膝関節軟骨損傷患者における滑膜組織および脂肪体間質血管画分のバイオエンジニアリング

はじめに: 軟骨損傷は人口の最大 63% に影響を及ぼし、痛みや重要な機能制限を引き起こす可能性があります。 変形性関節症への進展は、生活の質の悪化につながる可能性があり、高度に身体障害を引き起こす可能性があります。 変形性関節症は、決定的な治療法がなく、経済的および社会的負担が大きい公的医療疾患と見なされています。 今日利用可能なさまざまな技術にもかかわらず、損傷したヒアリン軟骨の完全な再生は不可能です。 これらの理由から、間葉系細胞を用いた細胞療法は、処理が比較的容易であるため、研究においてより注目されています。 滑膜および膝蓋下脂肪パッドは、間葉系細胞ドナー部位間の軟骨形成分化の最大の可能性を示すことに加えて、ルーチンの関節鏡検査手順中に予測可能で簡単にアクセスできるソースです。 以前の前臨床トランスレーショナル研究 (FAPESP - サンパウロ州政府研究スポンサー機関) では、著者のグループは、人間の使用技術 (GMP) の優れた実験室慣行に従って、大型動物モデルで組織生物工学プロトコルを開発しました。 このステップを完了した後、著者はフェーズ I/II 臨床試験を提案します。

目的: この研究の目的は、関節軟骨損傷の治療の有効性と安全性を評価することです。これは、コラーゲン足場に関連する、膝の滑膜および膝蓋下脂肪パッドから取得された間質血管画分の化合物を使用して行われます。

方法: 組織工学構築物による軟骨損傷の治療の安全性と有効性を評価するための第 I/II 相臨床試験 (最初はヒト)。

包含基準: 単一の 3 ～ 6 cm2 の全層軟骨病変と診断され、症候性であり、非手術治療で改善されていない患者。 18 歳から 40 歳までの年齢。

除外基準：損傷を治療するための以前の手術、反対側の膝の病状の存在、または回復を妨げる他の病状。 血清学的検査は、自己ドナー、完全な血清学的検査に対して実施されます: HIV、C 型肝炎ウイルス、B 型肝炎、ヒト T リンパ球向性ウイルス、梅毒およびシャーガス。

私たちの機関の倫理委員会は、プロトコルを承認しました (ローカル CEP: 4.285.308 および国の CAAE: 34798720.5.0000.0068)。

生物工学的構築物は、滑膜から収集された間質血管画分と損傷した膝の膝蓋下脂肪で構成され、コラーゲン足場 (Chondro-Gide、Geistlich、スイス) に関連付けられた、1 回の手術時間で酵素処理にかけられます。 滑膜および脂肪組織は、軟骨修復のための最初の外科的切開の通常の経路を通じて収集され、続いて 3 分間遠心分離されます。

血管間質画分の分離は、コラゲナーゼ IA による酵素消化によって行われます。 細胞懸濁液を遠心分離し、細胞ボタンを 0.9% 生理食塩水 1 mL に懸濁します。 脂肪組織 1 グラムには、平均 2x106 個の細胞が含まれており、その 10% が脂肪細胞由来の間質細胞で構成されています。

患者の人口統計データ、ならびに周術期、術後直後および後期の合併症の頻度に関するデータが収集されます。 生活の質と膝の機能への影響は、アンケートによって評価されます。 入院期間、ならびに外科および外来治療費が文書化されます。 介入後に形成された組織は、修正された 3D MOCART スコアを使用して評価されます。

人口統計学的データは、グラフと表の形で提示されるほか、周術期および術後期に起こりうる合併症のそれぞれの度数分布、および経済的実現可能性の評価も示されます。 術前と術後の期間を比較するために統計分析が行われます。

正規分布の仮定を評価するために、Shapiro-Wilk 検定が実行され、分散の等質性の分析のために、Levene 検定が実行されます。 すべての推論分析では、0.05 のタイプ I エラー確率 (α) が考慮されます。 量的変数を評価するには、スチューデントの t 検定 (変数が正規分布を示さない場合はマンホイットニー検定) または多変量分散分析 (MANOVA) を使用します。 カテゴリ変数間の関連を検証するには、カイ二乗関連検定を使用します。 すべての分析で、SIGMAPlot 12.5 ソフトウェア (Systat Software, Inc.) を使用します。

著者らはまた、間葉系間質細胞の血管間質画分の 2 つの方法論による評価を行います。フローサイトメトリーによる免疫表現型解析と、研究グループによって以前に検証された骨形成系統の細胞分化解析です。

結果：

主な結果は、周術期および術後の合併症に加えて、術前、術後6および12か月で、3T磁気共鳴画像法（修復の量と質）、生活の質と膝機能のアンケートによって評価されます。 二次的な結果は、技術の互換性、再現性、および一般化可能性を確保するために使用される健康リソースを測定することによって評価されます。

仮説: 著者らは、痛み、出血、発熱などの有害事象が現在の外科手術と同様になると考えています。 著者らは、良質の軟骨組織を用いた磁気共鳴による非侵襲的評価から、膝の機能スコアと患者の生活の質が改善されると考えています。