2024盘点|生物疗法治疗骨关节炎的年度研究进展

B站影视 2025-02-10 07:00 3

摘要:骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是全球最常见的退行性关节疾病之一,可影响全身多个关节。随着社会人口老龄化的加剧,骨关节炎的患病率不断上升,给患者的生活质量和社会医疗体系带来了巨大负担。传统治疗方法包括药物、物理治疗、关节注射和手术等,但这些方法

骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是全球最常见的退行性关节疾病之一,可影响全身多个关节。随着社会人口老龄化的加剧,骨关节炎的患病率不断上升,给患者的生活质量和社会医疗体系带来了巨大负担。传统治疗方法包括药物、物理治疗、关节注射和手术等,但这些方法多聚焦于缓解症状,且对于疾病的进展干预有限。近年来,生物疗法作为一种有潜在修复作用的新兴治疗手段,逐渐引起了医学界的关注,并在骨关节炎的治疗中显示出广泛的前景。

回顾2024年,生物疗法治疗骨关节炎(OA)领域取得了显著的进展。这些研究成果不仅进一步深化了OA治疗的新方向,也为临床实践提供了更多的支撑。本文旨在对2024年生物疗法治疗OA相关领域的临床研究进展进行综合回顾,为该领域的学者与临床专家提供前沿的信息与参考,推动学术交流与知识更新。

基于Web of Scienc核心数据库,笔者对2024年生物治疗OA相关的文章进行了全面检索,共获得1273篇文章,另补充中文知网及万方核心期刊文章。英文检索词包括:mesenchymal stromal cells、biotherapy、biologicals、platelet rich plasma、cytokines、microfragmented adipose tissue、Biological Therapy、Biological Products、Mesenchymal Stem Cells、Adipose Tissue、Osteoarthritis、Osteoarthritis。通过分析文献的摘要及内容,排除Meta分析、病例报告、综述以及不相关内容,从关键词、生物制剂类别、研究主题等角度筛选。

在发表的1273篇文献中,原创论文共873篇(68.6%),综述348篇(27.3%),此外还有部分提前访问文章、社论、会议摘要等论文。

2024年有关生物疗法治疗骨关节炎的发文量,中国稳居榜首,共发文549篇(占比43.1%),其次是美国225篇(17.7%)、意大利91篇(7.1%),韩国、英国紧随其后。

发表论文最多的前10机构分别为:上海交通大学(37篇),四川大学(29篇),南方医科大学(26篇),浙江大学(26篇),法国国家健康与医学研究院、意大利里佐利骨科研究所、南京医科大学、北京大学、中山大学并列(19篇),中国科学院(17篇)。其中中国的机构占比8/10。

在发表的1273篇文献中,主题为骨科(Orthopedics)的论文数量最多(231篇),其次为生物化学及分子生物学(168篇)、细胞生物学(133篇)、药理学(119篇)、生物医学工程(104篇)等。这也反映出目前生物疗法治疗OA的研究逐渐向更精细的方向发展。

对检索的文献进行关键词共现分析可见,2024年生物疗法治疗OA的研究热点主要集中于:骨关节炎(osteoarthritis)、膝骨关节炎(knee osteoarthritis)、间充质干细胞(mesenchymal stem-cells)、炎症(inflammation)、富血小板血浆(platelet-rich plasma)。

(一)富血小板血浆(PRP)治疗的研究进展

富血小板血浆(Platelet-Rich Plasma, PRP)是一种从自身血液中提取的生物制剂,含有较高浓度的血小板和生长因子。PRP在临床上主要用于促进软组织愈合、骨愈合和再生,尤其在运动医学和整形外科中表现突出,被认为是对骨科疾病有前景的治疗方法。PRP的作用机制主要与血小板释放的生长因子有关,这些因子能够促进细胞增殖、血管生成和组织修复。然而,对于PRP的疗效及其机制,一直存在争议。PRP的临床效果也会因制备方式、注射方式、个体差异的不同而不同。

1、Tschopp M, Pfirrmann CWA, Brunner F, Fucentese SF, Galley J, Stern C, et al. Morphological and Quantitative Parametric MRI Follow-up of Cartilage Changes Before and After Intra-articular Injection Therapy in Patients With Mild to Moderate Knee Osteoarthritis: A Randomized, Placebo-Controlled Trial. Invest Radiol 2024;59(9):646-55. http://doi.org/10.1097/rli.0000000000001067.(IF=7.0)

Tschopp M等人的一项双盲、安慰剂对照的单中心研究中,120名膝OA(K-L1-3级)患者被随机分为4组,分别注射糖皮质激素、透明质酸、PRP以及安慰剂。通过核磁共振定量的T2和T2*时间(毫秒)及形态参数(Outerbridge分级、骨髓水肿、囊性变、骨赘)评估。与糖皮质激素相比,PRP治疗后12个月股骨内侧腔室软骨T2值显著改善,预示着对该区域软骨质量有积极的长期影响。对于形态学软骨参数,与安慰剂相比,注射糖皮质激素、PRP或透明质酸在短期或长期内没有更好的效果。

2、Romandini I, Boffa A, Di Martino A, Andriolo L, Cenacchi A, Sangiorgi E, et al. Leukocytes Do Not Influence the Safety and Efficacy of Platelet-Rich Plasma Injections for the Treatment of Knee Osteoarthritis: A Double-Blind Randomized Controlled Trial. Am J Sports Med 2024; 52(13): 3212-22. http:///doi.org/10.1177/03635465241283500.(IF=4.2)

除了PRP的疗效问题,对于PRP的制备方式(如是否含白细胞)也是具有争议。下面这篇文章给出了他的观点。

Iacopo Romandini等人通过随机双盲对照试验将132例(K-L1-3级)的膝OA患者分为两组,分别注射富白细胞PRP(LR-PRP)或贫白细胞PRP(LP-PRP)。LR-PRP组的IKDC主观评分从基线时的42.5±17.6分提高到治疗后12个月时的55.6±21.4分(P

3、丁一,吴群,蔡毅,饶毅. 内热针联合富血小板血浆关节腔注射治疗膝骨关节炎对血清炎性因子表达的影响. 时珍国医国药 2024;35(05):1175-7.

内热针是通过通电加热,以关节炎病变软组织的压痛点分布规律为依据,对压痛点进行密集型针灸,从而治疗疼痛性疾病的一种疗法。

丁一等人将PRP联合内热针治疗膝OA发现,治疗5周后给予内热针联合PRP关节腔注射治疗的试验组的总有效率、VAS评分均显著优于玻璃酸钠注射的对照组,没有增加不良反应发生率。两组治疗5周后的血清IL-1β与IL-6含量与治疗前明显降低(P

另外,有两篇PRP治疗膝关节前交叉韧带损伤、半月板损伤的研究,第一篇是上海第六人民医院的一项RCT研究[1],患者在前交叉韧带重建(ACLR)术后注射PRP,随访12个月后膝关节损伤和骨关节炎结果评分(KOOS4)的4个子量表的平均评分的组间差异没有统计学意义,表明PRP对于ACLR术后患者的治疗效果有限。第二篇是Mirco Lo Presti等[2]人发现关节镜下半月板部分切除术后,PRP注射治疗在缓解疼痛、功能恢复、客观参数和恢复活动方面的短期疗效并不理想。治疗6个月,两组均未出现重大并发症,除了VAS疼痛评分显著改善的时间有差异(治疗组15天后,对照组30天后),比较分析显示两组在绝对值和主观、客观评分改进方面及活动水平方面均没有显著差异;在治疗结果的评估和满意度方面,两组之间也没有显著差异。

(二)其他生物制剂的研究进展

1、Sun H, Zhai H, Han K, et al. Clinical outcomes of autologous adipose-derived mesenchymal stem cell combined with high tibial osteotomy for knee osteoarthritis are correlated with stem cell stemness and senescence. J Transl Med 2024;22(1):1039. http://doi.org/10.1186/s12967-024-05814-3.(IF=6.1)

间充质干细胞(MSCs)被用于治疗OA已有多年,它们能够分泌具有抗炎和镇痛特性的营养因子,并且能够自我更新和分化成不同细胞修复受损的关节组织。然而,目前基于MSCs治疗OA的总体疗效并不一致。

山东大学齐鲁医院的这项前瞻性随机试验中,选取45名膝OA患者分为两组:第1组(n=22)仅接受HTO治疗,第2组(n=23)接受HTO后结合自体MSCs的关节内注射(HTO+AD-MSCs)。2年的随访结果显示,与对照组相比,接受HTO+AD-MSCs治疗的患者膝关节OA的严重程度显著降低,软骨有明显的修复和再生现象,WOMAC评分显著降低。此外,从五名症状改善最明显的患者中提取的AD-MSCs的增殖能力和克隆形成效率明显优于从五名改善最少的患者中选取的细胞,这些来自改善最明显患者的AD-MSCs也显示出较低的衰老细胞和细胞内活性氧的水平。

另外,来自智利的Jose Matas等[3]人在一项 I 期临床试验中评估了脐带来源的MSC在膝OA治疗中的安全性和有效性。

研究员对脐带(UC)来源的MSC(Celllistem)进行了剂量依赖评估,研究对象包括小鼠及膝关节OA患者。在临床前研究中,他们将常规剂量(200000个细胞)和较低剂量(50000个细胞)的Celllistem分别注入小鼠膝关节内。结果显示,Celllistem的剂量效应与炎症和退行性改变的减轻程度相关。根据相同的方法,剂量递增的I期临床试验设计分为三组:低剂量组(2×10^6个细胞,n=8)、中剂量组(20×10^6个细胞,n=16)和高剂量组(80×10^6个细胞,n=16),并随访1年时间。结果显示,治疗后各剂量组均未报告严重不良事件。但是高剂量组的患者全部出现了膝关节注射相关的不良反应。根据WOMAC总评分,三组患者在治疗3个月和6个月后与基线相比,其疼痛症状和功能显著改善,与高剂量组相比,中剂量和低剂量组患者的改善程度更高。

该研究表明,关节内注射中低剂量的Celllistem既安全又有效,对于早期和有症状的膝OA患者是一种有前景的替代治疗方案。

2、Yanke AB, Yazdi AA, Weissman AC, et al. A Prospective, Randomized, Double-Blind Clinical Trial to Investigate the Efficacy of Autologous Bone Marrow Aspirate Concentrate During Arthroscopic Meniscectomy in Patients With Early Knee Osteoarthritis. Am J Sports Med 2024;52(12):2963-71. http://doi.org/10.1177/03635465241275647.(IF=4.2)

自体骨髓抽吸浓缩物(BMAC),可能含有浓缩的骨髓源性间充质基质细胞、白细胞、血小板和对炎症、软骨生成和结缔组织愈合过程至关重要的信号分子。在治疗膝OA上被认为是一种安全的方法,且报告的并发症极少。

Adam B Yanke等人的这项前瞻性、随机、双盲临床试验,纳入年龄≥18岁且被诊断为早期膝OA及半月板撕裂症状并适合进行关节镜下半月板部分切除术(arthroscopic partial meniscectomy,APM)的患者,随机分为BMAC组和空白对照组。两组术后1年IKDC 评分及放射学结果无显著差异;对于大多数次要患者报告结果(PROMs)的比较,在术后2年内,两组之间也未发现显著差异。特殊的两项结果是,BMAC 组在术后1年的KOOS运动MCID达成率(100.0% vs 80.0%;P=.023)和KOOS症状MCID达成率(92.3% vs 68.0%;P=.038)显著高于对照组。

虽然该研究向我们展示的是BMAC治疗这类并病患者的一种阴性结果,但是研究者也提出了进一步的研究思路,如放宽纳排标准以提高普适性、进行多中心研究、延长随访时间等。

3、Ross M, Zhou Y, English M, et al. The effect of intra-articular autologous protein solution on knee osteoarthritis symptoms. Bone Joint J 2024;106-b(9):907-15. http://doi.org/10.1302/0301-620x.106b9.Bjj-2024-0258.R1.(IF=4.9)

自体蛋白溶液(APS)与PRP具有相似性,但包含更广泛的细胞成分,包括白细胞以及在 PRP 处理过程中通常被丢弃的浓缩血浆。

Marla Ross等人通过这项RCT评估APS关节内注射对膝OA的临床疗效。他们假设APS注射可能通过其抗炎介质减轻膝OA症状。该研究将40名的膝OA患者(K-L2-3级)分为两组,APS关节内注射组21名,生理盐水对照组19名。12个月后,组间 WOMAC 总分未显示显著差异(MD-10.4(95% CI -24.4 to 3.6;p = 0.141))。在所有时间点,试验组与对照组在所有 WOMAC 和 KOOS 子评分上均未发现显著差异。生理盐水组在VAS静息痛和最剧烈疼痛评分上显著优于APS注射组(最剧烈疼痛均值差异 21.5(95% CI 6.2 to 36.8;p=0.008);静息疼痛均值差异 17.8(95% CI 2.2 to 33.4;p=0.026))。

4、Zhang S, Chen J, ZHAng H, et al. Multiple intra-articular injections of autologous stromal vascular fractions for the treatment of multicompartmental osteoarthritis in both the tibiofemoral and patellofemoral joint: a single-blind randomized controlled study. Postgrad Med J 2024;100(1184):399-406. http://doi.org/10.1093/postmj/qgae009.(IF=3.6)

脂肪血管基质组分(SVF)由于其多向分化能力和获取便捷,逐渐应用于膝OA的治疗。然而,目前的研究多数集中在胫股关节(TF),SVF在膝关节多个腔室(包括髌股关节(PF))中的作用尚不明晰。胫股关节和髌股关节的多区室骨关节炎(MOA)是一种常见但易被忽视的临床疾病。

该研究纳入70名MOA患者,随机分为SVF组和透明质酸(HA)组(对照组)。在SVF组中,所有评分(VAS、WOMAC、SMCPS)在随访的3、6和12个月时较基线具有显著改善。HA组在治疗后3个月和6个月时,疼痛及功能有所改善(VAS和WOMAC评分),但12个月时又出现恶化,与治疗前相比差异无统计学意义(P > 0.05)。相比基线,HA组的三星医疗中心髌股评分系统(Samsung Medical Center patellofemoral scoring system,SMCPS)评分在治疗后3个月没有改善,而在6和12个月时有所增加。SVF组的VAS评分在治疗后3个月与HA组无显著差异,但在6和12个月时显著优于HA组。在所有治疗后时间点,SVF组的SMCPS评分(疼痛、功能)、VAS评分高于最小临床重要差异(MCII)的患者比例均显著优于HA组。同时,在治疗后6和12个月,WOMAC评分MCII的患者比例在SVF组中也显著高于HA组。治疗12个月后,SVF组在髌股关节的软骨和骨髓评分较基线有所改善。而在胫股关节中,仅骨髓评分有所改善。SVF组的骨髓评分和滑膜炎评分在治疗后12个月时优于HA组,其中包括髌股关节和胫股关节,但两组之间的总WORMS评分并没有统计学差异。

总结来说,该篇文章显示自体SVF的多次关节内注射对于早中期MOA患者,能够在短期内减轻关节疼痛并改善功能。值得注意的是,SVF组的WOMAC评分在治疗后6个月显著优于HA组,但反映髌股关节疼痛与功能的SMCPS评分在所有治疗后时间点上均优于对照组。

七、总结与展望

从研究内容上看,间充质干细胞和富血小板血浆依旧是2024年研究的热门。文章第一/通讯作者来自的国家中,中国是发文最多的国家,发文最多的机构是上海交通大学,另外,发文量前十的机构中中国占8所。VOSviewer分析得出2024生物疗法治疗骨关节炎的研究热点主要有:骨关节炎、膝骨关节炎、间充质干细胞、炎症、富血小板血浆。需要注意的是,本次盘点主要通过Web of Science核心数据库进行检索,这可能忽略了某些在其他数据库中同样具备学术价值的研究成果。

展望未来,开展大样本、多中心的随机对照研究是十分必要的。此外,许多生物制剂的临床转化研究同样值得关注。本年度的回顾总结了WOS数据库中关于采用生物疗法治疗OA的高质量研究成果。通过对这些研究的深入解读与分析,我们能够更好地了解该领域的重要发现、研究热点以及未来发展方向,为后续研究提供理论支持和方法指导。我们的目标是推动OA生物疗法的进一步发展,并为临床实践提供创新性解决方案。如有不合理之处,敬请同行专家给予批评指正。

作者简介

童培建

主任医师、二级教授,硕/博士生导师。浙江省中医院骨伤中心学术主任、浙江中医药大学骨伤研究院院长、享受国务院特殊津贴、浙江省卫生领军人才、浙江省有突出贡献中青年专家、国家中管局重点学科、重点专科“中医骨伤科学”学科带头人、浙江省重点科技创新团队带头人。

学术任职:中国老年保健协会骨关节分会主任委员,中国医师协会中西医结合医师分会骨伤专业委员会主任委员,中国中西医结合学会骨伤科专业委员会常务委员兼关节专业委员会主任委员,中国中医药研究促进会骨伤科分会副主委兼关节专业委员会主任委员,浙江省中医药学会骨伤科分会主任委员,浙江省老年学会脊柱关节专业委员会主任委员等。

承担国自然、省自然、省科技厅等科研项目20余项,获省科技进步一等奖等省部级奖12项,论文250余篇(SCI 50余篇),专著14本,专利17项,专家共识和指南7部。先后获第二届中西医结合贡献奖、郭春园式的好医生和浙江省优秀医师奖等荣誉。

陈国茜

中医骨伤科学博士,浙江省中医院主治中医师

中国老年保健协会骨关节分会委员兼学术秘书,浙江省医师协会骨质疏松与骨矿盐疾病专业委员会青年委员等。

参与国自然1项,省自然1项,主持中管局课题1项,参与发明专利1项,参与著作编写4项,对中医药防治慢性筋骨疾病、髋膝关节诊治、髋膝关节微创治疗、生物疗法有较多的研究,发表SCI论文近40篇。

林士能

在读硕士研究生,浙江中医药大学附属第一医院(浙江省中医院)骨伤科,师从著名中医骨伤科专家童培建教授

研究方向:骨关节疾病。攻读学位期间发表论文3篇,其中SCI 1篇。

[1] Ye Z, Chen H, Qiao Y, Wu C, Cho E, Wu X, et al. Intra-Articular Platelet-Rich Plasma Injection After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open 2024;7(5):e2410134. http://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2024.10134.

[2] Lo Presti M, Costa GG, Agrò G, Vasco C, Boffa A, Di Martino A, et al. Platelet-Rich Plasma Injections Do Not Improve the Recovery After Arthroscopic Partial Meniscectomy: A Double-Blind Randomized Controlled Trial. Am J Sports Med 2024;52(13):3198-205. http://doi.org/10.1177/03635465241283052.

[3] Matas J, García C, Poblete D, Vernal R, Ortloff A, Luque-Campos N, et al. A Phase I Dose-Escalation Clinical Trial to Assess the Safety and Efficacy of Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stromal Cells in Knee Osteoarthritis. Stem Cells Transl Med 2024;13(3):193-203. http://doi.org/10.1093/stcltm/szad088.

作者:童培建 陈国茜 林士能

声明:此文内容及图片由供稿单位提供,仅供学习交流,不代表骨科在线观点。

来源:骨科在线

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