Soluterapia, jossa käytetään napanuorasta peräisin olevia mesenkymaalisia stroomasoluja SARS-CoV-2:een liittyvissä ARDS:issa (STROMA-CoV2)

Yleinen konteksti:

13. maaliskuuta 2020 mennessä maailmanlaajuisesti on vahvistettu yli 145 000 2019-nCoV-infektiotapausta ja 5 500 kuolemaa. Maaliskuun 21. päivään mennessä Ranskassa on vahvistettu 14 469 tapausta, joista 562 on johtanut kuolemaan, ja 1 525 potilasta on tällä hetkellä sairaalahoidossa tehohoitoyksiköissä. Pandemia jatkaa leviämistä, mutta vakava akuutti hengitystieoireyhtymä koronavirus 2 (SARS-CoV-2) aiheuttaa vakavan akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän 30 %:lla potilaista (Murthy et al., 2020) ja kuolleisuusasteella 30–60 %. Pääasiallinen fysiopatologinen tunnusmerkki on akuutti keuhkotulehdus. Tällä hetkellä hoitoa ei ole.

Tämän projektin tavoitteena on hoitaa alle 96 tunnin SARS-CoV2:een liittyvää akuuttia hengitysvaikeusoireyhtymää (ARDS) sairastavia intuboituja ventiloituja potilaita antamalla kolmella suonensisäisellä napanuoran Whartonin hyytelöperäisten mesenkymaalisten stroomasolujen (UC-MSC) infuusiolla. ) yksi joka toinen päivä (hoidon kesto: yksi viikko). Ensisijainen päätetapahtuma on PaO2/FiO2-vaihtelu lähtötasosta päivänä 7. Myös useiden tulehdusmarkkerien, T-säätelylymfosyyttien ja luovuttajaspesifisten vasta-aineiden kehitystä seurataan. Tutkimukseen osallistuu 40 potilasta, joista 20 satunnaistetaan suonensisäiseen soluhoitoon ja loput 20 potilasta satunnaistetaan saamaan lumelääkettä tavallisen hoidon lisäksi. Potilaita seurataan 12 kuukauden ajan hoidon jälkeen.

Uusinta:

Mesenkymaalisilla kantasoluilla on useita houkuttelevia ominaisuuksia: hankinnan helppous, korkea proliferaatiopotentiaali, kyky kotiutua tulehduskohtiin, anti-inflammatoriset, antifibroottiset ja immunomoduloivat ominaisuudet. Niiden terapeuttiset hyödyt on osoitettu yli 100 eläinmallissa, mukaan lukien lampaat. Erityisesti MSC:n terapeuttiset vaikutukset on osoitettu H1N1-, H5N1-, H9N2-influenssavirukseen liittyvien keuhkokuumeiden indusoimissa ARDS-malleissa, ja niiden on myös osoitettu vähentävän bakteerien aiheuttamaa akuuttia keuhkovauriota ex vivo -perfusoidun keuhkon ihmismallissa (Lee et al. ., 2013). Klinikoilla MSC:t ovat osoittaneet erinomaisen sietokyvyn yli 3 000 potilaalla (Thompson et al., 2020) annostelusta ja antoreitistä riippumatta. Kolmessa vaiheen I/II tutkimuksessa on ollut potilaita, joilla on ARDS, ja yhdessä (START II) MSC vähensi merkittävästi keuhkojen endoteelivaurioita (Matthay et al., 2019). Jos kaikilla MSC:illä on useita yhteisiä ominaisuuksia kudoslähteestä riippumatta, suurimmat bioaktiivisten molekyylien tuotanto ja vahvimmat immunomoduloivat ominaisuudet saadaan napanuoran Whartonin hyytelöstä (Romanov et al., 2019), jota voidaan skaalata jopa tuottaa pankkeja kryopakastettuja ja siten helposti saatavilla olevia tuotteita.

Toistaiseksi UC-MSC:tä on käytetty useissa erilaisissa sairauksissa (arvioitu julkaisussa Scarfe et al., 2018), ja useimmissa tapauksissa ne on annettu suonensisäisen reitin kautta, mikä on kliinisesti houkutteleva ei-invasiivisen luonteensa ja myöhempi mahdollisuus toistuviin annosteluihin. Merkintätekniikat ovat osoittaneet, että yli 80 % suonensisäisesti injektoiduista MSC:istä jää nopeasti loukkuun keuhkoihin, minkä jälkeen osa injektoiduista MSC:istä jakautuu nopeasti muihin kudoksiin, mukaan lukien maksaan, pernaan ja tulehduksellisiin tai vaurioituneisiin kohtiin (Brooks et al., 2018). ). Kaiken kaikkiaan nämä biologiset jakautumismallit on vahvistettu ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa, joissa on käytetty magneettikuvausta (MRI), positroniemissiotomografiaa (PET) ja/tai yhden fotonin emissiotietokonetomografiaa (SPECT).2 Neljän parametrin malli (injektionopeus, puhdistumanopeus, ekstravasaation nopeus ja intravasaation nopeus) ennustavat, että siirretyt MSC:t ovat terapeuttisesti aktiivisia vain lyhyen ajan (todennäköisesti alle 24 tuntia) (Parekkadan ja Milwid, 2010), Aikataulu on yhdenmukainen niiden laukaisemien biologisten vasteiden kanssa. Nämä oletukset kannustavat toistuviin MSC-annoksiin lyhyen ajan sisällä jatkuvan terapeuttisen vaikutuksen aikaansaamiseksi, ja ne ovat rationalisoineet protokollamme, jonka mukaan MSC-injektio ruiskutetaan joka toinen päivä viikon ajan. Suunnitelma on yhdenmukainen aiemman hyötyraportin kanssa. MSC:n toimittaminen suhteellisen pieninä annoksina, mutta toistuvasti potilailla, joilla on käänteishyljintä-sairaus (Zhou et al., 2010).

Kun ne ovat kotiutuneet keuhkoihin, MSC:n on raportoitu aiheuttavan ensin tulehdusvasteen, joka on havaittavissa kudostasolla ja systeemisesti (Hoogduijn et al., 2013) ja johtuu todennäköisesti niiden vuorovaikutuksesta paikallisten keuhkosolujen kanssa, kun niitä on kertynyt. mikroverisuonissa. Tätä alkuvastetta seuraa sitten alentunut immuunireaktiivisuus (Hoogduijn et al., 2013), jonka mekanismeja on tutkittu laajasti. Siten 24 tuntia suonensisäisen infuusion jälkeen suurin osa keuhkoihin kerääntyneestä UC-MSC:stä on kuollut monosyyttien ja neutrofiilien fagosytoosin jälkeen, jotka sitten kulkeutuvat verenkierron läpi, erityisesti maksassa (Leibacher et al., 2017; de Witte et ai., 2018). Yhteisviljelykokeet ovat osoittaneet, että MSC-fragmenttien sisäistäminen monosyyttien toimesta laukaisee fenotyyppisiirtymän, joka johtaa PD-L1:n ja CD90:n lisääntyneeseen säätelyyn sekä IL-1β:n, IL-6:n, IL-8:n ja IL-8:n lisääntyneeseen mRNA-tasojen ilmentymiseen. IL-10 ja TNF-a:n vähentynyt ilmentyminen. Huomionarvoista on, että immuunisäätelyfenotyyppiä kohti polarisoidut monosyytit lisäävät Foxp3+ T -säätelylymfosyyttien ekspressiota samalla kun ne vähentävät aktivoitujen CD4+-solujen ekspressiota (de Witte et al., 2018). Sitä, että suonensisäisesti infusoidun MSC:n apoptoosi on edellytys niiden immunosuppressiiviselle toiminnalle, tukee lisäksi havainto, että sytotoksinen aktiivisuus MSC:tä vastaan ​​ennustaa kliinisiä vasteita potilailla, joita hoidetaan MSC:llä siirrännäis-isäntätautiin, eli parhaat vasteet ovat jolla on korkea sytotoksisuus; tässä tutkimuksessa oletettu mekaaninen linkki on se, että fagosyytit, jotka ovat nielaiseneet apoptoottisen MSC:n, tuottavat sitten indoliamiini-2,3-dioksigenaasia (IDO) ja tuottavat siten lopulta MSC-immunosuppressiivisen aktiivisuuden (Galleu et al., 2017).

Ottaen huomioon SARS-CoV2:n patofysiologian on näin ollen perusteltua olettaa, että UC-MSC:n suonensisäinen antaminen ARDS:n alkuvaiheessa voisi hallita tulehdusta, nopeuttaa sen toipumista parantamalla hapetusta, lyhentämällä mekaanista ventilaatiota ja ventilaation vieroitusaikaa ja siten lyhentynyttä pituutta. tehohoidossa oleskelusta. Tätä olettamusta tukevat todellakin äskettäiset tulokset alustavasta kiinalaistutkimuksesta, jossa MSC:n (jonka lähdettä ei ole määritelty) on raportoitu parantavan keuhkojen toimintaa ja oireita seitsemällä potilaalla, joilla on COVID-19-keuhkokuume sekä nopea puhdistuma yliaktivoituneet sytokiinia erittävät immuunisolut (CXCR3+CD4+ T-solut, CXCR3+CD8+ T-solut ja CXCR3+ NK-solut), TNF-α verenkierron lasku ja CD14+CD11c+CD11bmid säätelevien DC-solujen ja IL-10-tasojen nousu plaseboryhmään verrattuna (Leng et al., 2020).