УДК: 616-006.04-085.032:611-018.26]-053.2
Год издания: 2008
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФУЗИИ АУТОЛОГИЧНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРИ АУТОТРАНСПЛАНТАЦИИ НЕБОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК У ДЕТЕЙ СО ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ
Исайкина Я.И., Алейникова О.В.
Рубрики: 76.29.33, 76.29.49
Республиканский научно-практический центр детской онкологии и гематологии
Тема НИР: изучить фенотип, способность к размножению и дифференцировке in vitro, чувствительность к переносу генов, биологическую безопасность и оценить в экспериментальных условиях возможность использования модифицированных стволовых клеток костного мозга, периферической крови/пуповинной крови человека для трансплантации.
Сроки выполнения НИР: январь 2006 г. - декабрь 2010 г.
Научный руководитель: д-р мед. наук М.П. Потапнев, д-р мед. наук О.В. Алейникова, д-р мед. наук Г.Я. Хулуп.
Источник финансирования: госбюджет.
В экспериментах по совместному культивированию мезенхимальных и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) доказана способность мезенхимальных стволовых клеток (МСК) поддерживать гемопоэз in vitro (Koller, 1996; Breems, 1997). Воздействие МСК на предшественники гемопоэза осуществляется посредством секреции растворимых цитокинов, хемокинов, пептидов, медиаторов, гормонов и образования внеклеточного матрикса из молекул коллагена, фибронектина, ламинина, обеспечивающих адгезию гемопоэтических клеток, необходимую для пролиферации ранних клеток-предшественников гемопоэза. Результаты клинического обследования женщин, страдающих раком молочной железы, продемонстрировали позитивное влияние котрансплантации МСК при аутотрансплантации ГСК периферической крови на сокращение времени восстановления нейтрофилов и тромбоцитов в раннем посттрансплантационном периде (Кос, 2000).
Цель исследования - изучение возможности применения аутологичных МСК, полученных из костного мозга детей со злокачественными новообразованиями, для сокращения периода нейтропении после аутотрансплантации ГСК при недостаточности CD34+ клеток в трансплантате.
Сущность достижения - доказательство эффективности котрансплантации аутологичных МСК для ускорения приживления ГСК при заведомо низкой дозе CD34+ клеток в трансплантате после лейкафереза.
В исследование были включены 24 ребенка, у которых содержание CD34+ клеток в аутотрансплантате было ниже нормы и составляло 2 × 106/кг. Из них аутологичная котрансплантация МСК проводилась 7 подросткам (15-17 лет), содержание CD34+ клеток в их аутотрансплантате было ≤ 1,3 × 106/кг. Результаты аутотрансплантации ГСК 17 пациентам, которым были введены только ГСК, рассматривали в качестве контроля. Количество циклов полихимиотерапии (от 4 до 10 циклов) зависело от специфического ответа на терапию, развития рецидива, невосприимчивости к терапии. МСК были изолированы из костного мозга пациентов за 30-50 дней до аутологичной трансплантации и подверглись экспансии in vitro. Всем пациентам был выполнен анализ колоние-образующих единиц фибробластов (КОЕ-Ф) для определения пролиферативной активности МСК костного мозга.
В результате исследования установлено, что для получения эффективного трансплантата МСК необходимо 28,3±3,7 мл костного мозга пациента детско-го возраста. Число КОЕ-Ф у детей со злокачественными новообразованиями составило 5,5±0,5 на 105 мононуклеарных клеток, что значительно ниже по сравнению с показателями КОЕ-Ф из проб костного мозга здоровых доноров (р=0,0003). Применяя технологию экспансии МСК in vitro, нам удалось увели-чить их количество в среднем в 104 раз и получить достаточный по содержанию МСК трансплантат в течение 35,6±2,53 дня со дня эксфузии костного мозга у ребенка.
Показана прямая зависимость между числом циклов высокодозной химиотерапии, полученной пациентами до сбора клеток костного мозга и сроками формирования монослоя МСК в первичной культуре (r=0,79, p=0,03). Среднее число МСК, введенных больным в течение 1 ч после трансплантации ГСК, составило 0,6 (от 0,3 до 1,1) × 106/кг.
Анализ полученных результатов свидетельствует о достоверном сокращении периода посттрансплантационной цитопении у больных при котрансплантации МСК по сравнению с контрольной группой. Восстановление нейтрофилов до уровня более 500 клеток/мкл при котрансплантации МСК происходило через 10 дней (от 9 до 11 дней) по сравнению с 13 днями (11 15 дней) в контрольной группе (р=0,002), а восстановление лейкоцитов до уровня более 1000 клеток/мкл отмечалось на 11день (10-13 дней) по сравнению с 14 днями (13-19 дней) (р=0,001).
По данным литературы, котрансплантация ГСК и МСК предполагает использование высокой дозы CD34+ клеток/кг в трансплантате ГСК больного - от 2,2 × 106 до 13,9 × 106 CD34+ клеток/кг (Cilloni, 2002; Кос, 2000). Проведенные нами исследования показали эффективность котрансплантации аутологичных МСК в дозе 0,3 × 106 клеток/кг для ускорения приживления ГСК при заведомо низкой дозе CD34+ клеток в трансплантате после лейкафереза, а именно 0,64-1,3 × 106 CD34+ клеток/кг в аутотрансплантате периферических стволовых клеток и 0,8-1,0 × 106 CD34+ клеток/кг веса пациента в аутотрансплантате костно-го мозга.
Таким образом, использование аутологичных МСК в качестве котрансплантата дает возможность избежать повторной мобилизации и коллекции стволовых клеток периферической крови или эксфузии значительного объема костного мозга для пополнения аутотрансплантата ГСК при его недостаточности. Доказана возможность получения из костного мозга детей, подвергшихся продолжительной миелотоксической и радиационной терапии, оптимального количества МСК для проведения аутотрансплантации в ограниченные сроки, составляющие 30-40 суток. Новизна: показана необходимость применения аутологичных МСК для ускорения восстановления гемопоэза после аутотрансплантации ГСК при не-достаточности в трансплантате CD34+ клеток.
Область применения: онкология, гематология, трансфузиология.
Рекомендации по использованию: в ходе выполнения работы был отработан метод наращивания мезенхимальных стволовых клеток из малых объемов костного мозга у реципиентов детского возраста после высокодозной химиотерапии или лучевой терапии до количества, эффективного для проведения котрансплантации, что может быть использовано во всех центрах, где проводится трансплантация костного мозга.
Предложения по сотрудничеству: консультативная помощь при внедрении.