Sicherheit und Wirksamkeit mesenchymaler Stammzellen-Exosomen aus der Nabelschnur bei der Behandlung von chronischem Husten nach COVID-19

1. Hintergrund 1.1 Das Post-COVID-19-Syndrom, auch bekannt als Long Covid, bereitet der Öffentlichkeit immer noch große Probleme, obwohl China die erste Infektionswelle, die durch das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) verursacht wurde, erfolgreich überstanden hat drei Jahren, was weltweit zu über 5 Millionen Todesfällen geführt hat.

   Long Covid ist eine Multisystemerkrankung, die eine Vielzahl schwerer Symptome umfasst, die nach einer Infektion mit COVID-19 bestehen bleiben, wie z. B. (1) herzbezogene Symptome: Brustschmerzen, Herzklopfen; (2) respiratorische Symptome: Husten, Kurzatmigkeit, Geschmacks- oder Geruchsverlust; (3) Bauchspeicheldrüsensymptome: Diabetes, Bauchspeicheldrüsenverletzung; (4) Immunsystem: Autoimmunität, Mastzellaktivierungssyndrom MCAS; (5) neurologische Symptome: kognitive Beeinträchtigung (Brain Fog), Müdigkeit, Schlafstörungen, Gedächtnisverlust, Tinnitus; (6) vaskuläre Symptome: Müdigkeit, Gerinnungsstörungen, tiefe Venenthrombose, endotheliale Dysfunktion, mikrovaskuläre Erkrankung, Schlaganfall; (7) Fortpflanzungssymptome: erektile Dysfunktion, Menstruationsstörungen usw., die das tägliche Leben der Patientin stark beeinträchtigen. Langes Covid kann bei Menschen jeden Alters auftreten, und die Wahrscheinlichkeit, es zu entwickeln, hängt eng mit der Schwere einer akuten COVID-19-Infektion zusammen. Zu den wichtigsten Hochrisikofaktoren, die Long Covid auslösen können, gehören (1) Typ-II-Diabetes, (2) hohe Viruslast während einer COVID-19-Infektion, (3) frühere Infektion mit dem EB-Virus und (4) übermäßige spezifische Autoantikörper. Behandlungsstrategien für COVID-19 umfassen hauptsächlich die Verwendung von antiviralen Medikamenten, um den Replikationszyklus des Virus zu blockieren, und verschiedene Methoden zur Unterdrückung der Entzündung des Wirts, um die Symptome zu verbessern. Gegenwärtig umfassen die in Kliniken verwendeten konventionellen Immuntherapieverfahren hauptsächlich die Verwendung von Hormonen, monoklonalen Antikörpern usw., aber sie zielen hauptsächlich auf schwerere Entzündungsreaktionen ab und leiden unter geringer Bioverfügbarkeit, hohen Kosten und erheblichen Nebenwirkungen, was sie ungeeignet macht zur Behandlung von langer COVID. Daher wäre die Entwicklung neuer immunregulierender Methoden mit geringen Nebenwirkungen und Kosten für die Behandlung von langem COVID von Bedeutung.

   1.2 Mesenchymale Stammzellen (MSCs) MSCs haben nachweislich umfassende und starke immunregulierende und regenerative Funktionen. MSCs können dem Zelltod im Zusammenhang mit der Pathogenese von chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), idiopathischer Lungenfibrose, Asthma, ARDS und pulmonaler Hypertonie entgegenwirken und die Zellregeneration fördern. Exosomen sind einer der wichtigsten parakrinen Effektoren, die von MSCs sezerniert werden, und sie gelten als starke Kandidaten für die alternative Behandlung verschiedener Krankheiten, da ihr biologisches Material dem von Vorläuferzellen ähnelt und sie die Fähigkeit haben, heilende Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Unter physiologischen und pathologischen Bedingungen spielen Exosomen eine entscheidende Rolle bei der interzellulären Kommunikation, indem sie verschiedene Biomoleküle (wie miRNA und Proteine) in Zielzellen transportieren.

   1.3 Der Mechanismus von MSC-abgeleiteten Exosomen MSC-abgeleitete Exosomen erben immunsuppressive Eigenschaften von ihren Ursprungszellen. MSC-EVs können mehrere Mechanismen verwenden, um die Funktion des Immunsystems auszugleichen. Ein Schlüsselmechanismus ist die Umprogrammierung und Veränderung des Phänotyps verschiedener Immunzellen.

   In mehreren Modellen haben MSC-Exosomen ähnliche therapeutische Eigenschaften wie MSCs und sind einfacher vorzubereiten, zu lagern und zum Krankenbett zu transportieren, während einige Einschränkungen der Zelltherapie, wie das Risiko einer Lungenembolie und Tumorbildung, vermieden werden. Von MSCs sezernierte Exosomen können die Immunität durch eine Interaktion mit Immunzellen regulieren und Entzündungsreaktionen durch Zytokine hemmen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass von MSCs sezernierte Exosomen zur Behandlung von Immunschwäche, Entzündungen, ARDS und anderen Lungenerkrankungen eingesetzt werden können, sodass von MSCs sezernierte Exosomen auch bei der Behandlung von COVID-19-Infektionen und Lungenentzündung wirksam sein können. Die herkömmliche Methode der Stammzelltherapie ist eine intravenöse Injektion, und Exosomen sind eine der wichtigsten aktiven Komponenten, die von Stammzellen mit einer Größe von 30-150 nm ausgeschieden werden. Nach der Vernebelung können Exosomen direkt die Bronchiolen und Alveolen erreichen, was der Maximierung der Arzneimittelabsorption förderlich ist.

   1.4 Klinische Fälle einer MSC-abgeleiteten Exosomentherapie China hat auch aktiv relevante klinische Studien gestartet. Eine klinische Studie am Wuxi Fifth People's Hospital in der Provinz Jiangsu bestätigte, dass vernebelte, aus mesenchymalen Nabelschnurstammzellen gewonnene Exosomen zur Behandlung von COVID-19-Pneumonie sicher und durchführbar sind. Forscher des Ruijin-Krankenhauses und des Jin Yin-tan-Krankenhauses führten gemeinsam eine vernebelte Exosomentherapie für COVID-19 unter Verwendung von Exosomen durch, die aus humanen allogenen mesenchymalen Fettstammzellen (HAMSCs-Exos) gewonnen wurden. Kürzlich hat das inhalative Anti-COVID-19-Medikament Exo-CD24, eine Kombination aus Exosomen und CD24-Protein, vielversprechende Ergebnisse in einer klinischen Phase-I-Studie unter der Leitung des israelischen medizinischen Zentrumsexperten Nadir Arber gezeigt. Von 30 kritisch kranken Freiwilligen in der Studie waren 29 nach fünftägiger Behandlung geheilt. Obwohl Exo-CD24 die Phase-III-Tests noch nicht bestanden hat, hat es bereits ein enormes Potenzial für die Zukunft gezeigt. Die US-amerikanische FDA hat Direct Biologics genehmigt, eine Phase-I/II-Studie zur Bewertung von ExoFlo™ zur Behandlung von COVID-19 zu starten. Dies ist das erste Mal, dass extrazelluläre Vesikel (EVS) von der US-amerikanischen FDA zur Behandlung der Krankheit zugelassen wurden.

2. Forschungszweck Das Ziel dieser Studie ist die Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit der Exosom-Verneblung mit mesenchymalen Nabelschnurstammzellen zur Behandlung von chronischem Husten bei Patienten nach einer COVID-19-Infektion durch eine nicht randomisierte kontrollierte klinische Studie.
3. Studiendesign Das Studiendesign ist eine prospektive, nicht randomisierte, gleichzeitige kontrollierte Studie. Basierend auf dem routinemäßigen Behandlungsschema für eine COVID-19-Infektion gemäß den klinischen Richtlinien wird die Nabelschnur-Mesenchym-Stammzellen-Exosomen-Verneblung in der Versuchsgruppe zur Behandlung von chronischem Husten bei Patienten nach einer COVID-19-Infektion verwendet. Die Versuchsgruppe (n=40) und die Kontrollgruppe (n=40) werden mit Patienten verglichen, die im gleichen Zeitraum keine Exosomen-Vernebelungs-Inhalationstherapie erhalten haben. Die Sicherheit und Wirksamkeit der Nabelschnur-Mesenchym-Stammzellen-Exosom-Vernebelungsinhalation zur Behandlung von chronischem Husten bei Patienten nach einer COVID-19-Infektion wird durch Umfragen zum Schweregrad des Hustens, zur Zeit der Symptomverbesserung und zum Auftreten unerwünschter Ereignisse bewertet.

3.1 Studienpopulation Insgesamt werden 80 Teilnehmer in die Studie aufgenommen, mit einem Verhältnis von 1:1 für die Versuchsgruppe (n=40) und die Kontrollgruppe (n=40). Die Studienpopulation besteht aus COVID-19-infizierten Patienten, die die Auswahlkriterien erfüllen und in der COVID-19-Rehabilitationsambulanz des Shenzhen Hospital of Southern Medical University behandelt werden.

3.2 Gruppierung (1) Versuchsgruppe: Vernebelungsinhalation von Nabelschnur-Mesenchym-Stammzellen-Exosom-Präparation; Spezifikation: 5ml, Exosomenkonzentration in Vorbereitung ist 1*10^9 Partikel/ml.

(2) Kontrollgruppe: Patienten im selben Zeitraum, die keine Behandlung mit Stammzell-Exosomen erhalten haben.