摘要
膝骨关节炎是最常见的关节疾病，也是导致疼痛、功能丧失和残疾的常见原因。常规治疗仅显示出适度的临床效益，而基于细胞的治疗则显示出令人鼓舞的结果，但重要的细节，如所需剂量、长期演变或所需应用的数量，几乎不为人所知。在这里，我们重新分析了最近两项使用自体骨髓来源间充质基质细胞的先导试验的结果，使用Huskisson图来增强疗效的量化和可比性。我们发现，每个膝关节分别使用10亿个、40亿个和1亿个自体细胞的细胞剂量提供了非常相似的愈合结果，并且在细胞应用1年后达到的大部分效果在2年和4年后仍然存在。这些结果是令人鼓舞的，因为它们表明，除了安全性和简单性之外:(i)有益的效果是显著和可观的，(ii)它可以通过一次细胞注射实现，以及(iii)效果持续多年。
试验注册欧盟法规2009-017405-11;NCT02123368。2014年4月25日注册https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02123368?term=02123368&draw=2&rank=1
骨关节炎(OA)是最常见的关节疾病，也是疼痛、功能丧失和残疾的常见原因。它经常变成慢性的，常规治疗只显示出适度的临床疗效，没有病变逆转[1］．自体和异体间充质细胞(MSC)的细胞疗法在人类病例报告中显示出令人鼓舞的结果[2，3.，4，5］．我们最近参与了两项自体扩张骨髓来源的骨髓间充质干细胞(BM-MSC)临床试验，患者接受了一次关节内注射细胞的治疗[2，3.，5，6］．通过定量磁共振成像(MRI) T2映射，试验显示了可行性、安全性、潜在临床疗效的强烈迹象和软骨质量的客观改善[2，3.］．此外，细胞治疗后的愈合效果似乎至少能维持2-4年[3.，6，7］．在本评论中，我们使用赫斯基森图进行了更复杂的分析[8]，可以量化治疗效果，以便比较测试的不同条件(例如细胞数量)和所进行的单次注射治疗的持久性。
前者检测方法(EudraCT 2009-017405-11;NCT01183728) [2]采用单剂量每膝4000万自体骨髓间充质干细胞进行。可行性和安全性得到了证实，患者的算法功能指数(视觉模拟量表，VAS，以及西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数，WOMAC)在1年内迅速进步，达到65%至78%，并在第二年年底保持改善[3.］．此外，MRI T2松弛测量显示软骨质量有显著改善。
在最近的类似试验中(Eudra CT 2009-017624-72, NCT02123368) [5，6]使用单次剂量，每个膝盖含有1000或1亿个自体骨髓间充质干细胞，并与没有细胞的对照组进行比较。没有安全性问题，两种剂量的疗效结果相似，在1年和4年(图。1)．然而，控制组和试验组的基线值有些不均匀(对比图中的三条红色柱状图)。1)，这可能会影响审查。(无花果。1)．然而，控制组和试验组的基线值有些不均匀(对比图中的三条红色柱状图)。1)，以及
骨髓间充质干细胞治疗疼痛的效果(一个，由VAS估算)和残疾(B，由WOMAC，综合指数估计)，均量化为最大值的%。值(平均值±s.e.m.)。(t = 0;分别在对照组(Gr. 1，透明质酸)和细胞处理组(Gr. 2和Gr. 3，分别用1000万个或1亿个细胞悬浮在透明质酸中处理)、治疗1年后(t = 1年，绿色)和治疗4年后(t = 4年，蓝色)进行比较。采用重复测量单因素方差分析、Bonferroni多重比较进行统计学意义分析;NS，不显著，*p < 0.05;**p < 0.01， ***p < 0.001
对疼痛和残疾的更复杂的分析可以通过赫斯基森图进行[8］．在这个分析中，所有的患者都被代表(而不是仅仅代表平均值，如图所示)。1)，疼痛或残疾的改善情况与他们的基线疼痛或残疾评分对应。Huskisson图利用不同基线值的权重，这些值或多或少会根据图中的基线位置产生影响。结果是一条回归线，其中斜率代表治疗效果的衡量标准。斜率为1(即图中45º的直线)。2)代表完全(100%)缓解疼痛，“完美的治疗”;相反，水平线(即斜率为0)表示治疗完全没有愈合效果。
从Huskisson图估计不同OA处理的疗效。数据被拟合为一条被迫通过原点的直线。斜率表示治疗效果，曲线右侧给出数值。VAS结果(一个，C，E)及WOMAC (B，D，F)在未接受细胞治疗的对照组患者(一个，B)，而接受10 (C，D)或1亿个细胞(E，F)进行比较。给出细胞应用后1年和4年的结果(分别为黑色圆圈和红色倒三角)。蓝色虚线表示无影响(水平，斜率为0)和完美处理(45度，斜率为1)。给出斜率(差于0)的线性回归分析和统计显著性。NS，不显著，*p < 0.05;**p < 0.01， ***p < 0.001;****p < 0.0001
数字2显示了最近试验中不同条件下的赫斯基森图[5，6]，对所表示的所有图使用相同的比例。首先，安慰剂(透明质酸，图。2A和B)在所有条件下(视觉模拟量表，VAS，或西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数，WOMAC，以及细胞治疗1年或4年后)几乎没有影响。安慰剂图的斜率范围在-0.12到0.26之间，在所有四例中均与零无显著差异(详见图图例)。
10亿和1亿细胞剂量的细胞处理改善了算法功能指标，但两者之间差异不大。VAS斜率为0.79。2C)和0.73(图;2E)，分别为1年，0.49(图。2C)和0.46(图;2E) 4岁。对于WOMAC, 1年的斜率分别为0.55和0.32,4年的斜率分别为0.52和0.53。2在Huskisson图中获得的斜率也可用于不同试验之间的比较。值得注意的是，4000万个细胞剂量治疗的愈合效果斜率在1年后为0.65至0.78，在2年后为0.71 [2，3.]，因此在不同试验中获得的值具有相当的可比性。
总之，本文对这两项研究的结果进行了重新分析和回顾，结果表明，尽管注射的脑基质间充质干细胞的存在是短暂的[9]，对膝关节骨性关节炎的有益影响至少持续4年[6］．对于1000、4000或1亿个细胞的剂量，愈合作用似乎非常相似。这种意想不到的结果可能是由于愈合效果饱和和/或在使用高细胞密度时，由于氧气和底物饥饿而造成的细胞损伤。我们的初步结果表明，在高密度的长时间储存期间，即使在4ºC，细胞活力也会下降。MSC治疗的长期持久效果归因于表观遗传作用[9，10]，这种机制可以解释我们的结果。这些观察结果具有重要的实际意义，因为它们允许通过单一细胞治疗来完成细胞应用，这比多细胞治疗更便宜和更直接，并且可能对更多的患者进行细胞治疗。在这方面，我们在设计一项新的III期随机临床试验(ARTROCELL试验，clinicaltrials.gov标识符代码NCT05086939)时采用了这一策略，该试验目前正在招募患者。
数据和材料的可用性
本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得。
缩写
- msc:
-
间充质基质细胞
- BM-MSCs:
-
骨髓间充质间质细胞
- 核磁共振成像:
-
磁共振成像
- 办公自动化:
-
骨关节炎
- 血管:
-
视觉模拟量表
- WOMAC:
-
西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数
参考文献
Hawker GA, Mian S, Bednis K, Stanaitis I.骨关节炎2010年回顾:非药物治疗。骨关节炎。2011;19(4):366-74。
Orozco L, Munar A, Soler R, Alberca M, Soler F, Huguet M，等。自体间充质干细胞治疗膝骨关节炎的初步研究。移植。2013;95(12):1535 - 41。
Orozco L, Munar A, Soler R, Alberca M, Soler F, Huguet M，等。自体间充质干细胞治疗膝骨关节炎:两年随访结果。移植。2014;97 (11):e66-8。
Vega A, Martin-Ferrero MA, Del Canto F, Alberca M, Garcia V, Munar A，等。异基因骨髓间充质干细胞治疗膝骨关节炎:一项随机对照试验。移植。2015;99(8):1681 - 90。
Lamo-Espinosa JM, Mora G, Blanco JF, Granero-Molto F, Nunez-Cordoba JM, Sanchez-Echenique C，等。关节内注射两种不同剂量自体骨髓间充质干细胞与透明质酸治疗膝骨关节炎:多中心随机对照临床试验(I/II期)中华医学杂志，2016;14(1):246。
Lamo-Espinosa JM, Mora G, Blanco JF, Granero-Moltó F, Núñez-Córdoba JM, López-Elío S，等。关节内注射两种不同剂量的自体骨髓间充质干细胞与透明质酸治疗膝骨关节炎:一项多中心随机对照临床试验(I/II期)的长期随访中华医学杂志，2018;16(1):213。
Prodromos C, Finkle S, Rumschlag T, Lotus J.自体间充质干细胞治疗对膝骨关节炎的治疗始终有效:一项系统回顾治疗和与安慰剂组比较的结果。药。2020。https://doi.org/10.3390/medicines7080042．
Huskisson EC。疼痛的测量。《柳叶刀》杂志。1974;2(7889):1127 - 31所示。
张志刚，张志刚，张志刚。关节内注射间充质干细胞促进软骨再生，但不能永久移植到远端器官。科学通报2019;9(1):10153。
刘山，刘东，陈超，Hamamura K, Moshaverinia A，杨锐，等。骨髓间充质干细胞移植改善狼疮中缺口信号通路的表观遗传调节骨质减少。中国生物医学工程学报。2015;22(4):606-18。
确认
不适用。
资金
这项工作得到了Salud Carlos III研究所的Red de Terapia cellular的支持(RETIC TerCel, rd16 /0011/ 0003,0005和0015;PIC18/00001)，卡斯蒂利亚红色医学再生中心León，和计划Estratégico Instituto de Biología y Genética分子(IBGM)，卡斯蒂利亚Escalera de Excelencia, Junta de Castilla y León (Ref. cluo -2019-02)。欧洲联盟通过欧洲区域发展基金共同资助了这些赠款。M.G.V.由Juan de la Cierva公司奖学金资助。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
最终稿件由JGS撰写，并对数据分析的完整性负责。所有的作者都对这篇论文的构思、结果的分析和手稿的编辑做出了贡献，并阅读并认可了它的最终形式。所有作者均已阅读并批准最终稿。
相应的作者
道德声明
伦理批准并同意参与
原始临床试验的所有程序都得到了相应医院的机构审查委员会和西班牙药品和医疗器械管理局的批准。
发表同意书
不适用。
相互竞争的利益
J.G.S.是Citospin的董事会成员，Citospin是巴利亚多利德大学(西班牙)的一家分拆公司，专门从事gmp合规细胞生产。M.A.和V.G.是citspin的员工。其他作者宣称他们没有利益冲突。
额外的信息
出版商的注意
伟德体育在线施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
权利和权限
开放获取本文遵循知识共享署名4.0国际许可协议，允许以任何媒介或格式使用、分享、改编、分发和复制，只要您对原作者和来源给予适当的署名，提供知识共享许可协议的链接，并注明是否有更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创作共用许可协议中，除非在材料的信用额度中另有说明。如果材料未包含在文章的创作共用许可协议中，并且您的预期使用不被法定法规所允许或超出了允许的使用范围，您将需要直接获得版权所有者的许可。如欲查看本牌照的副本，请浏览http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/．创作共用公共领域奉献弃权书(http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)适用于本条所提供的资料，除非在资料的信用额度中另有说明。
关于本文
引用本文
拉莫-埃斯皮诺萨，j.m.， Prósper, F.，布兰科，J.F.et al。自体骨髓间充质细胞治疗膝骨关节炎的长期疗效。翻译医学杂志19， 506(2021)。https://doi.org/10.1186/s12967-021-03160-2
收到了：
接受：
发表：
DOI：https://doi.org/10.1186/s12967-021-03160-2
关键字
- 骨关节炎
- 间充质干细胞
- Intraarticular注入
- 再生医学
- 干细胞疗法