富集自体脂肪移植治疗截肢部位疼痛 (AMP-5)

创伤性截肢很普遍，给我们受伤的战士带来许多挑战。 最近的一份出版物报告说，在当前的冲突中，超过 950 名军事人员因战斗而截肢，其中 15% 发生在初次受伤后 12 周以上 (1)。 最新统计数据显示，截肢者人数超过 1050 人（沃尔特里德国家军事医疗中心 - WRNMMC 整形外科和康复综合科科长保罗·帕斯奎纳上校的个人通讯）。 受伤战士在截肢后获得最佳功能的能力通常取决于他或她成功安装和适应假肢的能力。 一旦过了急性期，许多截肢患者在佩戴假肢时会感到疼痛，原因可能是骨骼结构上的薄软组织覆盖物或周围神经没有被软组织很好地填充。 外源性残肢痛通常是机械性的，与假肢接受腔或其他假肢部件有关。 这通常是残肢组织耐受性和软组织上的假肢负荷不匹配的结果。 这种敏感性通常因暴露于过度外部机械负荷的切断神经处的浅表神经干或神经瘤而加剧 (2)。 插座接口不良、继发性皮肤破裂和/或疼痛可能会严重限制功能。

这提出了一个非常困难的临床问题，并且从历史上看，如果可能，临床程序将涉及截肢部位的手术修复，并伴有相关的骨骼缩短、长疤痕和延长愈合。 如果必须将膝盖以下的截肢术转换为膝盖以上的截肢术，那么就会产生严重的功能影响。 对于质量较差的截肢部位局部组织（如 疤痕或被植皮覆盖），可能需要远处的肌肉瓣 (3,4)。 这些皮瓣可能需要使用血管的微血管吻合术转移到截肢部位。 该过程具有高度侵入性，可增加肌肉供体部位功能下降、畸形和伤口愈合问题风险的发病率。 下肢皮瓣的失败率可高达 18.5% (5, 6)。 这些负重皮瓣的皮瓣溃疡率往往更高，皮肤和肌肉游离皮瓣经常需要二次减瘤手术以改善功能，疼痛性神经瘤并不少见 (6,7)。

一种允许在截肢部位微创生成新软组织衬垫的临床解决方案，无需进一步缩短肢体、长疤痕、延长恢复时间和显着的供体部位发病率，将有可能显着帮助我们受伤的战士和改变临床实践。

自体脂肪移植作为一种潜在的解决方案。 自体脂肪组织移植是一种微创手术技术，首先通过小于 5 毫米的切口使用吸脂术从腹部或大腿采集脂肪组织。 然后处理脂肪抽吸物以浓缩脂肪部分并重新注入供体部位。 这种外科手术涉及在单个手术过程中立即移植患者自身的组织。 它具有以下优点：

• 最小通路切口
• 能够转移大量组织（数百克组织）
• 可用于设置以前的外科手术和硬件的存在
• 通常作为门诊手术进行
• 移植物采集部位的供体部位发病率最低
• 与更具侵入性的外科手术相比风险较低
• 如有必要，可以重复多次，甚至可以使用相同的供体部位

自体组织的转移并不是一个新概念，而只是另一种方法，正如我们已经看到的，使用肌肉、脂肪和皮肤的各种组合的许多类型的皮瓣已被充分记录。 组织瓣来自许多不同的位置，并以许多不同的方式使用以达到预期的效果。 皮瓣有自己的血液供应，它们比皮肤移植物更有弹性，并且从美容的角度来看通常会产生更好的效果，因为它们可以更好地匹配肤色和质地。 当需要组织“体积”来填充轮廓缺陷时，皮瓣也是更好的选择。 明显的优势是使用自体组织相对于异种移植物和同种异体移植物；每个都有已知的拒绝和不良事件风险。

文献明确表明，臀部（类似的负重解剖区域）的临床脂肪移植可以安全有效地进行，保留率约为 75%，长达 2 年及以上 (23-25)。 在脂肪移植文章的 OVID 数据库搜索中，有 9000 多篇文章提到了脂肪移植在广泛的临床领域中的应用。 具体到此申请，超过 100 个参考文献与此提案相关，并在下面提供。 (26-132)

研究人员提出了一项临床试验，以评估微创自体脂肪移植在解决截肢部位疼痛和假体不适合问题方面的疗效。 这种外科手术涉及受试者自身组织的立即移植，不需要 FDA 的监督。 重要的是，我们将利用我们在脂肪基质细胞方面的知识和专业知识，将脂肪移植手术的再生医学细胞疗法改良与更传统的脂肪移植制剂进行比较。

与脂肪移植相关的最大问题是不可预测的脂肪移植再吸收率。 这可能与再生脂肪组织快速形成新血液供应的能力有关。 在这项研究中，我们将测试一种再生医学方法，即用自体脂肪干细胞富集脂肪移植物（基质细胞富集脂肪移植）。 随着时间的推移，这可能有助于改善移植物的保留并可能改善功能结果。

脂肪移植物的改良制备涉及将内源性基质细胞集中在移植物材料中，以努力增加移植物随时间的保留。 用于脂肪移植的抽吸脂肪材料由成熟脂肪细胞、少量纤维组织和未成熟脂肪基质细胞 (ASC) 组成。 这些脂肪基质细胞是非脂质负载细胞的混合群体，用于转化成熟脂肪细胞和血管成分。 发现了“前脂肪细胞”以及内皮前体细胞和多谱系祖细胞。 值得注意的是，ASCs 已被证明在缺氧条件下受到压力时会刺激血管生成，并且这些细胞可能有助于脂肪移植物的愈合和体积保留。 吉村等。 阿尔。 (133) 发现，与全脂肪相比，用吸脂套管抽吸的脂肪（即用于脂肪移植的脂肪收获方法）在 ASCs 中是不足的。 这是因为大部分 ASC 位于较大的血管周围，这些血管在用钝套管吸脂后在供体部位保持完好无损。 lipoaspirate 中 ASCs 的相对缺乏可能解释了脂肪移植物随时间的重吸收问题。 用 ASCs 丰富 lipoaspirate 应该会增加血管生成，因此会增加脂肪移植物的保留。 这种细胞治疗方法利用了 ASC 分泌血管生成因子和分化成成熟脂肪细胞的先天能力。 改善的血管向内生长可以导致改善的移植物体积保留和优异的重建结果。

我们匹兹堡大学的团队在 NIH 资助的项目下开发了用于 ASC 提取的临床有用且可扩展的 GMP 方法，该项目由 Rubin 博士（脂肪干细胞中心联合主任）领导，与 Albert Donnenberg 博士合作，Albert Donnenberg 博士是细胞处理的临床实验室。 我们目前正在与再生医学武装部队 (AFIRM) 一起启动一个全额资助的项目。 我们正在利用我们的提取技术进行 ASC 富集脂肪移植以进行面部创伤重建，并且已获得我们机构的 IRB 批准。 该过程受美国联邦法规 (21CFR1271.10) 第 361 条下的人体细胞、组织以及基于细胞和组织的产品 (HCT/P) 指南的监管。 HCT/P 疗法免除提交研究性新药 (IND) 申请的要求。

对于这个项目提案，我们扩大了团队，以涵盖重建脂肪移植、下肢重建、物理医学和康复、假肢设计、营养支持和心理社会结果评估方面的专业知识。 鉴于自体脂肪移植用于创伤后面部重建的初步成功（分析正在进行中），即使没有用脂肪基质细胞富集移植物，我们相信这种疗法可以有效地用于治疗肢体疼痛。 该手术可以在门诊病人的基础上进行，肢体上没有明显的切口，只有小于 5 毫米的小端口部位。 值得注意的是，这是一种全新的、常规治疗的实验性应用。