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干细胞治疗椎间盘退变的临床进展

来源:博雅

日期: 2020.02.21

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或许,许多读者对退行性椎间盘疾病听着有些陌生,但是大部分人应该受到过腰痛的折磨。腰痛是骨科临床最常见的疾病,约80%的人群曾受到过下腰痛的困扰,它是导致患者活动受限及致残的主要原因,不但给患者带来巨大的痛苦,还造成了严重的社会经济负担,而椎间盘退行性变是导致腰痛的主要原因。


目前,常规治疗方法为保守治疗或手术治疗,但均为对症性治疗,并未从根本上解决椎间盘退变的基本病理问题。而以干细胞为基础的生物学治疗基于椎间盘退变的始发因素,可以为椎间盘退变性疾病提供一种新的治疗思路。


2019年5月,针对椎间盘退变的细胞疗法IDCT在日本获批开展临床试验。2020年1月初,生物制药公司DiscGenics宣布该疗法已通过双盲临床研究的初步疗效和安全性评估。


该疗法是一种同源的、异基因、可注射的细胞疗法,利用了生物医学工程化的祖细胞,这些细胞源于椎间盘组织,可提供非手术,潜在的再生解决方案来治疗轻度至中度退行性椎间盘疾病。目前日本六所著名的大学正在参与这项研究,以评估在两种剂量水平下的安全性和初步疗效。


近几年,多项研究证实移植自体椎间盘源性的细胞或关节软骨细胞能够有效延缓椎间盘退变进程、促进椎间盘组织再生。


2012年,有研究者使用体外对牛椎间盘组织进行整块培养技术,发现外源性人间充质干细胞可通过软骨终板迁入,并能够对抗由饥饿、压力、创伤诱导的椎间盘退变[1]。而早在2010年,研究人员发现在人髓核细胞与间充质干细胞共培养研究中发现髓核细胞增殖及DNA复制合成能力明显增强,证实间充质干细胞能够提高髓核细胞生存能力[2]。


近年来,干细胞移植的生物学修复技术为椎间盘退行性疾病提供了新的治疗思路,迄今已在体外开展研究,并逐渐跨越至临床试验阶段,均取得显著成果。


人体临床试验进展


那么,目前应用干细胞治疗椎间盘退变性疾病都有哪些研究进展呢?


2010年,在期刊《Spine》上发表了一篇关于此类型的研究文章,研究者通过临床试验对2例有腰腿疼痛症状,且影像学提示有明显腰椎间盘退变的患者进行跟踪治疗。研究人员从每位患者的髂骨取骨髓液,分离出骨髓间充质干细胞并用自体血清体外培养,将包含自体骨髓间充质干细胞的明胶海绵移植入退变的椎间盘。术后2年,患者最初的症状得到有效缓解,椎间盘退变得到改善,脊柱稳定性得到提高。证实了移植的自体骨髓间充质干细胞能够帮助退变的椎间盘组织再生[3]。


在2011年,研究者在一项针对10例伴有慢性腰痛的椎间盘退变的病例临床试验中,通过移植自体骨髓间充质干细胞进入退变的椎间盘组织来治疗其椎间盘退行性疾病。在12个月后全部10例患者的背痛同样得到有效缓解,脊柱功能得到明显改善,并且与其他手术方式如脊柱融合术或椎体成形术相比具有明显优势。因此,该临床试验的研究者认为干细胞疗法对椎间盘退行性疾病的治疗是有效且安全的[4]。


在上面这些有效的临床实验结果下,2016年,同样有研究者研究发现[5],将自体骨髓间充质干细胞在低氧环境培养后注入5例椎间盘源性腰痛患者的椎间盘,随访发现4例患者腰部活动程度不同程度改善,接受注射4-6年后经检查证实未在注射部位附近发现肿瘤形成及其他并发症发生,说明骨髓间充质干细胞移植在临床上治疗椎间盘源性腰痛是安全可行的。


在2017年,西班牙瓦拉杜利德医院的研究者对 24 例椎间盘源性腰痛进行异体骨髓间充质干细胞移植的临床随机对照研究[6],1年后发现注射骨髓间充质干细胞的患者症状及椎间盘退变程度均有改善,说明异体骨髓间充质干细胞移植治疗同样有效。


同年,美国再生干细胞专家针对 26 例具备腰椎融合手术或全椎间盘置换手术指征的患者[7],将2 mL自体骨髓间充质干细胞注入到腰椎间盘髓核,注射 12 个月后椎间盘退变程度改善;注射36 个月后仅有6例需接受手术,其余 20 例症状明显改善,并且所有患者无明显注射相关并发症发生,这扩宽了骨髓间充质干细胞用于临床椎间盘退变性疾病治疗的适应症。


展望


越来越多的临床试验证实干细胞移植治疗椎间盘退变有疗效,不仅能够有效缓解腰痛,恢复脊柱功能,其安全性也得到越来越多的认可。随着研究进一步深入,干细胞移植技术或许将成为治疗椎间盘退变的另一选择。


参考文献:

[1]Homing of mesenchymal stem cells in induced degenerative intervertebral discs in a whole organ culture system.

https://www.onacademic.com/detail/journal_1000039358955110_11b0.html

[2]Human nucleus a coculture system with direct cell-to-cell contact with autologous mesenchymal stem cells.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jor.21036

[3]Disc regeneration therapy using marrow mesenchymal cell transplantation: a report of two case studies.

https://insights.ovid.com/crossref?an=00007632-201005150-00021

[4]Intervertebral disc repair by autologous mesenchymal bone marrow cells: a pilot study.

https://insights.ovid.com/crossref?an=00007890-201110150-00020

[5]Intra-discal injection of autologous,hypoxic cultured bone marrow-derived mesenchymal stem cells in five patients with chronic lower back pain: a long-term safety and feasibility study.

https://link.springer.com/article/10.1186/s12967-016-1015-5

[6]Intervertebral Disc Repair by Allogeneic Mesenchymal Bone Marrow Cells: A Randomized Controlled Trial.

https://insights.ovid.com/crossref?an=00007890-201708000-00038

[7]Autologous bone marrow concentrate intradiscal injection for the treatment of degenerative disc disease with three-year follow-up.

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00264-017-3560-9



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