作者与研究发表信息

本文的研究由Bong-Woo Lee、Jennifer Jooha Lee、Joon-Yong Jung和Ji Hyeon Ju等研究者完成，主要隶属于韩国天主教大学圣玛丽医院的风湿病学科和放射科。该研究发表于2025年的《Cell Transplantation》期刊，标题为“Intra-articular injection of human bone marrow–derived mesenchymal stem cells in knee osteoarthritis: a randomized, double-blind, controlled trial”。

学术背景与研究目的

这项研究的主要领域是再生医学和骨关节炎（Osteoarthritis, OA）的治疗。骨关节炎是一种由关节软骨退化引起的复杂退行性疾病，患者常表现出疼痛和关节功能障碍。由于软骨的无血管性和软骨细胞（Chondrocytes）有限的自我更新能力，软骨修复能力极为有限，而目前对于膝骨关节炎的最佳治疗方法仍未明确。现行治疗主要包括止痛药物和严重病例中的全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty, TKA），但手术风险和术后并发症限制了其使用。

相比传统疗法，新兴的干细胞治疗，特别是间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs），因其卓越的增殖能力和免疫调节特性，被寄予厚望。干细胞有望通过促进软骨修复和改善关节功能，对膝骨关节炎产生疾病修复效应。本研究旨在评估单次膝关节腔内注射异体骨髓来源的间充质干细胞（Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells, BM-MSCs）的安全性和疗效，并探索其对软骨退变的潜在预防作用。

实验设计与研究流程

研究设计概述

本研究为单中心、随机、双盲、安慰剂对照的临床试验，于2019年11月至2022年6月在韩国圣玛丽医院进行。研究使用计算机辅助的1:1随机分配法，采用不同大小的区组随机化，以减少分配的可预测性。所有参与者和研究者均对分组情况保密。该研究获韩国天主教大学圣玛丽医院伦理委员会批准（KC19CNSI0469），注册编号为NCT04240873。

参与者选择与分组

研究共招募26名受试者，其中24名符合条件并被随机分组。研究包括基本诊断为原发性膝骨关节炎的患者，其必须： - 年龄在20至80岁之间； - 骨关节炎严重程度达到Kellgren-Lawrence（K-L）分级的I-IV级； - 基线视觉类比评分（VAS）超过50毫米； - 至少进行了3个月的非手术治疗，且无显著改善。

研究排除了在过去3个月接受过糖皮质激素或透明质酸注射的患者，以及无法行走或使用抗炎药物的受试者。共有12名患者接受BM-MSCs注射（治疗组），12名患者接受生理盐水注射（对照组）。

BM-MSCs的制备

BM-MSCs由韩国天主教细胞治疗研究所提供，细胞来源于20至55岁的健康捐献者，其骨髓通过髂嵴穿刺采集，并在良好生产规范（GMP）设施下进行处理。在培养过程中，BM-MSCs经过了多次扩增，通过CD90/CD73阳性和CD34/CD45阴性检测确认其表面标志表达，并验证了其多向分化能力。

治疗方案

研究对24名受试者分别进行膝关节腔内注射，其中治疗组接受1×10^8个细胞的BM-MSCs（2毫升），对照组接受等体积的生理盐水。注射由经验丰富的风湿科医生在超声引导下完成。

数据收集与评估

初级结局指标是通过患者报告的结局测量（PROMs）评估关节疼痛和功能，包括视觉类比评分（VAS）、Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index（WOMAC）和Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score（KOOS）。这些数据分别在基线及第3、6、9、12个月进行测量。

次级结局指标是通过定量MRI T2映射评估软骨退变，并在基线、第3和12个月进行成像。此外，研究还通过采集空腹血样测量炎症标志物和骨转换指标。

主要研究结果

临床疗效评估

1. 疼痛和功能改善：治疗组的WOMAC疼痛评分和KOOS疼痛评分在第9个月显著优于对照组（分别为-5.0 ± 3.6 vs. -0.1 ± 5.5，p = 0.02；23.9 ± 18.3 vs. 7.2 ± 15.9，p = 0.028）。在第12个月，尽管两组间的差异有所减弱，但治疗组仍呈现出持续的疼痛缓解趋势。
2. 软骨保护效果：MRI T2映射显示，在膝盖内侧软骨区域，第12个月治疗组平均T2值的增加幅度显著低于对照组（p = 0.013），表明BM-MSCs可能对阻止软骨退变具有预防作用。

安全评估

在治疗组，75.0%的患者出现与注射相关的不良事件，这些事件主要涉及轻度至中度的膝关节疼痛和功能受限，但均未导致住院或研究中断。

炎症与骨转换指标

治疗组CTX-I（I型胶原羧基末端交联肽，骨吸收标志物）的水平在第3个月显著降低（p = 0.049），而炎症标志物如C反应蛋白（CRP）和红细胞沉降率（ESR）未表现出系统性改变。

研究结论与意义

这项研究证明了单次膝关节腔内注射异体BM-MSCs对膝骨关节炎患者的安全性和有效性。其显著的疼痛改善和软骨保护效果表明，BM-MSCs可能成为一种具有潜在疾病修复作用的治疗方案，为膝骨关节炎的非手术治疗提供了新选择。

在科学意义上，该研究通过先进的T2映射技术，直观证实了干细胞的软骨保护效果，为促进干细胞疗法在再生医学中的应用铺平了道路。在临床应用方面，BM-MSCs的简便性和安全性表明其适合外来诊室的推广使用。

研究亮点

1. 先进的定量MRI技术：研究运用了T2映射等多成分MRI技术，首次量化评估了BM-MSCs对骨关节炎软骨损伤的保护作用。
2. 首次单次剂量评估：不同于以往多次注射的研究，本研究探索了单剂量异体BM-MSCs的疗效和疾病修复潜力。
3. 本研究的伦理优势：在干细胞制备和注射过程中严格遵循国际标准，保证了实验结果的可复制性和临床转化性。

展望

虽然本研究提供了积极的早期证据，但未来研究应在更大样本量和长期随访中验证BM-MSCs的持续疗效，并探索重复注射的最佳频率和剂量。此外，更深层次的分子机制研究可能揭示BM-MSCs在软骨修复中的关键作用，进一步推动其在退行性骨关节疾病治疗领域的发展。