目前临床上治疗关节软骨损伤的方法有多种,主要包括微骨折、自体骨软骨移植、同种异体软骨移植及自体软骨细胞移植技术。与传统方法如自体骨软骨移植相比,自体软骨细胞移植术(ACI)可以产生较多的透明软骨样修复组织,具有更好的临床效果。自BrittbergM等于1987年第一次提出ACI技术以来,全球已经有超过20000例患者接受这种治疗,第一代 ACI技术为标准化的移植程序,包括软骨细胞体外培养、获取自体骨膜后缝合覆盖缺损区、植入软骨细胞、胶原封闭。该方法造成手术切口较大或存在两个切口,可修复深度在6~8 mm以上的软骨损伤。第二代ACI技术使用胶原膜替代自体骨膜覆盖于软骨损伤处,减少了摘取骨膜引起的并发症和简化了手术操作流程,但是依然存在细胞漏渗、分布不均和胶原膜脱落等不足。为改善前两代ACI技术的缺陷,第三代ACI技术即基质诱导的自体软骨细胞移植术(MACI )应运而生,这种技术是将软骨细胞种植于生物支架材料上,再将其按软骨缺损区剪裁后匹配覆盖缺损区。第三代ACI技术与第二代的不同点在于其事先将软骨细胞与载体结合,再植入软骨缺损区,这种载体技术的运用就解决了第二代ACI技术的细胞渗漏、细胞去分化的问题,同时这种载体作为一种细胞支架,充当的是临时基质的作用,其不仅可以供细胞增殖和细胞外基质沉积,还可释放各种生长/分化因子主动参与再生过程。
本篇文章,我们将基于第三代ACI技术分享目前临床上使用的含细胞的软骨产品进行了分享。
一、BioSeed®-C
该产品由德国BioTissue Technologies GmbH公司根据德国药品法和欧洲GMP标准的现行要求进行生产和销售。该产品是一种基于独特的三维稳定矩阵技术,由可吸收的凝胶-纺织基质(聚乳酸910/聚二恶烷酮毛状织物)和自体软骨细胞组成的支架。使用BioSeed®-C软骨细胞移植物首次能够以一种安全的方式固定在软骨下骨,使得治疗软骨边缘不完整的缺陷成为可能,移植物可以被切割成适合软骨缺损的大小,细胞均匀分布,移植可通过关节镜或关节切开术进行。自2002年以来,BioSeed®-C已被用于治疗3000多名患者,产品目前在欧洲有售。
二、BioCart™ II
该产品最初由Prochon Biotech公司开发,该公司于2011年被Histogenics收购。该产品是一种纤维蛋白原/透明质酸支架,接种有扩增的自体软骨细胞。支架由同源的人纤维蛋白原与重组透明质酸在使用凝血酶的情况下共聚而成,并被冷冻干燥以产生海绵状的3D结构。
三、BST-Cargel®
该产品由Smith & Nephew公司开发,是一种基于壳聚糖的可注射医疗器械,旨在与骨髓刺激技术结合使用。通过将壳聚糖溶液溶解在甘油磷酸盐缓冲液中来制备的混合溶液,然后将所得的混合溶液与新鲜的自体外周血全血以3:1的比例手动混合。该混合物可在植入时间前15至25分钟制备,以实现产品的最佳物理和机械性能,以输送至垂直取向的位置,例如髋臼。该产品以液体形式使用,可适应任何病变形状,消除了对尺寸、形状、切割、粘合和缝合的需要。
四、CaReS®
该产品由Arthro Kinetics Biotechnology公司开发,是一种包埋有原始自体软骨细胞的I型胶原水凝胶。与其他产品相比,CaReS具有相对较低的细胞密度,但可以通过细胞增殖和迁移来实现新组织形成所需的高细胞性。体外培养6周后,原代软骨细胞在CaReS凝胶中的扩增倍数为33倍。CaReS已在选定的欧洲国家/地区使用,并在伊朗,土耳其和中国获得批准。
五、INSTRUCT
该产品是由荷兰CellCoTec公司研发生产的,是一种聚(环氧乙烷对苯二甲酸乙酯)/聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PEOT/PBT)支架,接种有原代自体软骨细胞和骨髓细胞,其中PEOT起支持软骨形成表型的作用,而PBT可增加材料硬度。
六、MACI
MACI最初由Verigen AG于1999年开发和销售,2005年被Genzyme收购,2011年被赛诺菲收购,然后在2014年被Vericel Corporation收购。在欧洲药品管理局(EMA)的一份报告中,该报告批准了MACI在欧盟的销售。尽管MACI已获得欧盟市场批准,但其在欧洲的工厂关闭,该技术被出售给Vericel。美国的市场批准仍有待确定。
七、NOVOCART®3D
该产品是由德国TETEC公司研发生产,由接种有自体软骨细胞的双相I型胶原支架组成。双相支架的一层是来自于牛心包的致密、细胞不可渗透的膜,这种膜与胶原海绵层一起冻干,使两层牢固连接。该产品可在3周内制造并交付。自2003 年以来,欧洲已有 6000 多名患者接受了NOVOCART®3D的成功治疗。
八、DeNovo ET
DeNovo ET 自Isto Technologies公司于2013年完全控制其发展以来已更名为 RevaFlex®™,是一种无支架的新生软骨盘,由同种异体幼年软骨细胞及其相关基质组成。RevaFlex®™结构直径为2.2-2.5厘米,根据模板切割成一定尺寸,并用一层薄薄的纤维蛋白胶固定在缺陷中。
九、Hyalograft C
该产品早在1998年就由Fidia Advanced Biopolymers公司开发,然后于2009年被Anika Therapeutics公司收购。该产品是由HYAFF ®(酯化透明质酸)纤维和自体软骨细胞构成,HyalograftC的临床疗效已在欧洲药品管理局的报告中进行了全面审查。从1999年到2011年,HyalograftC已在5348名患者中使用,共有28项研究(n = 793)报告了临床结果。商业化于2013年停止。
十、NeoCart
NeoCart由Histogenics公司开发,是一种蜂窝牛I型胶原组成的支架,该支架上接种有扩增的自体软骨细胞。该支架的细胞分离、扩增和接种需要2-3周;需在仿生生物反应器中培养1周;植入前需要2-4周的静态培养。患者在关节镜活检后可以立即进行不受限制的活动,并在大约6周后返回植入;在第二次门诊手术过程中,通过小关节切开术、清创术和缺损床的准备,以类似于微骨折的方式进行植入,无软骨下穿透,并通过使用专有的胶原基聚合物胶将支架固定于制备的髁突缺损床和邻近组织中。
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