Клиническая эффективность применения мезенхимальных стволовых клеток в лечении пациентов с аваскулярным некрозом головки бедренной кости

Введение. Аваскулярный некроз головки бедренной кости (АНГБК) встречается у 10-18 % пациентов травматологического профиля. Обширная исследовательская деятельность за последнее время изучила потенциал лечения АНГБК с использованием мезенхимальных стволовых клеток (МСК) и показала результаты, убеждающие в эффективности и безопасности метода.

Цель. Изучить клиническую эффективность применения мезенхимальных стволовых клеток в лечении пациентов с аваскулярным некрозом головки бедренной кости.

Материалы и методы. Выполнен обзор данных в PubMed, Cochrane Library, Science Direct, eLIBRARY. Также представлено описание клинического случая лечения пациента с АНГБК с применением мезенхимальных стволовых клеток.

Результаты. В последние годы хорошо зарекомендовало себя в клинической практике применение стромально-васкулярной фракции, содержащей МСК жирового происхождения. МСК лучше всего подходят для ранней терапии АНГБК, как этапа консервативного лечения пациентов с целью улучшения результатов и получения возможности стабилизации и регресса некротических изменений костной ткани. При наличии у пациентов запущенных стадий применение МСК позволяет снизить боль и повысить функциональность конечности, улучшить качество жизни, отсрочить выполнение тотального эндопротезирования тазобедренного сустава.

Заключение. За последнее десятилетие был изучен потенциал МСК, что демонстрирует многообещающий потенциал. Несмотря на существующие разногласия, представляется, что общие результаты применения МСК для лечения аваскулярного некроза головки бедренной кости положительны не только с точки зрения эффективности, но и безопасности. Однако для надёжной интерпретации результатов их нужно определять в динамике.

1. Rui Li, Qiu-Xia Lin, Xue-Zhen Liang, Guang-Bo Liu, He Tang, Yu Wang, Shi-Bi Lu. Stem cell therapy for treating osteonecrosis of the femoral head: From clinical applications to related basic research. Stem Cell Research & Therapy, 2018, v. 9, pp. 291–92. https://doi.org/10.1186/s13287-018-1018-7

2. Mir Sadat-Ali, Abdallah S, Al-Omran, Khalid Al Tabash, Sadananda Acharya, Tarek M. Hegazi, Mona I. Al Muhaish. The clinical and radiological effectiveness of autologous bone marrow derived osteoblasts (ABMDO) in the management of avascular necrosis of femoral head (ANFH) in sickle cell disease (SCD). J Exp Orthop, 2022, v. 17, № 9(1), pp. 18–19.

3. Virzì F.,Bianca P.,Giammona A.,Apuzzo T.,Di Franco S., Mangiapane L.,Colorito M.,Catalano D., Scavo E.,Nicotra A., Benfante A.,Pistone G.,Caputo V.,Dieli F., Pirrello R.,Stassi G. Combined platelet-rich plasma and lipofilling treatment provides great improvement in facial skin-induced lesion regeneration for scleroderma patients. Stem Cell Res Ther, 2021, v. 23, № 8(1), pp. 236–237.

4. Mardones R., Camacho D., Monsalvo F., Zulch N., Jofre C., Minguell J.J. Treatment of osteonecrosis of the femoral head by core decompression and implantation of fully functional ex vivo-expanded bone marrow-derived mesenchymal stem cells: a proof-of-concept study. Stem Cells Cloning, 2019, v. 1, № 12, pp. 11–16.

5. Zhan Yu Wu, Qi Sun, Ming Liu, Brian E Grottkau, Zhi Xu He, Qiang Zou, Chuan Ye. Correlation between the efficacy of stem cell therapy for osteonecrosis of the femoral head and cell viability. BMC Musculoskelet Disord, 2020, v. 29,№ 21(1), pp. 55–56.

6. Elgaz S., Bonig H. & Bader P. Mesenchymal stromal cells for osteonecrosis. J Transl Med, 2020, v. 18(1), pp. 399–400.

7. Xu Y., Jiang Y., Xia C., Wang Y., Zhao Z., Li T. Stem cell therapy for osteonecrosis of femoral head: Opportunities and challenges. Regen Ther, 2020, v. 15, pp. 295–304.

8. Wang Y., Ma X., Chai W., Tian J. Multiscale Stem Cell Technologies for Osteonecrosis of the Femoral Head. Stem Cells Int. 2019, pp. 891–969. https://doi.org/10.1155/2019/8914569

9. Xiaolin Liu, Qing Li, Xin Niu, Bin Hu, Shengbao Chen, Wenqi Song, Jian Ding, Changqing Zhang, Yang Wang. Exosomes Secreted from Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Mesenchymal Stem Cells Prevent Osteonecrosis of the Femoral Head by Promoting Angiogenesis. Int J Biol Sci, 2021, v. 13(2), pp. 232–244.

10. Guo S.C., Tao S.C., Yin W.J., Qi X., Sheng J.G., Zhang C.Q. Exosomes from Human Synovial-Derived Mesenchymal Stem Cells Prevent Glucocorticoid-Induced Osteonecrosis of the Femoral Head in the Rat. Int J BiolSci, 2023, v. 12(10), pp. 1262–1272.

11. Moya-Angeler J., Gianakos A.L., Villa J.C., Ni A., Lane J.M. Current concepts on osteonecrosis of the femoral head. World J Orthop, 2021, v. 6(8), pp. 590–601.

12. Shah K.N., Racine J., Jones L.C., Aaron R.K. Pathophysiology and risk factors for osteonecrosis. Curr Rev Musculoskelet Med, 2021, v. 8(3), pp. 201–209.

13. Philippe Hernigou, Françoise Beaujean. Treatment of osteonecrosis with autologous bone marrow grafting. Clin Orthop Relat Res, 2022, v. 405, pp. 14–23.

14. Andriolo L., Merli G., Tobar C., Altamura S.A., Kon E., Filardo G. Regenerative therapies increase survivorship of avascular necrosis of the femoral head: a systematic review and meta-analysis. Int Orthop, 2023, v. 42(7), pp. 1689–1704.

15. Zhao D., Cui D., Wang B., Tian F., Guo L., Yang L. Treatment of early stage osteonecrosis of the femoral head with autologous implantation of bone marrow-derived and cultured mesenchymal stem cells. Bone, 2021, v. 50 (1), 325–330.

16. Sen R.K., Tripathy S.K., Aggarwal S., Marwaha N., Sharma R.R., Khandelwal N. Early results of core decompression and autologous bone marrow mononuclear cells instillation in femoral head osteonecrosis: a randomized control study. J Arthroplast, 2021, v. 27(5), pp. 679–686.

17. Yuanchen Ma, Tao Wang, Junxing Liao, Honglin Gu, Xinpeng Lin, Qing Jiang, Max K Bulsara, Minghao Zheng, Qiujian Zheng. Efficacy of autologous bone marrow buffy coat grafting combined with core decompression in patients with avascular necrosis of femoral head: a prospective, double-blinded, randomized, controlled study. Stem Cell Res Ther, 2024, v. 5 (5), pp. 115–125.

18. Tabatabaee R.M., Saberi S., Parvizi J., Mortazavi S.M., Farzan M. Combining Concentrated Autologous Bone Marrow Stem Cells Injection With Core Decompression Improves Outcome for Patients with EarlyStage Osteonecrosis of the Femoral Head: A Comparative Study. J Arthroplast, 2021, v. 30(9 Suppl), pp. 11–15.

19. Gangji V., Hauzeur J.P., Matos C., De Maertelaer V., Toungouz M., Lambermont M. Treatment of osteonecrosis of the femoral head with implantation of autologous bone-marrow cells. J Bone Joint Surg Am, 2024, v. 86-a (6), pp. 1153–1160.

20. Pepke W., Kasten P., Beckmann N.A., Janicki P., Egermann M. Core Decompression and Autologous Bone Marrow Concentrate for Treatment of Femoral Head Osteonecrosis: A Randomized Prospective Study. Orthop Rev (Павия)., 2024, v. 4 (1), pp. 61–62.

21. Gianakos A.L., Moya-Angeler J., Duggal S., Zambrana L., Fields K.G., Mintz D.N. The Efficacy of Bisphosphonates with Core Decompression and Mesenchymal Stem Cells Compared with Bisphosphonates Alone in the Treatment of Osteonecrosis of the Hip: a Retrospective Study. HSS J, 2022, v. 12(2), pp. 137–144.

22. Papakostidis C., Tosounidis T.H., Jones E., Giannoudis P.V. A systematic review of the literature and meta-analysis of 7 studies. Acta Orthop, 2021, v. 87(1), pp. 72–78.

23. Houdek M.T., Wyles C.C., Collins M.S., Howe B.M., Terzic A., Behfar A. Stem Cells Combined With Platelet-rich Plasma Effectively Treat Corticosteroid-induced Osteonecrosis of the Hip: A Prospective Study. Clin Orthop Relat Res, 2023, v. 476(2), pp. 388–397.

24. Wyles C.C., Houdek M.T., Crespo-Diaz R.J., Norambuena G.A., Stalboerger P.G., Terzic A. Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells Are Phenotypically Superior for Regeneration in the Setting of Osteonecrosis of the Femoral Head. Clin Orthop Relat Res, 2021, v. 473(10), pp. 3080–3090.

25. Cai J., Wu Z., Huang L., Chen J., Wu C., Wang S., Deng Z., Wu W., Luo F., Tan J. Cotransplantation of bone marrow mononuclear cells and umbilical cord mesenchymal stem cells in avascular necrosis of the femoral head. Transplant Proc, 2024, v. 46(1), pp. 151–155.

26. Chen C., Qu Z., Yin X., Shang C., Ao Q., Gu Y., Lui Y. Efficacy of umbilical cord-derived mesenchymal stem cell-based therapy for osteonecrosis of the femoral head: A three-year follow-up study. Mol Med Rep, 2021, v. 14(5), pp. 4209–4215.

27. Liu Y., Liu S., Su X. Core decompression and implantation of bone marrow mononuclear cells with porous hydroxyl apatite composite filler for the treatment of osteonecrosis of the femoral head. Arch Orthop Trauma Surg, 2022, v. 133(1), pp. 125–133.

28. Knight M.N., Hankenson K.D. Mesenchymal Stem Cells in Bone Regeneration. Adv Wound Care (New Rochelle), 2023, v. 2(6), pp. 306 – 316.