Клеточная терапия с использованием мезенхимальных стромальных клеток, полученных из пуповины, при ОРДС, связанном с SARS-CoV-2 (STROMA-CoV2)

Общий контекст:

По состоянию на 13 марта 2020 года во всем мире было подтверждено более 145 000 случаев заражения 2019-nCoV, из них 5 500 умерли. По состоянию на 21 марта во Франции было подтверждено 14 469 случаев, из которых 562 закончились летальным исходом, а 1 525 пациентов в настоящее время госпитализированы в отделения интенсивной терапии. В то время как пандемия продолжает распространяться, коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) вызывает тяжелый острый респираторный дистресс-синдром у 30% пациентов (Murthy et al., 2020) со смертностью от 30% до 60%. Основным физиопатологическим признаком является острое воспаление легких. В настоящее время лечения нет.

Целью этого проекта является лечение интубированных и вентилируемых пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), связанным с SARS-CoV2, длительностью менее 96 часов, путем трех внутривенных вливаний мезенхимальных стромальных клеток, полученных из пуповины, полученных из желе (UC-MSC). ) один через день (длительность лечения: одна неделя). Первичной конечной точкой является отклонение PaO2/FiO2 от исходного уровня на 7-й день. Также будет отслеживаться эволюция нескольких воспалительных маркеров, Т-регуляторных лимфоцитов и донор-специфических антител. В исследование будут включены 40 пациентов, из которых 20 будут рандомизированы для лечения клетками внутривенно, а остальные 20 пациентов будут рандомизированы для получения раствора плацебо в дополнение к стандартному лечению. Пациенты будут находиться под наблюдением до 12 месяцев после лечения.

Уровень развития:

Мезенхимальные стволовые клетки обладают несколькими привлекательными характеристиками: простота приобретения, высокий потенциал пролиферации, способность приживаться к местам воспаления, противовоспалительные, антифиброзные и иммуномодулирующие свойства. Их терапевтические преимущества были продемонстрированы более чем на 100 животных моделях, включая овец. В частности, терапевтические эффекты МСК были продемонстрированы на моделях ОРДС, вызванных пневмонией, ассоциированной с вирусами гриппа H1N1, H5N1, H9N2, а также было показано, что они снижают острое повреждение легких, вызванное бактериями, в модели перфузии легких ex vivo у человека (Lee et al. ., 2013). В клиниках МСК продемонстрировали отличную переносимость более чем у 3000 пациентов (Thompson et al., 2020) независимо от дозировки и пути доставки. Три исследования фазы I/II включали пациентов с ОРДС, а в одном (START II) МСК значительно уменьшали повреждение эндотелия легких (Matthay et al., 2019). Если все МСК имеют несколько общих характеристик независимо от тканевого источника, наибольшую продукцию биоактивных молекул и самые сильные иммуномодулирующие свойства проявляют те из вартонова желе пуповины (Романов и др., 2019), которые можно масштабировать до создавать банки криозамороженных и, таким образом, легкодоступных продуктов.

До сих пор UC-MSC использовались при самых разных заболеваниях (обзор в Scarfe et al., 2018), и в большинстве случаев их вводили внутривенным путем, что является клинически привлекательным из-за его неинвазивного характера и последующая возможность повторных введений. Методы маркировки показали, что >80% внутривенно введенных МСК быстро задерживаются в легких, после чего происходит быстрое распространение некоторых из введенных МСК в другие ткани, включая печень, селезенку, места воспаления или повреждения (Brooks et al., 2018). ). В целом, эти модели биораспределения были подтверждены исследованиями на людях с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и/или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ)2. Модель с четырьмя параметрами (скорость инъекции, скорость клиренса, скорость экстравазации и скорость интравазации) предсказывает, что трансплантированные МСК проявляют терапевтическую активность только в течение короткого периода времени (вероятно, менее 24 часов) (Parekkadan and Milwid, 2010). временной масштаб, соответствующий биологическим реакциям, которые они вызывают. Эти предположения являются стимулом для повторного введения МСК в течение короткого периода времени, чтобы вызвать устойчивый терапевтический эффект, и рационализировали наш протокол введения МСК по одной инъекции через день в течение одной недели, дизайн, соответствующий более раннему отчету о преимуществах. доставки МСК в относительно небольших дозах, но повторно у пациентов с болезнью «трансплантат против хозяина» (Zhou et al., 2010).

Сообщалось, что после того, как они поселились в легких, МСК сначала вызывают воспалительную реакцию, которая обнаруживается на тканевом уровне и системно (Hoogduijn et al., 2013) и, вероятно, связана с их взаимодействием с резидентными клетками легких после их накопления. в микроциркуляторном русле. За этим первоначальным ответом следует последующая фаза снижения иммунной реактивности (Hoogduijn et al., 2013), механизмы которой тщательно исследованы. Так, через 24 часа после их внутривенной инфузии большая часть скопившихся в легких ЯК-МСК погибает после их фагоцитоза моноцитами и нейтрофилами, которые затем мигрируют с током крови, в частности, в печень (Leibacher et al., 2017; де Витте и др., 2018). Эксперименты с совместным культивированием показали, что интернализация фрагментов МСК моноцитами вызывает фенотипический сдвиг, который выражается в усилении PD-L1 и CD90 наряду с повышением уровней экспрессии мРНК для IL-1β, IL-6, IL-8 и IL-10 и снижение экспрессии TNF-α. Следует отметить, что моноциты, поляризованные в сторону иммунорегуляторного фенотипа, увеличивают экспрессию Foxp3+ Т-регуляторных лимфоцитов, снижая экспрессию активированных клеток CD4+ (de Witte et al., 2018). Тот факт, что апоптоз внутривенно введенных МСК является требованием для их иммуносупрессивной функции, дополнительно подтверждается наблюдением, что цитотоксическая активность в отношении МСК является прогностическим фактором клинического ответа у пациентов, получавших МСК по поводу реакции «трансплантат против хозяина», т.е. с высокой цитотоксичностью; в этом исследовании постулируемая механистическая связь заключается в том, что фагоциты, которые поглотили апоптотические МСК, затем продуцируют индоламин-2,3-диоксигеназу (ИДО) и, таким образом, в конечном итоге проявляют иммуносупрессивную активность МСК (Galleu et al., 2017).

Учитывая патофизиологию SARS-CoV2, можно предположить, что внутривенное введение UC-MSC в начальной фазе ОРДС может контролировать воспаление, ускорять его восстановление за счет улучшения оксигенации, сокращения времени механической вентиляции и отлучения от вентиляции и, следовательно, сокращения продолжительности пребывания в реанимации. Это предположение действительно подтверждается недавними результатами предварительного китайского исследования, в котором сообщалось, что МСК (источник которых не указан) улучшают легочную функцию и симптомы у 7 пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19, наряду с быстрым излечением от пневмонии. сверхактивированные цитокин-секретирующие иммунные клетки (CXCR3+CD4+ T-клетки, CXCR3+CD8+ T-клетки и CXCR3+ NK-клетки), снижение циркулирующих уровней TNF-α и увеличение CD14+CD11c+CD11bmid регуляторных DC-клеток и уровней IL-10 , по сравнению с группой плацебо (Leng et al., 2020).