唐琪,趙賢省,金亮
(中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 211198)
骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種好發(fā)于中老年人的慢性關(guān)節(jié)疾病,其風(fēng)險因素包括年齡增長、遺傳易感、肥胖、高骨密度(BMD)、關(guān)節(jié)過度使用及損傷等[1]。OA的特征是關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨退化,臨床主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腫痛、僵硬和活動受限等,是致殘的重要原因之一。不僅給患者造成巨大痛苦,也帶來了巨大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。
2018年11月,《柳葉刀》雜志公布了2017年全球疾病負(fù)擔(dān)研究的數(shù)據(jù),Safiri等[2]對OA部分進行了系統(tǒng)分析,結(jié)果表明2017年全球OA年齡標(biāo)準(zhǔn)化患病率、年發(fā)病率、健康壽命損失年(YLD)比率分別約為每10萬人中3 754.2人[95%不確定性區(qū)間(uncertainty interval,UI):3 389.4 ~ 4 187.6]、181.2人(95%UI:162.6 ~ 202.4)、118.8人(95%UI:59.5 ~ 236.2);1990—2017年,年齡標(biāo)準(zhǔn)化患病率、年發(fā)病率、YLD比率分別增長9.3%(95%UI:8% ~10.7%)、8.2%(95%UI:7.1% ~ 9.4%)以及9.6%(95%UI:8.3% ~ 11.1%);對于不同性別而言,女性O(shè)A發(fā)病率較男性高;此外OA患病率和發(fā)病率均隨著年齡的增加而增加,其中發(fā)病率在60 ~ 64歲達到峰值。
1990—2017年由于我國人口老齡化和壽命延長,肌肉骨骼疾病已經(jīng)成為導(dǎo)致成年人傷殘的主要原因之一[3],其中,膝骨關(guān)節(jié)炎是重要的致殘原因之一。2016年調(diào)查結(jié)果顯示,我國8.1%的人群患有癥狀性膝骨關(guān)節(jié)炎,其中女性癥狀性膝骨關(guān)節(jié)炎的患病率(10.3%)高于男性(5.7%)[4]。
除年齡外,肥胖也是OA重要的風(fēng)險因素之一。肥胖會增加負(fù)重關(guān)節(jié)的負(fù)荷,同時脂肪細(xì)胞可通過分泌炎性脂肪因子,如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α),白細(xì)胞介素-1(interleukin-1,IL-1)以及IL-6等誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)、前列腺素等產(chǎn)生,并抑制蛋白聚糖和Ⅱ型膠原的合成[5],從而影響軟骨的功能。研究表明身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)超過 30 kg · m-2的肥胖患者可能更需要全膝關(guān)節(jié)置換術(shù),術(shù)后產(chǎn)生并發(fā)癥的比率也較高[6]。
30% ~ 65%的OA風(fēng)險與基因遺傳相關(guān),目前全基因組關(guān)聯(lián)掃描(genome-wide association study,GWAS)研究已經(jīng)確定了21個獨立的OA易感基因座[7]。關(guān)節(jié)軟骨損傷、前交叉韌帶斷裂、半月板撕裂等可大大增加患OA的風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)受傷人群發(fā)生OA的可能性比未損傷的人群高4倍[8]。此外,低維生素D飲食[9]、過度使用關(guān)節(jié)[10]也可能增加OA的風(fēng)險。研究表明高骨密度(bone mineral density,BMD)會增加膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生和關(guān)節(jié)間隙縮小的風(fēng)險,但不會增加現(xiàn)有膝骨關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)進展[11]。
以往OA被認(rèn)為是一種退行性關(guān)節(jié)疾病,但越來越多的研究表明,軟骨、軟骨下骨和滑膜等都有不同程度的炎癥反應(yīng)。因此,OA是關(guān)節(jié)軟骨分解代謝和合成代謝過程失衡,軟骨、骨和滑膜產(chǎn)生低度炎癥,并發(fā)展為繼發(fā)性修復(fù)代償性改變,最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能障礙的全關(guān)節(jié)疾病[12]。OA的發(fā)病進程主要包括軟骨的破壞、軟骨下骨的重塑、骨贅的形成以及關(guān)節(jié)囊的增厚,過程可歷時數(shù)年。在OA中的炎癥是低度的、慢性的,先天性與適應(yīng)性免疫系統(tǒng)均被激活的,以先天免疫系統(tǒng)為主,這些使得OA有別于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[13]。
正常情況下,關(guān)節(jié)軟骨由水、軟骨細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)組成。細(xì)胞外基質(zhì)由軟骨細(xì)胞合成分泌,包含膠原蛋白(主要為Ⅱ型膠原蛋白)、蛋白多糖、透明質(zhì)酸以及小分子糖蛋白等。Ⅱ型膠原蛋白與其他細(xì)胞外基質(zhì)可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而為關(guān)節(jié)軟骨提供抗壓性[14]。發(fā)生OA時,軟骨細(xì)胞會產(chǎn)生多種炎癥細(xì)胞因子以及趨化因子,例如IL-1β、TNF-α、IL-6等;同時軟骨細(xì)胞會產(chǎn)生MMPs和帶有血小板凝血酶敏感蛋白結(jié)構(gòu)域的解聚素與金屬蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin like motifs,ADAMTS),其中前者的作用靶點是Ⅱ型膠原蛋白,后者的作用靶點是蛋白聚糖,從而最終導(dǎo)致軟骨分解代謝增加、合成代謝及修復(fù)減少,值得注意的是,成骨細(xì)胞、滑膜細(xì)胞以及浸潤關(guān)節(jié)中的單核細(xì)胞均可產(chǎn)生 IL-1β、TNF-α、MMPs等[15]??紤]到關(guān)節(jié)軟骨無血液供應(yīng)和神經(jīng)支配,在發(fā)生OA時,關(guān)節(jié)中的各個組織包括軟骨、滑膜、軟骨下骨等產(chǎn)生炎癥的具體順序是什么,其中的反饋機制如何,都值得仔細(xì)探究,因為對于早期OA的預(yù)防和阻斷比修復(fù)和治療晚期OA更有意義。
軟骨下骨位于關(guān)節(jié)軟骨鈣化層以下,具有血管和神經(jīng)的分布,并提供關(guān)節(jié)軟骨的機械支撐。在OA早期,破骨細(xì)胞可介導(dǎo)軟骨下骨發(fā)生重塑,隨著OA的進展,通過磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)可以觀察到不同程度的軟骨下骨硬化,出現(xiàn)骨贅和軟骨下骨囊腫[16-17],這可能降低了軟骨下骨對關(guān)節(jié)軟骨的機械支撐,從而使得關(guān)節(jié)軟骨易損傷?;ぱ资荗A常見的并發(fā)癥之一,在OA進展過程中,滑膜可出現(xiàn)明顯的增生,同時滑膜細(xì)胞也可分泌促炎因子和MMP等參與到OA的形成[18]。越來越多的證據(jù)表明,除了關(guān)節(jié)局部的炎癥機制,肥胖也可使人體長期處于低度炎癥環(huán)境中,肥胖人群患OA的風(fēng)險明顯高于正常人群[6]。
影像學(xué)檢查是診斷OA必不可少的方式之一,主要包括X射線、計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、MRI、超聲檢查和關(guān)節(jié)鏡檢查等。X射線檢查是臨床診斷OA的首選方法之一,其能檢測出關(guān)節(jié)間隙狹窄、骨贅、軟骨下骨硬化囊腫等關(guān)鍵OA特征,但是其只能通過顯示關(guān)節(jié)間隙和骨的改變間接判斷軟骨的受損情況,不能作為OA診斷的唯一標(biāo)準(zhǔn),也不適用于早期OA的診斷[19]。X射線檢查相關(guān)的評價標(biāo)準(zhǔn)是:Kellgren-Lawrence(K-L)分級[20]。CT檢查可以顯示關(guān)節(jié)軟骨下骨的細(xì)微骨質(zhì)變化,對關(guān)節(jié)周圍骨贅脫落形成的游離體,也能清楚顯示出其不同層面上的圖像,因此對于骨贅和軟骨下囊腫的檢測更為敏感[21]。MRI的組織分辨率較高,可以提供關(guān)于軟骨大小和結(jié)構(gòu)完整性的信息,可直接顯示關(guān)節(jié)軟骨的損傷和厚度的改變,此外MRI也可以提供半月板和前交叉韌帶損傷等OA的誘發(fā)因素,適用于OA的早期診斷,對于MRI檢查的評價標(biāo)準(zhǔn)有Recht和Outbridge分級等[22]。超聲檢查可以評估關(guān)節(jié)滲出和炎癥情況,但是對較深關(guān)節(jié)的診斷不如MRI[23]。關(guān)節(jié)鏡檢查是在患者麻醉后,在皮膚做一微小切口,以關(guān)節(jié)鏡深入關(guān)節(jié)腔,外接顯示設(shè)備,直接對關(guān)節(jié)軟骨和半月板等組織進行觀察,確定滑膜炎的位置,且可以通過連接的刨削系統(tǒng)進行關(guān)節(jié)清理術(shù),去除游離體、切除撕裂的半月板、修整骨面等,該法可兼顧診療,同時也是對關(guān)節(jié)受損評估的“金標(biāo)準(zhǔn)”[24]。
臨床上,一旦出現(xiàn)OA影像學(xué)特征,往往意味著已發(fā)生不可逆的軟骨損傷,生物標(biāo)志物可作為OA早期診斷及病情預(yù)測的指標(biāo),OA的生物標(biāo)志物主要包含關(guān)節(jié)代謝相關(guān)細(xì)胞因子、細(xì)胞外基質(zhì)成分以及炎癥因子等,可在血液、尿液和關(guān)節(jié)液中檢測得到,其中軟骨寡聚基質(zhì)蛋白、透明質(zhì)酸、蛋白多糖、基質(zhì)金屬蛋白酶、Ⅱ型膠原羧基端肽(C-telopeptide of type II collagen,CTX-II)、IL-6以及乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)等是目前常用指標(biāo)[25]。雖然生物標(biāo)志物可作為OA早期診斷依據(jù),但是其靈敏性和特異性均較差[26]。以上幾種方式各有利弊,因此需要不同方式結(jié)合起來,為OA的診斷提供全面可靠的信息,為制定OA的治療方案提供科學(xué)的參考依據(jù)。
目前尚無完全治愈OA的方法,對于早期OA,治療的重點是減輕癥狀:減少疼痛和僵硬;而對于晚期OA,治療重點則在于維持身體機能。OA治療方法可大致分為改變生活方式、物理治療、藥物治療、關(guān)節(jié)內(nèi)治療和外科手術(shù)。國際軟骨再生與關(guān)節(jié)保護協(xié)會(International Cartilage Regeneration&Joint Preservation Society,ICRS)提出,運動是治療OA最有效的方法。運動可以減輕關(guān)節(jié)疼痛和僵硬,同時對心臟功能也有益。此外,減肥也是改善OA重要方法之一。物理療法包括電療、熱療和針灸等,藥物治療所用的藥物包括鎮(zhèn)痛、抗炎和軟骨保護類藥物,然而此療法也只能緩解癥狀、減輕疼痛以及抑制炎癥發(fā)展過程,無法阻止OA的發(fā)展。關(guān)節(jié)腔注射療法是臨床上常用的侵入性治療方法,注射藥物主要有糖皮質(zhì)激素、透明質(zhì)酸鈉、富血小板血漿(platelet-rich plasma,PRP)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白7(bone morphogenetic protein 7,BMP-7)和干細(xì)胞等。關(guān)節(jié)鏡下清理術(shù)、微骨折、異體/自體軟骨移植以及人工關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療OA主流手術(shù),但手術(shù)是有創(chuàng)的且伴隨一定的風(fēng)險,因此手術(shù)只適用于關(guān)節(jié)已有嚴(yán)重退行性改變、關(guān)節(jié)間隙變窄或消失、嚴(yán)重影響日常生活質(zhì)量的患者,并不適用于早期OA的治療[27]。
脂肪來源基質(zhì)血管組分(SVF)是脂肪組織經(jīng)膠原酶消化、離心、洗滌、過濾除去成熟脂肪細(xì)胞所得到的一種多細(xì)胞組分。臨床上,脂肪組織可以由腹部、腹股溝、前臂和臀部等部位經(jīng)抽脂術(shù)獲得,目前SVF提取的方法主要有酶消化法、機械分離法,其中,酶消化法所獲細(xì)胞產(chǎn)量高于機械法,因而更受到研究者們的青睞[28-30],但酶消化法的最終產(chǎn)物中可能殘留未完全洗滌干凈的外源膠原酶,因此在使用中受到嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。通過細(xì)胞標(biāo)志物如分化抗原(cluster of differentiation,CD)可以對SVF的細(xì)胞成分進行鑒別,Bourin等[31]在國際脂肪聯(lián)合會(International Federation for Adipose Therapeutics and Science,IFATS)和國際細(xì)胞治療協(xié)會(International Society for Cellular Therapy,ISCT)的聯(lián)合聲明中指出,SVF細(xì)胞群中含有間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose-derived stem cells,ADSC)、造血干(祖)細(xì)胞、淋巴細(xì)胞,單核細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)、內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞等,并建議以CD45-/CD235a-/CD31-/CD34+作為鑒定SVF細(xì)胞的標(biāo)志物組合。ADSC是SVF中較為重要的細(xì)胞之一,占SVF細(xì)胞群1% ~ 10%[32],ADSC賦予了SVF干性特征,其他的細(xì)胞在分泌活性細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)機體免疫方面也具有一定積極作用。SVF在組織再生、血管重建和抗炎等方面均顯示出優(yōu)異的治療價值,使其在臨床中得到廣泛的應(yīng)用。在臨床研究數(shù)據(jù)庫(www.ClinicalTrials.gov)中以“基質(zhì)血管組分”為關(guān)鍵詞進行搜索,除去已被撤回的研究外,可得到SVF治療相關(guān)的臨床試驗研究的現(xiàn)狀(見表1)。
表1 脂肪來源基質(zhì)血管組分臨床試驗現(xiàn)狀Table 1 Current status of SVF clinical trials
臨床上對于OA的藥物治療通常治標(biāo)不治本,僅能減輕疼痛和部分癥狀,無法修復(fù)或抑制軟骨和其他關(guān)節(jié)組織的損傷,因此不能從根本上解決軟骨退變的問題,也不能阻斷早期OA的發(fā)展。目前可修復(fù)軟骨損傷的治療方法包括手術(shù)治療中的微骨折、異體/自體軟骨細(xì)胞移植和關(guān)節(jié)腔注射療法中的干細(xì)胞治療等,以上手術(shù)治療技術(shù)對OA的長期治療效果有限[33],且手術(shù)治療作為中晚期OA患者的治療方式,存在很多弊端和風(fēng)險,因此干細(xì)胞療法獲得了更多的關(guān)注和使用。ADSC來源于中胚層,可分化為脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等多種中胚層細(xì)胞[34],這種分化潛能使其成為治療OA的選擇。臍帶、骨髓、脂肪等都有ADSC,與其他來源組織相比,脂肪組織含量豐富,獲取簡單(通過抽脂手術(shù)即可獲?。?,干細(xì)胞含量較高[35],此外脂肪組織來源的細(xì)胞具有更高的遺傳穩(wěn)定性、增殖和分化能力、更低的衰老率以及更長的端粒長度[36],因此脂肪來源ADSC是治療OA的最佳選擇。ADSC可由SVF經(jīng)體外培養(yǎng)貼壁后擴增獲得,但由于繁瑣的體外擴增步驟,給ADSC的應(yīng)用帶來了一定的污染風(fēng)險和時間經(jīng)濟成本,因此研究者們的眼光逐漸轉(zhuǎn)移到不需培養(yǎng)的SVF上,SVF中豐富的細(xì)胞成分不僅可以分化為軟骨細(xì)胞幫助組織修復(fù),還可以分泌活性細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)機體免疫發(fā)揮抗炎作用等,因此更受到臨床研究者們的青睞。
本文在數(shù)據(jù)庫PubMed、Web of Science、Cochrane Library以及Google Scholar中以“stromal vascular fraction”和“osteoarthritis”為關(guān)鍵詞進行檢索,去除重復(fù)以及非英文撰寫的文獻,以于2016—2020年發(fā)表的SVF治療OA的臨床試驗研究為篩選條件,最終得到24篇文獻,現(xiàn)總結(jié)如下(見表2)。
續(xù)表2
Yokota等[54]將80例患者根據(jù)生理特征和臨床表現(xiàn)平衡分為2組(ADSC組,42位患者:關(guān)節(jié)內(nèi)注射培養(yǎng)后的1.275h107個ADSC;SVF組,38例患者:關(guān)節(jié)內(nèi)注射未經(jīng)培養(yǎng)的5 mL SVF制劑),并回顧性地比較了2組膝骨關(guān)節(jié)炎患者經(jīng)治療后的臨床結(jié)果,結(jié)果表明2組患者均未發(fā)生嚴(yán)重不良事件,且2組的KOOS、VAS評分都出現(xiàn)了明顯的改善,ADSC組的改善出現(xiàn)得更早,改善幅度也更大,但在隨訪6個月后,2組各評分的差異沒有顯著性。研究者對ADSC組的患者抽取了20 mL脂肪,最終培養(yǎng)獲得了1.275h107個ADSC ;SVF組(雙膝)患者抽取了大于200 mL脂肪,但未對提取到的SVF細(xì)胞進行計數(shù),而將最終5 mL SVF產(chǎn)物全部注射,因此該研究在2種細(xì)胞數(shù)量及細(xì)胞質(zhì)量上未做到統(tǒng)一,隨訪時間也較短,僅為6個月,因此臨床結(jié)果存在一定的局限性。
HA是一種分布于細(xì)胞間質(zhì)中的天然非硫酸化粘多糖,主要分布于關(guān)節(jié)軟骨、滑液、皮膚和房水中,具有黏彈性、潤滑性、生物相容性、可降解性及抗炎活性等,關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射HA可有效改善OA的癥狀并減慢OA的進程[61],但不能逆轉(zhuǎn)或修復(fù)變性軟骨或骨骼[62]。在Hong等[56]的雙盲隨機自我對照研究中,對16例雙側(cè)癥狀性膝OA患者進行隨機一側(cè)關(guān)節(jié)腔注射4 mL(40 mg)HA,另一側(cè)關(guān)節(jié)腔注射4 mL SVF(平均細(xì)胞數(shù)7.45h106· mL-1,平均細(xì)胞存活率70.25%),結(jié)果表明,在12個月的隨訪中2組患者均未觀察到嚴(yán)重不良事件。與基線相比,SVF治療組的平均VAS、WOMAC評分和ROM均有明顯改善;而對照組的各評分沒有顯著性變化?;贛RI的全關(guān)節(jié)和軟骨修復(fù)磁共振成像評分(即WORMS和MOCART)顯示,SVF治療組的關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)較HA組有顯著改善。該研究說明,SVF治療OA是安全有效的,且治療效果遠(yuǎn)比HA的治療效果好,但是依舊存在隨訪時間短、參與研究的患者少以及存在一側(cè)給予SVF治療是否會影響對側(cè)膝蓋的不確定等局限性。
在表2中,大部分研究對象為膝關(guān)節(jié)OA,且約半數(shù)的臨床研究是無對照且無聯(lián)用的只采取SVF治療OA,均無感染、急性疼痛、癌癥等嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生的相關(guān)報道,由此表明SVF治療是安全的,多數(shù)研究所用的脂肪取自于腹部、臀部及大腿外側(cè),脂肪體積(單膝)為60 ~ 215 mL不等,細(xì)胞數(shù)2h106~ 3h107不等,每個關(guān)節(jié)腔最終注射的SVF制劑體積為2.5 ~ 5 mL不等。雖然目前在患者OA發(fā)病程度與所用脂肪體積、SVF細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞存活率和細(xì)胞活性上未能保持統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)有的研究均顯示出良好的治療效果:包括VAS、WOMAC、ROM、MRI、KOOS和Lysholm等評分有所改善,患者的疼痛減輕,癥狀緩解,關(guān)節(jié)功能獲得一定的改善等[39-40,45-53,58-60]。目前臨床上用SVF治療OA的步驟如圖1所示。
圖1 提取SVF治療OA的步驟Figure 1 Procedures for isolating SVF to treat OA
值得一提的是,Garza等[58]研究高(3h107)、低(1.5h107)SVF劑量組以及安慰劑組(無SVF的HA)的OA患者最終的治療效果,結(jié)果表明各組患者在治療后6個月的WOMAC評分與基線相比均出現(xiàn)不同程度的降低,與安慰劑組相比,高劑量和低劑量組的WOMAC評分具有統(tǒng)計學(xué)顯著性差異,且此改善程度是劑量依賴性的。此外,SVF對于OA的治療效果可以維持1年,而安慰劑組在1年后已無治療效果。Michalek等[44]使用了2種不同分離裝置:Cellthera KitⅠ、Cellthera KitⅡ,前者利用膠原酶消化法獲得SVF,后者使用機械法獲得SVF。預(yù)實驗表明,前者所得細(xì)胞產(chǎn)量比后者高3.4倍,隨后使用該2種方法提取的SVF隨機對1 128例OA患者進行治療,結(jié)果表明KitⅠ和KitⅡ所得SVF平均產(chǎn)量分別約為1.63h106和0.39h106/mL-1脂肪組織,細(xì)胞存活率分別約為87.4%和95.8%。最終治療效果以KOOS/HOOS評價,結(jié)果表明2種提取方式所得SVF對于OA患者均有治療效果,且兩者無顯著性差異。因此,采取何種方式提取SVF可由研究者根據(jù)具體情況進行選擇。在對1例來自澳大利亞的27歲女性O(shè)A患者進行SVF治療時,Bright等[48]發(fā)現(xiàn)該患者不僅OA癥狀緩解、疼痛減輕,而且其強直性脊柱炎、抑郁癥、焦慮癥和疲勞癥等合并癥也出現(xiàn)了明顯的改善。因此,SVF可能不僅在OA的治療中有重要的意義,在其他炎癥、精神等疾病中也有潛在的治療價值。這不僅給SVF的應(yīng)用拓寬了道路,也給我們對于SVF的應(yīng)用研究開拓了視野。
活化的血小板能釋放多種生長因子,例如血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor,PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)和各種IL等,這些生長因子能夠調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng),刺激軟骨細(xì)胞增殖分化,促進軟骨組織損傷修復(fù)以及調(diào)節(jié)內(nèi)源性HA的合成,從而具有保護軟骨并潤滑關(guān)節(jié)的作用,還可以促進和增強干細(xì)胞的修復(fù)功能[63]。Bansal等[43]研究了使用PRP與SVF聯(lián)用治療OA患者,發(fā)現(xiàn)10例患者的WOMAC和6MWD評分均得到了顯著的改善,MRI檢測結(jié)果顯示6例患者軟骨厚度增加了至少0.2 mm,2例患者沒有改變,2例患者降低了至少0.2 mm。總體而言,所有患者都對治療結(jié)果滿意,沒有嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生。此外,有研究表明,與單獨使用PRP的患者相比,使用PRP+SVF聯(lián)合治療的患者可以獲得更好的治療效果[64],但是PRP也有其制備工藝較SVF簡單、創(chuàng)口更小等優(yōu)點,因此其常作為SVF治療的佐劑。在Mayoly等[55]的研究中,對3例手腕OA患者進行PRP+SVF聯(lián)合治療,12個月的隨訪結(jié)果表明,疼痛指數(shù)(VAS)降低了至少50%。Pak等[37]在SVF+PRP的基礎(chǔ)上,又聯(lián)用了HA,在2016年治療了3例膝關(guān)節(jié)OA患者,在2017年治療了1例髖關(guān)節(jié)OA患者[42],均顯示出良好的治療效果,患者疼痛減輕,MRI顯示軟骨出現(xiàn)了修復(fù),關(guān)節(jié)運動范圍和關(guān)節(jié)功能都出現(xiàn)了明顯的改善,但以上4個研究均存在一定的局限性:沒有設(shè)置對照組以及參與研究的樣本量均較少。AM是在關(guān)節(jié)鏡下,于軟骨缺損部位垂直方向使用微骨折椎的椎尖進行鉆孔,使得骨髓和血液滲出,在缺損處凝結(jié)血塊,因此骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可駐留在軟骨損傷處,修復(fù)損傷軟骨,微骨折技術(shù)是臨床常用的治療OA的手術(shù)方法之一,可短期獲得良好的治療效果,但其遠(yuǎn)期效果不理想[65]。Tran等[57]將SVF與微骨折聯(lián)用治療OA并將單獨使用微骨折的OA患者作為對照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對照組相比,聯(lián)用治療組的VAS、WOMAC、Lysholm和OS評分的改善更加顯著,治療效果更好。Nguyen等[41]在SVF+AM的基礎(chǔ)上又聯(lián)用了PRP,對照組為AM組,結(jié)果表明,聯(lián)用組的治療效果也顯著優(yōu)于對照組,在隨訪18個月時,這種治療效果依舊可以維持。與接受關(guān)節(jié)內(nèi)注射皮質(zhì)類固醇激素相比,接受關(guān)節(jié)內(nèi)注射HA的OA患者的癥狀得到了更顯著的緩解[66];而PRP對OA的治療作用也較HA更有效[67];亦有研究表明,SVF的治療效果也較PRP[64]和HA[56]更為優(yōu)異,但是缺乏單獨的SVF與其他多種治療手段的臨床水平比較研究,因此SVF可能是目前最值得被選擇的治療方式之一。
當(dāng)機體產(chǎn)生損傷時,受損部位可以產(chǎn)生信號分子,從而激活干細(xì)胞的“歸巢”作用,使得干細(xì)胞遷移至損傷位置發(fā)揮修復(fù)組織的作用[68]。但是軟骨組織無血管分布,即使是骨髓中的ADSC也難以遷移至損傷處,因此需要外源注入干細(xì)胞。在OA患者的關(guān)節(jié)腔注射SVF,其中的ADSC可以通過多種趨化因子受體如趨化因子受體4(chemokine receptor 4,CXCR4)、整合素、選擇素以及血管細(xì)胞黏附分子-1等相互作用從而遷移至受損處[69]。雖然ADSC在體外能誘導(dǎo)分化為軟骨細(xì)胞,但在OA治療的過程中卻沒有足夠的證據(jù)證明ADSC在體內(nèi)可自身分化為軟骨細(xì)胞來修復(fù)損傷的軟骨組織。現(xiàn)有的研究表明,ADSC的治療作用的重要機制是ADSC的“營養(yǎng)”作用,其可以分泌生長因子和細(xì)胞因子等,如TGF-β、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP-2、BMP-4、BMP-7)、胰島素樣生長因子1(insulinlike growth factor 1,IGF-1)和FGF-2等,從而具有促進軟骨形成,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化、遷移等作用,最終促進軟骨損傷修復(fù)[70]。此外,ADSC還可分泌一氧化氮(NO)、TNF-α和IL等細(xì)胞因子,起到調(diào)節(jié)機體免疫、抗炎的作用[71]。ADSC還可以通過表達抗凋亡蛋白抑制軟骨細(xì)胞凋亡[72]。SVF是一種多細(xì)胞組分,除ADSC外,祖細(xì)胞、周細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及多種免疫細(xì)胞等在OA的治療中也發(fā)揮重要作用,如構(gòu)成微環(huán)境、分泌細(xì)胞因子、促進軟骨修復(fù)及調(diào)節(jié)免疫等[54]。Veronesi 等[73]對早期OA綿羊分別用SVF、擴增的ADSC或羊膜上皮干細(xì)胞進行治療,結(jié)果表明各治療方法在楊氏模量、軟骨厚度以及滑膜液中促炎因子的含量方面均有一定的改善作用,其中SVF的治療效果最佳。這說明SVF的復(fù)雜細(xì)胞成分使得其相較ADSC在OA的治療中更具優(yōu)勢。
軟骨一旦發(fā)生病變,將是一個進行性退化過程。目前臨床上尚無完全治愈OA的方法,因此對于早期OA的診療和逆轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)退化非常重要。越來越多的證據(jù)表明,SVF是一個能有效修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨損傷的治療選擇,但是缺乏長期隨訪的臨床結(jié)果數(shù)據(jù),此外,SVF治療具有一定的個體差異性,包括提取方法和設(shè)備的不同導(dǎo)致提取的細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量不盡相同,同時不同患者的脂肪量和最終細(xì)胞獲得量也不盡相同,甚至不同的研究中最終治療OA的SVF細(xì)胞數(shù)目相差10倍之多,因此使用SVF治療OA需要制定更加詳細(xì)全面的治療操作標(biāo)準(zhǔn)。
令人鼓舞的是SVF治療具有很高的安全性。所有接受SVF治療的OA患者沒有出現(xiàn)感染、急性疼痛、癌癥等嚴(yán)重不良反應(yīng),雖然偶見關(guān)節(jié)積液、腫脹,抽脂部位疼痛或者淤血瘙癢等輕微反應(yīng),但經(jīng)簡單護理即可緩解。臨床上常使用的鎮(zhèn)痛抗炎類藥物,長期使用可能增加氧化應(yīng)激并改變軟骨細(xì)胞的基因表達,甚至促進OA的發(fā)展,而關(guān)節(jié)內(nèi)注射藥物由于需要多次進行關(guān)節(jié)腔注射,不僅影響患者的順應(yīng)性,其導(dǎo)致不良反應(yīng)的風(fēng)險也顯著增加[74]。因此在安全性方面,SVF有其獨特的優(yōu)勢。但是,對于大部分SVF治療OA的臨床研究均具有一定的局限性,例如參與研究的OA患者數(shù)不多且缺乏隨機對照研究等,因此在后續(xù)的研究中需要制定更加全面合理的研究設(shè)計。目前,有些研究者采用了SVF與其他方式(如HA、微骨折、PRP等)聯(lián)用的治療方案,其治療效果顯著優(yōu)于對照組,因此,可以考慮用多種治療手段聯(lián)用,如SVF配合減肥、運動及針灸等物理療法來治療OA,相信在未來也可以獲得更好的治療效果。