引用本文: 高海慧, 呂霞飛, 李舍予, 田浩明, 冉興無. 自體骨髓細胞移植治療糖尿病足的系統評價. 中國循證醫學雜志, 2018, 18(2): 185-191. doi: 10.7507/1672-2531.201708010 復制
糖尿病足(diabetic foot,DF)已成為我國內分泌代謝疾病患者住院的主要原因[1, 2],它不僅威脅患者的生命安全和生活質量,還會造成嚴重的疾病負擔[3, 4]。有研究顯示,在中國>50 歲的糖尿病患者中有 19.5% 出現下肢動脈病變[5]。盡管目前應用于 DF 的治療較多[6],但截肢率和死亡率仍高達 13.4% 和 4.8%[7],現有的治療手段和療效均有限[8]。隨著干細胞技術的日漸成熟,干細胞治療不斷用于多種疾病[9-11]。其中自體骨髓干細胞移植治療包括骨髓單個核細胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNC)及間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)移植治療,由于其干細胞來源于患者自身,涉及的倫理爭議及供體來源問題均較少,因此發展最為成熟。我國于 2003 年由谷涌泉等[12]首先開展自體骨髓干細胞移植治療 DF,患者治療后創面好轉且患肢保留。2011 年 Benoit 等[13]研究發現 DF 病情較重的患者采用自體骨髓干細胞治療更能獲益。但 2014 年 Dubsky 等[14]研究發現自體骨髓干細胞移植治療后患者會出現暫時性下肢水腫。目前雖然有不少研究發表,但對于自體骨髓干細胞移植的療效和安全性尚未形成統一結論[15-23]。因此本研究采用 Meta 分析方法,對自體骨髓干細胞治療糖尿病足的有效性和安全性進行系統評價,為進一步研究及臨床實踐提供指導。
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(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究對象
DF 患者,其種族、年齡、國籍、病程不限。
1.1.3 干預措施
試驗組采用自體骨髓干細胞移植治療,包括自體骨髓單個核細胞或自體骨髓間充質干細胞治療;對照組為常規對照或安慰劑對照。
1.1.4 結局指標
截肢情況、潰瘍愈合情況、踝肱指數(ankle brachial index,ABI)、經皮氧分壓(TcPO2)、皮膚溫度、不良反應與并發癥、靜息痛、新生側支血管情況(根據下肢血管磁共振顯影對新生側支血管進行評估:0 分,無側支血管;+1 分,少量側支血管;+2 分,中量側支血管;+3 分,大量側支血管)。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 報告數據不可用;④ 無法提取數據的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 數據庫,搜集有關自體骨髓干細胞移植治療 DF 的 RCT,檢索時限均從建庫至 2017 年 2 月 28 日。檢索采取主題詞和自由詞相結合的方式。中文檢索詞包括:干細胞、單個核細胞、間充質干細胞、骨髓、粒細胞集落刺激因子、糖尿病足、糖尿病并發癥、外周動脈疾病、外周血管疾病、下肢缺血、周圍神經病變;英文檢索詞包括:stem cells、mononuclear cells、mesenchymal stem cells、bone marrow、granulocyte colony stimulating factor、G-CSF、diabetic foot、diabetic complications、peripheral arterial disease、peripheral vascular disease、limb ischemia、peripheral neuropathy。同時追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。以 PubMed 為例,其具體檢索策略見框 1。

1.3 文獻篩選和資料提取
由 2 名研究者獨立篩選文獻,提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,對于資料不全的文獻則與作者聯系獲得。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料提取內容主要包括:① 納入研究的基本信息,包括題目、作者、發表雜志及時間等;② 研究對象的基本特征,包括納入研究地區、各組的樣本數、年齡、性別等。③ 干預措施的具體細節、隨訪時間等;④ 偏倚風險評價的關鍵要素;⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
根據 Cochrane 協作網針對 RCT 的偏倚風險評估工具進行評價[24]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件行 Meta 分析。計數資料采用風險比(RR)為效應指標,計量資料采用均數差(MD)為效應指標,各效應量均給出其點估計值和 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I 2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則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,則進一步分析異質性來源,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。Meta 分析的檢驗水準設為 α=0.05。采用 GRADE profiler 3.6 軟件對納入研究的證據質量進行評價。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢索出相關的文獻 3 657 篇,經逐層篩選后,最終納入 4 個 RCT[25-28]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

*所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下:PubMed(
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果
最終納入 4 個研究[25-28],包括 202 例糖尿病足患者,其中 110 例接受了自體骨髓移植,105 例接受了對照治療。納入研究的基本特征見表 1,偏倚風險評價結果見表 2。


2.3 Meta 分析
2.3.1 截肢情況
僅 1 個研究報告了患者的截肢情況[25],其結果顯示兩組差異不具有統計學意義[RR=0.08,95%CI(0.00,1.32),P=0.08]。
2.3.2 潰瘍愈合情況
共納入 2 個研究[25, 26],包括 98 例患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組潰瘍愈合率優于對照組,差異有統計學意義[RR=2.01,95%CI(1.45,2.79),P<0.000 1](圖 2)。

2.3.3 ABI
共納入 3 個研究[25, 27, 28]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的 ABI 明顯高于對照組,差異有統計學意義[MD=0.16,95%CI(0.10,0.22),P<0.000 01](圖 3)。亞組分析結果顯示,BMMNC 亞組[MD=0.10,95%CI(0.07,0.14),P<0.000 01]與 BMMSC 亞組[MD=0.19,95%CI(0.15,0.23),P<0.000 01]的 ABI 均優于對照組,且 BMMSC 亞組更優(P=0.000 8),差異均具有統計學差異。

2.3.4 TcPO2
共納入 2 個研究[25, 28]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的 TcPO2 明顯高于對照組[MD=18.81,95%CI(16.06,21.57),P<0.000 01],差異有統計學意義(圖 4)。

2.3.5 靜息痛
共納入 3 個研究[25, 27, 28]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的靜息痛評分明顯低于對照組[MD=–1.89,95%CI(–2.24,–1.55),P<0.000 01](圖 5)。亞組分析結果顯示,與對照組相比,BMMNC 亞組[MD=–1.79,95%CI(–2.35,–1.24),P<0.000 01]與 BMMSC 亞組[MD=–2.06,95%CI(–2.33,–1.78),P<0.000 01]均可改善靜息痛評分,但亞組間無顯著差異(P=0.41)。

2.3.6 皮膚溫度
僅 1 個研究[28]報告了治療后皮膚溫度情況,其結果顯示試驗組的皮膚溫度明顯高于對照組,差異有統計學意義[MD=1.93,95%CI(1.17,2.69),P<0.000 01]。
2.3.7 新生側支血管
共納入 2 個研究[25, 27]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的下肢新生側支血管明顯多于對照組,差異有統計學意義[MD=1.33,95%CI(0.60,2.05),P=0.000 3](圖 6)。

2.3.8 不良反應與并發癥發生情況
納入研究均未報告不良反應與并發癥發生情況。
2.4 GRADE 證據質量評價
對 7 個結局指標的證據質量采用 GRADE 系統進行評價,詳細評價見結果表 3。

3 討論
本研究結果顯示,與常規治療相比,自體骨髓干細胞移植治療 DF 可顯著改善患肢的 ABI、TcPO2、下肢新生側支血管情況、靜息痛、皮膚冷感等臨床癥狀。一個研究結果提示,截肢發生率在兩組間雖沒有統計學意義,但移植組的截肢率僅為對照組的 8%,潰瘍愈合率是對照組的 2.01 倍,這提示自體骨髓干細胞移植在 DF 治療中可能具有明顯的治療效果,有重要的科研與臨床前景。然而,由于納入文獻報告質量均不高,部分納入研究存在嚴重質量問題,同時所有研究樣本量均不大,導致研究間異質性較大。因而盡管納入研究均為 RCT,但 GRADE 評分在大多數結局指標仍為低或極低證據等級。未來需要更多嚴謹設計的 RCT 對這些結果進行驗證。
納入研究均未發現不良事件及并發癥,這與 Dubsk等[14]的研究結果不同,他們認為自體骨髓細胞移植治療 DF 總不良事件發生率約為 19.3%,包括下肢水腫、穿刺部位血腫等。造成差異的原因可能是因為本研究的隨訪時間均較短(2~6 個月),可能低估了不良反應。此外,值得注意的是雖采用自體骨髓干細胞,但培養基中涉及的動植物成分也有成為潛在致敏源的可能性。且骨髓干細胞經體外培養后,是否存在潛在致瘤性也尚存在爭議。因此,雖然本次 Meta 分析納入研究中均未報道治療過程及隨訪期間的不良事件發生,但現有證據尚不能確定自體骨髓干細胞移植治療 DF 的安全性,特別是遠期安全性。而在今后的 RCT 研究中需特別強調對不良事件的觀察。
目前骨髓干細胞的分離主要采用密度梯度離心法[29],除此之外還有羥乙基淀粉沉淀法、流式細胞分選法、組織消化法、免疫磁珠法、貼壁篩選法等[30-33]。這些方法各有其自身特點,實際應用過程中往往需要結合使用[34]。體外培養擴增后的干細胞往往需要篩選之后再將之移植到體內。本系統評價納入的研究中,2 個研究報告了具體的檢測方法[25, 27]。1 個研究[26]采用靜置法,且未描述分離的具體過程。2 個研究[26, 28]未對分離得到的干細胞進行體外培養及擴增就直接進行移植,導致治療效果到底來自于 BMMNC 或 BMMSC 無法得知。因本 Meta 分析亞組分析提示,與 BMMNC 相比,采用 BMMSC 除 ABI 指標外各終點均無顯著差異。因此,單純采用梯度離心和體外培養方式得到的 BMMSC 可能并不一定比 BMMNC 有更好的療效。而改善干細胞分離方法是否能進一步改善干細胞治療的療效,而非干細胞在骨髓細胞移植中的作用,仍需要進一步探討。
本系統評價的局限性:① 僅納入公開發表文獻,可能存在發表偏倚;② 納入研究樣本量小,且隨訪時間較短,可能檢驗效能不足;③ 半數納入研究的隨機方法不明,盲法、分配隱藏不清楚,可能存在潛在的選擇性和測量偏倚等,從而對研究結果的真實性造成影響。
綜上所述,自體骨髓干細胞移植治療 DF 有一定的效果,且安全性較高。但受納入研究數量和質量的限制,上述結論需更多大樣本多中心臨床試驗予以驗證。
糖尿病足(diabetic foot,DF)已成為我國內分泌代謝疾病患者住院的主要原因[1, 2],它不僅威脅患者的生命安全和生活質量,還會造成嚴重的疾病負擔[3, 4]。有研究顯示,在中國>50 歲的糖尿病患者中有 19.5% 出現下肢動脈病變[5]。盡管目前應用于 DF 的治療較多[6],但截肢率和死亡率仍高達 13.4% 和 4.8%[7],現有的治療手段和療效均有限[8]。隨著干細胞技術的日漸成熟,干細胞治療不斷用于多種疾病[9-11]。其中自體骨髓干細胞移植治療包括骨髓單個核細胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNC)及間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)移植治療,由于其干細胞來源于患者自身,涉及的倫理爭議及供體來源問題均較少,因此發展最為成熟。我國于 2003 年由谷涌泉等[12]首先開展自體骨髓干細胞移植治療 DF,患者治療后創面好轉且患肢保留。2011 年 Benoit 等[13]研究發現 DF 病情較重的患者采用自體骨髓干細胞治療更能獲益。但 2014 年 Dubsky 等[14]研究發現自體骨髓干細胞移植治療后患者會出現暫時性下肢水腫。目前雖然有不少研究發表,但對于自體骨髓干細胞移植的療效和安全性尚未形成統一結論[15-23]。因此本研究采用 Meta 分析方法,對自體骨髓干細胞治療糖尿病足的有效性和安全性進行系統評價,為進一步研究及臨床實踐提供指導。
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(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究對象
DF 患者,其種族、年齡、國籍、病程不限。
1.1.3 干預措施
試驗組采用自體骨髓干細胞移植治療,包括自體骨髓單個核細胞或自體骨髓間充質干細胞治療;對照組為常規對照或安慰劑對照。
1.1.4 結局指標
截肢情況、潰瘍愈合情況、踝肱指數(ankle brachial index,ABI)、經皮氧分壓(TcPO2)、皮膚溫度、不良反應與并發癥、靜息痛、新生側支血管情況(根據下肢血管磁共振顯影對新生側支血管進行評估:0 分,無側支血管;+1 分,少量側支血管;+2 分,中量側支血管;+3 分,大量側支血管)。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 報告數據不可用;④ 無法提取數據的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 數據庫,搜集有關自體骨髓干細胞移植治療 DF 的 RCT,檢索時限均從建庫至 2017 年 2 月 28 日。檢索采取主題詞和自由詞相結合的方式。中文檢索詞包括:干細胞、單個核細胞、間充質干細胞、骨髓、粒細胞集落刺激因子、糖尿病足、糖尿病并發癥、外周動脈疾病、外周血管疾病、下肢缺血、周圍神經病變;英文檢索詞包括:stem cells、mononuclear cells、mesenchymal stem cells、bone marrow、granulocyte colony stimulating factor、G-CSF、diabetic foot、diabetic complications、peripheral arterial disease、peripheral vascular disease、limb ischemia、peripheral neuropathy。同時追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。以 PubMed 為例,其具體檢索策略見框 1。

1.3 文獻篩選和資料提取
由 2 名研究者獨立篩選文獻,提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,對于資料不全的文獻則與作者聯系獲得。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料提取內容主要包括:① 納入研究的基本信息,包括題目、作者、發表雜志及時間等;② 研究對象的基本特征,包括納入研究地區、各組的樣本數、年齡、性別等。③ 干預措施的具體細節、隨訪時間等;④ 偏倚風險評價的關鍵要素;⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
根據 Cochrane 協作網針對 RCT 的偏倚風險評估工具進行評價[24]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件行 Meta 分析。計數資料采用風險比(RR)為效應指標,計量資料采用均數差(MD)為效應指標,各效應量均給出其點估計值和 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I 2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則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,則進一步分析異質性來源,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。Meta 分析的檢驗水準設為 α=0.05。采用 GRADE profiler 3.6 軟件對納入研究的證據質量進行評價。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢索出相關的文獻 3 657 篇,經逐層篩選后,最終納入 4 個 RCT[25-28]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

*所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下:PubMed(
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果
最終納入 4 個研究[25-28],包括 202 例糖尿病足患者,其中 110 例接受了自體骨髓移植,105 例接受了對照治療。納入研究的基本特征見表 1,偏倚風險評價結果見表 2。


2.3 Meta 分析
2.3.1 截肢情況
僅 1 個研究報告了患者的截肢情況[25],其結果顯示兩組差異不具有統計學意義[RR=0.08,95%CI(0.00,1.32),P=0.08]。
2.3.2 潰瘍愈合情況
共納入 2 個研究[25, 26],包括 98 例患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組潰瘍愈合率優于對照組,差異有統計學意義[RR=2.01,95%CI(1.45,2.79),P<0.000 1](圖 2)。

2.3.3 ABI
共納入 3 個研究[25, 27, 28]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的 ABI 明顯高于對照組,差異有統計學意義[MD=0.16,95%CI(0.10,0.22),P<0.000 01](圖 3)。亞組分析結果顯示,BMMNC 亞組[MD=0.10,95%CI(0.07,0.14),P<0.000 01]與 BMMSC 亞組[MD=0.19,95%CI(0.15,0.23),P<0.000 01]的 ABI 均優于對照組,且 BMMSC 亞組更優(P=0.000 8),差異均具有統計學差異。

2.3.4 TcPO2
共納入 2 個研究[25, 28]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的 TcPO2 明顯高于對照組[MD=18.81,95%CI(16.06,21.57),P<0.000 01],差異有統計學意義(圖 4)。

2.3.5 靜息痛
共納入 3 個研究[25, 27, 28]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的靜息痛評分明顯低于對照組[MD=–1.89,95%CI(–2.24,–1.55),P<0.000 01](圖 5)。亞組分析結果顯示,與對照組相比,BMMNC 亞組[MD=–1.79,95%CI(–2.35,–1.24),P<0.000 01]與 BMMSC 亞組[MD=–2.06,95%CI(–2.33,–1.78),P<0.000 01]均可改善靜息痛評分,但亞組間無顯著差異(P=0.41)。

2.3.6 皮膚溫度
僅 1 個研究[28]報告了治療后皮膚溫度情況,其結果顯示試驗組的皮膚溫度明顯高于對照組,差異有統計學意義[MD=1.93,95%CI(1.17,2.69),P<0.000 01]。
2.3.7 新生側支血管
共納入 2 個研究[25, 27]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示,試驗組的下肢新生側支血管明顯多于對照組,差異有統計學意義[MD=1.33,95%CI(0.60,2.05),P=0.000 3](圖 6)。

2.3.8 不良反應與并發癥發生情況
納入研究均未報告不良反應與并發癥發生情況。
2.4 GRADE 證據質量評價
對 7 個結局指標的證據質量采用 GRADE 系統進行評價,詳細評價見結果表 3。

3 討論
本研究結果顯示,與常規治療相比,自體骨髓干細胞移植治療 DF 可顯著改善患肢的 ABI、TcPO2、下肢新生側支血管情況、靜息痛、皮膚冷感等臨床癥狀。一個研究結果提示,截肢發生率在兩組間雖沒有統計學意義,但移植組的截肢率僅為對照組的 8%,潰瘍愈合率是對照組的 2.01 倍,這提示自體骨髓干細胞移植在 DF 治療中可能具有明顯的治療效果,有重要的科研與臨床前景。然而,由于納入文獻報告質量均不高,部分納入研究存在嚴重質量問題,同時所有研究樣本量均不大,導致研究間異質性較大。因而盡管納入研究均為 RCT,但 GRADE 評分在大多數結局指標仍為低或極低證據等級。未來需要更多嚴謹設計的 RCT 對這些結果進行驗證。
納入研究均未發現不良事件及并發癥,這與 Dubsk等[14]的研究結果不同,他們認為自體骨髓細胞移植治療 DF 總不良事件發生率約為 19.3%,包括下肢水腫、穿刺部位血腫等。造成差異的原因可能是因為本研究的隨訪時間均較短(2~6 個月),可能低估了不良反應。此外,值得注意的是雖采用自體骨髓干細胞,但培養基中涉及的動植物成分也有成為潛在致敏源的可能性。且骨髓干細胞經體外培養后,是否存在潛在致瘤性也尚存在爭議。因此,雖然本次 Meta 分析納入研究中均未報道治療過程及隨訪期間的不良事件發生,但現有證據尚不能確定自體骨髓干細胞移植治療 DF 的安全性,特別是遠期安全性。而在今后的 RCT 研究中需特別強調對不良事件的觀察。
目前骨髓干細胞的分離主要采用密度梯度離心法[29],除此之外還有羥乙基淀粉沉淀法、流式細胞分選法、組織消化法、免疫磁珠法、貼壁篩選法等[30-33]。這些方法各有其自身特點,實際應用過程中往往需要結合使用[34]。體外培養擴增后的干細胞往往需要篩選之后再將之移植到體內。本系統評價納入的研究中,2 個研究報告了具體的檢測方法[25, 27]。1 個研究[26]采用靜置法,且未描述分離的具體過程。2 個研究[26, 28]未對分離得到的干細胞進行體外培養及擴增就直接進行移植,導致治療效果到底來自于 BMMNC 或 BMMSC 無法得知。因本 Meta 分析亞組分析提示,與 BMMNC 相比,采用 BMMSC 除 ABI 指標外各終點均無顯著差異。因此,單純采用梯度離心和體外培養方式得到的 BMMSC 可能并不一定比 BMMNC 有更好的療效。而改善干細胞分離方法是否能進一步改善干細胞治療的療效,而非干細胞在骨髓細胞移植中的作用,仍需要進一步探討。
本系統評價的局限性:① 僅納入公開發表文獻,可能存在發表偏倚;② 納入研究樣本量小,且隨訪時間較短,可能檢驗效能不足;③ 半數納入研究的隨機方法不明,盲法、分配隱藏不清楚,可能存在潛在的選擇性和測量偏倚等,從而對研究結果的真實性造成影響。
綜上所述,自體骨髓干細胞移植治療 DF 有一定的效果,且安全性較高。但受納入研究數量和質量的限制,上述結論需更多大樣本多中心臨床試驗予以驗證。