Mesenkymala stamceller infusion hos patienter med autoimmuna sjukdomar (MSCs in AD)

De autoimmuna störningarna är ett spektrum av sjukdomar som sträcker sig från organspecifikt, där antikroppar och T-celler reagerar på självantigener som är lokaliserade i en specifik vävnad, till systemisk, som kännetecknas av reaktivitet mot ett specifikt antigen som sprids över olika vävnader i kroppen. Förekomsten av olika autoimmuna sjukdomar är varierande, enligt Centers for Disease Control and Prevention, 22,7% har reumatiska sjukdomar. Även om ingen befolkningsbaserad epidemiologisk studie har genomförts i Pakistan rent på autoimmuna sjukdomar; En studie av Mohsin Z et al. Rapporterar den kombinerade prevalensen av reumatiska sjukdomar vid ett tertiärt sjukhus i Karachi till 17,3%. Autoimmuna sjukdomar och deras behandlingsmetoder är den främsta orsaken till funktionshinder i utvecklingsländerna och har de högsta oförmögna priserna i hälsorelaterad livskvalitet (HRQOL) och daglig funktion.

2000 -talet har sett snabba framsteg i behandlingen av sjukdomar i immundysfunktion. En sådan behandlingsmetod är stamcellterapi som tros reparera och regenerera vävnader. I synnerhet har mesenkymala stamceller (MSC) applicerats för att behandla sjukdomar förknippade med ålder, förändra livsstil, immundysfunktion och stroke. MSC -terapi har lovar att behandla olika autoimmuna störningar som eldfast systemisk lupus erythematosus (SLE), Crohns sjukdom, systemisk skleros (SS), reumatoid artrit (RA), multipel skleros (MS), graft kontra värdsjukdom, diabetes mellitus, tyroidit och till och med olika typer av neurologiska skador. För närvarande har nästan tusen kliniska studier använt MSC-baserade terapier. Bland de cirka hundra försök har genomförts för behandling av immunmedierade störningar, den första var för mer än femton år sedan (tabell 1).

Intresset kring MSC: s fält baserades initialt på deras inneboende kapacitet för självförnyelse och regenerering med en potential att bilda celler av mesodermalt ursprung (adipocyter, osteocyter, kondrocyter, hepatocyter, neuroner, muskelceller och epitelialceller) beroende på omgivande microenvion. Senare, på grund av deras förmågor att hem till inflammerade områden och utöva immunmodulerande effekter, utvidgas terapier med MSC: er till behandling av autoimmuna och kroniska inflammatoriska processer. Flera studier har också visat att MSC: er har inneboende immunmodulerande och antiinflammatoriska egenskaper.

Tabell 1: Kliniska studier där mesenkymala stamceller används som terapeutisk modalitet.

Immunmedierad störning Antal kliniska prövningar År för första klinisk prövningsreferenstransplantat kontra värdsjukdom 49 2004 Inflammatorisk tarmsjukdom 23 2006 Multipel skleros 29 2006 Systemisk lupus erythematosus 10 2007 Typ I Diabetes 26 2008 Eldfast autoimmun trombocytopenia 1 2019

Källa till MSC: er MSC: er identifierades initialt i BM och isoleras vanligtvis genom gradientcentrifugering för att separera kärnbildade celler, följt av in vitro -kultur och seriepassager. Mesenchymal och vävnadsstamcellkommittén i International Society for Cellular Therapy (ISCT) har utsett termen "multipotenta mesenkymala stromalceller" för de plasthäftande cellerna som finns under standardkulturförhållanden. Immunofenotypen för dessa celler enligt ISCT-kriterier är positiv för cellytmarkörer CD73, CD90 och CD105 och negativa för Surface CD14 eller CD11B, CD45, CD34, CD79 eller CD19 och HLA-DR. MSC: er har också erhållits från fettvävnad, placenta, fostervatten, navelsträngsblod (UCB), bindväv av skelettmuskler och dermis, tandvävnad och fostervävnader såsom lungor och blod. Mobiliserade perifera blodkroppar har också rapporterats som en källa till MSC: er. Även om genuttrycksstudier visar att MSC -populationer erhållna från olika vävnadskällor är mycket heterogena, är deras förmåga att förnya, differentiera och huvudsakliga funktionella egenskaper, såsom reglering av immunologisk tolerans, sårläkning, inflammation och fibros, gemensamma för alla MSC: er.

1. Effekter på celler i immunsystemets MSC undertrycker T-cellproliferation inducerad av alloantigener eller mitogener genom att öka antalet reglerande T-celler och minska komplikationer av GVHD efter HSCT och immunmedierad sjukdom. Dessutom hämmar MSCS -funktion av B -celler, naturliga mördareceller och dendritiska celler. Den huvudsakliga immunsuppressiva funktionen för MSC är genom produktion av inducerade lösliga faktorer; Dessa celler kan emellertid också utöva immunsuppressiva effekter genom direkt cell-till-cell-interaktion. Den immunsuppressiva kapaciteten för MSC: er förbättras under inflammatoriska förhållanden i närvaro av de proinflammatoriska cytokiner interferon (IFN) -g, tumörnekrosfaktor-alfa och interleukin (IL) -6.under immunologiskt frågar.
2. Produktion av immunmodulerande lösliga faktorer MSC: er producerar konstitutivt inducerbara lösliga faktorer, som transformerande tillväxtfaktor-p (TGF-p), hepatocyttillväxtfaktor, kväveoxid, HLA-G59 och indoleamin 2,3-dioxygenas som förmedlar deras effekter. Stora mängder IL-6 ANDIL-8, och kemokin CCL-2 produceras också. MSC: er behandlade med IFN-y, utsöndrar ICAM-1, CXCL-10 och CCL-8, medan IL-8-produktionen minskas. Detta fenomen antyder att MSC: er riktar sig mot neutrofiler och monocyter under icke-inflammatoriska förhållanden, men lockar monocyter, dendritiska celler, T-celler och naturliga mördareceller under inflammatoriska förhållanden. Ett antal studier rapporterade TGF-pas en nyckelförmedlare av immunmodulering av MSC: er.
3. Proinflammatoriska "licensiering" av MSC: er MSC har kallats som '' smarta "immunmodulatorer eftersom deras undertryckande effekter kräver ett tidigare licenssteg som inträffar i närvaro av en inflammatorisk miljö. Om MSC: er transplanteras under akut inflammation, mikromiljön som innehåller polariserade M1 -makrofager 'Licenses' MSC: er för att hämma effektor T, B, naturlig mördare och dendritiska celler. Däremot, om MSC: er är licensierade efter polariseringen av M2-makrofager med cytokiner av Th2-typ som inträffar under kronisk inflammation, tillhandahåller mikromiljön alternativa licensiering och rekryterar MSC: er till fibrosprocessen.
4. MSC -paracrinfaktorer i reparationsmekanismen Cellulär regenerering av en ischemisk vävnad kräver till exempel massiv cellförsörjning, i storleksordningen för ett infarkt hjärta, till exempel. Experimentella studier och kliniska studier har avslöjat att MSC-medierad terapeutisk fördel till stor del kan förlita sig på bidraget från de utsöndrade mängderna av tillväxtfaktorer och cytokiner snarare än på deras potential för differentiering till kardiomyocyter, vaskulära eller njurceller, såsom visas genom tidigare studie. Panelen med reglerande och trofiska faktorer som utsöndras av MSC: er inkluderar ett stort antal tillväxtfaktorer, cytokiner och kemokiner.

Översättning av MSC -kunskap till klinisk applikationscellterapi verkar verkligen vara en tillämplig översättningsstrategi för autoimmuna sjukdomar.

1. Graft kontra värdsjukdom (GVHD) hos människor är den mest studerade tillämpningen för MSC: er GVHD, en komplikation av hematopoietisk stamcelltransplantation. 2004 behandlades en 9-årig pojke med svår behandlingsresistent akut GVHD av tarmen och levern med tredjeparts haploidentiska MSC: er. Kliniska fas II-studier hos patienter med steroidresistent svår akut GVHD visade en 70% initial svarsfrekvens som inte var relaterad till ålder eller HLA-matchning. Hållbara fullständiga svar eller andra primära slutpunkter i dessa försök saknas emellertid fortfarande.
2. Crohns sjukdom (CD) Den första rapporten från en klinisk fas I-prövning av cellterapi med autolog fett-härledda MSC: er i CD publicerades 2005. Lokal injektion ledde till läkning av fistlar (6/8) utan negativa effekter Dessa resultat bekräftades av samma grupp 2009 i ett fas II -multicenter i en randomiserad kontrollerad studie [24]. För närvarande finns det en fas III, multicenter, placebokontrollerad, randomiserad och blind studie för att utvärdera säkerheten och effektiviteten hos allogena BM-MSC: er, utförda av Osiris-terapeutik. (http: //www.clinicaltrials. GOV/CT2/SHOW/NCT00482092).
3. Multipel skleros (MS) fas I/II-studier på patienter med eldfast MS har bekräftat frånvaron av negativa effekter under uppföljningen (6-28 månader). En ökning av andelen CD4+ CD25+ reglerande T -celler med minskade proliferativa svar från lymfocyter och aktiveringsmarkörer på dendritiska celler detekterades timmar efter MSC -transplantation. Patienterna förbättrades på mått på visuell funktion, utan bevis på betydande biverkningar. Progression av allmän funktionshinder minskades också efter behandlingen.
4. Systemic lupus erythematosus (SLE) kanske de mest anmärkningsvärda resultaten av mänsklig MSC -terapi uppstår nu från kliniska studier som syftar till allvarlig, behandlings eldfast SLE. Patienter med aktiv sjukdom och lupus nefrit som inte svarade på månadsvis i.v. Cyklofosfamid och oral prednison (≥ 20 mg/dag) har visat förbättrade resultat när de behandlas med MSC: er. Sjukdomsaktivitetsindexet (SLEDAI) hos dessa patienter förbättrades avsevärt vid en, sex och tolv månaders uppföljning, liksom urinprotein. I några av försöken fick patienter med hög sledai en infusion av allogena BM-MSC från passage 3-5 från icke HLA-matchade friska familjemedlemmar. Deras uppföljning har nått en median på 17,2 (3-36) månader, utan några negativa effekter, dödsfall eller efterföljande GVHD. Ganska överraskande minskade 24 timmar proteinuri signifikant så tidigt som en vecka efter MSC-terapi, till och med före förändringar i anti-dsDNA-antikroppar, vilket minskade signifikant vid en månad och tre månader efter MSC-dos. T -regleringsceller (Treg), som visade sig vara kvantitativt och kvalitativt bristfälliga i aktiv SLE, återställdes vid vecka ett, bedömd av procentandelen av CD4+ Foxp3+ -celler bland perifera blodmononukleära celler. Andra studier, även om det med kortare uppföljning också visar betydande förbättringar, verifierade för sledai-poäng, serumalbumin, 24 timmar urinprotein, serumkreatinin, serumkomplement och anti-dsDNA-antikroppar. Utan tvekan måste MSC -terapi undersökas ytterligare i SLE.
5. Systemisk skleros (SS) SS är en immunmedierad sjukdom med en framträdande vaskulär och mikrovaskulär komponent som ofta leder till ischemiska komplikationer. Eftersom MSC: er kan differentiera till endotelceller in vitro och också delta i bildning av blodkärl i vuxna vävnader, har terapi både med autologa och haploidentiska givare från tredje part rapporterats, vilket leder till att förbättring av två separata fall rapporterar.
6. Rheumatoid artrit (RA) litteratursökning avslöjar att mer än hundra prekliniska studier på RA-djurmodell och nio kliniska studier på mänskliga patienter har slutförts vid användning av MSC-baserad terapi i RA och fastställer dess säkerhet och effektivitet. Nio kliniska prövningar pågår fortfarande. Hos två tredjedelar av dessa patienter användes en enda dos av allogena MSC vid ungefär en dos mellan 1-10 x106/kg. Det tros att MSC: er riktar sig till det patogena minnet T -celler och stoppar utvecklingen av sjukdomskurs hos RA -patienter.
7. Polymyositis/dermatomyositis (PM/DM) Polymyositis/dermatomyositis (PM/DM) är en autoimmun sjukdom som kännetecknas av svaghet i proximala skelettmuskler och uppenbara hudmanifestationer, och är känt för att påverka flera organ, såsom muskler, lungor och njurar. För närvarande är etiologin inte känd. Flera studier har antytt att T-hjälparceller (TH) är involverade i patogenesen av PM/DM, eftersom TH-cellrelaterad celldysfunktion spelar en viktig roll i förekomsten och utvecklingen av PM eller DM. Därför kan MSCT tillhandahålla en ny terapeutisk strategi för behandling av PM och DM. Flera studier har visat att detta tillvägagångssätt har lovande kliniska resultat. I en annan studie 32 och DM -patienter injicerades patienter intravenöst med 1 × 106/kg MSC. Resultaten från den 9-åriga uppföljningsstudien visade att symtomen och serologiska indikatorer för patienter förbättrades, vilket visade effektiviteten och säkerheten för MSCT i PM och DM, medan 11 patienter dog på grund av skäl som inte var relaterade till transplantation.

I en annan studie delades 81 patienter med PM/DM slumpmässigt upp i två grupper: 44 patienter i kontrollgruppen behandlades individuellt med glukokortikoider och immunsuppressiva medel under 6 månader, medan 37 patienter i transplantationsgruppen injicerades intravenöst med 3,5-5.2 × 107 UC-MSC. Resultaten av den studien visade att kreatinkinasvärdena i båda grupperna minskade signifikant; Transplantationsgruppen hade emellertid bättre resultat än kontrollgruppen vid flera tidpunkter, och lungfunktionen förbättrades signifikant i transplantationsgruppen. En patient dog efter transplantation och inga transplantationsrelaterade komplikationer inträffade. För närvarande finns det bara ett fåtal studier som undersöker PM/DM, och storskaliga och randomiserade kliniska studier behövs för att utvärdera den långsiktiga effektiviteten och säkerheten för MSCT hos PM/DM-patienter, inklusive riskerna för tumörer och infektioner, samt den optimala transplantationsdosen och schemat.

Eftersom det kliniska resultatet i fallrapporter och fas I-II-studier verkar ibland slående finns det ett stort behov av att utföra strukturerade och företrädesvis kontrollerade multicenterförsök och dokumentresultat i vår egen befolkning.