PRP联合HA治疗膝骨性关节炎疗效及安全性的Meta分析

苏杭 金龙浩 梅皓 宋国 伏守用 王旭

(延边大学附属医院骨一科,吉林 延边 133000)

膝骨性关节炎(KOA)是骨关节炎中患者人数最多的类型,人均寿命的延长和人群肥胖率的增加,使KOA患者量出现上升的趋向〔1〕。目前,主流的治疗思路是根据疾病的严重程度进行阶梯化治疗,且没有任何药物治疗能停止或逆转OA进展〔2,3〕。通常保守治疗方案只能暂时性的缓解疼痛症状,但可能会产生有害的局部和全身后果,而且对病情严重的患者效果并不理想〔4,5〕,最终患者需要进行手术治疗。再生医学的发展为延缓疾病进展及延后全膝关节置换(TKA)时间提供了可能性。富血小板血浆(PRP)含有多种生长因子,包括:血管内皮生长因子(VEGF)、表皮细胞生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)-β、血小板源性生长因子(PDGF)等〔6〕。在基础研究中,PRP在软骨修复方面的潜在有效性和良好的生物相容性已被许多研究证实〔7〕。在临床治疗中,PRP在减轻疼痛和恢复功能等方面取得了良好的效果〔8〕。透明质酸(HA)水凝胶由于其高水合性、良好的生物相容性、化学物理特性及能够模拟细胞外基质(ECM)环境〔9〕,已经在临床常规使用。因此,越来越多的研究关注PRP与HA联合对KOA的合理性,并对其机制进行了深入探讨。研究表明,PRP与HA结合可能受益于其不同的生物学机制,促进炎症分子、分解代谢酶、细胞因子和生长因子等信号分子的活性,从而在KOA的治疗中发挥积极作用〔7,8,10〕。然而,过去的临床研究大多数集中在PRP和HA治疗KOA的优缺点。近年来,临床医生已将PRP联合HA注射到膝关节腔内治疗KOA。本研究探讨PRP联合HA关节内注射与PRP单独注射相比的疗效和安全性,为KOA的治疗提供循证策略。

1 资料和方法

1.1文献检索 以“platelet-rich plasma,knee osteoarthritis,hyaluronic acid,PRP,KOA,HA”为关键词。查阅PubMed数据库,Web of Science数据库,中国知网(CNKI)全文数据库,万方数据库,检索建库初到2021年10月公开发表的文献。

1.2纳入及排除标准 纳入标准:(1)已发表的随机对照实验(RCT)或队列研究。(2)研究对象:明确诊断为KOA的患者,不论年龄、性别或国籍。(3)干预措施:实验组为PRP联合HA关节内注射,对照组为PRP或HA关节内注射。(4)至少有以下指标之一:西大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分,Lequesne指数,视觉模拟评分(VAS)和并发症的统计。(5)文章语言为中文或英文。排除标准:(1)评审、会议摘要、病例报告。(2)同时患有KOA和髋关节骨关节炎的受试者。(3)实验组没有PRP联合HA关节内注射。(4)有相似或重复的数据及研究。(5)不完整、不清楚或明显错误的数据,无法通过联系作者解决。

1.3资料提取 两位骨科医生完成文献检索,按照预先制定的纳入和排除标准严格进行文献的两次筛选。两位研究人员各自提取数据,第3位研究人员检查筛选完的文献。在出现错误或差异的情况下,第三位研究人员和通讯作者协助判断。本研究提取的主要数据包括第一作者、发表年份、样本量、干预措施、伦理批准、性别、年龄、体质量指数(BMI)、随访时间、影像学分类、文献质量评价的相关条目及临床疗效和安全性的相关结局指标。

1.4质量评价 (1)RCT研究使用Cochrane风险偏倚工具进行质量评价。文献质量从7个方面评估:随机序列生成、分配盲法、参与者盲法、结果测量盲法、不完整的结果数据、选择性报告和其他偏见。每个区域的偏倚风险被判定为低、高或不清楚。(2)队列研究使用Newcastle-Ottawa量表进行质量评价。该量表包括3个方面:①研究人群的选择;②暴露和结果的测量;③组间可比性。得分≥7分的研究被认为存在较低的偏倚风险,得分为4～6分的研究存在中度偏倚风险,得分<4分的研究存在较高的偏倚风险。

1.5结局指标 基线指标主要包括样本量、干预措施、伦理批准、性别、年龄、BMI、随访时间、影像学分类。主要结局指标至少有以下指标之一:WOMAC评分,Lequesne指数,VAS和并发症的统计。

1.6统计学分析 数据整理和分析使用RevMan5.2软件。采用RD评价二元变量的数据,采用MD评价连续变量的数据,并计算其95%可信区间(CI)。采用P值和I2值对结果的异质性进行检验,把P≥0.1及I2<50%作为测试标准。当满足上述两个条件时,表示结果的异质性小,采用固定效应模式进行Meta分析。如果不能同时满足上述两个条件,则表示结果的异质性大,采用随性效应模型。对文献数据进行亚组分析,文章通过敏感性分析逐一排除每篇研究,对异质性来源进行描述性分析并观察结果是否发生显著改变,采用漏斗图来检测是否存在发表偏倚。

2 结 果

2.1文献检索结果 共检索到911篇文献,其中PubMed数据库267篇,Web of science数据库271篇,CNKI 214篇,万方数据库159篇。使用EndNote排除重复文献609篇后余302篇,依据纳入标准阅读题目及摘要排除273篇后余29篇,仔细阅读全文后,排除1篇摘要、3篇病例报告,因结果不符合要求排除13篇,因语言问题无法阅读排除2篇,最终纳入10篇,其中英、中文文献各5篇。9篇为随机对照研究,1篇为队列研究;共纳入1 110例患者。其中PRP组467例,PRP+HA组450例,HA组193例,见表1。

表1 纳入文献的基本特征

2.2纳入文献的质量评价 9篇RCT文献风险偏倚见图1、2。队列研究的文献为1篇〔12〕。Newcastle-Ottawa量表偏倚风险评分为9分(低风险)。

2.3Meta分析结果

2.3.1VAS 在治疗后1个月时VAS共纳入5个研究〔11,12,15,16,18〕,异质性检验表明,均一性不理想(P<0.000 01,I2=98%),采用随机效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异无统计学意义〔MD:0.43;95%CI(-0.43～2.33);P=0.66〕,见图3。在治疗后3个月时VAS共纳入4个研究〔11,12,15,16〕,异质性检验表明,均一性不理想(P=0.06,I2=60%),采用随机效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-0.68;95%CI(-1.19～-0.18);P=0.008〕,见图4。在治疗后6个月时VAS共纳入4个研究〔11,15,16,19〕,异质性检验表明,均一性理想(P=0.31,I2=17%),采用固定效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-0.31;95%CI(-0.60～-0.03);P=0.03〕,见图5。

图1 纳入的随机对照试验风险偏倚

图2 纳入的随机对照试验风险偏倚

图3 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后1个月 VAS比较的森林图

图4 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 3个月VAS比较的森林图

图5 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 6个月VAS比较的森林图

2.3.2WOMAC评分 在治疗后1个月时WOMAC评分共纳入3个研究〔15,16,20〕,异质性检验表明,均一性不理想(P=0.01,I2=78%),采用随机效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异无统计学意义〔MD:-2.25;95%CI(-7.91～3.41);P=0.44〕,见图6。在治疗后3个月时WOMAC评分共纳入4个研究〔15～17,20〕,异质性检验表明,均一性不理想(P=0.03,I2=68%),采用随机效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异无统计学意义〔MD:-2.98;95%CI(-6.48～0.53);P=0.1〕,见图7。在治疗后6个月时WOMAC评分共纳入5个研究〔15～17,19,20〕,异质性检验表明,均一性理想(P=0.15,I2=41%),采用固定效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-2.81;95%CI(-4.48～-1.13);P=0.001〕,见图8。在治疗12个月时WOMAC评分共纳入2个研究〔13,17〕,异质性检验表明,均一性理想(P=0.95,I2=0%),采用固定效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-5.93;95%CI(-8.50～-3.36);P<0.000 01〕,见图9。

图6 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 1个月WOMAC评分比较的森林图

图7 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 3个月WOMAC评分比较的森林图

图8 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 6个月WOMAC评分比较的森林图

图9 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 12个月WOMAC评分比较的森林图

2.3.3Lequesne Index 在治疗后3个月时Lequesne Index共纳入2个研究〔16,17〕,异质性检验表明,均一性理想(P=0.70,I2=0%),采用固定效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-1.41;95%CI(-1.68～-0.60);P<0.000 1〕,见图10。在治疗后6个月时Lequesne Index共纳入2个研究〔16,17〕,异质性检验表明,均一性理想(P=0.28,I2=15%),采用固定效应模型。结果表明,PRP联合HA与单独PRP组间差异有统计学意义〔MD:-1.46;95%CI(-2.01～-0.90);P<0.000 01〕,见图11。

图10 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 3个月Lequesne Index比较的森林图

图11 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 6个月Lequesne Index评分比较的森林图

2.3.4并发症 共有9项研究〔11～19〕报道了PRP联合HA组和单独PRP组在治疗过程中并发症的对比。异质性检验表明,均一性理想(P=0.97,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示,PRP联合HA与单独PRP组间差异无统计学意义〔RD:0.00;95%CI(-0.03～0.04);P=0.97〕,见图12。并发症主要类型为疼痛、蛋白尿、发红、外周水肿、便秘及疼痛加重,无严重并发症。

图12 PRP联合HA组和单独PRP组治疗后 并发症比较的森林图

2.3.5发表偏倚分析 因治疗后并发症发生数量比较纳入的文献最多,故进行漏斗图分析。结果显示,治疗后并发症发生数量比较的漏斗图基本对称,提示纳入的文献不存在发表偏倚,见图13。

图13 治疗后并发症发生数量比较研究的漏斗图

3 讨 论

随着人口老龄化,KOA将逐步成为一种常见病和多发病,这是各国卫生系统需要应对的重大挑战〔2,21〕。但目前KOA的发病机制尚不清楚,传统的非手术治疗方案并不能减缓病情进展,发展到最后患者必须要接受手术治疗〔22〕。PRP治疗的基本原理是释放一系列信号蛋白,包括生长因子和其他蛋白中的趋化因子,到关节环境中从而诱导组织再生机制〔23〕。HA是一种高分子量多糖,是滑膜液和关节软骨的重要组成部分,膝关节腔内注射HA可以起到润滑作用,减少软骨磨损和促进内源性HA合成,从而延缓KOA进展〔24〕。研究证据支持PRP联合HA治疗可以在不改变两种产品原有相关特性的情况下有利结合在一起,如在Sundman 等〔25〕研究中,通过测定白细胞介素(IL)-1β、IL-6和TGF-α蛋白浓度发现,PRP处理后能降低TGF-α蛋白和基质金属蛋白酶(MMP)13基因转录水平,并且增强透明质酸合酶(HAS)-2基因转录;HA处理后能降低IL-6蛋白水平,但不能抑制MMP13基因转录,对于HAS-2基因也没有表现出积极的征象。因此本研究认为,PRP和HA通过不同机制来抑制KOA关节腔内炎症反应,从而实现缓解疾病进展的作用。Anitua等〔26〕研究中,将PRP、HA及PRP+HA添加到培养基中,测定成纤维细胞的迁移能力,结果表明:PRP和HA均能刺激成纤维细胞的迁移,但联合应用的效果更明显,PRP及PRP联合HA同HA比较,诱导纤维细胞迁移分别增加93.7%和368.4%。因此,体外研究证明了PRP和HA 的协同作用。

本研究Meta分析结果表明,PRP联合HA与单独PRP在治疗1个月和3个月时缓解疼痛的效果类似。Lana等〔27〕报道显示,HA组、PRP组和PRP联合HA组在治疗后90 d内都出现了C反应蛋白的上升,在治疗后180 d PRP组和PRP联合HA组C反应蛋白水平开始下降,在治疗后1年的时间里HA组都呈现C反应蛋白水平增高的状态,说明关节腔注射可能会带来炎症反应。软骨再生研究中发现,培养3 w时出现透明软骨,到12 w软骨逐渐成熟〔28,29〕。本研究结果表明,炎症反应和不成熟的软骨可能是导致治疗后3个月内PRP组和PRP联合HA组之间在VAS评分和WOMAC评分没有统计学意义或差异性较大的原因之一,但在治疗6个月和12个月后VAS、WOMAC评分中,PRP联合HA组要优于单独PRP组并且差异有统计学意义。这表明,在长期缓解疼痛和改善功能中,PRP联合HA要优于单独PRP治疗。Deng等〔30〕的研究中,HA能够控制TGF-β的释放,从而延长了TGF-β有效浓度的时间;在体内研究中,TGF-β和HA混合相比单纯TGF-β,前者能够增强糖胺多糖(GAG)和Ⅱ型胶原的表达。在Li等〔31〕研究中,HA能延长药物的释放曲线,也证明同样的观点,PRP联合HA对Lequesne指数评分的降低程度大于单独PRP,说明PRP联合HA对缓解膝关节疼痛更有效。本文结果说明两种治疗方法安全性无统计学差异。有研究表明,关节内注射HA对严重的KOA和老年患者无效〔32,33〕。因此,对于老年患者、有严重KOA的患者或单独使用HA或PRP治疗效果较差的患者,PRP和HA联合使用可能有更好的效果。

本文存在一定的局限性。首先,有一篇文章为队列研究,这可能导致异质性结果。第二,纳入的文献最长只追踪了12个月,需要更长时间的治疗后随访来明确临床治疗的效果。第三,没有将PRP联合HA同单独应用HA进行比较,因纳入文献中进行HA组比较的文献数量少。第四,纳入的文献Kellgren-Lawrence分级为Ⅰ～Ⅳ级,这可能会对Lequesne指数评分的结果产生影响。第五,纳入的文献中PRP浓度、HA浓度及治疗周期存在一定差异,这可能对治疗KOA的疗效有影响。第六,虽然本文进行严格的筛选,但因术者技术差异,治疗周期不同,均可能导致发表偏倚,这需要后续补充更多的文献进行Meta分析,从而得出更准确的结论。