Mesenchymale stamceller infusion hos patienter med autoimmune sygdomme (MSCs in AD)

De autoimmune lidelser er et spektrum af sygdomme, der spænder fra organspecifikke, hvor antistoffer og T-celler reagerer på selvantigener lokaliseret i et specifikt væv, til systemisk, som er kendetegnet ved reaktivitet mod et specifikt antigen (er) spredt i forskellige væv i kroppen. Forekomsten af ​​forskellige autoimmune sygdomme er varierende ifølge Centers for Disease Control and Prevention, 22,7% har reumatiske sygdomme. Selvom der ikke er udført nogen populationsbaseret epidemiologisk undersøgelse i Pakistan udelukkende på autoimmune sygdomme; En undersøgelse af Mohsin Z et al. Rapporterer den kombinerede forekomst af reumatiske sygdomme på et tertiært hospital i Karachi til at være 17,3%. Autoimmune sygdomme og deres behandlingsmetoder er den vigtigste årsag til handicap i udviklingslandene og har de højeste uarbejdsdygtige satser i sundhedsrelateret livskvalitet (HRQOL) og daglig funktion.

Det 21. århundrede har set hurtige fremskridt i behandlingen af ​​sygdomme ved immundysfunktion. En sådan behandlingsmodalitet er stamcelleterapi, som antages at reparere og regenerere væv. Især er mesenchymale stamceller (MSC'er) blevet anvendt til behandling af sygdomme forbundet med alder, ændring af livsstil, immundysfunktion og slagtilfælde. MSC -terapi har lovet at behandle forskellige autoimmune lidelser som ildfast systemisk lupus erythematosus (SLE), Crohns sygdom, systemisk sklerose (SS), reumatoid arthritis (RA), multipel sklerose (MS), transplantat versus værtssygdom, diabetes mellitus, thyroiditis og endda forskellige typer af neurologiske anders. På nuværende tidspunkt har næsten tusind kliniske forsøg anvendt MSC-baserede terapier. Blandt dem omkring hundrede forsøg er blevet gennemført til behandling af immunmedierede lidelser, hvor den første er for mere end femten år siden (tabel 1).

Interessen omkring MSC'er var oprindeligt baseret på deres iboende kapacitet til selvfornyelse og regenerering med et potentiale til at danne celler af mesodermal oprindelse (adipocytter, osteocytter, chondrocytter, hepatocytter, neuroner, muskelceller og epitelceller) afhængigt af omgivende mikrofortale. Senere på grund af deres evner til hjemsted for betændte områder og udøvelse af immunmodulerende virkninger udvidede terapier med MSC'er til behandling af autoimmune og kroniske inflammatoriske processer. Flere undersøgelser har også vist, at MSC'er har iboende immunmodulerende og antiinflammatoriske egenskaber.

Tabel 1: Kliniske forsøg, hvor mesenchymale stamceller anvendes som terapeutisk modalitet.

Immunmedieret lidelse Antal kliniske forsøg År med første klinisk forsøg Reference transplantat vs. værtssygdom 49 2004 Inflammatorisk tarmsygdom 23 2006 Multipel sklerose 29 2006 Systemisk lupus erythematosus 10 2007 Type I Diabetes 26 2008 Primær Sjögren syndrom 1 2009 Type II Diabetes 13 2010 Autoimmune Hepatitis 2 2011 Ankylosing Spondylitis 2 2011 2017 ildfast autoimmun thrombocytopenia 1 2019

Kilde til MSCS MSC'er blev oprindeligt identificeret i BM og er ofte isoleret ved gradientcentrifugering til separate nukleare celler, efterfulgt af in vitro -kultur og serielle passager. Det mesenchymale og vævsstamcellekomité for International Society for Cellular Therapy (ISCT) har udpeget udtrykket 'multipotente mesenchymale stromalceller' for de plastik-klæbende celler, der findes under standardkulturbetingelser. Immunophenotypen af ​​disse celler i henhold til ISCT-kriterier er positivt for celleoverflade-markører CD73, CD90 og CD105 og negativ for overflade CD14 eller CD11B, CD45, CD34, CD79 eller CD19 og HLA-DR. MSC'er er også opnået fra fedtvæv, placenta, fostervand, navlestrengsblod (UCB), bindevæv af skeletmuskel og dermis, tandvæv og føtalvæv såsom lunge og blod. Mobiliserede perifere blodlegemer er også rapporteret som en kilde til MSC'er. Selvom genekspressionsundersøgelser viser, at MSC -populationer opnået fra forskellige vævskilder er meget heterogene, er deres evne til at fornye, differentiere og vigtige funktionelle egenskaber, såsom regulering af immunologisk tolerance, sårheling, betændelse og fibrose, fælles for alle MSC'er.

1. Effekter på celler af immunsystem MSCS undertrykker T-celleproliferation induceret af alloantigener eller mitogener via forøgelse af antallet af regulatoriske T-celler og mindskede komplikationer af GVHD efter HSCT og immunmedieret sygdom. Derudover hæmmer MSC'er funktion af B -celler, naturlige dræberceller og dendritiske celler. Den vigtigste immunsuppressive funktion af MSC'er er ved produktion af inducerede opløselige faktorer; Imidlertid kan disse celler også udøve immunsuppressive virkninger ved direkte celle-til-celle-interaktion. Den immunsuppressive kapacitet af MSC'er forbedres under inflammatoriske tilstande i nærvær af de proinflammatoriske cytokiner interferon (IFN) -g, tumor nekrose faktor-alfa og interleukin (IL) -6.under immunologisk rolige forhold, MSCS fremmer T-cell-overlevelse og kan inducere aktiveringen og udbredelsen af ​​CD4-positive regler.
2. Produktion af immunmodulerende opløselige faktorer MSC'er producerer konstitutivt inducerbare opløselige faktorer, som transformerende vækstfaktor-ß (TGF-ß), hepatocytvækstfaktor, nitrogenoxid, HLA-G59 og indoleamin 2,3-dioxygenase, der formidler deres virkning. Store mængder IL-6 Andil-8 og kemokin CCL-2 produceres også. MSC'er behandlet med IFN-y, udskiller ICAM-1, CXCL-10 og CCL-8, hvorimod IL-8-produktionen reduceres. Dette fænomen antyder, at MSC'er er målrettet mod neutrofiler og monocytter under ikke-inflammatoriske tilstande, men tiltrækker monocytter, dendritiske celler, T-celler og naturlige dræberceller under inflammatoriske tilstande. En række undersøgelser rapporterede TGF-ßA'er en nøglemedler af immunmodulering af MSC'er.
3. Proinflammatorisk "licens" af MSC'er MSC'er er blevet kaldt '' smarte 'immunmodulatorer, da deres undertrykkende effekter kræver et tidligere licenstrin, der forekommer i nærvær af et inflammatorisk miljø. Hvis MSC'er transplanteres under akut inflammation, indeholder mikromiljøet, der indeholder polariserede M1 -makrofagers licensers MSC'er, til at hæmme effektor T, B, naturlig dræber og dendritiske celler. I modsætning hertil, hvis MSC'er er licenseret efter polarisering af M2-makrofager af Th2-type cytokiner som forekommer under kronisk inflammation, tilvejebringer mikromiljøet alternative licenser og rekrutterer MSC'er til fibroseprocessen.
4. MSc Paracrine -faktorer i reparationsmekanismen Cellulær regenerering af et iskæmisk væv nødvendiggør massiv celleforsyning i størrelsesordenen en milliard for et infarktet hjerte, for eksempel. Eksperimentelle undersøgelser og kliniske forsøg har afsløret, at MSC-medieret terapeutisk fordel stort set kan stole på bidraget fra de udskillede mængder af vækstfaktorer og cytokiner snarere end på deres potentiale for differentiering til kardiomyocytter, vaskulære eller nyreceller som vist i tidligere undersøgelse. Panelet med regulatoriske og trofiske faktorer, der udskilles af MSC'er, inkluderer et stort antal vækstfaktorer, cytokiner og kemokiner.

Oversættelse af MSC -viden til klinisk applikationscelleterapi ser faktisk ud til at være en relevant translationel strategi for autoimmune sygdomme.

1. Graft versus værtssygdom (GVHD) hos mennesker er den mest studerede anvendelse til MSC'er GVHD, en komplikation af hæmatopoietisk stamcelletransplantation. I 2004 blev en 9-årig dreng med alvorlig behandlingsbestandig akut GVHD af tarmen og leveren behandlet med tredjeparts haploidentiske moder-afledte MSC'er. Kliniske fase II-forsøg hos patienter med steroidresistent alvorlig akut GVHD viste en oprindelig responsrate på 70%, der ikke var relateret til alder eller HLA-kamp. Imidlertid mangler holdbare komplette svar eller andre primære endepunkter i disse forsøg stadig.
2. Crohns sygdom (CD) Den første rapport om et klinisk fase I-forsøg med celleterapi ved hjælp af autologe fedtafledte MSC'er i CD blev offentliggjort i 2005. Lokal injektion førte til heling af fistler (6/8) uden bivirkninger, som disse resultater blev bekræftet af den samme gruppe i 2009 i et fase II -multicenter i et randomiseret kontrolleret forsøg [24]. I øjeblikket er der en fase III, multicenter, placebo-kontrolleret, randomiseret og blind undersøgelse for at evaluere sikkerheden og effektiviteten af ​​allogene BM-MSC'er, udført af Osiris Therapeutics. (http: //www.clinicaltrials. GOV/CT2/SHOW/NCT00482092).
3. Multipel sklerose (MS) fase I/II-undersøgelser hos patienter med ildfast MS har bekræftet fraværet af bivirkninger under opfølgning (6-28 måneder). En stigning i andelen af ​​CD4+ CD25+ regulatoriske T -celler med nedsatte proliferative responser af lymfocytter og aktiveringsmarkører på dendritiske celler blev detekteret timer efter MSC -transplantation. Patienter forbedrede sig på målinger af visuel funktion uden bevis for betydelige bivirkninger. Progression af generel handicap blev også reduceret efter behandling.
4. Systemisk lupus erythematosus (SLE) kan måske de mest bemærkelsesværdige resultater af human MSC -terapi nu opstår fra kliniske forsøg, der er rettet mod alvorlig, behandlingsfraktær SLE. Patienter med aktiv sygdom og lupus nefritis, der ikke reagerede på månedligt i.v. Cyclophosphamid og oral prednison (≥ 20 mg/dag) har vist forbedrede resultater, når de behandles med MSC'er. Sygdomsaktivitetsindekset (Sledai) hos disse patienter forbedrede sig markant ved en, seks og tolv måneders opfølgning, ligesom urinprotein. I nogle af forsøgene modtog patienter med høj slædei en infusion af allogene BM-MSC'er fra passage 3-5 fra ikke HLA matchede raske familiemedlemmer. Deres opfølgning har nået en median på 17,2 (3-36) måneder uden bivirkninger, dødsfald eller efterfølgende GVHD. Helt overraskende faldt 24 timers proteinuri markant så tidligt som en uge efter MSC-terapi, endda forud for ændringer i anti-dSDNA-antistoffer, hvilket faldt markant med en måned og tre måneder efter MSC-dosis. T -regulatoriske (Treg) -celler, der viste sig at være kvantitativt og kvalitativt mangelfuldt i aktiv SLE, blev gendannet i uge 1, der blev bedømt af procentdelen af ​​CD4+ Foxp3+ -celler blandt perifere mononukleære celler i blodet. Andre forsøg, selvom med kortere opfølgning også demonstrerer signifikant forbedring, verificeret for Sledai-score, serumalbumin, 24 timers urinprotein, serumkreatinin, serumkomplement og anti-dsDNA-antistoffer. Uden tvivl skal MSC -terapi undersøges yderligere i SLE.
5. Systemisk sklerose (SS) SS er en immunmedieret sygdom med en fremtrædende vaskulær og mikrovaskulær komponent, der ofte fører til iskæmiske komplikationer. Da MSC'er kan differentiere til endotelceller in vitro og også deltage i dannelse af blodkar i voksne væv, er terapi både med autologe og haploidentiske tredjepartsdonor MSC'er rapporteret, hvilket fører til en markant forbedring i to separate sagsrapporter.
6. Rheumatoid arthritis (RA) litteratursøgning afslører, at mere end hundrede prækliniske undersøgelser af RA-dyremodel og ni kliniske forsøg på humane patienter er afsluttet under brug af MSC-baseret terapi i RA og fastlægger dens sikkerhed og effektivitet. Der henviser til, at ni kliniske forsøg stadig er i gang. Hos to tredjedele af disse patienter blev der anvendt en enkelt dosis af allogene MSC'er ved ca. en dosis mellem 1-10 x106/kg. Det antages, at MSC'er er målrettet mod de patogene hukommelses -T -celler og stopper udviklingen af ​​sygdomsforløbet hos RA -patienter.
7. Polymyositis/dermatomyositis (PM/DM) polymyositis/dermatomyositis (PM/DM) er en autoimmun sygdom, der er kendetegnet ved svaghed i proximale skeletmuskler og åbenlyse hudmanifestationer, og det er kendt for at påvirke flere organer, såsom muskler, lunge og nyrer. I øjeblikket er etiologien ikke kendt. Flere undersøgelser har antydet, at T Helper (TH) -celler er involveret i patogenesen af ​​PM/DM, da TH-celle-relateret cellulær dysfunktion spiller en vigtig rolle i forekomsten og udviklingen af ​​PM eller DM. Derfor kunne MSCT give en ny terapeutisk strategi til behandling af PM og DM. Flere undersøgelser har vist, at denne tilgang har lovende kliniske resultater. I en anden undersøgelse blev 32 PM og DM -patienter injiceret intravenøst ​​med 1 × 106/kg MSC'er. Resultaterne af den 9-årige opfølgningsundersøgelse demonstrerede, at symptomerne og serologiske indikatorer for patienter forbedrede sig, hvilket viser effektiviteten og sikkerheden af ​​MSCT i PM og DM, mens 11 patienter døde på grund af grunde, der ikke var relateret til transplantation.

I en anden undersøgelse blev 81 patienter med PM/DM tilfældigt opdelt i to grupper: 44 patienter i kontrolgruppen blev individuelt behandlet med glukokortikoider og immunsuppressiva i 6 måneder, mens 37 patienter i transplantationsgruppen blev injiceret intravenøst ​​med 3,5-5.2 × 107 UC-MSCS. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at kreatinkinaseværdierne i begge grupper blev signifikant reduceret; Transplantationsgruppen havde imidlertid bedre resultater end kontrolgruppen på flere tidspunkter, og lungefunktionen blev markant forbedret i transplantationsgruppen. En patient døde efter transplantation, og der forekom ingen transplantationsrelaterede komplikationer. I øjeblikket er der kun få undersøgelser, der undersøger PM/DM, og storskala og randomiserede kliniske undersøgelser er nødvendige for at evaluere den langsigtede effektivitet og sikkerhed for MSCT hos PM/DM-patienter, herunder risikoen for tumorer og infektioner samt den optimale transplantationsdosis og tidsplan.

Da det kliniske resultat i tilfælde af rapporter og fase I-II-forsøg synes lejlighedsvis slående, eksisterer der et stort behov for at udføre strukturerede og fortrinsvis kontrollerede multicenterforsøg og dokumentresultater i vores egen population.