관절 연골 병변 복구를 위한 자가 세포 유래 조직 조작 연골

손상된 관절 연골은 자가 수리 능력이 제한되어 있습니다. 시기적절하고 조기에 효과적인 치료를 하지 않으면 관절 연골 손상이 점진적으로 악화되어 관절 부종, 통증 및 기능 장애를 초래합니다. 환자는 궁극적으로 골관절염이 발생하고 인공 관절 교체를 받아야 합니다. 연골 손상에 대한 임상 치료에는 미세 골절 수술과 자가 골연골 이식이 포함됩니다. 그러나 미세골절술은 소규모 손상에 국한되며, 자가골연골이식은 제한된 공급으로 어려움을 겪고 있다. 재료 과학, 세포 생물학, 생체 역학 및 생물 반응기 기술의 발전으로 생체 모방 조직 공학 골 연골 복합재의 차세대는 연골 손상 복구에 대한 큰 잠재력을 보여줍니다.

현재 연골 조직 공학에서 종자 세포는 자가 또는 동종 연골 세포, 중간엽 줄기 세포, 배아 줄기 세포 또는 다능성 줄기 세포에서 파생됩니다. 증가하는 증거는 골수 중간엽 줄기 세포가 연골 세포로 분화하도록 유도될 수 있으며, 이러한 세포가 큰 크기의 뼈 결함, 연골 병변 및 척수 손상의 치료에 성공적으로 사용되었음을 나타냅니다. 뼈 중간엽 줄기세포의 질과 양은 특히 퇴행성 질환 환자의 경우 나이가 들면서 점차 감소합니다. 지방줄기세포와 탯줄 중간엽 줄기세포는 풍부하고 뼈 중간엽 줄기세포와 유사한 특성을 가지고 있으며, 두 세포 모두 연골세포로의 분화를 유도할 수 있다. 지방줄기세포와 탯줄 중간엽 줄기세포는 연골 결손을 치료하는 데 사용되어 왔지만, 그 발견은 아직 예비 단계이며, 이러한 세포는 대량으로 수확하거나 배양할 수 없습니다. 또한, 배아 줄기 세포의 사용은 윤리적 고려 사항으로 인해 복잡합니다. 결과적으로 자가 연골 세포는 연골 조직 공학을 위한 최적의 종자 세포입니다.

연골 손상을 복구하기 위해 조직 공학 연골 스캐폴드와 조합하여 자가 연골 세포를 이식하려면 연구원이 두 가지 주요 문제, 즉 (i) 연골 세포의 체외 증폭 및 (ii) 생체 적합성 연골 세포 스캐폴드의 준비에 집중해야 합니다. 연골 세포 발판의 준비에는 고급 기술이 필요하며 현재 중국 PLA 종합 병원의 정형외과 연구소만이 무세포 연골을 생산할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 중국에는 조직 공학 연골 스캐폴드의 다른 공급원이 없습니다.

독점 동종이계 무세포 연골 지향 스캐폴드는 중국 PLA 종합 병원 정형외과 연구소의 연골 조직 공학 연구 그룹(지적 재산권 보유)에 의해 성공적으로 만들어졌습니다. 혁신적인 스캐폴드는 정상적인 연골의 구성 및 공간 구조 특성을 시뮬레이션합니다. 제조방법은 다음과 같다. 관절연골을 분쇄하여 천연관절연골의 세포외기질과 생화학적 조성이 동일한 천연연골 세포외기질을 얻는다. 그런 다음, 동결 건조 기술을 사용하여 다공성 스펀지 모양의 스캐폴드를 준비합니다. 체외 실험과 대형 동물 관절 연골 손상 복구 실험은 좋은 결과를 낳았습니다. 이 재료를 사용하여 우리 연구 그룹은 자연 관절 연골 세포외 기질의 구조적 특성을 모방한 생체모방 연골 조직 공학 스캐폴드를 준비했습니다. 이 동종이계 무세포 연골 스캐폴드는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다: (1) 동종이계 연골에서 파생되며 세포외 매트릭스는 동종이식 후에도 그대로 유지되어 정상 연골의 수많은 구성 요소, 특히 유형 II 콜라겐 및 프로테오글리칸을 유지하는 데 도움을 주어 향상된 복구 결과를 가져옵니다. . 중국 이외의 지역에서 사용되는 연골 발판은 주로 유형 I 및 III 콜라겐 또는 히알루론산으로 구성되며 천연 연골 성분과는 크게 다릅니다. 원래의 연골 구조는 이러한 유형의 스캐폴드로 재생하기 어렵고 섬유질 연골이 치료 결과에 영향을 줄 수 있습니다. (2) 생체모방 스캐폴드는 지향성 스캐폴드 구조인 정상 관절 연골과 유사한 3차원 구조를 갖는다. 스캐폴드는 표면에 수직으로 배열된 정상적인 연골 세포의 방향을 모방하고 셀의 기둥형 배열에 기여하는 paratactic 기둥형 구조를 제공합니다. 정상 관절 연골에서 파생된 유형 II 콜라겐 및 프로테오글리칸과 조합된 이 구조는 정상 관절 연골의 구조에 매우 가까운 스캐폴드 구조를 생성합니다. 결과적으로 수리된 연골은 정상적인 구조와 기능을 갖게 됩니다. (3) 방향성 스캐폴드는 우수한 생체역학적 특성을 갖는다. 그것의 압축 응력은 습하고 건조한 조건에서 방향성이 없는 발판보다 낫습니다. (4) 방향성 스캐폴드는 우수한 생체적합성을 갖는다. 예비 실험은 이질적(돼지) 및 동특이성(토끼) 무세포 연골의 방향성 스캐폴드의 면역 반응을 조사했습니다. 지향성 스캐폴드를 토끼에 이식한 후 면역반응을 세포면역과 체액면역 측면에서 관찰하였다. 결과는 면역원성이 낮다는 것을 시사했습니다. 따라서, 무세포 연골의 배향성 지지체는 생체적합성이 우수함을 확인하였다.

부작용

1. 부작용 및 심각한 부작용에 대한 보안 표준 운영 절차는 실험 중 부작용이 신속하게 처리되어 참가자를 보호할 수 있도록 개발됩니다.

2. 정의 2.1 부작용 연골 이식 또는 미세 골절 수술 후에 부작용이 발생할 수 있지만 반드시 치료와 인과 관계가 있는 것은 아닙니다.

   연골 이식 후 일반적인 부작용으로는 발열, 관절통, 부기 및 삼출액이 있습니다. 미세 골절 수술 후 일반적인 이상 반응에는 열, 관절통, 관절 부종 및 삼출액이 포함됩니다.

   2.2 부작용의 중증도 부작용은 세 가지 수준으로 분류됩니다: 일반 부작용, 중요한 부작용 및 심각한 부작용.

   2.3 조직 공학 연골과의 관계 부작용과 조직 공학 연골 사이의 상관 관계는 "확실히 관련됨", "아마도 관련됨", "관련이 없을 가능성 있음", "무의미함" 또는 "미확정"으로 분류될 것입니다.

   2.4 중증 부작용 입원 또는 장기 입원이 필요하거나, 장애를 초래하거나, 작업 능력에 영향을 미치거나, 사망 또는 생명을 위협하는 사건의 위험이 있는 시험 기간 동안 발생하는 모든 사건이 기록됩니다.

3. 부작용 기록 실험 중 발생한 모든 부작용은 연구가 끝날 때까지 수집됩니다.

4. 기록 및 보고 의사는 부작용 설명, 발생 시간, 종료 시간, 심각도, 빈도 및 치료 기록을 포함하여 모든 부작용을 기록합니다.

   심각한 이상반응이 발생하면 의사는 필요한 치료를 할 뿐만 아니라 24시간 이내에 현지 식품의약품안전청과 국가식품의약품안전청에 사실대로 보고하고 윤리위원회에 신속히 보고한다. 데이터, 치료 및 후속 결과는 보고서에 기록됩니다.

5. 중증 및 중증 이상반응에 대한 후속 관찰 환자가 중증이 아닌 이상반응을 겪는 경우 경과 및 결과를 면밀히 모니터링합니다. 심각한 부작용의 과정은 후속 보고서 또는 요약 보고서에 기록됩니다. 또한 환자를 모니터링하고 발작 후 30일 동안 관찰 내용을 기록합니다.

통계 분석

1. 가설 연구 모든 가설은 양측 테스트로 평가됩니다. P < 0.05의 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주됩니다. 기준선 데이터 비교 가능성이 평가됩니다. 양측 통계 분석은 α = 5%로 수행됩니다.
2. 사례 수 총 100명의 환자가 이 연구에 참여하고 각 그룹에 50개의 사례가 있는 두 그룹으로 나뉩니다.
3. 실험 분석 실험 데이터는 통계 소프트웨어인 SPSS 22.0을 사용하여 분석합니다. 측정 데이터는 평균 ± SD, 중앙값, 최대값, 최소값 및 사분위수로 표시됩니다. 카운트 데이터는 백분율(%)로 표시됩니다. 그룹 간의 카운트 데이터는 카이 제곱 테스트 또는 Fisher 정확 테스트를 사용하여 비교됩니다. 그룹 간의 측정 데이터는 t-test를 사용하여 비교됩니다. 그룹 간의 비모수 변수는 순위 합계 테스트를 사용하여 비교됩니다.
4. 통계 분석 통계 분석은 연구에 참여하지 않는 전문 통계학자가 수행합니다. 모든 데이터가 입력되고 검토되며 통계 분석 보고서가 작성됩니다.

관리

1. 관절 연골 보존 연골 조직은 8mL의 조직 보존 용액이 들어 있는 50mL 원심분리기 튜브에 보관 및 운반되며, 멸균 상태에서 4°C의 얼음 팩 위에 있는 테스트 튜브 랙에 배치됩니다. 연골 조직은 12시간 이내에 중국 인민해방군 종합병원의 정형외과 연구소로 이송됩니다.
2. 연골 세포 배양 및 보존 자가 연골 세포는 미국 식품의약청(National Institutes for Food and Drug Control)의 표준 및 요구 사항에 따라 엄격하게 배양 및 증폭됩니다. 모든 이미지와 데이터가 기록됩니다. 연골 종자 세포는 액체 질소에서 동결됩니다.
3. 데이터 품질 보증 (1) 연구자는 사례 보고서 양식(CRF)을 정확하게 작성합니다. (2) 검사관은 기록된 모든 데이터가 정확하고 완전하며 원래 기록과 일치하는지 정기적으로 확인하고 데이터 관리자에게 신속하게 전송됩니다. (3) 데이터 관리자는 CRF 테이블을 추가로 조사하고 양식을 연구원에게 반환합니다. (4) 두 명의 데이터 사무원이 중복 데이터를 컴퓨터 데이터베이스에 입력합니다. (5) 두 개의 개별 데이터 세트는 컴퓨터 소프트웨어로 비교되고 CRF에 따라 수정됩니다. (6) 품질 관리: 모든 사례 데이터의 5%가 수동 검사를 위해 무작위로 선택됩니다. 데이터 오류가 0.15%보다 크면 데이터베이스의 모든 데이터를 수동으로 확인합니다.