脑缺血缺氧引起的缺血性脑卒中是一种致残率较高的脑血管疾病。缺血性中风是全世界残疾和死亡的主要原因。据报道,缺血性脑卒中30天内的死亡率为5%~15%,致残率可能超过50%。超过40%的幸存者再次经历缺血性中风,死亡率和致残率更高。
目前,重组组织型纤溶酶原激活剂标准静脉溶栓疗法是临床上唯一批准的治疗急性脑梗死的药物疗法。然而,这种治疗方法也有局限性,主要与其在症状出现后4.5小时的短暂窗口期内应用有关。血管内介入治疗的应用也越来越多,但仍仅适用于大血管闭塞的患者。不适合溶栓治疗或血栓切除术的患者的致残率甚至更高。康复治疗虽然有助于神经功能的恢复,但疗效仍然有限。
迄今为止,大量临床前研究表明,干细胞可以通过多种机制改善脑缺血损伤后神经功能的恢复。这包括抑制炎症、促进轴突再生和神经保护作用。尽管如此,干细胞治疗缺血性中风的临床试验还很少。
近期,福建医科大学第二附属医院神经外科在《Medicine (Baltimore)》期刊杂志发表了一篇《干细胞治疗缺血性中风的疗效和安全性:荟萃分析》的文献综述,该综述表明干细胞疗法可降低缺血性中风患者的死亡率并改善神经学预后。
在这项研究中,我们对之前发表的临床随机对照试验进行了荟萃分析,以确定干细胞治疗缺血性中风的有效性和安全性。
方法:我们使用预定的搜索术语在PubMed、EMBASE和Cochrane图书馆上搜索了2023年10月之前发表的所有临床随机对照试验,并对干细胞治疗缺血性中风患者的疗效进行了荟萃分析。
结果
搜索结果:通过检索方法共检索到264篇研究,剔除重复文章后纳入210篇文章。另外136篇文章在初步筛选期间被排除(因为它们与所研究的疾病无关或者是荟萃分析、评论、会议摘要或动物实验)。对其余74项研究进行全面审查后,31项正在进行的研究和30项失败的研究因各种原因被排除(由于实验过程中大量受试者退出和招募不足)。在数据分析之前重复检索策略,更新中没有发现其他研究。最后,纳入了涉及592名患者的13项研究。13项研究的总体特征和个别研究的具体信息详见表格1。
ALDH= 醛脱氢酶、BDNF=脑源性神经营养生长因子、BI=Barthel 指数、DWI 弥散加权成像、EPC=内皮祖细胞、FAC=功能性步行类别、FIM=功能独立测量、FM=Fugl Meyer量表、 FMA=Fugl-Meyer评估,FMS=Fugl-Meyer评分,HAMA=汉密尔顿焦虑评定量表,HRSD=汉密尔顿抑郁评定量表,IV=梗塞体积,MAPC=多能成体祖细胞,MI=运动指数,MMSE=迷你精神状态检查,MNCs=骨髓单核细胞,mRS=改良Rankin量表,MSCs=间充质干细胞,NIHSS=美国国立卫生研究院卒中量表,NR=无报告,PBSC=外周血干细胞,SAE=严重不良事件,SDF-1a=基质细胞衍生因子-1a,SSS=斯堪的纳维亚中风量表,UCMSC=脐带间充质干细胞,UPDRS=统一帕金森病评定量表,VEGF=血管内皮生长因子。
我们共纳入13项研究(Fang的研究使用了2种细胞类型:Fang-1和Fang-2),其中间充质干细胞(MSCs)6项,骨髓单核细胞(MNC)4项,外周血干细胞1项,内皮祖细胞1项,多能成体祖细胞1项ALD-401细胞1项。纳入的研究分为 “间充质干细胞 “组、”MNCs “组和 “其他 “组,我们根据不同的干细胞类型进行了分组分析。
死亡:随访结束时,13项研究报告了死亡人数,数据显示干细胞干预组的死亡率低于对照组(图2B)。我们的亚组分析显示,间充质干细胞和其他类型的干细胞对缺血性卒中患者的死亡率有显着影响,而MNC对死亡率没有显着影响(如图2B)。
MRS:10项研究报告了随访结束时的mRS评分。数据显示干细胞干预对缺血性脑卒中患者有有益的趋势(如图3A)。根据不同干细胞类型,亚组分析显示MSCs和其他类型的干细胞对mRS评分没有显着影响缺血性中风患者(图3A)。从统计上看,研究之间存在显着的异质性,加尔布雷斯图分析表明,2项研究对异质性有显着影响(附录图)。
mRS≤2:四项研究报告,随访结束时,mRS评分≤2。干细胞干预组与对照组之间无明显差异(图3B)。根据不同的干细胞类型,亚组分析显示间充质干细胞、MNCs和其他类型的干细胞对mRS≤2的缺血性中风患者无明显影响(图3B)。
NIHSS:8项研究报告了随访结束时的NIHSS评分。发现两组间存在显著差异,干细胞干预更有利(图4A)。根据不同干细胞类型,亚组分析显示,MNCs对缺血性中风患者的NIHSS评分有显著影响,而间充质干细胞和其他干细胞类型则没有影响(图4A)。同样,在纳入的研究之间也观察到了明显的异质性。对8项研究进行的敏感性分析发现,异质性显著降低,但对汇总结果影响不大,如图3B所示(图4B)。
BI:五项研究报告了随访结束时的BI量表,数据显示BI量表有显著差异,干细胞干预更有利(图2A)。不同干细胞类型的亚组分析显示,间充质干细胞和MNCs对缺血性中风患者的BI评分有显著影响(图2A)。
并发症:随访结束时,13项研究记录了并发症。三项研究报告移植期间或移植后没有早期或晚期并发症。数据显示,干细胞干预组和对照组的并发症发生率无显着差异(图5A)。
在本荟萃分析纳入的研究中,复发性缺血性中风或短暂性脑缺血发作(TIA)、感染和癫痫是最常见的并发症。因此,我们进一步进行了亚组分析。数据显示,复发性缺血性卒中或TIA的发生率没有显着差异(图5B),感染和癫痫发作治疗组和对照组之间。每项研究的具体并发症见表2。并发症分布如图所示图6。
概述结果:对纳入592名缺血性中风患者的13项研究进行了回顾。mRS,NIHSS和BI显示了干细胞治疗缺血性中风的有效性。死亡率显示干细胞治疗改善了预后并降低了死亡率。
讨论
在这项研究中,对符合纳入标准的13项研究进行了评估,通过检查死亡率、mRS、NIHSS、BI和并发症来评估干细胞治疗缺血性中风的有效性和安全性。
mRS、NIHSS、BI评分在临床上主要用于评估缺血性脑卒中的严重程度,其中mRS用于评估患者的功能独立性,NIHSS用于准确评估神经缺陷的严重程度,BI用于评估患者的神经功能独立性。评估日常生活质量和残疾程度。MRS≤2与患者预后相关。mRS≤2被认为在没有严重残疾的情况下总体预后较好。
总体而言,与对照组相比,干细胞治疗对缺血性脑卒中患者有显着疗效,表现为干细胞干预组死亡率下降,mRS、NIHSS和BI分数。
多项临床前动物实验表明,缺血性中风后干细胞移植可以显着改善神经功能缺损。除了直接替代细胞外,干细胞还具有抗炎作用、神经保护作用、促进轴突再生、促进血管生成以及其他中风后过程(图7)。
目前,干细胞输注的时机尚不确定,干细胞输注通常采用剂量梯度实验得出的安全范围内的最小剂量。干细胞治疗的主要方法是静脉输注和动脉输注。然而,最佳给药途径仍有待确定。
最近一项干细胞治疗缺血性中风临床研究的荟萃分析显示,干细胞的应用可以改善缺血性中风患者的神经功能缺损和日常生活活动能力;然而,它的好处仍然有限。因此,我们的荟萃分析进一步分析了干细胞治疗缺血性脑卒中与患者预后(神经功能恢复、生活质量和死亡率)的相关性。本分析中纳入的所有13项研究均为随机对照试验,是目前该主题循证医学最高级别的证据。
结果表明,mRS评分、NIHSS评分、BI评分和死亡率存在显着差异,有利于干细胞治疗。这一结果支持了干细胞的使用可以改善缺血性中风患者的预后和生活质量的观点。
结论
干细胞疗法可降低缺血性中风患者的死亡率并改善神经学预后。然而,由于所使用的干细胞类型不同,且已报道的研究数据有限,因此必须仔细评估干细胞临床应用在缺血性脑卒中患者中的安全性。未来有必要利用受控细胞来源的大样本进行随机对照试验来验证这一发现。
参考资料:Xiong Y, Guo X, Gao W, Ke C, Huang X, Pan Z, Chen C, Zheng H, Hu W, Zheng F, Yao H. Efficacy and safety of stem cells in the treatment of ischemic stroke: A meta-analysis. Medicine 2024;103:12(e37414).
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