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题目：基质诱导的自体间充质干细胞移植与基质诱导的自体软骨细胞移植治疗膝关节软骨缺损的研究:2年随机研究。

Title：Matrix-inducedautologousmesenchymalstemcellimplantationversusmatrix-inducedautologouschondrocyteimplantationinthetreatmentofchondraldefectsoftheknee:a2-yearrandomizedstudy.

结论导读

整个研究结果显示，m-AMI、m-ACI两组患者，移植治疗术后24个月对于膝关节软骨缺损方面均有改善，在所有的随访周期中，干细胞移植m-AMI整体结果明显优于m-ACI组。

2年的时间对这项研究也存在一定的局限。而对于膝关节全厚度软骨损伤的治疗来说，m-AMI作为一种新技术，可以有效地利用MSCs所产生的营养、免疫调节和抗炎作用，产生早期临床和放射学上的改善，可以很容易地分离和培养。对未来的发展，更大的研究团体及长期研究及组织学分析是必要的。

研究背景

➤关节软骨损伤是骨科的一个严重的临床问题；

➤由于基质合成及增值能力的有限，软骨细胞无法有效的修复。解决的方法就是提供外源性软骨细胞或组织结构；

➤理想的方法：自体软骨细胞移植(m-ACI)通过直接接种软骨细胞在I / III型胶原膜，在股骨髁或滑车全厚度损伤（ ≥2cm2 ）的区域手术植入细胞膜；

➤虽然这种方法是合理的，但在软骨修复领域的持续发展，进一步寻找可用来改善临床结果的选择；

➤MSCs 多能性、易分离培养、易增殖，免疫调节作用，使得MSCs 更倾向于治疗关节软骨损伤；

➤在本临床研究中，我们比较了基质诱导的自体间充质干细胞移植(m-AMI)和基质诱导的自体软骨细胞移植(m-ACI)治疗膝关节软骨缺损的结果；

材料和方法

[研究人群]：针对34名患者，经过一系列采纳标准的筛选最终确保有14名膝关节全厚度软骨损伤(≥2cm 2)的患者并完成后期随访工作。

[试验方案]：14名患者被随机分为两组:Ⅰ组患者为m-AMI，Ⅱ组患者为m-ACI。术前、术后3、6、12、24个月评估结果。

[取材]：软骨细胞从软骨获取：非负重部位切除了一段长度为5毫米的软骨;

MSCs从滑液中获取：取滑膜组织约为5毫米

细胞的分离与扩增软骨细胞原代处理：将软骨组织切成小块，用0.25%胰酶在37 ℃消化15min，然后300U/mL的Ⅱ型胶原酶在37 ℃消化4h。消化后的材料以1000 rpm离心10min，接种于含10%FBS的Ham’s F12培养基中，加1 %青霉素-链霉素，1% L -谷氨酰胺，1ng/mL转化生长因子a1, 1ng/mL胰岛素，1ng/mL表皮生长因子，10 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子

MSCs原代处理将滑膜组织切成小块，用0.4 %的胶原酶II型消化2 h，用PBS冲洗2次。消化后的材料以1000 rpm离心10min，接种在含1%的青霉素/链霉素及10%的自体血清的H-DMEM培养基中。

传代细胞生长持续1周后用含1mM EDTA的0.25%的胰蛋白酶溶液在室温下消化5min进行MSCs的收集，以1 × 10 6 /cm 2的密度重新接种。

细胞收集细胞大约扩增至8×106个细胞，收集到15mL的离心管中500G离心10min。

细胞悬液制备软骨细胞颗粒被悬浮在500 μL Ham’s F12培养基中含有50 mg/mL抗坏血酸。MSCs颗粒被悬浮在500 μL高糖DMEM和10%自体血清组成的培养基中。

细胞膜组织构建细胞悬液用移液器移到2×2cm 的I/III型胶原膜上，膜细胞结构在37 ℃ 5 % CO 2条件下培养2天。在装运当天，膜细胞结构用PBS彻底清洗，密封在无菌塑料托盘中，其中含有5 mL营养培养基。产品的有效期为72小时。

质量控制

1.细胞活性测试（ ≥ 85%）

2.无菌测试

3.内毒素水平测试（色原性鲎试剂(LAL)分析）

4.分化能力的分析

5.致瘤性评估（使用PCR或流式细胞术测量的端粒酶活性测量）

6.表面标记物特点： MSC的特点是表面表达标记;它们必须表达CD105、CD73和CD90，缺乏CD45、CD34、CD14 (或CD11b)、CD79a(或CD19)和HLA-DR的表面表达。软骨细胞的特征是表面表达标记:CD44和CD73阳性，CD45低/阴性。

移植治疗移植手术都是通过微型关节切开术来完成的，膜细胞结构(m-AMI或m-ACI)被修剪成缺陷的正确大小和形状，并将其放置到缺损的基底中，并将其与软骨下骨的细胞相结合。

术后随访

（疗效的评估依据）

1、膝关节伸展、弯曲能力、SLR（直抬腿）

2、临床结果评估：a、 KOOS评分（膝关节损伤和骨关节炎的预后评分）:KOOS-P , KOOS-S, KOOS-ADL， KOOS-sport/Rec, KOOS-QOL b、Tegner评分：VAS-f疼痛频率的视觉模拟量表、VAS-s损伤严重程度的视觉模拟量表

3、MRI结果评估：MOCART参数（软骨修复组织的核磁共振观察）、骨髓水肿、关节积液

研究结果

表2 患者描述参数

表3 治疗组术前及移植后不同随访间隔的功能临床测量结果

临床评估显示m-AMI组在所有术后随访间隔中显示的功能评分明显优于m-ACI组，显示有显著的时间效应(治疗组间差异;p<0.05)

m-AMI基质诱导的自体间充质干细胞植入组

m-ACI 基质诱导的自体软骨细胞移植组

图2. 治疗组的膝关节损伤和骨关节炎预后评分(KOOS)。KOOS-A日常生活亚量表、KOOS-Q质量生活子量表、KOOS-P疼痛子量表、KOOS-S症状子量表、KOOS-SR运动和康乐子量表、m-AMI基质诱导的自体间充质干细胞植入组、m-ACI基质诱导的自体软骨细胞移植组。

表4 治疗组术前及植入后不同随访间隔的主观临床结果

在所有的随访间隔中，m-AMI在疼痛、症状、日常生活和运动的KOOS评分中表现出明显优于m-ACI (p<0.05)的主观分量表评分。

此外，m-AMI在为期6个月的随访中，表现出比m-ACI更好(p<0.05)比m-ACI对KOOS-Q（生活质量）评分和VAS-s(严重程度)。

Tegner活动评分和VAS-f（疼痛频率）在两组间无显著差异。

表5 对移植后不同随访间隔的治疗组移植后MRI评估的总结

在24个月的随访中，磁共振成像未观察到移植失败

MRI评估结果显示治疗组间有明显的时间效应(p<0.05)对于信号强度、边界积分、骨水肿和术后关节积液评分，说明两组治疗组均有改善;然而，在两组治疗组中均无明显的时间效应(p > 0.05)，对于修复组织的结构和软骨下骨的完整性

图3 本研究的一个手术后基质诱导的自体间充质干细胞移植的例子

A 移植后3个月 B 移植后24个月 MRI

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