引用本文: 劉超, 吳海琴, 嚴璞, 趙嘉欣, 高震, 李鵬, 張萌. 骨髓間充質干細胞移植治療缺血性腦卒中療效和安全性的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2015, 15(6): 659-663. doi: 10.7507/1672-2531.20150110 復制
缺血性腦卒中是一類嚴重危害人類健康和生命安全的常見疾病,且其致死率、致殘率、復發率均較高。據不完全統計,僅30%~40%的缺血性卒中患者在卒中3個月后完全康復或僅殘留輕微功能障礙[1],尚有50%~70%的存活者會遺留肢體癱瘓、失明、失語等非常嚴重的殘疾,給家庭和社會帶來沉重負擔。目前,對于缺血性腦卒中急性期的藥物治療,僅阿司匹林和發病4.5 h內使用rtPA靜脈溶栓為A級證據(Ⅰ級推薦),其他藥物的確切療效尚缺乏公認的高質量證據[2]。此外,多數患者未能在治療時間窗內到達醫院,延誤治療,造成不良預后。BMSC是一類存在于骨髓網狀間質內的非造血干細胞,具有高度的自我復制能力和多向分化潛能,可分化成多種細胞[3, 4],隨著其分離、純化、培養、傳代、建立細胞系及體外定向誘導分化等技術的成熟,為腦梗死患者的治療提供了新的思路。目前,國內外已有應用BMSC移植治療缺血性腦卒中的臨床試驗,提示其安全、有效,但樣本量均較小。本研究采用Meta分析方法,對BMSC移植治療缺血性腦卒中的療效和安全性進行評價,以期為臨床實踐提供證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
隨機對照試驗(RCT),無論是否使用分配隱藏或盲法。文種限中、英文。
1.1.2 研究對象
缺血性腦卒中患者,年齡、性別、發病時間不限。缺血性腦卒中的定義符合全國第四屆腦血管病學術會議制定的診斷標準[5],或符合WHO卒中診斷標準[6],并經頭顱CT和/或頭顱MRI排除腦出血的患者。
1.1.3 干預措施
試驗組:BMSC移植+常規治療;對照組:單用常規治療。常規治療包括抗血小板聚集、腦保護、改善腦循環、調脂固斑等,試驗組和對照組常規治療應該一致。BMSC移植開始的時間、療程、劑量及移植方式不限。
1.1.4 結局指標
治療3月后神經功能缺損(NIHSS評分)、運動功能(Fugl-Meyer評定量表)、日常生活能力(Barthel指數)評分及治療結束時不良反應發生情況。
1.1.5 排除標準
① 未提供原始數據或資料不完整,且聯系原文作者也不能獲取有用數據者;② 重復發表的研究;③ 僅有摘要而未找到全文的研究。
1.2 檢索策略
計算機檢索The Cochrane Library(2014年第12期)、PubMed、EMbase、CBM、CNKI和WanFang Data數據庫,搜集BMSC移植治療缺血性腦卒中的相關RCT,檢索時限均為從建庫至2014年12月。英文檢索詞包括:mesenchymal stem cells、mesenchymal stem cell、transplantation、cerebral infarction、ischemic stroke。中文檢索詞包括:間充質干細胞、移植、腦梗死、缺血性腦卒中。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 cerebral infraction OR ischemic stroke #2 transplantation #3 mesenchymal stem cell OR mesenchymal stem cells #4 #1 AND #2 AND #3 (Filters: Randomized Controlled Trial; Humans)
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位研究者按照納入與排除標準獨立篩選文獻、提取資料和評價納入研究的偏倚風險。使用文獻管理軟件(Endnote X6)合并檢索結果并剔除重復文獻,通過閱讀題目及摘要排除明顯不相關文獻,再通過閱讀全文進一步篩選出符合納入標準的文獻。使用統一的資料提取表提取資料,提取內容包括:研究者和發表年份、年齡、例數(試驗組/對照組)、干預措施、神經功能評分量表、不良反應等。數據收集和分析由2位研究者獨立完成并交叉核對,如遇分歧,通過討論解決或交由第三位研究者裁決。若數據缺失,通過與文獻作者聯系獲取相關信息。納入研究的偏倚風險采用Cochrane系統評價員手冊5.1.0對RCT的偏倚風險評估工具進行評價。
1.4 資料合成及分析
采用Cochrane協作網提供的RevMan 5.3軟件進行Meta分析。分類資料采用比值比(OR)或相對危險度(RR)及其95%CI為效應分析統計量,定量資料采用均數差(MD)或標準化均數差(SMD)及其95%CI為效應分析統計量。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準設為α=0.1),并結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。必要時采用敏感性分析檢驗結果的穩定性[7]。如果納入研究數量足夠多,用漏斗圖分析是否存在發表偏倚。Meta分析的檢驗水準設為α=0.05。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻403篇,經逐層篩選后,最終納入6個RCT[8-13],共332例患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征
所有納入研究均報道了研究對象的年齡、性別及疾病嚴重程度,且均進行基線一致性分析,納入研究的基本特征見表 1。

2.3 納入研究的偏倚風險評價
結果見表 2。

2.4 Meta分析結果
2.4.1 神經功能缺損改善情況
共3個研究[10, 11, 13](156例患者)報告了治療前和治療3個月后患者神經功能缺損的NIHSS量表評分,固定效應模型Meta分析結果顯示,BMSC移植組缺血性腦卒中患者的神經功能缺損評分改善優于對照組,其差異有統計學意義[MD= -2.09,95%CI( -2.88,-1.29),P<0.000 01](圖 2)。

2.4.2 運動功能改善情況
3個研究[9, 11, 12](204例患者)報告了治療前及治療3個月后患者運動功能的Fugl-Meyer量表評分,但其中1個研究[11]將上下肢的運動功能分別進行評估,導致數據不完整,且未能獲取原始數據,未能納入Meta分析。對另外2個研究采用固定效應模型進行Meta分析,結果顯示BMSC移植組缺血性腦卒中患者的運動功能恢復優于對照組,其差異有統計學意義[MD=15.25,95%CI(13.51,16.99),P<0.000 01](圖 3)。

2.4.3 日常生活能力改善情況
3個研究[8, 10, 13](123例患者)報告了治療前及治療3個月患者日常生活能力的Barthel指數評分。隨機效應模型Meta分析結果顯示,BMSC移植組缺血性腦卒中患者的日常生活能力改善優于對照組,其差異有統計學意義[MD=20.04,95%CI(9.91,30.17),P=0.000 1](圖 4)。

2.4.4 不良反應
4個研究[8, 11-13]報告了不良反應情況,其中2個研究[12, 13]報告有患者出現發熱、頭痛癥狀,但均在短期內自行緩解,2個研究[8, 11]報告未發生不良反應。
3 討論
間充質干細胞是中胚層發育的早期細胞,主要存在于全身結締組織器官間質中,以骨髓組織中含量最為豐富,稱為BMSC,構成骨髓造血的微環境,由Friedenstein等[14]在1968年首次分離獲得。BMSC具有自我更新和多向分化的潛能,在不同的微環境中能夠分化為脂肪細胞、纖維細胞、成骨細胞、軟骨細胞、內皮細胞等,特別是能夠橫向分化為神經細胞的特性,使其在1999年以后逐漸應用于神經系統疾病的研究[15]。目前關于BMSC移植修復神經功能損傷、改善神經系統疾病預后的可能機制為:① 細胞替代作用:BMSC移植后,分化為神經元標志的細胞替代壞死的神經細胞并參與宿主神經功能重建[16];② 營養支持與神經保護:BMSC通過改變微環境產生營養因子,同時營養因子又反作用于干細胞促進其增值、遷移和分化[17];③ 激活內源性修復機制:成年哺乳動物腦中存在具有自我修復能力的潛能神經干細胞,中樞神經系統受損后具有部分的自我修復功能[18],且BMSC產生的營養因子能夠促進祖細胞增殖、遷移和分化,從而增強自我修復功能,促進功能恢復[19]。
本研究采用系統評價和Meta分析方法,從神經功能缺損、運動功能、日常生活能力及不良反應方面評估了BMSC移植治療缺血性腦卒中的療效與安全性。研究結果顯示:BMSC移植能有效改善缺血性腦卒中患者的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力,不良反應少,未見嚴重不良反應。
但本研究也存在一定的局限性:① 納入Meta分析的樣本量偏小;② 納入研究的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力評分時間不一,故將評分時間設為治療前及治療3個月后,無法對遠期隨訪療效進一步分析,使其遠期療效缺乏相應證據支持;③ 納入研究中BMSC移植方式、時間窗及移植細胞數未進行限定,且由于樣本量較少,無法進一步按不同移植方式、時間窗及移植細胞數進行亞組分析;④ 納入研究均無多中心安慰劑對照試驗,且多數未報告分配隱藏、盲法及隨機分配方法等情況。而保證研究的可靠性,多中心的安慰劑對照試驗非常重要[20]。
綜上所述,當前證據顯示,BMSC移植能有效改善缺血性腦卒中患者的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力,不良反應少,未見嚴重不良事件。但對于BMSC移植降低缺血性腦卒中遠期死亡率和致殘率方面還需更多高質量研究證實。此外,建議未來的臨床研究盡可能采用國際國內公認的療效測評時點和結局指標[21]。
缺血性腦卒中是一類嚴重危害人類健康和生命安全的常見疾病,且其致死率、致殘率、復發率均較高。據不完全統計,僅30%~40%的缺血性卒中患者在卒中3個月后完全康復或僅殘留輕微功能障礙[1],尚有50%~70%的存活者會遺留肢體癱瘓、失明、失語等非常嚴重的殘疾,給家庭和社會帶來沉重負擔。目前,對于缺血性腦卒中急性期的藥物治療,僅阿司匹林和發病4.5 h內使用rtPA靜脈溶栓為A級證據(Ⅰ級推薦),其他藥物的確切療效尚缺乏公認的高質量證據[2]。此外,多數患者未能在治療時間窗內到達醫院,延誤治療,造成不良預后。BMSC是一類存在于骨髓網狀間質內的非造血干細胞,具有高度的自我復制能力和多向分化潛能,可分化成多種細胞[3, 4],隨著其分離、純化、培養、傳代、建立細胞系及體外定向誘導分化等技術的成熟,為腦梗死患者的治療提供了新的思路。目前,國內外已有應用BMSC移植治療缺血性腦卒中的臨床試驗,提示其安全、有效,但樣本量均較小。本研究采用Meta分析方法,對BMSC移植治療缺血性腦卒中的療效和安全性進行評價,以期為臨床實踐提供證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
隨機對照試驗(RCT),無論是否使用分配隱藏或盲法。文種限中、英文。
1.1.2 研究對象
缺血性腦卒中患者,年齡、性別、發病時間不限。缺血性腦卒中的定義符合全國第四屆腦血管病學術會議制定的診斷標準[5],或符合WHO卒中診斷標準[6],并經頭顱CT和/或頭顱MRI排除腦出血的患者。
1.1.3 干預措施
試驗組:BMSC移植+常規治療;對照組:單用常規治療。常規治療包括抗血小板聚集、腦保護、改善腦循環、調脂固斑等,試驗組和對照組常規治療應該一致。BMSC移植開始的時間、療程、劑量及移植方式不限。
1.1.4 結局指標
治療3月后神經功能缺損(NIHSS評分)、運動功能(Fugl-Meyer評定量表)、日常生活能力(Barthel指數)評分及治療結束時不良反應發生情況。
1.1.5 排除標準
① 未提供原始數據或資料不完整,且聯系原文作者也不能獲取有用數據者;② 重復發表的研究;③ 僅有摘要而未找到全文的研究。
1.2 檢索策略
計算機檢索The Cochrane Library(2014年第12期)、PubMed、EMbase、CBM、CNKI和WanFang Data數據庫,搜集BMSC移植治療缺血性腦卒中的相關RCT,檢索時限均為從建庫至2014年12月。英文檢索詞包括:mesenchymal stem cells、mesenchymal stem cell、transplantation、cerebral infarction、ischemic stroke。中文檢索詞包括:間充質干細胞、移植、腦梗死、缺血性腦卒中。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 cerebral infraction OR ischemic stroke #2 transplantation #3 mesenchymal stem cell OR mesenchymal stem cells #4 #1 AND #2 AND #3 (Filters: Randomized Controlled Trial; Humans)
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位研究者按照納入與排除標準獨立篩選文獻、提取資料和評價納入研究的偏倚風險。使用文獻管理軟件(Endnote X6)合并檢索結果并剔除重復文獻,通過閱讀題目及摘要排除明顯不相關文獻,再通過閱讀全文進一步篩選出符合納入標準的文獻。使用統一的資料提取表提取資料,提取內容包括:研究者和發表年份、年齡、例數(試驗組/對照組)、干預措施、神經功能評分量表、不良反應等。數據收集和分析由2位研究者獨立完成并交叉核對,如遇分歧,通過討論解決或交由第三位研究者裁決。若數據缺失,通過與文獻作者聯系獲取相關信息。納入研究的偏倚風險采用Cochrane系統評價員手冊5.1.0對RCT的偏倚風險評估工具進行評價。
1.4 資料合成及分析
采用Cochrane協作網提供的RevMan 5.3軟件進行Meta分析。分類資料采用比值比(OR)或相對危險度(RR)及其95%CI為效應分析統計量,定量資料采用均數差(MD)或標準化均數差(SMD)及其95%CI為效應分析統計量。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準設為α=0.1),并結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。必要時采用敏感性分析檢驗結果的穩定性[7]。如果納入研究數量足夠多,用漏斗圖分析是否存在發表偏倚。Meta分析的檢驗水準設為α=0.05。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻403篇,經逐層篩選后,最終納入6個RCT[8-13],共332例患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征
所有納入研究均報道了研究對象的年齡、性別及疾病嚴重程度,且均進行基線一致性分析,納入研究的基本特征見表 1。

2.3 納入研究的偏倚風險評價
結果見表 2。

2.4 Meta分析結果
2.4.1 神經功能缺損改善情況
共3個研究[10, 11, 13](156例患者)報告了治療前和治療3個月后患者神經功能缺損的NIHSS量表評分,固定效應模型Meta分析結果顯示,BMSC移植組缺血性腦卒中患者的神經功能缺損評分改善優于對照組,其差異有統計學意義[MD= -2.09,95%CI( -2.88,-1.29),P<0.000 01](圖 2)。

2.4.2 運動功能改善情況
3個研究[9, 11, 12](204例患者)報告了治療前及治療3個月后患者運動功能的Fugl-Meyer量表評分,但其中1個研究[11]將上下肢的運動功能分別進行評估,導致數據不完整,且未能獲取原始數據,未能納入Meta分析。對另外2個研究采用固定效應模型進行Meta分析,結果顯示BMSC移植組缺血性腦卒中患者的運動功能恢復優于對照組,其差異有統計學意義[MD=15.25,95%CI(13.51,16.99),P<0.000 01](圖 3)。

2.4.3 日常生活能力改善情況
3個研究[8, 10, 13](123例患者)報告了治療前及治療3個月患者日常生活能力的Barthel指數評分。隨機效應模型Meta分析結果顯示,BMSC移植組缺血性腦卒中患者的日常生活能力改善優于對照組,其差異有統計學意義[MD=20.04,95%CI(9.91,30.17),P=0.000 1](圖 4)。

2.4.4 不良反應
4個研究[8, 11-13]報告了不良反應情況,其中2個研究[12, 13]報告有患者出現發熱、頭痛癥狀,但均在短期內自行緩解,2個研究[8, 11]報告未發生不良反應。
3 討論
間充質干細胞是中胚層發育的早期細胞,主要存在于全身結締組織器官間質中,以骨髓組織中含量最為豐富,稱為BMSC,構成骨髓造血的微環境,由Friedenstein等[14]在1968年首次分離獲得。BMSC具有自我更新和多向分化的潛能,在不同的微環境中能夠分化為脂肪細胞、纖維細胞、成骨細胞、軟骨細胞、內皮細胞等,特別是能夠橫向分化為神經細胞的特性,使其在1999年以后逐漸應用于神經系統疾病的研究[15]。目前關于BMSC移植修復神經功能損傷、改善神經系統疾病預后的可能機制為:① 細胞替代作用:BMSC移植后,分化為神經元標志的細胞替代壞死的神經細胞并參與宿主神經功能重建[16];② 營養支持與神經保護:BMSC通過改變微環境產生營養因子,同時營養因子又反作用于干細胞促進其增值、遷移和分化[17];③ 激活內源性修復機制:成年哺乳動物腦中存在具有自我修復能力的潛能神經干細胞,中樞神經系統受損后具有部分的自我修復功能[18],且BMSC產生的營養因子能夠促進祖細胞增殖、遷移和分化,從而增強自我修復功能,促進功能恢復[19]。
本研究采用系統評價和Meta分析方法,從神經功能缺損、運動功能、日常生活能力及不良反應方面評估了BMSC移植治療缺血性腦卒中的療效與安全性。研究結果顯示:BMSC移植能有效改善缺血性腦卒中患者的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力,不良反應少,未見嚴重不良反應。
但本研究也存在一定的局限性:① 納入Meta分析的樣本量偏小;② 納入研究的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力評分時間不一,故將評分時間設為治療前及治療3個月后,無法對遠期隨訪療效進一步分析,使其遠期療效缺乏相應證據支持;③ 納入研究中BMSC移植方式、時間窗及移植細胞數未進行限定,且由于樣本量較少,無法進一步按不同移植方式、時間窗及移植細胞數進行亞組分析;④ 納入研究均無多中心安慰劑對照試驗,且多數未報告分配隱藏、盲法及隨機分配方法等情況。而保證研究的可靠性,多中心的安慰劑對照試驗非常重要[20]。
綜上所述,當前證據顯示,BMSC移植能有效改善缺血性腦卒中患者的神經功能缺損、運動功能及日常生活能力,不良反應少,未見嚴重不良事件。但對于BMSC移植降低缺血性腦卒中遠期死亡率和致殘率方面還需更多高質量研究證實。此外,建議未來的臨床研究盡可能采用國際國內公認的療效測評時點和結局指標[21]。