ml骨髓，立即经皮下注射至骨不连处及周围。随后在前一个位置后1厘米处进行抱负，直到注入最多15ml骨髓。在4-6周时，如果没有放射学证据显示骨痂形成，则重复注射。如果在第三次注射后的第6周没有临床和放射学愈合，则认为该手术是失败的。结果显示，20例患者中有15例(75%)的临床和影像学骨愈合，平均愈合时间为第一次注射后的14周。四名患者(20%)没有表现出愈合的迹象，被认为是失败的。注射后无感染病例，供区无并发症。

2.2。集中BM吸

只有一个使用浓缩BM抽吸液的试验被发表。2005年，Hernigou等报道了一项回顾性研究的结果，其中包括60例胫骨NU [21]。在全身麻醉下，从两侧髂前嵴吸出300 ml BM，在细胞分离机上过滤浓缩。将50毫升浓缩骨髓注射到NU。不允许负重在至少1个月，直到出现愈伤组织。6个月后无愈合，则认为失败。53/60例患者在平均12周(4-16周)内获得骨愈合。他们量化了注射的间充质干细胞的数量，发现阴性病例间充质干细胞的数量显著减少。

2.3。其他

有到现在为止没有人使用研究基因修饰的MSC，扩大MSC或成骨细胞分化的MSC。只有最近的出版物关注自体成骨细胞（OB），以提高骨折愈合[效果22]。自体OB细胞取自培养4周的3-5 ml骨髓抽吸液。含有0.4毫升的混合物(细胞）和纤维蛋白制备和在局部麻醉下注射到骨折区域。在这种随机研究中，一个显著骨折愈合加速已显示。

3.在骨坏死临床试验

有系统的审查是用Pub Med酒吧，MEDLINE还进行。这项研究已完成检查中列出的文章引用的参考文献。键词是“骨髓”，“干细胞”，“坏死”，“骨坏死”，“无血管骨坏死”和“基于细胞的治疗”。

2002年，Hernigou和Beaujean报道股骨头坏死的非控制的研究结果[23]。将患者从5〜11年，平均7年的随访。当病人崩溃之前进行治疗，髋关节置换术是在145个髋9完成。全髋关节置换崩溃后运行的44和臀部间25和臀部是必要的。作者归入本研究中的证据级别III。但研究因此未有任何控制！该评价仅根据发表在其他研究的估计病例自然演变的比较。证据的正确的水平似乎是IV级。在坏死区植入骨髓抽取物的方法是作为用于在NU同一作者描述的相同。The volume of BM aspiration made under general anesthesia was 300 ml. A filtration and a concentration by cell separator were performed. The final volume to inject into the necrotic area was 50 ml.

2004年，Gangji等发表了一项对照、双盲、前瞻性研究，对18例股骨头在塌陷前采用5 mm环钻进行核心减压，有或没有浓缩BM抽吸[24]。该方法获得和准备BM是Hernigou的方法。后24个月的随访，有一个在BM移植组内疼痛和关节症状的减少显著（）。在24个月，八和臀部对照组中有五个都与股骨头塌陷的外观变差，而只有BM移植组在十臀部的一人发展到这个阶段（）。生存分析显示显著差异时，两组间倒塌。此外，BM移植物组中，所述坏死病灶的体积减少了35％。

2008年，一篇中文论文发表了一项采用另一种治疗方法的回顾性研究[25]。A 3-隧道芯减压在股骨头执行以允许骨髓MSC和脱钙骨基质的植入。其中87名患者（103个髋），的优良结果的平均速率（基于临床和放射学评价）被认为的平均26个月随访后为75，7％。没有更多的细节给出。

2009年，王等人。报告59 ON股骨头的在前瞻性非控制研究的结果（崩溃之前或之后）[26]。The 100–180 ml BM aspirate was concentrated to 30–50 ml. The implantation into the necrotic area was done through 2-3 holes made using a trocart with a 3.5 mm outer diameter. The followup was mean 27 month (range: 12–40). Clinically, the overall success was deemed in 80% and hip replacement was made in 7/59 hips (11,9%).

4。讨论

在NU，本文表明MSC的治疗效果仅通过使用BM吸出物的一些研究的支持，浓缩与否，证据IV级的。这些研究的几点区别必须注意。类型NU和治疗方法中的是不一样的。使用不同的方法来收获和注入骨髓。的体积和喷射的MSC（评价时）的数目相当的变量。

良好的结果在所有被发现。With small volume (15–20 ml) and without any concentration they were 83% [19]和75％[20]。With larger volumes (300 ml) and after concentration, the good results increased slightly to 88% [21]。显然，最好的方法，和更大的BM吸出物体积的利益的问题都没有解决。

一个附加的问题是大体积的注射的在具有较小体积的病变的利益。是什么样的归巢和注射MSC的扩散？由提升骨修复注射MSC或由BM吸样生长因子的其他组件？使用BMP试验已经证明了其有效性在7个研究用1级的证据[13]。

在ON时，BM注入的效果在一个试用级-II证据测试[24]和3个试验水平-IV [23]。用于收获和骨髓浓缩作为注入的体积注入的方法，该方法是一样的2项研究，但使用在2和其他2米或3的隧道芯。这样的结果非常乐观，但需要在更大的随机对照研究中得到证实。要研究对注入量和病变体积需求之间的关系相同的答案。

最后，我们没有找到数据，以确认BM吸出物的治疗效果应该是由于其细胞的一部分，特别是MSC而不是生长因子。

总之，这些审查确认BM吸出物可以诱导骨修复NU和ON。但数据是非常初步的，很多问题有待澄清。

参考

1. M. S.加斯和A. H. R.W。辛普森，“骨折愈合的抑制，”中国骨与关节外科B的卷。89，没有。12，页。1553年至1560年，2007年。查看在：出版商网站|谷歌学术
2. V.刚吉和j - p。基于细胞的骨坏死疗法，北美的骨科诊所第40卷，no。2，第213-221页，2009。查看在：出版商网站|谷歌学术
3. O.林，Y. Katsube，M.广濑，H. OHGUSHI和H.伊藤，“大鼠的成骨能力间充质干从骨髓，骨膜和脂肪组织的细胞的比较，”钙化组织国际卷。82，没有。3，第238-247，2008。查看在：出版商网站|谷歌学术
4. Y.唐，唐W.，Y.林，J.龙，王H.，L.刘和W.田，“骨组织工程和BMP-2基因转染的组合促进骨骨质疏松大鼠的愈合，”细胞生物学国际卷。32，没有。9，第1150至1157年，2008年。查看在：出版商网站|谷歌学术
5. B. Y. Liu和D·W·赵，“治疗关节镜下股骨头坏死的hVEGF通过-165基因修饰的骨髓间充质干细胞”中华一学杂志卷。89，没有。37，第2629至2633年，2009年。查看在：谷歌学术
6. P. Hernigou和F. Beaujean，“假关节患者的骨髓研究”。体外克隆祖细胞的研究"歌剧团去Chirurgie Orthopedique等Reparatrice DE L'Appareil MOTEUR卷。83，没有。1期，第33-40，1997。查看在：谷歌学术
7. C.泽巴赫，D.亨里奇，R. Tewksbury的，K.威廉和I. Marzi，“数与人间充质干细胞的增殖能力被调制在正向多发性创伤患者和带负萎缩性不愈合，”钙化组织国际卷。80，没有。4，第294-300，2007。查看在：出版商网站|谷歌学术
8. J. D. F. Calder, M. F. Pearse, P. A. Revell，“股骨头坏死患者股骨近端骨细胞死亡的程度”，中国骨与关节外科B的卷。83，没有。3，第419-422，2001。查看在：谷歌学术
9. 五纲，J.-P.Hauzeur，A. Schoutens，M. Hinsenkamp，T. Appelboom和D. Egrise，“异常在患者的股骨近端与股骨头坏死成骨细胞的复制能力，”风湿病学杂志》卷。30，没有。2，第348-351，2003。查看在：谷歌学术
10. P. Hernigou和F Beaujean，“异常在髂嵴中谁拥有坏死继发于皮质类固醇治疗或酗酒患者骨髓，”中国骨与关节手术的卷。79，没有。7，第1047-1053，1997。查看在：谷歌学术
11. P. Hernigou, F. Beaujean，和J. C. Lambotte，“皮质激素诱导的骨坏死中股骨近端间充质干细胞池的减少”，中国骨与关节外科B的卷。81，没有。2，第349-355，1999。查看在：出版商网站|谷歌学术
12. P. A. Simkin和D. J. Downey，“假说:逆行性骨髓脂肪栓塞可能导致骨坏死，”风湿病学杂志》卷。14，没有。5，第870-872，1987。查看在：谷歌学术
13. W. M. Novicoff，A. Manaswi，M V.霍根，S. M.布鲁贝克，W. M. Mihalko和K. J.萨利赫，“在目前的技术证据的批判性分析骨愈合和修复，”中国骨与关节手术的卷。90，没有。1期，第85-91，2008年。查看在：出版商网站|谷歌学术
14. J. F.康诺利和R. Shindell，“经皮注射骨髓用于胫骨不愈合，”内布拉斯加医学杂志卷。71，没有。4，第105-107，1986。查看在：谷歌学术
15. J. F. Connolly的，“临床使用的骨髓骨祖细胞的刺激成骨，”临床骨科及相关研究没有。355，补充，第S257-S266，1998年。查看在：谷歌学术
16. J. H.希利，P. A.齐默尔曼，J. M.麦克唐纳，和J. M.巷“在癌症患者中延迟愈合和不愈合的经皮骨髓移植，”临床骨科及相关研究没有。256，第280-285，1990。查看在：谷歌学术
17. J. F.康诺利，R.固涩，J. Tiedeman和R. Dehne，“自体骨髓注射胫骨骨折延迟愈合：一份初步报告，”创伤骨科杂志卷。3，没有。4，第276-282，1989。查看在：谷歌学术
18. F. E. Stinchfield, B. Sankaran, R. Samilson，“抗凝治疗对骨修复的影响”，《骨与关节外科杂志》卷。38，没有。2，第270-282，1956。查看在：谷歌学术
19. N. K. Garg则S.野牛和S.夏尔马，“经皮自体骨髓移植20例不愈合骨折，”ACTA Orthopaedica斯堪的纳维亚卷。64，没有。6，第671-672，1993。查看在：谷歌学术
20. A.戈埃尔，S. S. Sangwan，R. C. Siwach，和A. M.阿里，“经皮骨髓移植术胫骨不连的治疗，”受伤卷。36，没有。1，第203-206页，2005年。查看在：出版商网站|谷歌学术
21. PH。Hernigou，A. Poignard，F. Beaujean和H. Rouard，“为不连经皮自体骨髓移植：数量和祖细胞的浓度的影响，”中国骨与关节手术的第87卷，no。2005年第1430-1437页。查看在：出版商网站|谷歌学术
22. S.-J.金，Y.-W.信和Y.-W.新“的多中心，随机，临床研究，以比较的效果和自体成骨细胞培养（Ossron）注射治疗骨折的安全，”BMC肌肉骨骼疾病卷。10，第20条，2009年查看在：出版商网站|谷歌学术
23. P. Hernigou和F Beaujean，“自体骨髓移植股骨头坏死治疗，”临床骨科及相关研究没有。405，第14-23，2002。查看在：谷歌学术
24. 五纲，J.-P.Hauzeur，C.马托斯，V.德Maertelaer，M. Toungouz和M. Lambermont，“股骨头与自体骨髓细胞移植骨坏死的治疗的初步研究”中国骨与关节手术的卷。86，没有。6，第1153-1160，2004年。查看在：谷歌学术
25. W. F.籍，W. H.丁，Z. C.麻，J.李和P. J.童，“三隧道与骨髓基质细胞的植入（骨髓干细胞）和早期股骨头坏死的治疗脱钙骨基质（DBM）芯减压，”Zhongguo辜煞嗯卷。21，没有。10，第776-778，2008。查看在：谷歌学术
26. B.-L。孙文，“植入核减压和含单核细胞的浓缩自体骨髓治疗非外伤性股骨头坏死”，骨科和创伤外科档案，第1-7，2009年。查看在：出版商网站|谷歌学术

版权

©2010吉恩 - 菲利普Hauzeur和Valerie纲。这是下发布的开放式访问文章知识共享署名许可，其允许在任何介质无限制地使用，分发和再现时，所提供的原始工作正确的引用。