文/青鸟 编辑/丙乙
干细胞治疗“不死癌症”
——上海市东方医院骨科主任医师尹峰采访录
文/青鸟 编辑/丙乙
尹 峰
医学硕士,骨科主任医师、副教授、博士生导师,关节与骨病专科主任。主要从事的领域和研究方向:关节外科。擅长关节疾病及四肢创伤的诊治,对股骨头无菌性坏死、风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨性关节炎及骨关节创伤的治疗具有丰富的经验。
门诊时间、地点:周三下午、周四上午 上海市东方医院本院周三上午 上海市东方医院南院
《科学生活》:请您先和大家说说骨性关节炎是什么疾病?为什么称之为“不死癌症”呢?
尹峰主任:骨性关节炎是常见的退行性关节疾病,主要发病原因是老年人随着年龄增大而发生软骨退化。临床症状包括关节疼痛、畸形、活动障碍等,严重的骨性关节炎需要进行关节置换。局灶性的软骨损伤的主要发病原因是年轻人因为运动等引起软骨局部破坏、缺损。目前为止,治疗局灶性的软骨缺损没有好的方法。
《科学生活》:怎么会想到用脂肪干细胞治疗骨性关节炎呢?干细胞是什么呢?其中脂肪干细胞有什么特点呢?
尹峰主任:目前,临床上治疗软骨缺损的方法少、效果差,所以在骨性关节炎治疗方法上求索,想到了干细胞治疗,考虑优先使用脂肪干细胞治疗。
干细胞就是源头最上游的细胞,就好像长江源头的水源一样。而从长江源头最终流到大海的水就好比是最末端的成熟细胞,如软骨细胞。
干细胞拥有多项潜能,可以向多个方向发展。当我们需要使用干细胞的时候,它可以补充到我们需要的地方变为适合的成熟细胞,就好比长江源头的水在流通的过程中,人工干预可以控制水流的流向,流到不同的地方,这就是干细胞的多向分化能力。而最末端的成熟细胞只能拥有单一的功能,没有改变的能力。
现在医疗治疗中,干细胞治疗是仅次于放疗、化疗、手术的第四大治疗方法,不久的将来很多疾病都可以用干细胞来治疗。
为什么想到用脂肪干细胞呢?
脂肪干细胞功能有两大特点:一方面,脂肪干细胞具有经典的四系分化能力,就好像可以流向四个城市,可以向软骨细胞、成骨细胞、肌细胞、脂肪细胞分化。简单而言,脂肪干细胞可以转变为软骨。另一方面,脂肪干细胞具有免疫抑制的调节作用,可以抗炎。人的疼痛感大多是由于炎症所导致的,所以脂肪干细胞治疗软骨缺损一举两得。
另外,脂肪干细胞来源多、取材方便,用肚子或其他部位的脂肪提取即可。脂肪组织中干细胞含量高,体外易于培养和传代。加之,脂肪干细胞免疫原性低,排斥反应小,非常适合治疗。
目前,我们使用的并不是纯脂肪干细胞,而是自体脂肪间质血管成分(简称脂肪SVF)。其包含了25%的脂肪干细胞、内皮细胞、周细胞、成纤维细胞和少量未去除成熟脂肪细胞的混合液,可以说脂肪SVF是完整脂肪组织的浓缩。最早,脂肪干细胞应用在赛马关节损伤的治疗,对超过2500匹马的临床研究和抗毒临床经验表明,自体脂肪来源的脂肪SVF能明显帮助治疗马的韧带和肌腱修复。
为什么选择脂肪SVF进行临床研究呢?
首先,脂肪干细胞需要培养扩增,而脂肪SVF制备时间短,不用经过体外的培养扩增,不涉及代数差异、丢失干细胞干性或者成肿瘤风险等,也不涉及在培养过程中添加的血清、细胞因子等问题,1 mL脂肪中可以分离获得106数量级脂肪SVF细胞,通过简单的操作步骤处理脂肪组织,完全可以在同一天内完成抽脂和脂肪SVF注射。其次,脂肪SVF内含有内皮细胞、周细胞等,这些细胞群有助于血管再生和血管重建,可以帮助移植物或者再生的组织存活。最后,脂肪SVF细胞群为干细胞提供了生长、增殖的干细胞微环境,帮助移植的细胞能够迅速发挥作用。
目前,我们只是开启了干细胞治疗研究的序幕,接下来,我们将进一步研究纯脂肪干细胞通过培养扩增的脂肪干细胞功能是否会更强,以及哪个部位、哪个年龄阶段的脂肪提取的脂肪干细胞形成的软骨效果更好。
《科学生活》:您进行了全球第一例SVF治疗膝骨性关节炎的随机双盲单中心自体对照研究,在您看来,这种治疗方式的安全性如何呢?哪些人适合脂肪干细胞治疗呢?
尹峰主任:目前,我们使用脂肪SVF治疗骨性关节炎,共进行脂肪SVF安全性研究13例,人体随机双盲单中心自体对照的临床研究43例,仅差7例第一轮试验便可结束,非常感谢56位患者对干细胞治疗临床研究作出的贡献。
医学研究中最严谨的研究模式是人体的随机双盲多中心自体对照,可见此次试验水准很高。随机的意思是电脑随机生成,届时生成两个一模一样、标注左右的注射器,仅仅制备干细胞的医生知道。双盲的意思是主要研究的医生、患者双方都不知道脂肪SVF打在哪个腿的膝关节里。自体对照是治疗的一侧膝关节与非治疗的一侧膝关节进行对比。目前为止,没有一位患者感染或出现排斥反应、过敏反应、成瘤反应,安全性特别好。
脂肪干细胞目前还在临床研究阶段,一旦上市以后,中早期的骨性关节炎患者都可以使用,修复软骨,缓解患者疼痛,减缓关节坏损,避免关节置换。但晚期患者干细胞修复较差,人工关节置换手术不可避免。所以临床研究阶段,我们招募II期、III期、部分IV期的70岁以内患者。
《科学生活》:脂肪干细胞治疗2周就有成效,这是不是说明治疗效果很好呢?干细胞治疗关节炎的机理是什么?脂肪干细胞治疗有怎样的优势?
尹峰主任:目前,已有证据表明,研究中的软骨已经得到一定程度的修复,具体可以修复到什么程度还需要进行进一步的统计,研究仍待进一步深入。接着,我们还将开展第二轮临床研究。未来,对广大中早期骨性关节炎患者与运动性损伤患者,干细胞治疗是可以期待的。
干细胞治疗关节炎的机理目前并不明确。接下来,我们可能通过纳米标记脂肪干细胞,就好像给细胞装一个追踪器,进行干细胞示踪研究。
软骨是没有生命力的,所以对于患骨性关节炎的老年人并没有太高明的治疗方法。目前,只能使用“微骨折手术”,就是在膝关节用克氏针扎几个洞,出一些血,利用血液中的干细胞培养软骨;或是自体软骨移植,将非负重部位的软骨移植到膝关节。一旦干细胞治疗上市,相信进行骨性关节炎早期治疗可以大大改善老年人的生活质量,有巨大的社会价值、经济价值。将来除了膝关节之外,其他关节,如踝关节、髋关节,都将可以使用干细胞治疗。