糖尿病性足潰瘍を治療するためのヒト臍帯間葉系幹細胞注射の前向き無作為化比較試験

Summary

本プロトコルは、慢性糖尿病性足潰瘍の治療のためのヒト臍帯間葉系幹細胞注射を評価する前向き無作為化対照臨床試験を記載しています。

Abstract

社会と経済の発展に伴い、糖尿病性足潰瘍の発生率は増加し続けています。現在、臨床現場では、ドレッシングの変更を伴う従来の創面切除、高圧酸素、および真空シールドレナージが主な保存的治療であり、大きな創傷には皮膚移植片または皮膚皮弁移植片が必要になることがよくあります。しかし、治療効果は理想的ではなく、多くの合併症が存在します。糖尿病性足潰瘍は、その複雑な病因、長い治療時間、著しい困難、および高い障害率のために、患者、社会、および医療に大きな負担をかけます。私たちの以前の研究によると、ヒト臍帯血幹細胞の薬理学的効果には、非特異的な免疫調節が含まれます。成長因子、血管作用因子、および抗炎症因子の分泌の増加。人体の抗感染能力の向上;炎症の解消血管新生と潰瘍治癒の促進。これらの効果は、幹細胞が難治性創傷の自家または同種異系治療として有用である可能性があることを示唆している。そこで当院では、選択基準を満たす糖尿病性足潰瘍患者を対象に、ヒト臍帯幹細胞を用いた難治性糖尿病性創傷を治療する臨床試験を実施しています。

Introduction

糖尿病は世界中の個人に影響を与える病気であり、世界保健機関(WHO)は、糖尿病患者数が2010年の2億8500万人から2030年には4億3900万人に増加すると予測しています¹。糖尿病性足潰瘍(DFU)は、糖尿病の最も深刻な合併症の1つであり、世界中の非外傷性下肢切断の主な原因です^2,3,4,5。

近年、幹細胞は、その多能性、自己複製、および再生サイトカインの分泌を促進する能力のために治療法として繁栄している^6,7。以前の臨床実験では、脂肪由来の幹細胞ゲルが慢性糖尿病の足潰瘍の治療にプラスの効果があることが示されました⁸。著者らは、59人の患者で糖尿病性創傷の治療に幹細胞を使用することの有効性を検証した。12週目に、治療群および対照群における完全創傷閉鎖率はそれぞれ82%および53%であり、これは幹細胞が難治性糖尿病創傷の治療に有効であることを示している。全体として、幹細胞が再生、置換、修復、分化する能力は、ライフサイエンスコミュニティに無限の希望を与えました⁹。

2008年、Dulchavskyら10は、自家骨髄間質細胞(BMSC)を含む移植片を使用して、さまざまな原因の非治癒性創傷の²⁰ 例を治療しました。組織学的検査は、18人の患者の皮膚創傷が完全に再上皮化されていることを示しました。同様に、非癒合糖尿病性創傷の治療のためのゼラチン足場における同種非糖尿病性間葉系幹細胞(MSC)の使用は、血管新生を促進し、再上皮化を増加させ、潰瘍領域を減少させることができる¹¹。しかし、国内外の臨床研究における糖尿病性足創傷の幹細胞治療の症例はほとんどありません。ほとんどは、厳密な実験デザインを欠いた症例報告または探索的臨床研究のみであり、優れたデザインまたはランダム化比較臨床試験を備えた大規模なサンプルはほとんどありません。幹細胞は一般的な薬剤や生物学的製剤ではないため、調製方法と品質管理は研究間で異なります。ある研究からのデータは、同じ種のすべての幹細胞の安全性を完全に反映しているとは限りません。そこで、ヒト臍帯間葉系幹細胞(HUCMSC)を用いた基礎研究と前臨床試験をさらにまとめ、その臨床応用の安全性と有効性を体系的に評価した。これに基づいて、糖尿病性足の傷を修復するためのヒト臍帯からの間葉系幹細胞の注射が治療法として開発されました。この研究は、臨床使用における糖尿病性足創傷の幹細胞修復の有効性と安全性を検証することを目的としています。

要約すると、幹細胞治療は幅広い用途と大きな可能性を秘めており、有望な新しい治療法を表しています。中国国家自然科学財団(第81571901号、第81501671号、第82172224号)の継続的な支援を受けて、HUCMSCによる糖尿病性創傷の治療に関する一連の研究を実施しました。Journal of Investigative Dermatology, Stem Cell Research and Therapy, and Cell Death and Diseaseに20以上の関連記事を発表し、3つの国家発明特許を申請し、研究の大きな基盤を蓄積しています^12,13。ここでは、糖尿病性足の創傷修復のためのHUCMSCの注射を評価するための標準的なアプローチを提供します。この標準手順は、中国の医薬品臨床試験によって承認されています(試験登録番号:中国の医薬品臨床試験:MR-32-21-015759、[初期リリース:10年20月2021日])。

Protocol

この前向き、単一施設、無作為化、対照臨床試験は、徐州医科大学付属病院の倫理委員会によって承認されました(XYFY2021-KL124-02)。この研究は2021年7月に開始され、2023年7月まで継続されます。この実験では60人の患者が募集されました。すべての患者は、研究者が臨床材料と生物学的データを使用することを許可するインフォームドコンセントに署名しました。

1.患者の募集

1. 包含基準:
   1. 性別に関係なく、患者の年齢が18歳から80歳の間であることを確認してください。
   2. 2型糖尿病および糖尿病性足潰瘍の患者が1999年のWHO診断基準14を満たし、スクリーニング期間中または無作為化前の3か月以内に検出された糖化ヘモグロビン(HbA1c)レベル≤¹⁰ %であることを確認してください。
   3. 対象肢の足首上腕指数¹⁵ が断続性跛行なしで0.8以上であることを確認する。
   4. 各患者の潰瘍に次の特徴があることを確認してください。
      潰瘍のワーグナーグレーディングシステム¹⁶ によるグレード1またはグレード2。
      足、足首、または前すねの位置。
      創面切除後の断面積は2〜5 cm²です。
      無作為化の少なくとも4週間前に肉眼で見える膿または壊死物質はありません。.
   5. 他の創傷の日常的な治療を受けている患者を研究に含めないでください。
      1. 複数の創傷が存在する場合は、選択基準を満たし、介入および評価領域が最大の創傷を選択します。
      2. 2つ以上の傷が同様に大きい場合は、最も重度のグレードのものを選択してください。
      3. 同じ面積と等級の傷が2つ以上ある場合は、傷の持続時間が最も長い傷を選択します。
   6. この臨床試験への参加は任意です。患者が研究を実施する医師と協力し、インフォームドコンセントフォームに署名することを確認してください。
2. 除外基準:
   1. 明確な外科的適応を有する患者を除外する:血管閉塞、骨曝露、膿瘍、骨髄炎。
   2. 登録前3か月以内に血行再建術または血管形成術を受けた患者を除外します。
   3. 肝機能障害のある患者を除外します。具体的には、ALT(アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ)およびAST(アラニンアミノトランスフェラーゼ)レベルの患者を除外します 正常の上限より3倍高い。
   4. 血中クレアチニンレベルが正常の上限を2倍以上超える患者を除外します。血清アルブミン <2.0 g/dL;免疫抑制薬物治療;さまざまな悪性腫瘍。妊娠、母乳育児、または最近の出産計画。
   5. 幹細胞製剤製品の任意の成分に対する禁忌、アレルギー、または既知のアレルギーを持つ患者を除外します。
   6. 患者がこの研究に参加すべきではないと研究者に信じさせる他の状況で患者を除外します:
      1. 入院後に最も重要な入院基準を満たしていないことが判明した場合は、患者を除外します。
      2. 重篤な副作用のある患者、研究からの中止を要求する患者、および法定後見人が研究からの中止を要求した患者を除外します。
      3. 投薬が不足している患者または効果的な登録後の観察データを除外します。
3. ランダム化と盲検化
   1. 徐州医科大学の付属病院の外来部門から募集された患者を1:1ベースで幹細胞治療グループと従来の創傷治療グループにランダム化します。
   2. 治療のための二重盲検試験を実施します。第三者が各患者の創傷領域を測定していることを確認してください。

2.術前治療

1. 定期的な血液検査、尿検査、定期的な便評価、生化学的機能評価、凝固機能評価、ウイルス学など、登録後の患者の定期的な治療前検査を実施します。検査の正確性を確保するために、患者が同じ病院でフォローアップされていることを確認してください。
2. 選択基準を満たし、書面によるインフォームドコンセントに署名した患者を含めます。比例サンプリング技術を使用して、各被験者を幹細胞治療グループまたは従来の創傷治療グループのいずれかに1:1の比率でランダムに割り当てます。

3.治療手順

注:両方のグループの患者は、3日ごとに体系的な定期的な創傷被覆材の変更を受けます。幹細胞治療群では、患者は幹細胞の局所注射を4回受けます(登録後1日目、8日目、15日目、および22日目)。従来の創傷治療群では、患者は銀イオンドレッシングで4回(登録後1日目、8日目、15日目、および22日目)治療されます。具体的な手順は次のとおりです。

図1:処理プロセス。 各グループでは、30人の患者が厳密に治療を受けます この研究に記載されているプロトコル。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

1. 幹細胞治療グループ
   1. ポビドンヨードで創傷を局所消毒し、外科用ハサミで創傷表面から壊死組織を除去した後、注射器を使用して50mLの生理食塩水を吸引し、創傷表面の内側と外側をきれいにします。
   2. 滅菌箔エッジフック法¹⁷を用いて創傷面積を測定する。座標グリッドを有する滅菌フィルム透明包帯を創傷表面に塗布し、マーカーを用いてその縁に沿って創傷表面の形状の輪郭を描く。フィルムの各座標グリッドの面積に応じて創傷面積を計算する。
   3. ヒト臍帯間葉系幹細胞(2 x 10⁵細胞/cm2;0.4mL/^cm2)を創傷の末梢および基部に注入する(注入間隔:0.75cm;注入量:0.1mL/部位)。
      注:各患者の注射回数は、創傷領域によって異なります。
   4. 滅菌包帯を適切なサイズにトリミングし、創傷表面の上に覆い、包帯を巻く。
2. 従来の創傷治療群
   1. ヨードフォアで創傷を局所消毒し、外科用ハサミで創傷表面から壊死組織を除去した後、注射器を使用して50 mLの生理食塩水を吸引し、創傷表面の内側と外側をきれいにします。
   2. 滅菌箔エッジフック法¹⁷を用いて創傷面積を測定する。座標グリッドを有する滅菌フィルム透明包帯を創傷表面に塗布し、マーカーを用いてその縁に沿って創傷表面の形状の輪郭を描く。フィルムの各座標グリッドの面積に応じて創傷面積を計算する。
   3. 銀イオンドレッシングを適切なサイズにトリミングし、創傷表面の上に覆い、包帯をします。

図2:足潰瘍面積測定の模式図。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:ヒト臍帯間葉系幹細胞注射の概略図。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

4.観測指標

1. 被験者の人口統計データを取得します。
2. 併用治療を記録します。具体的には、創傷の状態(位置、面積、深さ、感染、虚血)、創傷治癒率、治癒時間、および合併症を記録します。
3. 臨床検査を実施します。綿棒と細菌学的培養のために創傷分泌物を取ります。定期的な血液検査と肝臓と腎臓の機能の検査を実施します。

5. フォローアップ

1. 治療の初日とフォローアップ訪問中に患者を診察します 最後の治療の15日後と30日後。
2. 外来と電話の両方の予約を使用してフォローアップを実施し、治療効果、状態の変化、回復状況、および現在の生活状態を記録します。

6.アウトカム有効性評価

1. 以下の基準で臨床評価を行う。
   1. 主要アウトカム指標を計算します。
      30日間の創傷治癒率=(元の創傷領域-30日目の未治癒の創傷領域)/元の創傷領域×100%。
   2. 副次的アウトカム指標を計算する
      1. 創傷治癒時間:創傷閉鎖の時間を、創傷が完全に再上皮化される時間として定義する。
      2. 完全な治癒率を計算します。
         完全治癒率=完全治癒症例数/総治癒症例数×100%
   3. 外科的介入率を計算します。
      外科的介入率=外科的介入数/症例の総数×100%。
      注:次のいずれかの手順を受けた被験者は、外科的介入のある患者として記録されます:創面切除とドレナージ、皮膚移植、隣接皮膚皮弁、遠位側皮膚皮弁、非吻合皮膚皮弁、および切断。
   4. 標準的な臨床検査手順に従って細菌培養¹⁸ を行い、≥1病原体の細菌培養結果を陽性として記録する。病原体陽性率を計算します。
      病原体陽性率=病原体陽性を検出した症例数/100%×症例の総数。

7. 安全手順

1. 肝心症(幹細胞の臨床研究中に発生した疾患、新たな症状、徴候、臨床検査の異常、または元の症状や徴候の悪化)が発生した場合は、その事象が臨床研究薬に関連しているかどうかにかかわらず、治療と救助に必要な措置を講じてください。
2. すべての有害事象と治療プロセスを追跡および調査し、適切に解決するまで、または状態が安定するまで結果を詳細に記録します。検査が異常で臨床的に重要である場合は、正常に戻るまでフォローアップします。

Results

現在、私たちの研究はまだ患者募集段階にあり、現在、HUCMSC治療群の3人の患者と銀イオンドレッシングの対照群の3人の患者を完了し、合計6人の慢性糖尿病性足創傷患者を与えています。HUCMSCs治療群の患者の潰瘍領域の平均サイズは3.5cm2であり、HUCMSCによる治療後8日目、15日目、および22日目にそれぞれ2.6cm2、1.8cm2、および1.25cm2に減少しました(図4A-D)。銀イオンドレッシングによる治療前の対照群の患者の潰瘍の平均サイズは1.25cm2であった。銀イオンドレッシング処理後8日目、15日目、22日目に、平均潰瘍サイズはそれぞれ0.875 cm 2、0.8 cm 2、および0.75 cm ²に減少しました...

Discussion

DFUは世界的な主要な公衆衛生問題であり、下肢切断と健康関連の生活の質の低下の主な原因です^19,20。現在、臨床管理は依然として従来の創面切除、高圧酸素療法、真空シールドレナージ(VSD)、および保存的管理によって支配されています。より大きな創傷はしばしば皮膚および皮膚皮弁の移植を必要とする。多くの患者は、重度の肉体的および精神的苦痛を引き起こし、生活の質を著しく制限する長期的かつ反復的な病気に苦しんでいます²¹。これは、DFUのより効果的な治療法が切実に必要とされていることを意味します。

幹細胞治療は、多くの疾患の治療における新しい治療戦略としての可能性を秘めています²²。再生医療の重要な種細胞である幹細胞は、自己複製、損傷組織の修復、および多方向分化の能力で知られています²³。HUCMSCは最も頻繁に研究されており、免疫...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
シルバーイン創傷被覆材	山東チレインメディカル株式会社	20152640521	医療用滅菌銀イオンドレッシング (タイプ F) 10 cm x 10 cm
ヒト臍帯間葉系幹細胞注射	山東 Qilu Cell Therapy Engineering Technology Co., Ltd.	32183185-X	主な成分:ヒト臍帯間葉系幹細胞。薬理学的効果:非特異的免疫調節剤は、成長因子、血管作用因子および抗炎症因子の分泌を促進し、人体の抗感染能力を改善し、炎症を排除し、血管新生および潰瘍治癒を促進することができる。
滅菌メッシュフィルム透明ドレッシング	スミス&甥	20162644490	滅菌メッシュフィルム透明包帯(創面積測定に使用)6cm×7cm