自体骨髓成体干细胞移植在股骨头坏死治疗中的应用

　　作者：赵为民1,杨建英2,胡益源3,雷万军　　作者单位：1.河南科技大学第三附属医院，河南洛阳 471003　2.河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳 471003　3.洛阳市动物疫病预防控制中心，河南洛阳，

　　【摘要】目的了解自体骨髓成体干细胞移植在股骨头坏死治疗中的应用。方法2010年2月～2011年2月河南科技大学第三附属医院血液内科和骨科合作，采用死骨刮除+植骨+自体骨髓成体干细胞移植技术，治疗股骨头坏死患者15例，所有病例均经术后病理证实诊断，术前向患者告知，对治疗均签署知情同意书。结果　术后6个月，放射线检查股骨头原坏死区域显示股骨头、骨质、骨小梁清晰，股骨头内新骨大量生长，骨质密度接近正常;VAS疼痛评分由术前6.2分降至2.2分;Harris髋关节功能评分由术前(54.3±5.32)分升高至(89.6±10.5)分。无1例发生血管、神经损伤等并发症，髂骨采骨髓部位无感染及血肿等不良反应发生。结论　证实采用死骨刮除+植骨+自体骨髓成体干细胞移植技术，治疗股骨头坏死，能够有效恢复髋关节功能，减轻疼痛症状，改善股骨头坏死区域的血运。

　　【关键词】 成体干细胞移植,自体骨髓,股骨头坏死;治疗

　　Abstract：Objective　To investigate the application of autologous bone marrow adult stem cell transplantation in the treatment of necrosis of femoral head. 　Methods　From Feb. 2010 to Feb. 2011 the Third Affiliated Hospital of Henan University of Technology Department of Hematology and orthopedic was in cooperation with sequestrum curettage + bone + bone marrow adult stem cell transplantation， 15 patients with necrosis of femoral head in all cases were confirmed by pathological diagnosis， informing the patient before surgery， the treatment of all signed informed consent. 　Results　After 6 months， radiographs of necrosis of femoral head area showed the original femoral head， bone， bone clear a lot of the growth of new bone within the femoral head， bone density close to normal; VAS pain score decreased from preoperative 6.2 points 2.2; Harris hip function score from preoperative (54.3 ± 5.32) points increased to (89.6 ± 10.5) points. No case of blood vessels， nerve injury， iliac bone marrow part with no infection and hematoma and other adverse reactions. 　Conclusion　It is confirmed by bone sequestrum curettage + autologous bone marrow adult stem cell transplantation， treatment of necrosis of femoral head， an effective rehabilitation of hip joint function and reducing pain，improving blood supply of necrosis of femoral head in the region， even to the complete cure of the target.

　　Key words：adult stem cell transplantation; autologous bone marrow; necrosis of femoral head; treatment

　　股骨头坏死是骨科常见病，是一种对髋关节具有特殊破坏性的退行性病变，病程长、致残率高，严重危害人们的健康。发病机制是由于多种原因导致的股骨头无菌性缺血性坏死，治疗十分困难，截止目前，尚无较理想的治疗方法。对于股骨头坏死早期，行人工关节置换为时尚早，但又缺乏有效的保留股骨头的治疗手段。因此，如何有效地治疗股骨头坏死，防止疾病的进一步发展，保护股骨头，延缓髋关节置换的手术时间，是值得关注的问题。股骨头坏死早期病程长，在进展至退行性髋关节病变晚期的3～5年时间内，病情是可以逆转的，早期发现并给予一种安全、有效的治疗是医患双方共同追求的目标。目前保髋手术的方法很多，如髓芯减压、带血管蒂的腓骨移植、血管束植入、表面置换等，虽有一定疗效，但没有一种技术是完全满意的。

　　1　资料与方法

　　1.1　一般资料

　　2010年2月～2011年2月河南科技大学第三附属医院骨科和血液科，共采用自体骨髓成体干细胞移植治疗股骨头坏死患者15例，所有病例均经X线和CT检查，部分病例经MRI检查，所有病例经术后病理证实诊断，对治疗均签署知情同意书。15例患者中，男13例，女2例;年龄24～46岁，平均32岁;按Ficat分期2期9例，3期6例;单侧股骨头坏死9例，双侧股骨头坏死6例;糖皮质激素类药物所致8例，酒精中毒所致7例。

　　1.2　方法

　　骨髓成体干细胞的制备：股骨头坏死患者手术当天上午，由血液内科协助采集骨髓，患者取俯卧位，常规消毒麻醉后，抽取双侧髂后上棘的骨髓，单侧股骨头坏死患者采取骨髓血约300 mL，双侧股骨头坏死患者采取骨髓血约400 mL。采用干细胞分离试剂(宁夏中联达生物有限公司生产)分离单个核细胞(1～6)×109/L个，制成单个核细胞悬液备用。下午由骨科行手术将干细胞植入。患者侧卧于手术台上，麻醉生效后，局部常规消毒，铺无菌洞巾，沿髋关节后外侧做弧形切口，切开皮肤，皮下组织及深筋膜，弧形分开臀大肌，紧贴骨质切开旋股肌群及少部分关节囊，在头颈部开一小骨窗，彻底刮除坏死骨质，盐水冲洗，将事先取好的自体髂骨和事先制备好的干细胞液搅拌后植入，打实，依次缝合切口，术后常规施下肢牵引4周。

　　1.3　评估标准

　　临床疼痛测定采用视觉模拟标尺法评分标准：0分为无痛，0分<轻微疼痛≤3分，4～6分为疼痛影响睡眠但能忍受，7～10分为疼痛强烈难忍;Harris髋关节功能评分标准：满分100分，≥90分为优，80～89分为较好，70～79分为良，<70分为差。

　　2　结果

　　2.1　术后VAS疼痛评分测定

　　15例股骨头坏死患者术前VAS疼痛评分为5～9分，平均6.2分;术后9个月VAS疼痛评分为1～4分，平均2.2分。提示患者疼痛程度得到明显缓解。

　　2.2　术后Harris髋关节功能评分

　　15例股骨头坏死患者术前Harris髋关节功能评分平均(54.3±5.32)分，术后9个月平均为(89.6±10.5)分，优10，良4例，差1例，优良率90%。提示患者髋关节功能得到显著改善。15例股骨头坏死患者无1例发生血管、神经损伤等并发症，髂骨采用部位无感染及血肿等不良反应发生。

　　3　讨论

　　成体干细胞包括造血干细胞和非造血干细胞，造血干细胞已成功用于治疗多种血液疾病，并取得了肯定的效果。非造血干细胞包括间充质干细胞、肝脏干细胞、神经干细胞等。间充质干细胞来源于中胚层，在体外贴壁生长，适当条件下，可以大量扩增，分化成间充质细胞，即间充质祖细胞，并继续分化为骨、软骨、血管内皮、成纤维细胞、脂肪等各种结缔组织细胞。股骨头坏死的治疗，国内外多以药物止痛或手术治疗为主。许多研究证实，现有治疗中，非手术治疗目前尚无有效方法，手术治疗也很难阻止此类疾病的进展。在现有的治疗中，都不能使坏死的股骨头血管得以重建，即便换了股骨头，使用寿命一般也只有10～20年，年轻患者需要做多次手术，而且还要承受巨大的医疗费用，术后并发症和后遗症多。由于股骨头坏死的根本原因是股骨头血液供应遭到破坏，所以，治疗的根本目的是使股骨头坏死区域血管得以重建，恢复股骨头的血液供应，从而改善髋关节的功能。目前，在治疗上要解决以下几方面问题：清除死骨及肉芽组织，排除新骨再生的屏障;增加股骨头内血运及诱导成骨因素，促进新骨再生及新生血管长入;增加股骨头内骨质的支撑力，防止或治疗股骨头塌陷;减低股骨头内压及髋关节内压，促进静脉回流。

　　自体骨髓成体干细胞移植是目前国外研究的热门课题，成体干细胞具有多向分化潜能，在特定的环境中和细胞因子作用下定向分化为其他细胞，促进受损组织修复。成体干细胞治疗股骨头坏死应严格掌握适应证，一般选择病变早期患者。早期病例指具有完好外形的股骨头，根据ARCO分期，应为Ⅰ期、Ⅱ期病例，不应该有明显的囊性改变。Ⅲ期病例由于有股骨头的塌陷，即使手术后有成骨表现，也难以阻止病变进一步发展至骨关节炎。杨晓凤等报告63例股骨头坏死经动脉骨髓干细胞移植股骨头坏死，局部缺氧条件下细胞可向血管内皮细胞分化，新生出多条血管以改善股骨头供血。本实验将移植的骨髓干细胞与需要移植的自体髂骨碎块相互混合，髂骨起支撑作用，自体单个核细胞充填于髂骨缝隙之间，血管重建早，骨质修复快，治疗前后从症状改善到X线表现，都取得了理想的效果。此疗法在治疗股骨头坏死过程中可能有以下几个方面作用：①疏通发生病变的股骨头内血管，改善静脉回流，降低骨内压，恢复或改善股骨头的血供。②改善或增加股骨头坏死区域周围及髋部各组织的血液循环，为股骨头坏死区域提供良好血供的局部环境。③保护局部血管内皮，促进血管内皮细胞修复、再生及血管增生的作用。

　　该方法采用自体骨髓，不存在伦理问题和排异问题，安全有效，简单方便，而且效果较好。但尚有许多问题需要解决，如移植后干细胞在缺血组织内增殖分化的潜能及影响因素、新生血管再狭窄的预防以及骨缺损修复的时间等，均有待于进一步研究。

　　对于60岁以上的股骨头坏死患者，由于其血管及细胞再生能力的缺乏，术后关节功能的改善不明显。因此，此类患者不主张采用该技术治疗。

　　本组15例股骨头坏死治疗结果提示：采用死骨刮除、植骨、血管植入、干细胞移植的综合治疗方法，是目前治疗股骨头坏死有效的治疗方法，它为股骨头坏死提供一个新的治疗领域。但是，干细胞移植的时机、干细胞在体内向成骨细胞及血管内皮细胞转化及影响因素等，需要在今后的工作中进一步研究。

　　【参考文献】

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　　杨晓凤，王红梅，许忆峰，等.经动脉骨髓干细胞移植治疗股骨头坏死63例.中国临床康复，2006,10(13)：3-5