股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)又称缺血性股骨头坏死,是由于股骨头血供中断或受损,导致骨髓成分死亡及随后的修复障碍,引起患者关节疼痛和关节功能障碍的进展性疾病[1, 2]。股骨头坏死的发病原因主要包括创伤、酗酒、大量皮质类固醇激素、化疗和免疫抑制药物的使用、镰状细胞贫血、脂质代谢紊乱、病毒感染等,诸多因素导致股骨头微循环破坏,出现局部坏死[3]。据统计,在中国 15 岁以上的非创伤性股骨头坏死患者约有 812 万例[4],发病年龄集中在 30~50 岁[5],30%~70% 的病例为双侧坏死[6]。
目前股骨头坏死的治疗主要包括双膦酸盐、扩张血管等药物治疗和髓芯减压、股骨截骨、骨移植、生物材料的植入等手术治疗。但这些治疗方式很难使坏死的骨组织再生,阻止股骨头坏死的进展[7, 8]。患者通常在 3 年内会发生软骨下骨折、股骨头塌陷,并进展为髋关节炎,不可避免地需要进行全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)[9]。由于 THA 术后可能出现相关并发症,人工髋关节使用年限有限,需要翻修的可能性很高,给患者带来巨大负担[10]。因此找到一种能够阻止股骨头坏死进展,有效修复坏死股骨头的方法至关重要。
随着再生医学的发展,多种细胞治疗被应用于股骨头坏死,其中骨髓来源的单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNCs)被认为是最有利于血管新生和骨生成的细胞之一[11, 12]。早期研究表明单个核细胞治疗股骨头坏死能够减轻患者疼痛,改善髋关节功能,延缓疾病进展[13]。Lim 等[14]研究表明单个核细胞治疗股骨头坏死的疗效并不显著,其疗效受到细胞来源、剂量、给细胞频次、患者分期等多种因素影响[15]。现有单个核细胞治疗股骨头坏死的 Meta 分析和系统评价中,缺乏细胞移植后长期疗效和不同剂量的疗效比较研究,使单个核细胞治疗股骨头坏死的安全性和有效性存在争议[7]。本研究纳入单个核细胞治疗股骨头坏死的随机和非随机临床对照试验,系统评价单个核细胞治疗股骨头坏死的有效性和安全性,为单个核细胞治疗股骨头坏死的临床应用提供参考。
1 资料与方法
本文遵照国际系统评价和 Meta 分析优先报告条目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses,PRISMA)进行报告[16]。
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机临床对照试验(randomized controlled trials,RCT)和非随机的临床对照试验(non-RCT)。
1.1.2 研究对象
根据病史、症状、体征及影像学检查确诊为股骨头坏死的患者。患者年龄≥18 岁、发病原因、临床分期不限。
1.1.3 干预措施
对照组为常规治疗组,包括髓芯减压、髓芯减压+植入物(多孔钽棒、羟基磷灰石、自体骨等)治疗;试验组为在对照组的基础上联合应用自体单个核细胞治疗。
1.1.4 结局指标
有效性指标:① 髋关节功能(髋关节 Harris 评分、髋关节 WOMAC 评分、髋关节 Lequesne 指数评分、髋关节 Merle D’Aubigné and Postel 评分);② 髋关节疼痛评分(visual analogue scale,VAS 评分);③ 股骨头坏死影像学分期进展率(分期方法:国际骨循环研究学会 ARCO、Ficat、日本关节协会分期);④ 股骨头坏死体积百分比;⑤ 全髋关节置换率。安全性指标:总并发症发生率。
1.1.5 排除标准
①非英文文献;② 重复发表的文献;③ 随访时间小于 6 个月的研究;④ 结局指标数据无法提取、缺失、错误的文献;⑤ 书信、会议论文。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase 和 The Cochrane Library 数据库,搜集单个核细胞治疗股骨头坏死的随机和非随机临床对照试验,检索时限从建库至 2020 年 7 月 31 日。此外,追溯纳入文献的参考文献,以补充获取相关文献。检索采用主题词联合自由词的方式进行,检索词包括:femur head necrosis、osteonecrosis of femoral head、avascular necrosis of femur head、ANFH、ONFH、stem cells、mononuclear cells、bone marrow concentrate 等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 位评价员独立筛选文献、提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表年份、研究地点等;②研究对象的基线特征:样本数、患者年龄、性别和疾病状况等;③干预措施的具体细节、随访时间等;④偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名评价员按照 Cochrane 手册针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入 RCT 的偏倚风险。non-RCTs 采用 MINOR 量表进行偏倚风险评价。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.4 软件进行 Meta 分析。计量资料和计数资料分别采用均数差(mean difference,MD)和相对危险度(risk ratio,RR)作为效应指标,计算各自 95% 可信区间(confidence interval,CI)。应用 χ2 检验联合 I2 定量分析各研究结果间异质性,检验水准 α=0.1。当 I2<50%,且 P>0.1 时,说明研究间异质性较小,采用固定效应模型进行统计分析,否则采用随机效应模型进行分析。对于明显的异质性根据随访时间、干预方式、治疗剂量等因素进行亚组分析处理,并用逐一排除法进行敏感性分析。绘制漏斗图识别纳入研究是否存在发表偏倚。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检出相关文献 886 篇,经逐层筛选后,最终纳入 17 个研究[17-33]。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果
纳入研究的基本特征见表 1。8 个 RCT[17-24]涉及股骨头坏死 558 髋,细胞治疗组 282 髋,非细胞治疗组 276 髋;9 个 non-RCT[25-33]涉及股骨头坏死 644 髋,细胞治疗组 363 髋,非细胞治疗组 281 髋。RCT 和 non-RCT 偏倚风险评价结果见表 2、表 3。



2.3 Meta 分析结果
2.3.1 髋关节功能
Harris 评分 6 个研究[17-20, 27, 30]报告了髋关节 Harris 评分,共 556 髋,细胞治疗组 282 髋,非细胞组 274 髋,随访时间 12~36 月。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节 Harris 评分差异有统计学意义[MD=8.11,95%CI(4.36,11.87),P<0.0 001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:分别有 4 个[17-20]和 5 个[18-20, 27, 30]研究报道了随访 9~12 月和 24~36 月时的髋关节 Harris 评分,9~12 月[MD=7.61,95%CI(2.12,13.09),P=0.007]和 24~36 月[MD=6.81,95%CI(5.41,8.21),P<0.000 01]治疗后 Harris 髋关节评分差异均有统计学意义。② 根据细胞剂量分组:5 个研究[17, 18, 20, 27, 30]报道了细胞剂量为 108时治疗后髋关节 Harris 评分,结果显示细胞剂量为 108组与非细胞组的疗效差异有统计学意义[MD=8.44,95%CI(4.27,12.60),P<0.0 001]。所纳入细胞治疗剂量为 109的研究中,仅有 1 个研究[19]报道了髋关节 Harris 评分。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 4 个[17, 19, 20, 27]和 2 个[18, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后髋关节 Harris 评分变化,无植入物组[MD=7.58,95%CI(2.10,13.05),P=0.007]和植入物组[MD=8.60,95%CI(3.57,13.64),P=0.0 008]两组差异均有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。

2.3.2 髋关节功能其他评分
随机效应模型 Meta 分析结果显示:细胞治疗组与非细胞治疗组在 WOMAC 评分[MD=−10.81,95%CI(−15.80,−5.81),P<0.0 001],Merle D`Aubigné Postel 评分[MD=2.23,95%CI(0.97,3.49),P=0.0 005]和 Lequesne index 评分[MD=−2.97,95%CI(−5.42,−0.52),P=0.02]上差异均有统计学意义(表 4)。逐一排除法进行敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠,细胞治疗能够改善髋关节功能。
2.3.3 VAS 疼痛评分
10 个研究[17, 19, 21, 22, 24-27, 29, 30]报告了 VAS 评分,合计样本量 687 髋,细胞治疗组 346 髋,非细胞组 341 例,随访时间 30~60 月。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的 VAS 评分差异有统计学意义[MD=−9.13,95%CI(−12.40,−5.86),P<0.00 001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:5 个研究[19, 21, 24-26]报道了随访 3~6 月的 VAS 评分,合并结果显示两组 VAS 评分差异无统计学意义[MD=−3.76,95%CI(−14.35,6.83),P=0.49]。分别有 4 个[19, 24-26]和 10 个[17, 19, 21, 22, 24-27, 29, 30]研究报道了随访 12 月、24 月的 VAS 评分,12 月[MD=−6.71,95%CI(−11.04,−2.39),P=0.002]和 24 月[MD=−8.66,95%CI(−11.86,−5.46),P<0.00 001]两组 VAS 评分差异均有统计学意义。② 根据细胞剂量分组:细胞剂量为 108 亚组[17, 24, 27, 29, 30]和 109 亚组[19, 21, 22, 25, 26]中,分别有 5 个研究报道了 VAS 评分,合并结果显示细胞剂量为 108[MD=−9.80,95%CI(−13.82,−5.79),P<0.00 001]和 109[MD=−8.61,95%CI(−14.50,−2.71),P=0.004]与对照组相比 VAS 评分差异均有统计学意义。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 8 个[17, 19, 22, 24-27, 29]和 2 个[21, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后 VAS 评分变化,合并结果显示无植入物组[MD=−8.91,95%CI(−13.43,−4.38),P=0.0 001]和植入物组[MD=−9.89,95%CI(−11.72,−8.07),P<0.00 001]两组差异有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。
2.3.4 影像学分期进展率
14 个研究[17, 18, 21, 22, 24-33]报告了影像学分期进展率,合计样本量 1 087 髋,细胞治疗组 587 髋,非细胞组 500 髋,随访时间 1~30 年。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节影像学进展率差异有统计学意义[RR=0.55,95%CI(0.34,0.89),P=0.01]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:分别有 10 个[18, 21, 22, 24-26, 28, 30, 32, 33]和 5 个[26, 29, 31-33]研究报道了随访 18~24 月、48~60 月影像学进展率,合并结果显示随访 18~24 月[RR=0.47,95%CI(0.28,0.82),P=0.007]两组差异有统计学意义,随访 48~60 月[RR=0.81,95%CI(0.62,1.05),P=0.11]两组髋关节进展率差异无统计学意义。② 根据细胞治疗剂量分组:细胞剂量为 108亚组中,6 个研究[17, 18, 24, 27, 29, 30]报告了影像学分期进展率,分析结果显示:两组的髋关节进展率差异有统计学意义[RR=0.46,95%CI(0.27,0.79),P=0.005],有 1 个研究[29]对异质性影响较明显,给予排除进行敏感性分析,结果性质未发生明显变化[RR=0.36,95%CI(0.27,0.47),P<0.00 001]。细胞剂量为 109亚组中,5 个研究[21, 22, 25, 26, 28]报告了影像学分期进展率,合并结果显示:两组的差异有统计学意义[RR=0.47,95%CI(0.25,0.88),P=0.02]。逐一排除法进行敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 10 个[17, 22, 24-27, 29, 31-33]和 4 个[18, 21, 28, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后影像学分期进展率,合并结果显示无植入物组[RR=0.64,95%CI(0.41,0.98),P=0.04]和植入物组[RR=0.39,95%CI(0.26,0.60),P<0.0 001]两组差异有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。
2.3.5 股骨头坏死体积百分比
3 个研究[19, 25, 26]报告了股骨头坏死体积百分比,干预方式中髓芯减压后均无植入物治疗的比较,随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的股骨头坏死体积百分比在 12 月[MD=−0.01,95%CI(−0.09,0.07),P=0.85]、24 月[MD=−0.05,95%CI(−0.11,0.01),P=0.13]随访时差异均无统计学意义(表 4)。研究间异质性较大,逐一排除法敏感性分析去除 Pepke 等[19]的研究后,随访 12 月[MD=−0.06,95%CI(−0.08,−0.04),P<0.00 001]和 24 月[MD=−0.08,95%CI(−0.10,−0.06),P<0.00 001]两组差异有统计学意义。
2.3.6 THA 发生率
16 个研究[17-19, 21-33]报告了全髋关节置换率,包括 1 151 髋,细胞治疗组 619 髋,非细胞组 532 髋,随访时间 1~30 年。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节置换率差异有统计学意义[RR=0.61,95%CI(0.43,0.86),P=0.005]。研究间异质性较大,逐一排除法去除 Hernigou 等[17]的研究后,合并结果未发生明显变化[RR=0.70,95%CI(0.57,0.87),P=0.001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组,有 13 个研究[18, 19, 21-31]报道了随访 24~36 月髋关节置换率,两组差异有统计学意义[RR=0.56,95%CI(0.42,0.73),P<0.0 001];5 个研究[23, 26, 29, 32, 33]报道了随访 60 月髋关节置换率,两组差异无统计学意义[RR=0.80,95%CI(0.59,1.06),P=0.12]。② 根据细胞治疗剂量分组,细胞剂量为 108亚组中,6 个研究[17, 18, 24, 27, 29, 30]报告了髋关节置换率,随机效应模型分析结果显示:两组的髋关节置换率差异有统计学意义[RR=0.37,95%CI(0.29,0.48),P<0.0 0001],研究间异质性较大,逐一排除法去除 Hernigou 等[17]的研究后,合并结果未发生明显变化[RR=0.36,95%CI(0.20,0.65),P=0.0 006]。细胞剂量为 109亚组中,6 个研究[19, 21, 22, 25, 26, 28]报告了髋关节置换率,两组的髋关节置换率差异无统计学意义[RR=0.69,95%CI(0.48,1.01),P=0.05]。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组,分别有 12 个[17, 19, 22-27, 29, 31-33]和 4 个[18, 21, 28, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后 THA 发生率,合并结果显示无植入物组[RR=0.66,95%CI(0.45,0.98),P=0.04]和植入物组[RR=0.39,95%CI(0.20,0.77),P=0.07]两组差异有统计学意义(表 4)。
2.3.7 并发症的发生率
纳入研究中报告的常见并发症包括:术中穿刺针断裂、软骨下穿孔、术后发热、恶心、穿刺点长期疼痛等。10 个研究[18, 20-22, 25-27, 29-31]报告了并发症发生率,包括 584 髋,细胞治疗组 311 髋,非细胞组 273 髋,随访时间 24 月。Meta 分析结果显示:两组的差异无统计学意义[RR=0.77,95%CI(0.33,1.83),P=0.56]。① 根据治疗组细胞剂量分组,细胞剂量为 108组和 109组中,分别有 5 个[18, 20, 27, 29, 30]和 4 个[21, 22, 25, 26]研究报道了并发症发生率,108组[RR=0.63,95%CI(0.19,2.07),P=0.44]和 109组[RR=1.00,95%CI(0.28,3.52),P=1.00]两组的并发症发生率与对照组相比差异均无统计学意义。② 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组,分别有 7 个[20, 22, 25-27, 29, 31]和 3 个[18, 21, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后并发症发生率,无植入物组[RR=1.00,95%CI(0.28,3.52),P=1.00]和植入物组[RR=0.63,95%CI(0.19,2.07),P=0.44]两组差异无统计学意义(表 4)。
2.4 发表偏倚检验结果
对 THA 发生率这一主要结局指标绘制漏斗图,纳入 16 个研究[17-19, 21-33],漏斗图显示各研究左右分布基本对称,所纳入研究存在偏倚风险的可能性较小。
3 讨论
股骨头坏死发生的机制尚不明确,目前认为股骨头坏死与局部缺血有着密切的关系,供应股骨头的血管直接受损、血管内阻塞、血管外压迫等因素导致血供中断,股骨头内的各种组织细胞发生坏死[34]。由于缺血因素的持续存在,坏死区域缺乏血管和骨再生细胞,股骨头出现修复障碍,随着疾病逐渐进展,坏死累及软骨下骨、软骨下骨小梁塌陷,导致髋关节关节面塌陷并进展为髋关节骨性关节炎[35]。
血管再生和骨、软骨再生是股骨头坏死修复的重要机制,Hernigou 等[13]首次报道了应用单个核细胞联合髓芯减压治疗 189 例股骨头坏死,在 5~11 年的随访发现,18% 的患者进行了 THA,其中 74% 的 THA 患者分期为Ⅲ或Ⅳ期,在未行 THA 的患者中,髋关节 Harris 评分提高了 17 分。单个核细胞中含有内皮祖细胞、成骨祖细胞、间充质干细胞、血小板等多种细胞[13, 25],这类细胞被移植在局部坏死区域后能够分化为内皮细胞、骨细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞等[36],同时还能分泌释放多种生长因子,诱发再生修复反应,增强坏死区域新生血管的形成和骨、软骨组织的再生与修复[37-39]。因此,单个核细胞治疗在股骨头坏死修复中有着潜在重要作用。
本研究结果表明,单个核细胞治疗能够改善髋关节功能,体现在髋关节 Hairrs 评分增加、Merle D`Aubigné Postel 评分增加、髋关节 WOMAC 评分降低、Lequesne 指数降低,减轻髋关节疼痛程度,延缓影像学分期进展,降低全髋关节关节置换率,减少股骨头坏死体积。在安全性方面,单个核细胞治疗并不会增加并发症的发生。
先前发表的骨髓干细胞治疗股骨头坏死的 Meta 分析中,Xu 等[40]纳入 6 个英文研究和 Yuan 等[41]纳入 7 个研究,结果均表明骨髓干细胞治疗能够提高患者术后髋关节 Hairrs 评分,延缓股骨头坏死的分期进展,减少 THA 的发生。但是,Papakostidis 等[42]纳入 7 个研究的 Meta 分析结果显示单个核细胞治疗虽然可以延缓髋关节塌陷,但是细胞治疗与髓芯减压在 THA 发生率上并无统计学差异。上述研究中关于单个核细胞治疗能否降低 THA 发生率存在不同结论。本研究在增加纳入研究的数量、纳入最新的研究后,合并结果表明单个核细胞治疗能够有效延缓股骨头坏死的进展、降低 THA 的发生率。最近发表的一篇纳入了 7 篇 RCT 的 Meta 分析[43]结果表明,单个核细胞治疗后患者 24 月的髋关节 VAS 评分、Hairrs 评分,疾病进展、THA 发生率 4 个方面均有改善,这 4 个方面的结果与本研究类似,但该研究部分结局指标纳入研究较少,例如在髋关节 Hairs 评分结局指标中,仅包含 2 个研究(合计 137 髋),样本量较少。同时,该研究中混杂有间充质干细胞的研究,导致结果的证据强度降低。本研究只纳入单个核细胞治疗的研究,控制单一变量,研究数量较其他研究增加,并根据随访时间、细胞剂量进行亚组分析,比较细胞治疗后的短期、长期疗效和不同细胞剂量的疗效。
根据随访时间进行亚组分析,细胞治疗后 9~12 月、24~36 月患者的髋关节 Hairrs 评分均有显著提高,随访 24 月时的 WOMAC 评分显著降低,随访 3 月、24 月时髋关节 Lequesne index 评分降低,表明单个核细胞治疗在短期和中长期内均能改善患者髋关节功能;随访 3~6 月时 VAS 评分虽有减少,但是差异无统计学意义,12 月、24 月的 VAS 评分较非细胞治疗组显著降低,表明细胞治疗后疼痛症状在早期的缓解不明显,但在中长期能够显著降低患者髋关节疼痛程度;在随访 18~24 月时单个核细胞治疗组影像学进展率低于非细胞治疗组,但是在 48~60 月,虽然能够延缓影像学分期进展,但是差异无统计学意义;与之类似,细胞治疗在 24~36 月时能够降低全髋关节置换率,但是随着随访时间的延长,在随访 60 月时,与对照组相比并不能降低髋关节置换率,这表明细胞治疗能够在短中期延缓髋关节塌陷与减少关节置换率,但是仅靠单次单个核细胞治疗难以长期发挥疗效,不能减少长期疾病进展与 THA 的发生率,尤其是Ⅲ、Ⅳ期患者。
Hernigou 等[17]2018 年发表的一篇单个核细胞与髓芯减压疗效比较的文献中,随访时间长达 30 年,涉及Ⅰ、Ⅱ期坏死股骨头 250 髋,结果表明相比于髓芯减压,30 年随访时单个核细胞治疗可以显著减少髋关节塌陷,降低全髋关节置换率,延缓疼痛复发时间,骨髓单个核细胞移植能减少患者全髋关节置换术后翻修和再翻修的次数。但也有研究表明,单个核细胞与髓芯减压治疗相比,在随访 5 年时,两者在 THA 发生率方面没有统计学差异[32, 33]。单个核细胞治疗股骨头坏死,在减少患者长期的 THA 发生率方面存在争议。
本研究对短期和长期疗效进行的分析表明,在中长期随访中,单个核细胞能够改善髋关节功能、减少疼痛,可以在 3 年内降低影像学分期进展和 THA 发生率,但是在 4~5 年长期随访时并不能阻止股骨头坏死的分期进展和 THA 的发生。股骨头坏死的进展与 THA 的发生与多种因素相关,例如纳入研究中患者的分期,对于Ⅳ期患者股骨头已经塌陷或者发展为髋关节炎,而Ⅰ和Ⅱ期患者结构尚未发生明显改变,两者治疗的结构基础不同。细胞治疗的次数与剂量对疾病的发展也有较大影响,本次纳入的研究只进行了单次细胞治疗,随着时间的延长,单次的细胞治疗能否持续发挥作用,是否需要多次的强化治疗才能完成坏死股骨头的修复尚不清楚;此外,患者治疗后对髋关节的保护,以及致病因素的移除等,这都可能影响治疗效果。目前需要针对不同疾病分期、给细胞剂量、疗程的深入研究,来验证单个核细胞治疗股骨头坏死的疗效。
细胞治疗的剂量对疗效产生一定影响,适当范围内提升细胞治疗的剂量,可以增加股骨头坏死区域干细胞、成骨细胞和骨细胞的数量,增强局部修复能力[11]。本文纳入研究中使用的细胞剂量大多数在 108~1010之间,根据细胞治疗剂量进行亚组分析,细胞治疗剂量为 108和 109时,与对照组相比,均可以提高患者的髋关节 Hairrs 评分、显著降低 VAS 疼痛评分、延缓影像学进展,108可以降低髋关节置换率,但是 109时,虽然有降低髋关节置换率的趋势,但不同剂量的差异并无统计学意义,未来需要开展更多的细胞治疗剂量和疗程、疗效之间关系的研究。
本研究对照组采用的非细胞治疗干预方式主要包括两类,髓芯减压和髓芯减压后联合植入物治疗,对照组不同可能对文章总体结果产生一定影响,为了减少因此带来的影响,文中根据对照组不同干预方式进行亚组分析,结果表明自体单个核细胞联合髓芯减压后无论有无植入物治疗,均可以改善髋关节功能,减轻髋关节疼痛,延缓影像学进展,降低髋关节置换率,均能对股骨头坏死的修复起到很好的促进作用,同时并不会增加并发症的发生率。
本研究存在一定的局限性:① 由于现有关于单个核细胞治疗股骨头坏死的 RCT 有限,本研究可纳入的 RCT 数量少,同时纳入了非随机对照研究,文献质量处于中等水平,可能影响结果的可信度。② 纳入的文献中针对不同病因、不同分期、不同给细胞方式、不同疗程的研究数量较少,本文未针对不同病因、疾病分期、细胞治疗剂量、疗程进行亚组分析,不能对相关问题进行评估分析,同时,这也是未来的研究方向。③ 纳入的各研究间存在一定异质性,对于结果异质性较大的结局指标,采用亚组分析和逐一排除法敏感性分析后合并结果未发生明显变化,因此,本研究结果相对可靠。
综上所述,单个核细胞治疗股骨头坏死,能够改善髋关节功能,减少疼痛,减少髋关节坏死区域面积,在 3 年内延缓影像学分期进展,降低 THA 的发生率,但是在 4~5 年长期随访中,单次治疗不能延缓影像学分期进展和减少 THA 的发生。同时,细胞治疗剂量为 108和 109时,对股骨头坏死的修复均有促进作用。
股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)又称缺血性股骨头坏死,是由于股骨头血供中断或受损,导致骨髓成分死亡及随后的修复障碍,引起患者关节疼痛和关节功能障碍的进展性疾病[1, 2]。股骨头坏死的发病原因主要包括创伤、酗酒、大量皮质类固醇激素、化疗和免疫抑制药物的使用、镰状细胞贫血、脂质代谢紊乱、病毒感染等,诸多因素导致股骨头微循环破坏,出现局部坏死[3]。据统计,在中国 15 岁以上的非创伤性股骨头坏死患者约有 812 万例[4],发病年龄集中在 30~50 岁[5],30%~70% 的病例为双侧坏死[6]。
目前股骨头坏死的治疗主要包括双膦酸盐、扩张血管等药物治疗和髓芯减压、股骨截骨、骨移植、生物材料的植入等手术治疗。但这些治疗方式很难使坏死的骨组织再生,阻止股骨头坏死的进展[7, 8]。患者通常在 3 年内会发生软骨下骨折、股骨头塌陷,并进展为髋关节炎,不可避免地需要进行全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)[9]。由于 THA 术后可能出现相关并发症,人工髋关节使用年限有限,需要翻修的可能性很高,给患者带来巨大负担[10]。因此找到一种能够阻止股骨头坏死进展,有效修复坏死股骨头的方法至关重要。
随着再生医学的发展,多种细胞治疗被应用于股骨头坏死,其中骨髓来源的单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNCs)被认为是最有利于血管新生和骨生成的细胞之一[11, 12]。早期研究表明单个核细胞治疗股骨头坏死能够减轻患者疼痛,改善髋关节功能,延缓疾病进展[13]。Lim 等[14]研究表明单个核细胞治疗股骨头坏死的疗效并不显著,其疗效受到细胞来源、剂量、给细胞频次、患者分期等多种因素影响[15]。现有单个核细胞治疗股骨头坏死的 Meta 分析和系统评价中,缺乏细胞移植后长期疗效和不同剂量的疗效比较研究,使单个核细胞治疗股骨头坏死的安全性和有效性存在争议[7]。本研究纳入单个核细胞治疗股骨头坏死的随机和非随机临床对照试验,系统评价单个核细胞治疗股骨头坏死的有效性和安全性,为单个核细胞治疗股骨头坏死的临床应用提供参考。
1 资料与方法
本文遵照国际系统评价和 Meta 分析优先报告条目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses,PRISMA)进行报告[16]。
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机临床对照试验(randomized controlled trials,RCT)和非随机的临床对照试验(non-RCT)。
1.1.2 研究对象
根据病史、症状、体征及影像学检查确诊为股骨头坏死的患者。患者年龄≥18 岁、发病原因、临床分期不限。
1.1.3 干预措施
对照组为常规治疗组,包括髓芯减压、髓芯减压+植入物(多孔钽棒、羟基磷灰石、自体骨等)治疗;试验组为在对照组的基础上联合应用自体单个核细胞治疗。
1.1.4 结局指标
有效性指标:① 髋关节功能(髋关节 Harris 评分、髋关节 WOMAC 评分、髋关节 Lequesne 指数评分、髋关节 Merle D’Aubigné and Postel 评分);② 髋关节疼痛评分(visual analogue scale,VAS 评分);③ 股骨头坏死影像学分期进展率(分期方法:国际骨循环研究学会 ARCO、Ficat、日本关节协会分期);④ 股骨头坏死体积百分比;⑤ 全髋关节置换率。安全性指标:总并发症发生率。
1.1.5 排除标准
①非英文文献;② 重复发表的文献;③ 随访时间小于 6 个月的研究;④ 结局指标数据无法提取、缺失、错误的文献;⑤ 书信、会议论文。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase 和 The Cochrane Library 数据库,搜集单个核细胞治疗股骨头坏死的随机和非随机临床对照试验,检索时限从建库至 2020 年 7 月 31 日。此外,追溯纳入文献的参考文献,以补充获取相关文献。检索采用主题词联合自由词的方式进行,检索词包括:femur head necrosis、osteonecrosis of femoral head、avascular necrosis of femur head、ANFH、ONFH、stem cells、mononuclear cells、bone marrow concentrate 等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 位评价员独立筛选文献、提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表年份、研究地点等;②研究对象的基线特征:样本数、患者年龄、性别和疾病状况等;③干预措施的具体细节、随访时间等;④偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名评价员按照 Cochrane 手册针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入 RCT 的偏倚风险。non-RCTs 采用 MINOR 量表进行偏倚风险评价。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.4 软件进行 Meta 分析。计量资料和计数资料分别采用均数差(mean difference,MD)和相对危险度(risk ratio,RR)作为效应指标,计算各自 95% 可信区间(confidence interval,CI)。应用 χ2 检验联合 I2 定量分析各研究结果间异质性,检验水准 α=0.1。当 I2<50%,且 P>0.1 时,说明研究间异质性较小,采用固定效应模型进行统计分析,否则采用随机效应模型进行分析。对于明显的异质性根据随访时间、干预方式、治疗剂量等因素进行亚组分析处理,并用逐一排除法进行敏感性分析。绘制漏斗图识别纳入研究是否存在发表偏倚。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检出相关文献 886 篇,经逐层筛选后,最终纳入 17 个研究[17-33]。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果
纳入研究的基本特征见表 1。8 个 RCT[17-24]涉及股骨头坏死 558 髋,细胞治疗组 282 髋,非细胞治疗组 276 髋;9 个 non-RCT[25-33]涉及股骨头坏死 644 髋,细胞治疗组 363 髋,非细胞治疗组 281 髋。RCT 和 non-RCT 偏倚风险评价结果见表 2、表 3。



2.3 Meta 分析结果
2.3.1 髋关节功能
Harris 评分 6 个研究[17-20, 27, 30]报告了髋关节 Harris 评分,共 556 髋,细胞治疗组 282 髋,非细胞组 274 髋,随访时间 12~36 月。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节 Harris 评分差异有统计学意义[MD=8.11,95%CI(4.36,11.87),P<0.0 001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:分别有 4 个[17-20]和 5 个[18-20, 27, 30]研究报道了随访 9~12 月和 24~36 月时的髋关节 Harris 评分,9~12 月[MD=7.61,95%CI(2.12,13.09),P=0.007]和 24~36 月[MD=6.81,95%CI(5.41,8.21),P<0.000 01]治疗后 Harris 髋关节评分差异均有统计学意义。② 根据细胞剂量分组:5 个研究[17, 18, 20, 27, 30]报道了细胞剂量为 108时治疗后髋关节 Harris 评分,结果显示细胞剂量为 108组与非细胞组的疗效差异有统计学意义[MD=8.44,95%CI(4.27,12.60),P<0.0 001]。所纳入细胞治疗剂量为 109的研究中,仅有 1 个研究[19]报道了髋关节 Harris 评分。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 4 个[17, 19, 20, 27]和 2 个[18, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后髋关节 Harris 评分变化,无植入物组[MD=7.58,95%CI(2.10,13.05),P=0.007]和植入物组[MD=8.60,95%CI(3.57,13.64),P=0.0 008]两组差异均有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。

2.3.2 髋关节功能其他评分
随机效应模型 Meta 分析结果显示:细胞治疗组与非细胞治疗组在 WOMAC 评分[MD=−10.81,95%CI(−15.80,−5.81),P<0.0 001],Merle D`Aubigné Postel 评分[MD=2.23,95%CI(0.97,3.49),P=0.0 005]和 Lequesne index 评分[MD=−2.97,95%CI(−5.42,−0.52),P=0.02]上差异均有统计学意义(表 4)。逐一排除法进行敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠,细胞治疗能够改善髋关节功能。
2.3.3 VAS 疼痛评分
10 个研究[17, 19, 21, 22, 24-27, 29, 30]报告了 VAS 评分,合计样本量 687 髋,细胞治疗组 346 髋,非细胞组 341 例,随访时间 30~60 月。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的 VAS 评分差异有统计学意义[MD=−9.13,95%CI(−12.40,−5.86),P<0.00 001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:5 个研究[19, 21, 24-26]报道了随访 3~6 月的 VAS 评分,合并结果显示两组 VAS 评分差异无统计学意义[MD=−3.76,95%CI(−14.35,6.83),P=0.49]。分别有 4 个[19, 24-26]和 10 个[17, 19, 21, 22, 24-27, 29, 30]研究报道了随访 12 月、24 月的 VAS 评分,12 月[MD=−6.71,95%CI(−11.04,−2.39),P=0.002]和 24 月[MD=−8.66,95%CI(−11.86,−5.46),P<0.00 001]两组 VAS 评分差异均有统计学意义。② 根据细胞剂量分组:细胞剂量为 108 亚组[17, 24, 27, 29, 30]和 109 亚组[19, 21, 22, 25, 26]中,分别有 5 个研究报道了 VAS 评分,合并结果显示细胞剂量为 108[MD=−9.80,95%CI(−13.82,−5.79),P<0.00 001]和 109[MD=−8.61,95%CI(−14.50,−2.71),P=0.004]与对照组相比 VAS 评分差异均有统计学意义。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 8 个[17, 19, 22, 24-27, 29]和 2 个[21, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后 VAS 评分变化,合并结果显示无植入物组[MD=−8.91,95%CI(−13.43,−4.38),P=0.0 001]和植入物组[MD=−9.89,95%CI(−11.72,−8.07),P<0.00 001]两组差异有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。
2.3.4 影像学分期进展率
14 个研究[17, 18, 21, 22, 24-33]报告了影像学分期进展率,合计样本量 1 087 髋,细胞治疗组 587 髋,非细胞组 500 髋,随访时间 1~30 年。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节影像学进展率差异有统计学意义[RR=0.55,95%CI(0.34,0.89),P=0.01]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组:分别有 10 个[18, 21, 22, 24-26, 28, 30, 32, 33]和 5 个[26, 29, 31-33]研究报道了随访 18~24 月、48~60 月影像学进展率,合并结果显示随访 18~24 月[RR=0.47,95%CI(0.28,0.82),P=0.007]两组差异有统计学意义,随访 48~60 月[RR=0.81,95%CI(0.62,1.05),P=0.11]两组髋关节进展率差异无统计学意义。② 根据细胞治疗剂量分组:细胞剂量为 108亚组中,6 个研究[17, 18, 24, 27, 29, 30]报告了影像学分期进展率,分析结果显示:两组的髋关节进展率差异有统计学意义[RR=0.46,95%CI(0.27,0.79),P=0.005],有 1 个研究[29]对异质性影响较明显,给予排除进行敏感性分析,结果性质未发生明显变化[RR=0.36,95%CI(0.27,0.47),P<0.00 001]。细胞剂量为 109亚组中,5 个研究[21, 22, 25, 26, 28]报告了影像学分期进展率,合并结果显示:两组的差异有统计学意义[RR=0.47,95%CI(0.25,0.88),P=0.02]。逐一排除法进行敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组:分别有 10 个[17, 22, 24-27, 29, 31-33]和 4 个[18, 21, 28, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后影像学分期进展率,合并结果显示无植入物组[RR=0.64,95%CI(0.41,0.98),P=0.04]和植入物组[RR=0.39,95%CI(0.26,0.60),P<0.0 001]两组差异有统计学意义(表 4)。针对总体和亚组中异质性较大的结果进行逐一排除法敏感性分析,合并结果未发生明显变化,说明结果较可靠。
2.3.5 股骨头坏死体积百分比
3 个研究[19, 25, 26]报告了股骨头坏死体积百分比,干预方式中髓芯减压后均无植入物治疗的比较,随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的股骨头坏死体积百分比在 12 月[MD=−0.01,95%CI(−0.09,0.07),P=0.85]、24 月[MD=−0.05,95%CI(−0.11,0.01),P=0.13]随访时差异均无统计学意义(表 4)。研究间异质性较大,逐一排除法敏感性分析去除 Pepke 等[19]的研究后,随访 12 月[MD=−0.06,95%CI(−0.08,−0.04),P<0.00 001]和 24 月[MD=−0.08,95%CI(−0.10,−0.06),P<0.00 001]两组差异有统计学意义。
2.3.6 THA 发生率
16 个研究[17-19, 21-33]报告了全髋关节置换率,包括 1 151 髋,细胞治疗组 619 髋,非细胞组 532 髋,随访时间 1~30 年。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组的髋关节置换率差异有统计学意义[RR=0.61,95%CI(0.43,0.86),P=0.005]。研究间异质性较大,逐一排除法去除 Hernigou 等[17]的研究后,合并结果未发生明显变化[RR=0.70,95%CI(0.57,0.87),P=0.001]。亚组分析结果显示:① 根据随访时间分组,有 13 个研究[18, 19, 21-31]报道了随访 24~36 月髋关节置换率,两组差异有统计学意义[RR=0.56,95%CI(0.42,0.73),P<0.0 001];5 个研究[23, 26, 29, 32, 33]报道了随访 60 月髋关节置换率,两组差异无统计学意义[RR=0.80,95%CI(0.59,1.06),P=0.12]。② 根据细胞治疗剂量分组,细胞剂量为 108亚组中,6 个研究[17, 18, 24, 27, 29, 30]报告了髋关节置换率,随机效应模型分析结果显示:两组的髋关节置换率差异有统计学意义[RR=0.37,95%CI(0.29,0.48),P<0.0 0001],研究间异质性较大,逐一排除法去除 Hernigou 等[17]的研究后,合并结果未发生明显变化[RR=0.36,95%CI(0.20,0.65),P=0.0 006]。细胞剂量为 109亚组中,6 个研究[19, 21, 22, 25, 26, 28]报告了髋关节置换率,两组的髋关节置换率差异无统计学意义[RR=0.69,95%CI(0.48,1.01),P=0.05]。③ 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组,分别有 12 个[17, 19, 22-27, 29, 31-33]和 4 个[18, 21, 28, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后 THA 发生率,合并结果显示无植入物组[RR=0.66,95%CI(0.45,0.98),P=0.04]和植入物组[RR=0.39,95%CI(0.20,0.77),P=0.07]两组差异有统计学意义(表 4)。
2.3.7 并发症的发生率
纳入研究中报告的常见并发症包括:术中穿刺针断裂、软骨下穿孔、术后发热、恶心、穿刺点长期疼痛等。10 个研究[18, 20-22, 25-27, 29-31]报告了并发症发生率,包括 584 髋,细胞治疗组 311 髋,非细胞组 273 髋,随访时间 24 月。Meta 分析结果显示:两组的差异无统计学意义[RR=0.77,95%CI(0.33,1.83),P=0.56]。① 根据治疗组细胞剂量分组,细胞剂量为 108组和 109组中,分别有 5 个[18, 20, 27, 29, 30]和 4 个[21, 22, 25, 26]研究报道了并发症发生率,108组[RR=0.63,95%CI(0.19,2.07),P=0.44]和 109组[RR=1.00,95%CI(0.28,3.52),P=1.00]两组的并发症发生率与对照组相比差异均无统计学意义。② 根据干预方式中髓芯减压后有无植入物分组,分别有 7 个[20, 22, 25-27, 29, 31]和 3 个[18, 21, 30]研究报道了单纯髓芯减压与髓芯减压联合植入物治疗后并发症发生率,无植入物组[RR=1.00,95%CI(0.28,3.52),P=1.00]和植入物组[RR=0.63,95%CI(0.19,2.07),P=0.44]两组差异无统计学意义(表 4)。
2.4 发表偏倚检验结果
对 THA 发生率这一主要结局指标绘制漏斗图,纳入 16 个研究[17-19, 21-33],漏斗图显示各研究左右分布基本对称,所纳入研究存在偏倚风险的可能性较小。
3 讨论
股骨头坏死发生的机制尚不明确,目前认为股骨头坏死与局部缺血有着密切的关系,供应股骨头的血管直接受损、血管内阻塞、血管外压迫等因素导致血供中断,股骨头内的各种组织细胞发生坏死[34]。由于缺血因素的持续存在,坏死区域缺乏血管和骨再生细胞,股骨头出现修复障碍,随着疾病逐渐进展,坏死累及软骨下骨、软骨下骨小梁塌陷,导致髋关节关节面塌陷并进展为髋关节骨性关节炎[35]。
血管再生和骨、软骨再生是股骨头坏死修复的重要机制,Hernigou 等[13]首次报道了应用单个核细胞联合髓芯减压治疗 189 例股骨头坏死,在 5~11 年的随访发现,18% 的患者进行了 THA,其中 74% 的 THA 患者分期为Ⅲ或Ⅳ期,在未行 THA 的患者中,髋关节 Harris 评分提高了 17 分。单个核细胞中含有内皮祖细胞、成骨祖细胞、间充质干细胞、血小板等多种细胞[13, 25],这类细胞被移植在局部坏死区域后能够分化为内皮细胞、骨细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞等[36],同时还能分泌释放多种生长因子,诱发再生修复反应,增强坏死区域新生血管的形成和骨、软骨组织的再生与修复[37-39]。因此,单个核细胞治疗在股骨头坏死修复中有着潜在重要作用。
本研究结果表明,单个核细胞治疗能够改善髋关节功能,体现在髋关节 Hairrs 评分增加、Merle D`Aubigné Postel 评分增加、髋关节 WOMAC 评分降低、Lequesne 指数降低,减轻髋关节疼痛程度,延缓影像学分期进展,降低全髋关节关节置换率,减少股骨头坏死体积。在安全性方面,单个核细胞治疗并不会增加并发症的发生。
先前发表的骨髓干细胞治疗股骨头坏死的 Meta 分析中,Xu 等[40]纳入 6 个英文研究和 Yuan 等[41]纳入 7 个研究,结果均表明骨髓干细胞治疗能够提高患者术后髋关节 Hairrs 评分,延缓股骨头坏死的分期进展,减少 THA 的发生。但是,Papakostidis 等[42]纳入 7 个研究的 Meta 分析结果显示单个核细胞治疗虽然可以延缓髋关节塌陷,但是细胞治疗与髓芯减压在 THA 发生率上并无统计学差异。上述研究中关于单个核细胞治疗能否降低 THA 发生率存在不同结论。本研究在增加纳入研究的数量、纳入最新的研究后,合并结果表明单个核细胞治疗能够有效延缓股骨头坏死的进展、降低 THA 的发生率。最近发表的一篇纳入了 7 篇 RCT 的 Meta 分析[43]结果表明,单个核细胞治疗后患者 24 月的髋关节 VAS 评分、Hairrs 评分,疾病进展、THA 发生率 4 个方面均有改善,这 4 个方面的结果与本研究类似,但该研究部分结局指标纳入研究较少,例如在髋关节 Hairs 评分结局指标中,仅包含 2 个研究(合计 137 髋),样本量较少。同时,该研究中混杂有间充质干细胞的研究,导致结果的证据强度降低。本研究只纳入单个核细胞治疗的研究,控制单一变量,研究数量较其他研究增加,并根据随访时间、细胞剂量进行亚组分析,比较细胞治疗后的短期、长期疗效和不同细胞剂量的疗效。
根据随访时间进行亚组分析,细胞治疗后 9~12 月、24~36 月患者的髋关节 Hairrs 评分均有显著提高,随访 24 月时的 WOMAC 评分显著降低,随访 3 月、24 月时髋关节 Lequesne index 评分降低,表明单个核细胞治疗在短期和中长期内均能改善患者髋关节功能;随访 3~6 月时 VAS 评分虽有减少,但是差异无统计学意义,12 月、24 月的 VAS 评分较非细胞治疗组显著降低,表明细胞治疗后疼痛症状在早期的缓解不明显,但在中长期能够显著降低患者髋关节疼痛程度;在随访 18~24 月时单个核细胞治疗组影像学进展率低于非细胞治疗组,但是在 48~60 月,虽然能够延缓影像学分期进展,但是差异无统计学意义;与之类似,细胞治疗在 24~36 月时能够降低全髋关节置换率,但是随着随访时间的延长,在随访 60 月时,与对照组相比并不能降低髋关节置换率,这表明细胞治疗能够在短中期延缓髋关节塌陷与减少关节置换率,但是仅靠单次单个核细胞治疗难以长期发挥疗效,不能减少长期疾病进展与 THA 的发生率,尤其是Ⅲ、Ⅳ期患者。
Hernigou 等[17]2018 年发表的一篇单个核细胞与髓芯减压疗效比较的文献中,随访时间长达 30 年,涉及Ⅰ、Ⅱ期坏死股骨头 250 髋,结果表明相比于髓芯减压,30 年随访时单个核细胞治疗可以显著减少髋关节塌陷,降低全髋关节置换率,延缓疼痛复发时间,骨髓单个核细胞移植能减少患者全髋关节置换术后翻修和再翻修的次数。但也有研究表明,单个核细胞与髓芯减压治疗相比,在随访 5 年时,两者在 THA 发生率方面没有统计学差异[32, 33]。单个核细胞治疗股骨头坏死,在减少患者长期的 THA 发生率方面存在争议。
本研究对短期和长期疗效进行的分析表明,在中长期随访中,单个核细胞能够改善髋关节功能、减少疼痛,可以在 3 年内降低影像学分期进展和 THA 发生率,但是在 4~5 年长期随访时并不能阻止股骨头坏死的分期进展和 THA 的发生。股骨头坏死的进展与 THA 的发生与多种因素相关,例如纳入研究中患者的分期,对于Ⅳ期患者股骨头已经塌陷或者发展为髋关节炎,而Ⅰ和Ⅱ期患者结构尚未发生明显改变,两者治疗的结构基础不同。细胞治疗的次数与剂量对疾病的发展也有较大影响,本次纳入的研究只进行了单次细胞治疗,随着时间的延长,单次的细胞治疗能否持续发挥作用,是否需要多次的强化治疗才能完成坏死股骨头的修复尚不清楚;此外,患者治疗后对髋关节的保护,以及致病因素的移除等,这都可能影响治疗效果。目前需要针对不同疾病分期、给细胞剂量、疗程的深入研究,来验证单个核细胞治疗股骨头坏死的疗效。
细胞治疗的剂量对疗效产生一定影响,适当范围内提升细胞治疗的剂量,可以增加股骨头坏死区域干细胞、成骨细胞和骨细胞的数量,增强局部修复能力[11]。本文纳入研究中使用的细胞剂量大多数在 108~1010之间,根据细胞治疗剂量进行亚组分析,细胞治疗剂量为 108和 109时,与对照组相比,均可以提高患者的髋关节 Hairrs 评分、显著降低 VAS 疼痛评分、延缓影像学进展,108可以降低髋关节置换率,但是 109时,虽然有降低髋关节置换率的趋势,但不同剂量的差异并无统计学意义,未来需要开展更多的细胞治疗剂量和疗程、疗效之间关系的研究。
本研究对照组采用的非细胞治疗干预方式主要包括两类,髓芯减压和髓芯减压后联合植入物治疗,对照组不同可能对文章总体结果产生一定影响,为了减少因此带来的影响,文中根据对照组不同干预方式进行亚组分析,结果表明自体单个核细胞联合髓芯减压后无论有无植入物治疗,均可以改善髋关节功能,减轻髋关节疼痛,延缓影像学进展,降低髋关节置换率,均能对股骨头坏死的修复起到很好的促进作用,同时并不会增加并发症的发生率。
本研究存在一定的局限性:① 由于现有关于单个核细胞治疗股骨头坏死的 RCT 有限,本研究可纳入的 RCT 数量少,同时纳入了非随机对照研究,文献质量处于中等水平,可能影响结果的可信度。② 纳入的文献中针对不同病因、不同分期、不同给细胞方式、不同疗程的研究数量较少,本文未针对不同病因、疾病分期、细胞治疗剂量、疗程进行亚组分析,不能对相关问题进行评估分析,同时,这也是未来的研究方向。③ 纳入的各研究间存在一定异质性,对于结果异质性较大的结局指标,采用亚组分析和逐一排除法敏感性分析后合并结果未发生明显变化,因此,本研究结果相对可靠。
综上所述,单个核细胞治疗股骨头坏死,能够改善髋关节功能,减少疼痛,减少髋关节坏死区域面积,在 3 年内延缓影像学分期进展,降低 THA 的发生率,但是在 4~5 年长期随访中,单次治疗不能延缓影像学分期进展和减少 THA 的发生。同时,细胞治疗剂量为 108和 109时,对股骨头坏死的修复均有促进作用。