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什么是干细胞

为什么关节炎传统上很难治疗?而干细胞却有新希望

来源:博雅

日期: 2019.11.14

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关节炎是一个非常广泛的概念,任何关节都可以发生关节炎。关节部位频繁的炎症会导致软骨和其他在关节部位的具有保护性质的组织逐渐退化,少了这些缓冲物质的保护,骨头和骨头会直接地摩擦,久而久之出现疼痛和活动受限的问题,研究表明,5250万例成人关节炎患者中有9.2%的人出现了关节活动受限。


为什么从传统意义上来说关节炎非常难以治疗?


对于人体来说修复某些组织的损伤是非常困难的,而软骨就正是这样一种修复能力有限的组织。软骨没有自己的血液供应,所以软骨区域的新陈代谢较慢,氧气、生长因子、营养物质等有助于修复损伤的物质也难以运输到软骨。软骨受伤过程中,往往修复时间延长,且受损区域还有可能在修复过程中进一步扩大。


这解释了为什么即使是身强体壮的年轻人在肢体关节和手关节受损愈合后,仍然时不时地会感觉到受损部位的不适或者疼痛感,甚至有些时候还会终生影响到关节的活动状况。


目前在治疗关节炎中,会使用到外用药膏、冷热疗法,更严重的还会口服消炎药,但事实上关节炎尚未有能够根治的方法。某些患者关节退化程度严重,会需要进行关节置换手术来恢复关节功能,但关节置换手术的风险高、成本高,促使了研究人员将目光投向了干细胞治疗


干细胞又是怎样帮助治疗关节炎?


随着再生医学的出现,不可逆疾病领域都尝试往再生医学方向进行探索研究。干细胞是一种未分化的细胞,在胚胎中和新生儿中大量存在,随着年龄的增长而逐渐减少。这些未分化细胞能够在适宜的环境和正确的指令下分化成特定的细胞。


干细胞不仅仅能够替代身体某些已经衰老、损伤的细胞,还能随着时间的推移不断分裂。这意味着干细胞用于关节炎的治疗中的疗效是持续终生的。


间充质干细胞是存在于身体各个部位的成体干细胞,例如骨髓、外周血、脐带、胎盘、脂肪组织、骨髓、心脏肌肉、小关节、棘间韧带和黄韧带等,能够分化成骨、脂肪和软骨细胞,对结缔组织的维持和修复起部分作用。间充质干细胞在关节炎药物治疗中还能辅以减轻炎症反应,减少疤痕增生和减少免疫反应的作用。


2013年,新加坡的研究人员进行了关节内注射间充质干细胞的研究,试验中56例单发性骨关节患者被分为两组分别注射自体间充质干细胞和透明质酸,两年后的统计结果显示注射间充质干细胞组在所有参数上都有明显改善,得出了注射间充质干细胞可显著提高软骨再生率的结论。


2017年韩国的研究人员给关节炎患者分别注射低、中、高剂量的间充质干细胞,结果显示低剂量组患者疼痛改善,但软骨缺损大小增加;中、高剂量组软骨缺损尺寸减少,关节镜检查和组织学染色显示高剂量组有透明软骨样组织覆盖,研究者认为高剂量治疗可以减轻疼痛,并可通过形成软骨样组织改善膝关节功能。


国内外临床发展现状


干细胞有各种各样的来源和种类,根据是否来源于患者本人分为自体干细胞和异体干细胞。这两种干细胞都能有效应用于干细胞移植当中,并且都被应用到关节炎的治疗研究中。


不过两者的研发或处理过程是有很大的差异的。当患者将捐献者来源的干细胞植入体内后,患者身体的免疫系统就有可能攻击移植的干细胞。仅仅移植干细胞被身体攻击清除了不是严重的问题,充其量治疗效果不佳。但若紊乱的身体免疫系统转而一起攻击身体的器官组织,就会导致严重的疾病。所以在研发不同类型的干细胞新药时,需要克服的问题也有所差异。


目前,国内外正积极推动干细胞药物在关节炎治疗中的研究及应用发展。


在我国共有3款治疗膝骨关节炎的干细胞新药获得临床批件,分别人脐带间充质干细胞注射液、自体人源脂肪间充质祖细胞注射液以及异体人源脂肪间充质祖细胞注射液。


国际上,获批用于治疗膝骨关节损伤的治疗相关的细胞产品包括:比利时TiGenix公司开发的产品ChondroCelect(自体软骨),用于膝盖软骨修复。韩国Medi-post 公司开发的产品Cartistem(间充质干细胞),用于治疗退行性关节炎和受损的膝盖软骨。


结语


目前已通过卫健委备案的全国62个干细胞临床研究项目中,上海交通大学附属仁济医院、中南大学湘雅医院和广州医科大学附属第二医院开展了关于间充质干细胞在骨关节炎中的临床研究。


众多的临床试验表明干细胞移植治疗关节炎的安全性和有效性,干细胞已经成为治疗关节炎最有希望的药物之一。国际上已经有多款细胞药物批准上市,国内的细胞药物临床试验也在紧锣密鼓地进行,相信膝关节炎病人或许能够很快受益于干细胞治疗。让我们一起期待该领域的更多突破!


参考资料:

[1]https://bioinformant.com/stem-cell-treatment-for-arthritis/

[2]崔逸爽, 赵苗, 滕雪峰, et al. 间充质干细胞治疗骨关节炎的临床进展[J]. 中国综合临床, 2019, 35(2):187-189.

[3] Wong K L , Lee K B L , Tai B C , et al. Injectable Cultured Bone Marrow–Derived Mesenchymal Stem Cells in Varus Knees With Cartilage Defects Undergoing High Tibial Osteotomy: A Prospective, Randomized Controlled Clinical Trial With 2 Years\" Follow-up[J]. Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery, 2013, 29(12):2020-2028.

[4] Jo C H , Chai J W , Jeong E C , et al. Intra-articular Injection of Mesenchymal Stem Cells for the Treatment of Osteoarthritis of the Knee: A 2-Year Follow-up Study[J]. The American Journal of Sports Medicine, 2017:036354651771664.



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