文摘
背景。使用laboratory-expanded间充质干细胞(msc)受到一些限制,导致“最小操纵”方法成为当前最受欢迎的策略来增加使用msc在骨科实践。目前的系统综述的目的是评估的临床应用“最低限度”操纵msc,要么作为骨髓抽出物集中(BMAC)或间质血管分数(SVF)治疗膝骨关节炎(OA)。方法。三个数据库的系统评价(PubMed、ScienceDirect和谷歌学者)使用以下关键词:执行“膝骨关节炎”,“(骨髓送气音)或(骨髓浓缩)”或“(脂肪间充质干细胞)或(脂肪基质细胞衍生)或(间质血管分数)或(SVF)”为关键词或网状。所有检索到的文章的参考书目中识别潜在的相关研究进行进一步审查。结果。23个文件是包含在最终分析(10 BMAC和13 SVF)。其中,只有4个随机对照试验(相关的)。偏倚风险评估,执行使用修改后的科尔曼得分,揭示了研究的整体质量差。在临床应用方面,虽然有明显的最低限度的安全操纵msc和短期积极与使用相关的临床结果,临床医生报道不同的准备和管理方法,从单一关节内注射intraosseous应用程序管理结合其他手术。结论。可用的文学是受到缺乏高质量的研究和多种多样的临床设置和不同的协议目前在几个相关的出版。这可以防止任何推荐使用产品在临床实践中。然而,使用最低限度的操纵msc (BMAC的形式或SVF)已被证明是安全的,有一些短期的有利影响。
1。背景
在大量的治疗膝骨关节炎(OA)的可能性,小说再生医学策略是越来越感兴趣的区域(1]。尤其如此具有挑战性的子集的年轻OA患者,谁还高功能性需求有限的侵入性手术治疗适应症。如今,这个问题甚至扩展到中年患者活动越来越希望保持高活动水平和推迟或避免金属表面重修。尽管发病率的上升OA,没有有效的治疗方法已被证明完全恢复原来的特性和结构的受损的关节面。此外,没有“保守”技术能改善关节组织广泛的破坏,出现由于OA影响整个联合环境(2,3]。
创新疗法,从血小板源生长因子(GFs)细胞治疗(有时结合各种生物材料)(4,5),提出了为这些病人可能的解决方案。间充质干细胞(msc)已成为一个可能的治疗选择,由于multilineage分化潜能(6]。间充质细胞确实是能够分化成多种细胞类型如成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和有很高的可塑性,有限的自我更新能力,immune-suppressive和抗炎的行为(7]。生长因子、细胞因子、生物活性脂质微泡的释放干细胞也可能包括angiopoietic和凋亡的行为起到有益的作用。研究也强调了msc的存在在许多成人组织包括脂肪和肌肉组织,真皮,骨膜,滑膜,滑液,关节软骨8]。
选择正确的干细胞在再生医学方法必须在实现最佳结果。中可用的来源msc、两个得到了最科学的关注:脂肪间充质干细胞(对asc)和更多的研究骨髓间充质干细胞(bmsc) [9,10]。
的临床应用msc被严格管制,特别是在细胞扩张。产品,在这种情况下,虽然是一个自体MSC产品被认为是“药物”,因此,他们在常规临床使用是极其有限的,在欧洲和美国(11]。这种监管负担鼓励临床医生为MSC使用开发替代策略,导致当前至关重要的“最小操纵的概念。“如果不扩大而是操纵细胞内或“附近”手术室(或),MSC应用程序更容易和简单的,因为外面的细胞可以管理临床试验的边界(由当地政府和国家卫生部门批准)。这种推理后,出现了两个主要的治疗方法:骨髓抽出物集中(BMAC)和脂肪基质血管分数(SVF)。BMAC获得通过骨髓针愿望(可进行各种网站,但最常见的髂骨)和随后的浓度通过专用离心机,可以直接在运输和使用或(7,12]。另一方面,收集的脂肪SVF涉及多个步骤:首先,进行抽脂术获得脂肪组织。为了对asc隔离从细胞外基质(ECM),胶原酶添加到lipoaspirate [13]。随后,胶原酶的混合物通过稀释法,其中包括洗lipid-enzyme与生理盐溶液混合,然后用无菌离心(在某些情况下)。这导致最后SVF产品,可以让病人服用。
目前的系统评价的目的是评估的临床应用“最低限度操纵”msc、BMAC和SVF治疗膝OA。
2。材料和方法
2.1。文献检索策略
我们进行系统回顾根据首选项报告系统评价和荟萃分析(棱镜)指南14]。系统回顾三个医疗电子数据库(PubMed、ScienceDirect和谷歌学者)是由两个独立的作者(N.D.V.和F.V.从1998年到20/10/2018。)实现最大的搜索策略的敏感性,我们结合条款“膝骨关节炎”或“膝OA”与“(骨髓送气音)或(骨髓浓缩)”或“(脂肪间充质干细胞)或(脂肪基质细胞衍生)或(间质血管分数)或(SVF)”为关键词或网状。所有检索到的文章的参考书目中识别潜在的相关研究进行进一步审查和评估使用包含和排除标准规定如下。
合格的研究目前系统综述包括那些处理关节内的使用最小操纵BMAC或SVF膝OA。最初的标题和摘要筛选使用以下入选标准:任何级别的研究证据,用英语写和报告临床结果后的关节内的应用或BMAC SVF作为OA的治疗方法。相反,文章处理扩展或操纵间充质干细胞被排除在外。论文msc在哪里申请其他临床适应症(如焦软骨缺陷)也被排除在外。我们进一步排除所有重复的文章,文章从同行评议期刊,或文章缺乏访问全文。会议演讲,叙事评论、社论和专家意见也被排除在外。一个棱镜14)提供选择和筛选方法的流程图如图1。
从文章中提取文本,所有数据表和数据。两个调查人员独立审查每一篇文章(F.V.和N.D.V.)。差异的两个评论家被讨论和解决的共识。综述了最终结果由高级人员(B.D.M.和E.K.)。偏见的风险评估包括文章完成后,科尔曼的方法修改了今敏et al。15]。独立评估是由2作者(F.V.和N.D.V)。任何差异进行了讨论和解决高级调查员,他最后的判断。
3所示。结果
根据前面提到的纳入和排除标准,23篇文章最终包含在目前的审查。相关数据在表中有详细描述1和2。13所涉及的包括文章SVF的使用;涉及的其他十BMAC的使用。
3.1。BMAC
3.1.1。应用方法和质量评估可用的文学
研究结果的质量评估与科尔曼方法执行修改了今敏等人详细表3。100年的平均得分是37.4,因此表明总体差方法可用的文学。
十个研究调查BMAC涉及1386例1710膝OA的影响。集中在关节内注射8研究[16- - - - - -23胫骨和股骨软骨下骨内)和另外两个文件(24,25]。吸气骨髓是离心机没有任何其他操作,扩张,或文化管理病人。
关于治疗协议,五个文件单独处理BMAC管理:涉及两种软骨下BMAC注射(24,25),而在剩下的三个,BMAC注入关节内的(16- - - - - -18]。最后这三篇论文,研究政府在3个月的时间间隔中4顺序注射(17]。其他作者管理结合BMAC和PRP在同一个会话中(19,21,22]或管理PRP以后单独一段作为一个升压注入(20.]。最后,两位作者注入BMAC与脂肪组织(22,23]。
关于临床结果,大部分的作者采用可靠的临床评分(如来自WOMAC IKDC,三星,或KSS),而只有少数作者使用鲜为人知的问卷调查,改进评级得分,或病人满意度17,20.- - - - - -22]。所有的研究评估疼痛通过视觉或数值得分如血管或NPS,除了两位作者(18,25)包括WOMAC KSS问卷,有部分病人痛苦。最后,前三位作者进行MRI和过程后19,24,25]。
关于10包括研究设计的文章,只有2个随机对照试验(相关的)19,25),1是一个未来的飞行员试验[24),其余的回顾。后者,两个被比较研究:一个比较两组患者接受BMAC在不同细胞浓度(21相比),而另一组接受BMAC + PRP组治疗BMAC + PRP +脂肪组织(22]。虽然两个相关的发现,在这两种情况下,对照组是侧膝盖,介绍了数据收集和解释(19,25]。
3.1.2。临床研究结果
论文的主要发现了显著改善疼痛和功能在几乎所有人群。然而,没有优势证明标准如viscosupplementation或皮质类固醇治疗。夏皮罗et al。19执行唯一可用的安慰剂对照个随机对照试验,他们发现BMAC和盐水注射之间没有显著差异。此外,研究核磁共振报告互相矛盾的结果。同时夏皮罗et al。19]发现没有证据表明软骨再生核磁共振扫描显示,在试点试验,通过采用et al。24)检测细胞外基质厚度的增加平均14%,尤其是在年轻的病人。osteonecrotic患者的MRI结果显著更好观察骨头和软骨修复,减少骨髓病变大小40% (25]。然而,似乎更高BMAC细胞浓度与一个更好的结果(21]。此外,肖等人建议多注射可能比一个更有效的因为每个后续治疗患者(提供额外的好处17]。另一方面,脂肪组织管理的结合BMAC显示没有好处相比BMAC没有脂肪组织(22]。
3.2。SVF
3.2.1之上。应用方法和质量评估可用的文学
科尔曼均值方法得分(今敏等。修改)的13个研究47 100(表4),略优于BMAC研究但仍不足以可用的证据定义为“引出”健壮。
几种不同的关于SVF雇用的治疗方法的研究。只有4个研究[26- - - - - -29日)包含在本文分析结果膝盖关节内的SVF集中注射,没有其他额外的治疗。SVF管理是关节内的另一个研究[30.- - - - - -32),但这是注射结合富含血小板血浆(PRP)。然而,大部分的作者注入SVF后关节镜手术,其中3管理SVF后关节镜清创或灌洗33- - - - - -35]。相反,Koh et al。36)进行关节镜灌洗前注射SVF和PRP的总和。阮et al。37)注入SVF悬浮在PRP后关节镜微裂缝的骨关节炎的骨头。只有一个研究[32]报道arthrotomic手术治疗的使用协议,SVF + PRP被注入后执行open-wedge高胫骨截骨术。关于临床结果,只有126)的13个文件关于SVF不包括至少一个knee-specific patient-reported通过验证问卷得分计算,即WOMAC, IKDC,三星,Lysholm得分,或Tegner活动规模。这些分数用于研究由Hudetz et al。26),这是相反的唯一研究实验室测量被考虑。作者研究了注射自体microfragmented脂肪组织的影响滑液中蛋白聚糖的合成。免疫组织化学分析只有在Roato等的研究报道(29日]。在几乎所有的研究中,血管规模被用来量化骨关节炎的疼痛缓解后SVF管理。MRI图像的变化后,治疗过程中考虑7研究[26,29日- - - - - -31日,33,37,38]。重新审视影响关节的关节镜检查,而不是表现在4种不同的论文34- - - - - -36]。我们回顾文献显示缺乏随机对照试验的临床应用SVF治疗OA,只有2试验相关的13个(28,33]。9个文件是前瞻性临床研究,其中3做比较(34,35,37]。其余的回顾性研究。
3.2.2。临床研究结果
回顾文献强调了一些重要概念SVF及其临床应用。首先,关于其安全治疗OA,没有描述任何严重不良事件处理的13篇文章主题,只有轻微的肿胀和疼痛很少被报道在病人治疗后的最初几天内程序。关于捐赠站点发病率,抽脂术很好容忍有限的病人主要是由于组织收获。其次,SVF政府积极的临床结果显示研究综述。显著改善的范围的运动,疼痛,关节功能在日常活动(通过多样,常用的测量验证问卷如WOMAC IKDC,三星,Lysholm得分,Tegner活动规模,规模和血管疼痛)据报道在13在最后随访研究。第三,关于核磁共振,大部分的论文(26,30.,31日,33,38)(包括由香港个随机对照试验),积极的变化描述成像结果,报告的部分再生关节软骨的迹象。同样,阮et al。37)描述显著减少骨髓水肿的病人接受PRP + SVF治疗后对照组相比,微裂缝(仅微裂缝)。然而,Roato et al。29日]没有MRI评分之间的显著差异报告SVF治疗前相比,核磁共振的分数在18个月里,通过使用外大桥分数来衡量,一个量化参数(从1到4)OA等级的确定受影响的膝盖。同样的研究也考虑两患者的组织学结果研究12和14个月后,分别进行膝关节置换术。膝盖活检是,相比来自OA患者(匹配对年龄、性别、和OA评分)接受关节成形术。在关节以前SVF对待,作者发现新组织形成的存在从软骨下骨软骨病变,而这种类型的neotissue形成无法在那些没有收到一个SVF注入。
这些令人鼓舞的结果关于nonexpanded脂肪组织注射是不过的存在削弱了一些偏差研究的治疗协议。事实上,只有13个研究[426- - - - - -29日仅仅是脂肪组织管理。在剩余的文件,同时手术或政府其他单射疗法(viscosupplementation PRP)是执行,显然混淆了得到的结果,使他们难以比较。
4所示。讨论
目前的系统综述的主要发现是,可用文献关于BMAC和SVF膝关节OA的使用特点是缺乏健全的方法,作为代表的科尔曼方法论分数,目前缺乏相关的被发表,从而阻止我们做坚实的结论对实体与他人相比,这些新方法的治疗潜力。
目前,有几个明显的问题在科学文献。尽管临床结果似乎积极,当评估偏差的风险,它变得明显,大多数的研究目前的质量较低,缺乏相关的方法,详细的表3。科尔曼平均得分(今敏等。修改)被极其贫困主要是由于平均随访包括短期和一半的回顾性研究,只有四篇论文被相关的(19,25,28,33)和八个前瞻性研究。此外,在许多论文不足的病人选择过程引入的另一个来源的偏见,因为包含和排除标准很少报道,招聘率并未说明,流程图的选择过程往往是不可用的。尽管所有作者充分描述了程序,在大多数的研究中,许多患者伴随的手术,如关节镜清创、微裂缝,或高胫骨截骨术,从而防止清楚地了解这些真正的贡献和临床潜在的干细胞产品。此外,而结果总是清晰定义的标准,主要展示了良好的可靠性和灵敏度,程序评估临床结果没有完全阐明。此外,核磁共振的结果只有11个研究报告(10/23 43岁的5%)。
整体缺乏测深方法以及相关的固有的缺乏可用的,不是一个罕见的观测领域的生物治疗OA。如果我们看看最近的过去,在很多情况下,生物技术被释放在市场上没有足够的证据证明:的一个典型例子是富含血小板血浆(PRP),而“入侵”临床实践的基础上,巨大的媒体曝光而非坚实的科学证据(39]。原因之一在于监管的可能性等快捷键510 (k)免税40),基于新医疗设备“本质上相同”的人已经出现在市场上可以跳过标准FDA审批程序。这导致扩散PRP的商用工具生产,在几年,市场是由许多不同的制备系统饱和给大大不同的输出的生物学特性,从而抑制“标准化”的PRP治疗OA的治疗或其他肌肉骨骼疾病。同样的风险现在即将在干细胞技术,特别是在所谓的“最低限度操纵”产品,不受监管负担目前在实验室对产品要求细胞扩张。因此,BMAC和SVF已成为最简单的方法采用msc在临床实践中,由于这些产品可以直接在迅速收获或立即管理病人在不同的方面,如简单的关节内注射(有时与其他运营商如PRP或透明质酸),作为intraosseous注入软骨界面,作为各种支架的增大,局部应用局部缺陷(25,34,38]。而广泛的潜在应用是迷人的,它还负责当前缺乏明确的迹象显示最好的方法治疗管理。其他的并发使用生物制剂、生物材料或管理这些细胞产品常规手术后引入了额外的干扰元素,从而防止执行公平的比较研究。甚至在场的几个相关的发表一些相关的偏见,主要是由于这样的事实,他们中的大多数患者治疗双边(19,25,33),这并不是理想的条件来评估治疗的效果考虑,病人不能评估一个膝盖独立于另一个。这导致偏差,很难占到即使使用专门的统计测试(41]。细胞的数量管理等基本问题,最优数量的注射达到最好的治疗效果,制备方法的优势,另一个仍然没有回答。尽管目前尝试发表,文学仍然缺乏精心设计的试验来解决这些问题。同样地,已经无法建立,或者,两个来源之一,骨髓或脂肪组织,提供了更好的结果。虽然它已经表明,对asc bmsc的immunophenotypes和超过90%是相同的(42,43),他们仍然表现出截然不同的特点,例如,细胞表面标记,分化潜能,在他们的体内分布。体外分析表明SVF是他们丰富的巨大优势:相比100毫升的骨髓送气音,300倍可以获得更多的干细胞从100克脂肪组织44,45]。无论如何,从量效相关性尚未得到明确的证明,这种优势仍然是理论上的。最后,interhuman变异性的问题中起着重要的作用这些生物疗法的成功(因为一个特定的“病人的档案”可以更好的应对特定的生物刺激相比,另一个),尚未面对。这加剧了还需要更多的研究,致力于理解特定的干细胞的特色产品,以目标收件人的独特特性联合的一个特定的病人。
从“外科手术”的角度来看,骨髓收获和lipoaspiration都是简单的程序以最小的副作用(后者可能更严重的由于血肿的相关风险和痛苦lipoaspiration)的网站。目前,骨髓和脂肪组织之间的选择完全是根据医生的偏好和经验,记住商业问题,准备包在不同国家的不同的可用性。然而,近年来,越来越多的行业已经释放他们的专有工具BMAC和SVF制备新方法仍然被开发,如使用机械microfragmentation脂肪组织获得一个包含完整的间质血管龛“脂肪移植”与msc和其他细胞参与联合体内平衡的调制46]。同时准备包的数量的增加导致了市场上的部分减少成本随着时间的推移,它也提高了风险释放的产品有可疑的表演,没有充分的科学数据证明他们能力的集中兼容msc在“最小操纵”的方法。此外,生物制品的过度曝光OA导致他们快速增长(包括市场内的专用设备和在临床设置),没有坚实的证据的支持。扩展可用的治疗方案的数量影响膝OA患者并不总是意味着提高标准的护理,尤其是缺乏比较试验评估的有效性小说治疗而建立的。
目前,干细胞产品无疑是一种昂贵的技术,其成本仍不能靠国家卫生系统,和(由于缺乏强劲的数据有效性)不能被认可作为一个“常规”治疗膝盖软骨退化。从临床的角度来看,尽管上述方法的局限性,使用BMAC和SVF治疗膝OA的看起来是安全的,能够提供积极的临床结果,因此可能为患者提供一个新的微创治疗选项都没有资格获得更多侵入性方法。然而,他们的前途,必须确认的长期和短期业绩相比成熟的治疗方法。在那之前,使用最低限度的操纵msc、BMAC或者SVF,代表一个治疗选项,必须仔细和彻底讨论了医生和病人之间,特别是当它提出作为一线治疗方法避免更多侵入性的解决方案,而不是一个“打捞过程。”
5。结论
可用的文学是受到缺乏高质量的研究和多种多样的临床设置和不同的协议相关的少量报道发表。这可以防止任何推荐使用产品的临床实践。不过,专注于临床结果,BMAC和SVF已被证明是安全的,有一些短期有利于治疗膝关节软骨变性的影响。目前,没有证据的优势或骨髓脂肪组织的最低限度操纵msc。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
本文由2015普林斯顿(Progetti di Ricerca di Rilevante感国家队)项目题为:“羊膜上皮干细胞(aec)与脂肪间充质干细胞(ADSCs):转化潜在生物单射治疗骨关节炎。”