为治疗数量众多的膝骨关节炎患者，日本东海大学医学部附属医院整形外科的佐藤正人教授在日立制作所及日立高新技术（以下简称“日立高新”）的协助下，确立了可大量且稳定生产同种异体软骨细胞片的技术。在2025年6月启动的临床试验中，研究团队已为4名50至60岁的膝骨关节炎患者实施了移植手术，截至2026年2月，治疗过程中未观察到严重不良反应，目前临床试验仍在继续之中。若依托自动培养能够确立起新一代同种异体软骨细胞片生产体系，那么稳定供应质量均一的细胞片的可能性就会增加，还有望扩大膝骨关节炎“保关节治疗”的新选择。相关研究成果已在日本再生医疗学会上公开发表。
图1 临床试验概要（供图：东海大学）
膝骨关节炎是随年龄增长患者数量持续增加的典型运动系统疾病，据估算，日本国内患者数量约为2530万人，其中出现疼痛等症状的人数约为800万人。关节软骨一旦受损便难以自然修复，当前的治疗以旨在缓解疼痛、改善关节功能的保守疗法为主。当病情一旦进展，则需实施人工关节置换术等外科治疗。
为此，佐藤教授等人开发出了自体软骨细胞片。通过将细胞片直接移植至软骨缺损部位，有望使其更易在患处定植，并促进保护缺损部位和软骨修复。目前，该研究已作为日本厚生劳动省的尖端医疗B项目正在实施。
然而，自体软骨细胞片存在需通过手术采集细胞，不同患者的细胞质量可能存在差异，且单次可提供的细胞片数量有限等问题。为此，团队自2017年起，开展了利用多指症手术中废弃的软骨组织制备同种异体软骨细胞片的临床研究。多指症来源的软骨细胞因处于幼龄状态，具备较强的增殖能力，可将细胞片制备周期缩短7天，在构建稳定高效的供应体系方面展现出优势。该临床研究以10例膝骨关节炎患者为对象，对技术的安全性与有效性进行了评估，结果无论从何种维度评估，均确认患者预后良好。自2025年起，由企业主导的Ⅲ期临床试验已启动，研发工作正朝着实用化方向稳步推进。
膝骨关节炎患者数量众多，要实现软骨细胞片的普及，大量生产与质量标准化必不可少。传统的同种异体软骨细胞片需要采用温敏性培养皿的生产过程以及细胞培养熟练操作人员的手动操作，生产效率、成本、样本混杂等风险均是课题。而新一代同种异体软骨细胞片对生产过程进行了优化，将工序改良为适配封闭式系统“细胞自动培养装置iACE”。在2023～2024年开展的非临床试验（向免疫缺陷动物的软骨缺损模型移植新一代同种异体软骨细胞片）中，已证实经iACE制备的新一代同种异体软骨细胞片表现出与既往方法相当的软骨修复能力。该装置单次培养可制备约640片细胞片，基于以往的使用实绩（单例患者约需10～15片），理论上相当于约50人份的用量。
在新一代同种异体软骨细胞片移植试验中，自2025年6月起，团队已为4名患者联合实施胫骨近端截骨术（HTO），移植了经iACE制备的新一代同种异体软骨细胞片（生产过程中安全性检查与质量标准检验合格），单例患者移植量为10～15片。目前，团队正在持续开展随访评估。
佐藤教授表示：“关节软骨一旦损伤便难以自然修复，即便是针对膝骨关节炎，通过生物学手段实现软骨再生的治疗选择也一直十分有限。我们自2004年起推进自体软骨细胞片的研究，并已作为尖端医疗B项目落地实施，但采集细胞需实施手术、细胞质量与制备数量因患者情况而异的问题仍然存在。为此，我们将技术路线拓展至利用多指症手术中废弃的幼态软骨细胞制备的同种异体软骨细胞片，本次更借助自动培养技术，进一步发展出可实现质量均一化、大量生产的新一代同种异体软骨细胞片。实现质量均一化与提升可追溯性，同样是我们的重要目标。未来，我们希望能拓宽保存关节的再生医疗这一治疗选择，将其培育为可稳定惠及更多患者的治疗手段。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
