自体干细胞移植治疗下肢缺血性疾病 6例

西安交通大学医学院一附院心血管内科(西安 710061)

郭亚娟 张玉顺 刘亚民 冯 骏 屈天荣 王 博 周明丽 马爱群

糖尿病足、下肢动脉硬化闭塞症、血栓闭塞性脉管炎等下肢缺血性疾病是一类致残率极高的临床常见疾病,其主要累及下肢中小动脉,其严重影响患者生存和生活质量。现有的内科治疗、腔内介入和血管外科搭桥手术,虽然能不同程度地改善患者的病程和愈后,但远期疗效多不理想。干细胞移植治疗作为一种新近出现的极富前景的治疗方式,为下肢缺血性疾病患者,尤其是严重肢体缺血患者带来了希望。自体骨髓和或外周血细胞移植治疗肢体缺血性疾病是当前可行的细胞移植方法。

资料和方法

1 研究对象 6例患者均为我科住院患者,男 4例,女 2例,年龄 56～ 82岁,平均年龄 65.6岁。基础疾病:糖尿病足 4例、下肢动脉粥样硬化症 2例。 5例患者累及双下肢病变,全部患者均有足部和(或)下肢发凉、疼痛、间歇性跛行,静息痛、足部皮肤色泽异常,合并足趾和(或)足部溃疡 4例,合并趾端坏疽 3例。相关危险因素及合并疾病:6例患者均有高血压病和长期吸烟史,5例合并异常脂蛋白血症,4例合并冠状动脉粥样硬化性心脏病,2例合并陈旧性心肌梗死,4例合并陈旧性脑梗死。所有患者均签署知情同意书,并在医院伦理委员会备案。

2 研究方法 采用自体外周血和骨髓干细胞联合移植、下肢缺血肌肉局部注射联合经缺血肢体动脉导管注射的方法进行[1,2]。

2.1 外周血干细胞动员和采集:首先给予皮下注射基因重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)3～5d,以刺激骨髓中的干细胞增殖,释放入外周血,增加外周血中干细胞数量。干细胞动员第 3～ 5日白细胞总数达(20～ 30)×109/L即停用 rhG-CSF。然后应用 CS3000血细胞分离机采集自体外周血干细胞,根据患者采集前 CD34+阳性细胞数、外周血白细胞总数和单个核细胞、患者下肢病变程度及身体状况决定循环血量,总采集量约在 50～ 100ml,单个核细胞总数一般要求 3×109/一侧肢体。骨髓动员期间:每天监测外周血白细胞总数、出凝血指标及临床症状变化。为防止因高白细胞血症引起心脑血管意外或血栓形成,在干细胞动员的同时给予低分子肝素钙 5 000U皮下注射每日 1～ 2次。本组单次移植提取的单个核细胞总量为(2.5～ 3.9)× 109,平均 3.1× 109,其中 CD34+细胞含量为 0.6%～1.8%。

2.2 骨髓干细胞采集:在硬膜外麻醉下抽取髂骨自体骨髓 100～ 200ml,去除红细胞,密度梯度离心,分离单个核细胞,再将收获的单个核细胞制成 40～ 60ml左右的细胞悬液备用。计数细胞总量并测定 CD34+细胞含量。

2.3 干细胞移植:移植方法采用缺血肢体介入腔内注射及缺血肢体肌肉内注射两者同时进行,严格按照无菌操作要求进行。缺血肢体动脉血管腔内注射于数字减影室血管造影下进行,具体操作为穿刺健侧股动脉或左上肢肱动脉,置动脉鞘,放置导管到相应闭塞动脉,然后分次缓慢向缺血动脉内注入干细胞混悬液,每次约 10ml。术后留置动脉鞘管并给予肝素盐水持续注入。缺血肢体干细胞混悬液肌肉内注射按 2cm×2cm间距,每点 1.0～1.5ml多点注射,术后注射肢体用乙醇纱布包扎固定。

2.4 疗效及观察指标:细胞移植治疗的疗效及观察指标包括主观指标和客观指标。主观指标主要包括静息痛、肢体冷感等评分[3]。

客观指标包括静息状态下缺血肢体皮温测定(选取足背第 3趾根后 1cm、小腿外踝上 5cm、小腿内踝上 5 cm三个点测皮温,结果取其均值)、踝肱指数(ABI)、无痛性步行时间或跛行距离的测定、DSA血管造影观察新生侧支血管形成情况、截肢率评价(即评价术后 4周的截肢和保肢率)、足部创面的变化(包括溃疡面的愈合、扩大或缩小,创面感染的控制情况等)等。

结 果

1 疼痛、冷感、间歇性跛行变化情况 移植术后疼痛、冷感、间歇性跛行有显著好转,其中以静息疼痛缓解最为明显。移植术后 2～30d有 5例患者静息痛均有不同程度的缓解,3～ 30d有 5例患者患肢冷感明显改善。 1例患者从移植术后第 2天开始皮温及疼痛就已有所改善。5例患者移植术后足部皮温、跛行距离有不同程度改善。6例下肢缺血性疾病患者自体干细胞移植术后临床疗效评价结果见表 1。

表1 下肢缺血性疾病患者自体干细胞移植术后临床疗效评价

2 足部溃疡、坏疽变化及截肢率 4例合并足部坏疽或溃疡的患者有 3例于移植术后 1～ 12周溃疡好转或部分愈合;其中 1例术前需行高位截肢的患者术后仅行足部第 4、5截趾术。移植术后足部坏疽或溃疡无明显改善患者 1例,但该患者足部坏疽范围未继续扩大从而避免了高位截肢术,肢体疼痛及局部皮温也有所好转。

3 肢体局部血流和踝肱指数(ABI)变化情况移植术后 1～ 6个月 6例患者有 4例患者 ABI指数较前明显改善。4例患者移植术后 1～ 3周复查下肢血管造影,其中 3例开可见局部侧枝血管较前有所增多。

4 并发症和不良反应 所有患者严格随访,未见生命体征、肝肾功能、心电图、出凝血时间等无特殊改变,未出现心脑血管严重并发症及不良反应。

讨 论

下肢缺血性疾病严重威胁人类健康,糖尿病足、下肢动脉粥样硬化症以及血栓闭塞性脉管炎是下肢缺血性疾病的常见原因,随着我国老年人口的增多,其发病率有逐渐增多的趋势[4]。严重下肢缺血性疾病患者的生活质量甚至不如肿瘤患者。肢体缺血性疾病发病率高、致残率高,常规药物治疗及介入或血管旁路搭桥术,疗效不尽如人意。

干细胞治疗下肢缺血性疾病的机理之一为促使缺血的肢体生成新生血管,改善患肢的血供。传统观念认为血管生成仅存在于胚胎发育时期。1999年,Isner等[5]提出了“治疗性血管形成”的概念,国际上最早应用自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血的临床研究是由日本学者在 2001年进行的。近年来,无论是动物实验还是临床研究结果都显示干细胞移植治疗改善下肢缺血性疾病的疗效。近年来国内部分医院也进行了有益的尝试,取得了较好的临床效果。

下肢缺血性疾病的血运重建的手术方法主要包括下肢动脉腔内介入治疗、下肢动脉旁路搭桥术、干细胞移植治疗等三种,其各有优缺点。下肢动脉腔内介入治疗、下肢动脉旁路搭桥术的适应证需求患者血管病变有较好的动脉流入道和流出道。外科手术创伤较大,介入手术及外科手术技术难度较大,干细胞移植治疗相对来说简单、方便、有效,其应用范围更广泛。

自体干细胞移植治疗一般包括骨髓血、外周血、脐血和胚胎干细胞移植治疗。目前用于临床的主要是骨髓血和外周血干细胞移植。移植方法主要有肢体缺血局部多点肌肉内注射、缺血肢体介入腔内注射及两者同时进行,主要根据患者的具体情况选择合适的方法。目前临床上干细胞移植治疗下肢缺血性疾病,主要采用自体干细胞,主要用于以下几个方面:①由于血管病变的远端流出道不良,无法行血管旁路搭桥术的下肢动脉缺血患者;②全身条件差不能耐受血管旁路搭桥术者;③经过内科药物保守治疗无效的患者。随着对干细胞研究的不断深入,临床应用的范围也会不断扩大。

自体干细胞移植治疗下肢缺血性疾病是近年来出现的一项新技术,其一出现就展示了诱人的前景,自体干细胞移植治疗肢体缺血性疾病具有以下优点:骨髓或外周血来源方便,采集过程相对简单,技术比较成熟,一般患者均能耐受,无排斥反应发生,安全性好;即使失败亦无外科手术失败可能破坏远端侧枝循环的并发症;不涉及如胚胎干细胞样的伦理问题,因而也不会引起社会和法律方面的争议。

自体干细胞移植的缓解肢体疼痛的近期疗效是较为肯定的,大约在 60%～ 90%,远期疗效和安全性还需进一步研究。我们对下肢严重缺血无法搭桥的患者开展此项技术,同样取得了较好的临床疗效。目前,自体干细胞移植治疗下肢缺血性疾病正处于探索阶段,目前自体外周血和骨髓干细胞移植也仅是治疗下肢缺血性疾病的一种辅助手段,尚不能完全取代下肢动脉外科旁路手术及介入手术;而其远期疗效和安全性仍待进一步长期随访研究结果,仍需要进一步增加病例数等。

总之,自体干细胞移植治疗肢体缺血性疾病是一种简单、安全、有效的方法,部分改善或减轻肢体缺血症状,尤其是对于下肢远端动脉流出道差而无法进行血管旁路搭桥术或介入手术,或者由于年老体弱以及合并其他重要脏器疾病而无法耐受手术的患者,可使部分患者免除截肢或降低截肢平面,部分改善生活质量。

[1]Kamihata H,M atsubara H,Nishiue T,et al.Implantat ion of bone marrow mononuclear cells into ischemic myocardium enhances collateral perfusion and regional function via side supply ofangioblasts,angiogenic ligands,and cytokines[J].Circulation,2001,104:1046-1052.

[2]Huang PP,Xiao ZJ, LiSZ,etal. Autologous Transplantation of Gramulobyte Colony-Stimulating Factor mobilized peripheral blood monomuclearcells improves critical limb ischemia in diabetes[J].Diabetes Care,2005,28:2155-2160.

[3]杨晓凤,吴雁翔,王红梅,等.自体外周血干细胞移植治疗62例缺血性下肢血管病的临床研究 [J].中华内科杂志,2005,44:95-98.

[4]倪 冷,刘昌伟,刘 暴,等.193例 45岁以下的下肢缺血患者病因及诊治分析[J].中华外科杂志,2010,48:15-18.

[5]Isner J,Asahara T.Angiogenesis and vasculaogenesis as therapeutic strategies forpostnatal neovascularization[J].Clin Invest,1999,103:1231-1236.