引用本文: 高海慧, 吕霞飞, 李舍予, 田浩明, 冉兴无. 自体骨髓细胞移植治疗糖尿病足的系统评价. 中国循证医学杂志, 2018, 18(2): 185-191. doi: 10.7507/1672-2531.201708010 复制
糖尿病足(diabetic foot,DF)已成为我国内分泌代谢疾病患者住院的主要原因[1, 2],它不仅威胁患者的生命安全和生活质量,还会造成严重的疾病负担[3, 4]。有研究显示,在中国>50 岁的糖尿病患者中有 19.5% 出现下肢动脉病变[5]。尽管目前应用于 DF 的治疗较多[6],但截肢率和死亡率仍高达 13.4% 和 4.8%[7],现有的治疗手段和疗效均有限[8]。随着干细胞技术的日渐成熟,干细胞治疗不断用于多种疾病[9-11]。其中自体骨髓干细胞移植治疗包括骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNC)及间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)移植治疗,由于其干细胞来源于患者自身,涉及的伦理争议及供体来源问题均较少,因此发展最为成熟。我国于 2003 年由谷涌泉等[12]首先开展自体骨髓干细胞移植治疗 DF,患者治疗后创面好转且患肢保留。2011 年 Benoit 等[13]研究发现 DF 病情较重的患者采用自体骨髓干细胞治疗更能获益。但 2014 年 Dubsky 等[14]研究发现自体骨髓干细胞移植治疗后患者会出现暂时性下肢水肿。目前虽然有不少研究发表,但对于自体骨髓干细胞移植的疗效和安全性尚未形成统一结论[15-23]。因此本研究采用 Meta 分析方法,对自体骨髓干细胞治疗糖尿病足的有效性和安全性进行系统评价,为进一步研究及临床实践提供指导。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
DF 患者,其种族、年龄、国籍、病程不限。
1.1.3 干预措施
试验组采用自体骨髓干细胞移植治疗,包括自体骨髓单个核细胞或自体骨髓间充质干细胞治疗;对照组为常规对照或安慰剂对照。
1.1.4 结局指标
截肢情况、溃疡愈合情况、踝肱指数(ankle brachial index,ABI)、经皮氧分压(TcPO2)、皮肤温度、不良反应与并发症、静息痛、新生侧支血管情况(根据下肢血管磁共振显影对新生侧支血管进行评估:0 分,无侧支血管;+1 分,少量侧支血管;+2 分,中量侧支血管;+3 分,大量侧支血管)。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 重复发表的文献;③ 报告数据不可用;④ 无法提取数据的文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 数据库,搜集有关自体骨髓干细胞移植治疗 DF 的 RCT,检索时限均从建库至 2017 年 2 月 28 日。检索采取主题词和自由词相结合的方式。中文检索词包括:干细胞、单个核细胞、间充质干细胞、骨髓、粒细胞集落刺激因子、糖尿病足、糖尿病并发症、外周动脉疾病、外周血管疾病、下肢缺血、周围神经病变;英文检索词包括: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。同时追溯纳入研究的参考文献,以补充获取相关文献。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献,提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,对于资料不全的文献则与作者联系获得。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括题目、作者、发表杂志及时间等;② 研究对象的基本特征,包括纳入研究地区、各组的样本数、年龄、性别等。③ 干预措施的具体细节、随访时间等;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
根据 Cochrane 协作网针对 RCT 的偏倚风险评估工具进行评价[24]。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件行 Meta 分析。计数资料采用风险比(RR)为效应指标,计量资料采用均数差(MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和 95%CI。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I 2定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。Meta 分析的检验水准设为 α=0.05。采用 GRADE profiler 3.6 软件对纳入研究的证据质量进行评价。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检索出相关的文献 3 657 篇,经逐层筛选后,最终纳入 4 个 RCT[25-28]。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果
最终纳入 4 个研究[25-28],包括 202 例糖尿病足患者,其中 110 例接受了自体骨髓移植,105 例接受了对照治疗。纳入研究的基本特征见表 1,偏倚风险评价结果见表 2。


2.3 Meta 分析
2.3.1 截肢情况
仅 1 个研究报告了患者的截肢情况[25],其结果显示两组差异不具有统计学意义[RR=0.08,95%CI(0.00,1.32),P=0.08]。
2.3.2 溃疡愈合情况
共纳入 2 个研究[25, 26],包括 98 例患者。固定效应模型 Meta 分析结果显示,试验组溃疡愈合率优于对照组,差异有统计学意义[RR=2.01,95%CI(1.45,2.79),P<0.000 1](图 2)。

2.3.3 ABI
共纳入 3 个研究[25, 27, 28]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的 ABI 明显高于对照组,差异有统计学意义[MD=0.16,95%CI(0.10,0.22),P<0.000 01](图 3)。亚组分析结果显示,BMMNC 亚组[MD=0.10,95%CI(0.07,0.14),P<0.000 01]与 BMMSC 亚组[MD=0.19,95%CI(0.15,0.23),P<0.000 01]的 ABI 均优于对照组,且 BMMSC 亚组更优(P=0.000 8),差异均具有统计学差异。

2.3.4 TcPO2
共纳入 2 个研究[25, 28]。固定效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的 TcPO2 明显高于对照组[MD=18.81,95%CI(16.06,21.57),P<0.000 01],差异有统计学意义(图 4)。

2.3.5 静息痛
共纳入 3 个研究[25, 27, 28]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的静息痛评分明显低于对照组[MD=–1.89,95%CI(–2.24,–1.55),P<0.000 01](图 5)。亚组分析结果显示,与对照组相比,BMMNC 亚组[MD=–1.79,95%CI(–2.35,–1.24),P<0.000 01]与 BMMSC 亚组[MD=–2.06,95%CI(–2.33,–1.78),P<0.000 01]均可改善静息痛评分,但亚组间无显著差异(P=0.41)。

2.3.6 皮肤温度
仅 1 个研究[28]报告了治疗后皮肤温度情况,其结果显示试验组的皮肤温度明显高于对照组,差异有统计学意义[MD=1.93,95%CI(1.17,2.69),P<0.000 01]。
2.3.7 新生侧支血管
共纳入 2 个研究[25, 27]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的下肢新生侧支血管明显多于对照组,差异有统计学意义[MD=1.33,95%CI(0.60,2.05),P=0.000 3](图 6)。

2.3.8 不良反应与并发症发生情况
纳入研究均未报告不良反应与并发症发生情况。
2.4 GRADE 证据质量评价
对 7 个结局指标的证据质量采用 GRADE 系统进行评价,详细评价见结果表 3。

3 讨论
本研究结果显示,与常规治疗相比,自体骨髓干细胞移植治疗 DF 可显著改善患肢的 ABI、TcPO2、下肢新生侧支血管情况、静息痛、皮肤冷感等临床症状。一个研究结果提示,截肢发生率在两组间虽没有统计学意义,但移植组的截肢率仅为对照组的 8%,溃疡愈合率是对照组的 2.01 倍,这提示自体骨髓干细胞移植在 DF 治疗中可能具有明显的治疗效果,有重要的科研与临床前景。然而,由于纳入文献报告质量均不高,部分纳入研究存在严重质量问题,同时所有研究样本量均不大,导致研究间异质性较大。因而尽管纳入研究均为 RCT,但 GRADE 评分在大多数结局指标仍为低或极低证据等级。未来需要更多严谨设计的 RCT 对这些结果进行验证。
纳入研究均未发现不良事件及并发症,这与 Dubsk等[14]的研究结果不同,他们认为自体骨髓细胞移植治疗 DF 总不良事件发生率约为 19.3%,包括下肢水肿、穿刺部位血肿等。造成差异的原因可能是因为本研究的随访时间均较短(2~6 个月),可能低估了不良反应。此外,值得注意的是虽采用自体骨髓干细胞,但培养基中涉及的动植物成分也有成为潜在致敏源的可能性。且骨髓干细胞经体外培养后,是否存在潜在致瘤性也尚存在争议。因此,虽然本次 Meta 分析纳入研究中均未报道治疗过程及随访期间的不良事件发生,但现有证据尚不能确定自体骨髓干细胞移植治疗 DF 的安全性,特别是远期安全性。而在今后的 RCT 研究中需特别强调对不良事件的观察。
目前骨髓干细胞的分离主要采用密度梯度离心法[29],除此之外还有羟乙基淀粉沉淀法、流式细胞分选法、组织消化法、免疫磁珠法、贴壁筛选法等[30-33]。这些方法各有其自身特点,实际应用过程中往往需要结合使用[34]。体外培养扩增后的干细胞往往需要筛选之后再将之移植到体内。本系统评价纳入的研究中,2 个研究报告了具体的检测方法[25, 27]。1 个研究[26]采用静置法,且未描述分离的具体过程。2 个研究[26, 28]未对分离得到的干细胞进行体外培养及扩增就直接进行移植,导致治疗效果到底来自于 BMMNC 或 BMMSC 无法得知。因本 Meta 分析亚组分析提示,与 BMMNC 相比,采用 BMMSC 除 ABI 指标外各终点均无显著差异。因此,单纯采用梯度离心和体外培养方式得到的 BMMSC 可能并不一定比 BMMNC 有更好的疗效。而改善干细胞分离方法是否能进一步改善干细胞治疗的疗效,而非干细胞在骨髓细胞移植中的作用,仍需要进一步探讨。
本系统评价的局限性:① 仅纳入公开发表文献,可能存在发表偏倚;② 纳入研究样本量小,且随访时间较短,可能检验效能不足;③ 半数纳入研究的随机方法不明,盲法、分配隐藏不清楚,可能存在潜在的选择性和测量偏倚等,从而对研究结果的真实性造成影响。
综上所述,自体骨髓干细胞移植治疗 DF 有一定的效果,且安全性较高。但受纳入研究数量和质量的限制,上述结论需更多大样本多中心临床试验予以验证。
糖尿病足(diabetic foot,DF)已成为我国内分泌代谢疾病患者住院的主要原因[1, 2],它不仅威胁患者的生命安全和生活质量,还会造成严重的疾病负担[3, 4]。有研究显示,在中国>50 岁的糖尿病患者中有 19.5% 出现下肢动脉病变[5]。尽管目前应用于 DF 的治疗较多[6],但截肢率和死亡率仍高达 13.4% 和 4.8%[7],现有的治疗手段和疗效均有限[8]。随着干细胞技术的日渐成熟,干细胞治疗不断用于多种疾病[9-11]。其中自体骨髓干细胞移植治疗包括骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNC)及间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)移植治疗,由于其干细胞来源于患者自身,涉及的伦理争议及供体来源问题均较少,因此发展最为成熟。我国于 2003 年由谷涌泉等[12]首先开展自体骨髓干细胞移植治疗 DF,患者治疗后创面好转且患肢保留。2011 年 Benoit 等[13]研究发现 DF 病情较重的患者采用自体骨髓干细胞治疗更能获益。但 2014 年 Dubsky 等[14]研究发现自体骨髓干细胞移植治疗后患者会出现暂时性下肢水肿。目前虽然有不少研究发表,但对于自体骨髓干细胞移植的疗效和安全性尚未形成统一结论[15-23]。因此本研究采用 Meta 分析方法,对自体骨髓干细胞治疗糖尿病足的有效性和安全性进行系统评价,为进一步研究及临床实践提供指导。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
DF 患者,其种族、年龄、国籍、病程不限。
1.1.3 干预措施
试验组采用自体骨髓干细胞移植治疗,包括自体骨髓单个核细胞或自体骨髓间充质干细胞治疗;对照组为常规对照或安慰剂对照。
1.1.4 结局指标
截肢情况、溃疡愈合情况、踝肱指数(ankle brachial index,ABI)、经皮氧分压(TcPO2)、皮肤温度、不良反应与并发症、静息痛、新生侧支血管情况(根据下肢血管磁共振显影对新生侧支血管进行评估:0 分,无侧支血管;+1 分,少量侧支血管;+2 分,中量侧支血管;+3 分,大量侧支血管)。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 重复发表的文献;③ 报告数据不可用;④ 无法提取数据的文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 数据库,搜集有关自体骨髓干细胞移植治疗 DF 的 RCT,检索时限均从建库至 2017 年 2 月 28 日。检索采取主题词和自由词相结合的方式。中文检索词包括:干细胞、单个核细胞、间充质干细胞、骨髓、粒细胞集落刺激因子、糖尿病足、糖尿病并发症、外周动脉疾病、外周血管疾病、下肢缺血、周围神经病变;英文检索词包括: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。同时追溯纳入研究的参考文献,以补充获取相关文献。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献,提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,对于资料不全的文献则与作者联系获得。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括题目、作者、发表杂志及时间等;② 研究对象的基本特征,包括纳入研究地区、各组的样本数、年龄、性别等。③ 干预措施的具体细节、随访时间等;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
根据 Cochrane 协作网针对 RCT 的偏倚风险评估工具进行评价[24]。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件行 Meta 分析。计数资料采用风险比(RR)为效应指标,计量资料采用均数差(MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和 95%CI。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I 2定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。Meta 分析的检验水准设为 α=0.05。采用 GRADE profiler 3.6 软件对纳入研究的证据质量进行评价。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检索出相关的文献 3 657 篇,经逐层筛选后,最终纳入 4 个 RCT[25-28]。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果
最终纳入 4 个研究[25-28],包括 202 例糖尿病足患者,其中 110 例接受了自体骨髓移植,105 例接受了对照治疗。纳入研究的基本特征见表 1,偏倚风险评价结果见表 2。


2.3 Meta 分析
2.3.1 截肢情况
仅 1 个研究报告了患者的截肢情况[25],其结果显示两组差异不具有统计学意义[RR=0.08,95%CI(0.00,1.32),P=0.08]。
2.3.2 溃疡愈合情况
共纳入 2 个研究[25, 26],包括 98 例患者。固定效应模型 Meta 分析结果显示,试验组溃疡愈合率优于对照组,差异有统计学意义[RR=2.01,95%CI(1.45,2.79),P<0.000 1](图 2)。

2.3.3 ABI
共纳入 3 个研究[25, 27, 28]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的 ABI 明显高于对照组,差异有统计学意义[MD=0.16,95%CI(0.10,0.22),P<0.000 01](图 3)。亚组分析结果显示,BMMNC 亚组[MD=0.10,95%CI(0.07,0.14),P<0.000 01]与 BMMSC 亚组[MD=0.19,95%CI(0.15,0.23),P<0.000 01]的 ABI 均优于对照组,且 BMMSC 亚组更优(P=0.000 8),差异均具有统计学差异。

2.3.4 TcPO2
共纳入 2 个研究[25, 28]。固定效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的 TcPO2 明显高于对照组[MD=18.81,95%CI(16.06,21.57),P<0.000 01],差异有统计学意义(图 4)。

2.3.5 静息痛
共纳入 3 个研究[25, 27, 28]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的静息痛评分明显低于对照组[MD=–1.89,95%CI(–2.24,–1.55),P<0.000 01](图 5)。亚组分析结果显示,与对照组相比,BMMNC 亚组[MD=–1.79,95%CI(–2.35,–1.24),P<0.000 01]与 BMMSC 亚组[MD=–2.06,95%CI(–2.33,–1.78),P<0.000 01]均可改善静息痛评分,但亚组间无显著差异(P=0.41)。

2.3.6 皮肤温度
仅 1 个研究[28]报告了治疗后皮肤温度情况,其结果显示试验组的皮肤温度明显高于对照组,差异有统计学意义[MD=1.93,95%CI(1.17,2.69),P<0.000 01]。
2.3.7 新生侧支血管
共纳入 2 个研究[25, 27]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,试验组的下肢新生侧支血管明显多于对照组,差异有统计学意义[MD=1.33,95%CI(0.60,2.05),P=0.000 3](图 6)。

2.3.8 不良反应与并发症发生情况
纳入研究均未报告不良反应与并发症发生情况。
2.4 GRADE 证据质量评价
对 7 个结局指标的证据质量采用 GRADE 系统进行评价,详细评价见结果表 3。

3 讨论
本研究结果显示,与常规治疗相比,自体骨髓干细胞移植治疗 DF 可显著改善患肢的 ABI、TcPO2、下肢新生侧支血管情况、静息痛、皮肤冷感等临床症状。一个研究结果提示,截肢发生率在两组间虽没有统计学意义,但移植组的截肢率仅为对照组的 8%,溃疡愈合率是对照组的 2.01 倍,这提示自体骨髓干细胞移植在 DF 治疗中可能具有明显的治疗效果,有重要的科研与临床前景。然而,由于纳入文献报告质量均不高,部分纳入研究存在严重质量问题,同时所有研究样本量均不大,导致研究间异质性较大。因而尽管纳入研究均为 RCT,但 GRADE 评分在大多数结局指标仍为低或极低证据等级。未来需要更多严谨设计的 RCT 对这些结果进行验证。
纳入研究均未发现不良事件及并发症,这与 Dubsk等[14]的研究结果不同,他们认为自体骨髓细胞移植治疗 DF 总不良事件发生率约为 19.3%,包括下肢水肿、穿刺部位血肿等。造成差异的原因可能是因为本研究的随访时间均较短(2~6 个月),可能低估了不良反应。此外,值得注意的是虽采用自体骨髓干细胞,但培养基中涉及的动植物成分也有成为潜在致敏源的可能性。且骨髓干细胞经体外培养后,是否存在潜在致瘤性也尚存在争议。因此,虽然本次 Meta 分析纳入研究中均未报道治疗过程及随访期间的不良事件发生,但现有证据尚不能确定自体骨髓干细胞移植治疗 DF 的安全性,特别是远期安全性。而在今后的 RCT 研究中需特别强调对不良事件的观察。
目前骨髓干细胞的分离主要采用密度梯度离心法[29],除此之外还有羟乙基淀粉沉淀法、流式细胞分选法、组织消化法、免疫磁珠法、贴壁筛选法等[30-33]。这些方法各有其自身特点,实际应用过程中往往需要结合使用[34]。体外培养扩增后的干细胞往往需要筛选之后再将之移植到体内。本系统评价纳入的研究中,2 个研究报告了具体的检测方法[25, 27]。1 个研究[26]采用静置法,且未描述分离的具体过程。2 个研究[26, 28]未对分离得到的干细胞进行体外培养及扩增就直接进行移植,导致治疗效果到底来自于 BMMNC 或 BMMSC 无法得知。因本 Meta 分析亚组分析提示,与 BMMNC 相比,采用 BMMSC 除 ABI 指标外各终点均无显著差异。因此,单纯采用梯度离心和体外培养方式得到的 BMMSC 可能并不一定比 BMMNC 有更好的疗效。而改善干细胞分离方法是否能进一步改善干细胞治疗的疗效,而非干细胞在骨髓细胞移植中的作用,仍需要进一步探讨。
本系统评价的局限性:① 仅纳入公开发表文献,可能存在发表偏倚;② 纳入研究样本量小,且随访时间较短,可能检验效能不足;③ 半数纳入研究的随机方法不明,盲法、分配隐藏不清楚,可能存在潜在的选择性和测量偏倚等,从而对研究结果的真实性造成影响。
综上所述,自体骨髓干细胞移植治疗 DF 有一定的效果,且安全性较高。但受纳入研究数量和质量的限制,上述结论需更多大样本多中心临床试验予以验证。