局部和静脉输注人脐带间充质干细胞治疗糖尿病足溃疡和外周动脉疾病：一项为期3年随访的I期研究
点击上方卡片，关注“细胞王国”
撰文｜摩西
编辑｜南风
糖尿病不可怕，可怕的是并发症，是糖尿病人群中广为流传的一句话。因此，合理的将血糖控制在正常范围，是每一个糖友无不关注的。
让糖友们尤为恐惧的并发症当属糖尿病足，糖尿病足溃疡是糖尿病足最常见的临床表现。糖尿病足溃疡 (DFU) 也是糖尿病 (DM) 的一种严重慢性并发症，在糖尿病患者中具有相当高的终生发病率 (19%～34%) 和高复发率 (40%～65%) [1]。通常，DFU被认为是大约 85% 的糖尿病患者非创伤性下肢截肢病例的诱发因素[2]。
据报道，无法治愈的DFU患者的年死亡率为11%，而在发生下肢截肢后，这一比例上升至22%[3]。特别是伴有外周动脉疾病 (PAD) [4] 的糖尿病患者通常需要截肢，5年死亡率为50% [5]。
根据国际糖尿病联盟2019年的报告，全球糖尿病的直接费用达到7600亿美元 [7]，其中很大一部分（30%～40%）用于DFU的医疗保健[8,9]。虽然建议对常规治疗4-6周后溃疡未愈合的患者进行手术以重建血运[5]，但由于对心血管或肾脏并发症的耐受性差，以及远端动脉阻塞，很大一部分患者不适合下肢手术[10,11]。
o1
干细胞治疗
近几十年来，基于间充质干细胞 (MSCs) 的新型治疗策略已被设计用于满足无法治愈的 DFU患者。目前，正处在临床在第1/2 阶段（Clinicaltrials.gov）的试验主要集中在脂肪来源的间充质干细胞（AD-MSCs；54%，14/26）、骨髓间充质干细胞（BM-MSCs；23%，6/26）和脐带间充质干细胞（UC-MSC；12%，3/26）。
现有积累的临床证据表明MSCs对伤口愈合具有益处，包括AD-MSC-水凝胶复合物 [12]、BM-MSCs [13]和UC-MSCs [14]。
脐带间充质干细胞（UC-MSCs）因其比脂肪间充质干细胞（AD-MSCs）和骨髓间充质干细胞（BM-MSCs ）更好的可及性、更高的增殖潜力和更低的免疫原性而引起了临床转化的关注[15,16,17]。
先前的研究表明，糖尿病患者可以从静脉输注BM-MSCs [18]和UC-MSCs [19]中受益，并改善糖化血红蛋白 (HbA1c)。在血管成形术后接受局部和静脉输注 UC-MSCs 的DFU患者的3个月随访中观察到初步临床益处和安全性概况[14]。此外，肌肉注射BM-MSCs对PAD患者具有治疗潜力 [20]。但是对于不适合手术重建血运的严重DFU和PAD患者，UC-MSCs的安全性、有效性和长期益处尚不清楚。
近期发表在《干细胞研究与治疗》杂志上的一项 I 期试点研究中，来自湖北医科大学、广州医科大学、西安交通大学和香港大学李嘉诚医学院的研究者们招募了14名患有PAD和无法治愈的DFU的患者，以评估基于保守治疗的人脐带间充质干细胞 (hUC-MSC) 给药的安全性和有效性。所有患者均以2×105个细胞/kg的剂量局部和静脉注射hUC-MSCs，每次剂量上限为1×107个细胞。给药后随访溃疡愈合情况、复发率和3年无截肢率来评估治疗效果。
根据目前的研究结果，显示了hUC-MSCs对 DFU 愈合的初步临床益处，包括良好的耐受性、缩短的愈合时间至1.5个月和良好的3年无截肢生存率。
该研究于2022年1月22日在中国临床试验注册中心（ChiCTR2200055885）进行回顾性注册。
研究程序的流程图。a、患者在最后一剂 hUC-MSCs 治疗后完成了 3 年的长期随访，并接受了实验室检查、溃疡愈合评估和血管状态监测以评估安全性和有效性。b、14名患者被纳入当前研究并完成了随访评估
患者人群
患者从湖北医科大学附属太和医院招募，并在参与研究之前给予书面知情同意。入组患者符合以下标准，包括：
（1）根据世界卫生组织（WHO）指南诊断为2型糖尿病 [21]；
（2）诊断为PAD [22,23];
（3）下肢溃疡常规治疗6周后不愈合；
（4）伤口尺寸≥3 cm 2；
（5）糖尿病足Wagner的分级[24,25] ≥3；
（6）卢瑟福类别[26]≥3；
（7）18-80岁；
（8）不适合手术重建血运；
（9）获得书面知情同意。
排除以下至少一种情况的患者：
（1）筛查前14天内未控制的糖尿病（糖尿病病史10年或以上的患者HbA1c≥8.0%；糖尿病病史小于10年的患者 HbA1c≥7.5%年) [27,28,29];
（2）有严重过敏史或已知对2种以上食物或药物过敏；
（3）已知对干细胞或其衍生产品或载体过敏；
（4）严重的肾脏并发症（肌酐清除率<30 ml/min）；
（5）严重肝功能障碍（筛选期间连续两次测量确认的ALT或AST>正常范围上限的3倍）；
（6）筛查时CPK升高>正常范围上限3倍；
（7）筛选时根据纽约心脏协会分类系统分类为II-IV级的症状性充血性心力衰竭；
（8）筛查前6个月内发生心肌梗塞、急性冠脉综合征或短暂性缺血性脑卒中；
（9）免疫性疾病未控制或活动性严重全身感染；
（10）严重的血液或凝血障碍；
（11）恶性肿瘤史；
（12）筛选前3个月内参加过其他临床试验；
（13）筛选前12个月内接受过基于干细胞或其衍生产品的治疗；
（14）任何其他妨碍调查人员判断的合规性或安全性的问题。
基本治疗
所有患者都接受了降血糖药和并发症治疗以及对症治疗，包括清创和抗生素治疗，以防感染。感染性溃疡的严重程度由MDT与传染病专家根据国际糖尿病足工作组 (IWGDF) [30]的分类系统进行评估。
脐带间充质干细胞移植
所有符合条件的患者在入组后接受了3剂 hUC-MSCs，且而无需使用免疫抑制剂进行预处理 [33,36]。对所有患者依次进行局部和静脉给药。将hUC-MSCs 皮下注射到病变周围的组织中（溃疡部位），然后在第7天静脉内输注到足部（图1a）。
最后，在第一次给药后每隔28天静脉输注第三次 hUC-MSCs，以降低重复给药的细胞栓塞风险。
该研究中，单次UC-MSCs静脉输注剂量为5×105个细胞/kg，对于老年患者减少至1/2 [39]。对于体重大于50kg的患者，剂量固定为1×107细胞。出于安全原因，在因糖尿病导致消瘦的情况下，将根据患者体重小于50 公斤计算个人剂量。
对于初始治疗，将含有生理盐水的 hUC-MSC 悬浮液（20ml）以一系列注射方式注射到溃疡的边缘和底部（每1.5cm2一次注射0.5-1.0ml）。将hUC-MSCs 连续输注到目标足部，持续15-20分钟。静脉给药的注射部位选择远离溃疡及周围区域。hUC-MSCs 的给药是在医院细胞治疗中心的一个有救援设施的治疗室中进行的，并在严密的安全监控下进行。
结果
根据治疗后1.5个月短期随访的安全性，有2例一过性发热被认为可能与静脉输注 hUC-MSC相关，在输注后观察并持续1.5±0.7天，最高体温分别38.4°C 和38.5°C。患者无需治疗即可康复。此外，还报告了腹泻、急性上呼吸道感染、口腔溃疡和关节结石，它们为轻度或中度，被认为与hUC-MSC治疗无关（下表）。
在长期随访期间，未观察到与hUC-MSC 相关的AE或严重的AE。根据实验室检查、心电图或眼底检查未发现新出现的并发症。特别是，HbA1c水平在定期就诊中保持稳定，表明糖尿病状态稳定。
在1.5个月的随访中评估溃疡的闭合状态（下图2a ），观察到15个溃疡中有14个（80%）完全闭合。根据Wagner评分，溃疡的严重程度也从基线显着下降（P = 0.001，下图2b）。根据卢瑟福评分（P= 0.003，下图2c）和VAS评分（P < 0.001，图2d ），慢性肢体缺血症状得到缓解，表明PAD的临床症状得到缓解。
所有患者在干细胞治疗后 3年内均未截肢而存活，但在延长随访研究中，一名患者在治疗后3.6年进行了中足截肢。根据患者在治疗后1.5个月的CTA图像，没有直接的断层扫描证据支持目标肢体主要血管阻塞症状的显着改善。
根据患者的 CTA 图像，治疗后目标下肢血管狭窄的严重程度无法缓解。
o2
初步结论
在中国，2015年有19%的DFU患者截肢 [43]，手术重建血运，可改善血管狭窄腿部的血液循环来促进DFU的伤口愈合 [44,45]，但对手术耐受性差的患者不可行。此外，尽管有止血作用，但糖尿病伤口的发病机制仍涉及多种因素，包括炎症、神经营养障碍和上皮化中断 [46]。
因此，从长远来看，基于MSC疗法的综合治疗策略具有良好的临床前景，因为MSC 可通过抗炎[47,48]、神经营养[49]、血管再生[50]等促进伤口愈合的机制[51]。
MSCs 的局部给药被认为对改善 DFU 愈合至关重要，包括缩短完全闭合的中位时间和提高溃疡愈合率 [12,13]，抗炎和免疫调节被认为在潜在机制中起关键作用[54,55]。此外，通过MSC治疗后的病理学评估，上皮组织更快速地替代了肉芽组织 [56]，这表明患者可以从 MSCs的再上皮化潜力中受益。
根据MSC治疗后患者的激光多普勒和经皮氧压 (TcpO2 ) 评估，还观察到更好的血管反应性[57]。在目前的研究中，溃疡闭合的持续时间在1.5个月内，与hUC-MSC给药前的患者相比显着缩短。所有创面均在95%以上的病灶区域实现闭合，治疗1.5个月后完全闭合率为80%。因此，症状随着溃疡的缓解而减轻。
间充质干细胞对肢体缺血的治疗效果仍存在争议，可能受多种因素影响，包括但不限于患者个体种类、治疗剂量、给药途径和注射部位[58]。一项病例系列研究 [54]在肌内注射 hUC-MSC 1个月后通过CTA检测到新的侧支血管，表明血管狭窄得到缓解。同样，肌肉注射MSC后肢体缺血症状得到缓解，但未检测到 ABPI 或血运重建的显着改善[59]。
长期结果对于全生命周期中的慢性病管理也很重要。保守治疗后DFU [61] 的复发很常见，1年内复发率高达40%，3年内高达65% [1]。在本文的研究中，1名患者（7%）在治疗后 1年内观察到DFU复发再入院，36%的患者在治疗后3年内观察到DFU复发。此外，所有患者的 3 年无截肢生存率均良好，治疗后3年内无因 DFU 复发而截肢；然而，在延长的安全性随访中，一名患者在治疗后 3.6 年进行了中足截肢。因该患者先前有大截肢史，这表明先前的大截肢可能是再截肢的高风险因素。
总之，这项研究结果证实了对 DFU 和 PAD 患者局部和静脉注射干细胞（hUC-MSCs）的安全性。慢性肢体缺血症状在治疗后1.5个月内随着伤口愈合而减轻，主要依靠局部注射。治疗后3年内降低复发率和无截肢生存率是有利的。
小编说：干细胞治疗糖尿病的临床前景，在以往推送的多篇文章中都有提到。但糖尿病的治疗重在提前预防和生活方式管理，而绝非一劳永逸，幻想用一种“神药”达到根治，现实很容易“打脸”，因为您除了要有“钱”，还得要有“闲”。
参考资料：
Topical and intravenous administration of human umbilical cord mesenchymal stem cells in patients with diabetic foot ulcer and peripheral arterial disease: a phase I pilot study with a 3-year follow-up
项目推广、寻求合作、问题求助，
扫码登陆知识星球
↓↓↓
— THE END —
觉得不错点个"在看"呗
推荐阅读
解放军疾控中心最新研究结果：干细胞上清液对皮肤具有抗老化作用
空前力度！举全市之力发展细胞产业，昆明市发布细胞产业发展规划（2021-2035年）
【声明】生命科学与基因技术正在高速发展，，受本公号知识结构及参阅资料准确性的局限，文章内容仅供参考。欢迎读者随时纠错并参与讨论。
点击“阅读原文”，加入“知识星球”。