5-АСК — 5-аминосалициловая кислота
БК — болезнь Крона
ВЗК — воспалительные заболевания кишечника
ГКС — глюкокортикостероиды
ДИ — доверительный интервал
ИМ — инфаркт миокарда
ИС — иммуносупрессор
КМ — костный мозг
МСК — мезенхимальные стволовые клетки (мезенхимальные стромальные клетки)
ОР — относительный риск
ЯК — язвенный колит
Мезенхимальные стромальные клетки (мезенхимальные стволовые клетки — МСК) — группа гетерогенных клеток, которые можно культивировать из многих тканей (костный мозг — КМ, подкожная жировая клетчатка, пульпа зуба). Впервые описанные в 60-е годы XX века [1], они лишь в недавнее время привлекли внимание исследователей для клинического применения ввиду потенциальных терапевтических эффектов.
Хотя МСК часто описывают как «стволовые клетки взрослого организма», они имеют ограниченную способность к дифференцировке. Однако есть данные демонстрирующие, что МСК оказывают свое действие через иммуномодулирующие и паракринные механизмы. МСК мигрируют в очаг воспаления и секретируют биоактивные вещества, таким образом оказывая терапевтический эффект при воспалительных заболеваниях различного генеза [2].
Имеются данные, которые свидетельствуют об эффективности терапии с использованием МСК на множестве доклинических моделей, включая острые повреждения легких [3], септический шок [4], острый инфаркт миокарда (ИМ) [5]. В клинических исследованиях на небольших группах больных изучали эффективность и безопасность МСК при таких заболеваниях, как хроническая сердечная недостаточность, острый ИМ, злокачественные заболевания крови, болезнь Крона (БК) [6, 7] и болезнь трансплантат против хозяинa.
В настоящее время применение MСК в широкой клинической практике ограничено соображениями безопасности. Потенциальные риски связывают с пролиферативной способностью МСК, риском развития инфекционных осложнений вследствие их иммуносупрессивного действия, эмболиями, зоонозами, связанными с использованиями сывороток при культивировании клеток, а также возможной иммуногенностью самих клеток [8].
Проведенный анализ зарубежной литературы, содержащей отчеты о рандомизированных и нерандомизированных контролируемых и неконтролируемых клинических исследованиях, в которых оценивались эффективность и безопасность применения МСК, позволил выявить наиболее частые неблагоприятные последствия введения культуры клеток [9]. Неблагоприятные последствия сгруппированы в соответствии с последовательностью возникновения: острая инфузионная реакция, лихорадка, осложнения со стороны органов и систем (нервная, дыхательная, сердечно-сосудистая, мочевыделительная системы, желудочно-кишечный тракт и система крови), инфекции различной степени тяжести и отдаленные последствия (злокачественные новообразования, смертельный исход).
Исследования, включенные в анализ, проводились в 14 различных странах Азии, Ближнего Востока, Европы и Северной Америки. Состав пациентов был следующий: 369 пациентов, включенных в 8 рандомизированных контролируемых исследований [10—17], 466 пациентов из 10 нерандомизированных контролируемых исследований [18—27] и 252 пациента из 18 неконтролируемых клинических исследований [28—45]. Из 36 исследований 6 были многоцентровыми [12, 13, 20, 23, 32, 33]. В одном неконтролируемом исследовании участвовали как взрослые, так и дети [39]; все остальные исследования имели в своем составе только взрослых участников. Период наблюдения варьировал от 0,5 до 60 мес.
Состав пациентов по нозологиям был следующий: 8 рандомизированных контролируемых исследований включали пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (острый ИМ [11, 12], хроническая сердечная недостаточность [10, 16]), с неврологической патологией (ишемический инсульт [13], повреждения спинного мозга [17]), трансплантация КМ при злокачественных заболеваниях крови [15]. В 10 нерандомизированных контролируемых исследованиях участвовали пациенты с ИМ в анамнезе [25], после трансплантации почек [27], с онкогематологической патологией [18, 19, 23], болезнью трансплантат против хозяина [20, 26] или здоровые добровольцы [24].
В 16 исследованиях использовались аутологичные МСК [10, 11, 13, 14, 16, 17, 22, 24, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 43, 45], в 8 — аллогенные МСК [12, 18, 20, 34, 35, 39—41]. В 9 из 36 исследований использовались криоконсервированные МСК [12, 18, 20, 21, 23, 29, 31, 32, 44], в 1 — как свежие, так и криоконсервированные МСК [33], в остальных исследованиях применялись только свежие МСК. Проведенный анализ не выявил различий в развитии острых посттрансфузионных реакций, инфекционных осложнений, обострении хронических воспалительных заболеваний, тяжелых инфекционных осложнений, злокачественной трансформации и смертельных случаев у больных, которые получали МСК, по сравнению с контрольной группой. Обнаружена статистически значимая взаимосвязь только введения МСК и развития транзиторной лихорадки (см. таблицу).
Работа, проводимая в ЦНИИ гастроэнтерологии с 2006 г. по оценке эффективности и безопасности применения аллогенных МСК у больных воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), продемонстрировала, что вливание культуры клеток способствует снижению индекса клинической и эндоскопической активности при язвенном колите (ЯК) и БК, оказывает иммуномодулирующий эффект (повышая сниженный уровень иммуноглобулинов, обусловленный длительной иммуносупрессивной терапией), а также уменьшает интенсивность аутоиммунных реакций. Вливание аллогенных МСК КМ способствует преодолению гормонорезистентности и гормонозависимости, снижает риск развития рецидива у больных с хроническим рецидивирующим и непрерывным течением ЯК и БК более чем на 50%, а также увеличивает продолжительность ремиссии заболевания. Результаты исследований, демонстрирующие эффективность МСК при включении их в комплексную противовоспалительную терапию больных ВЗК, опубликованы ранее [6, 7].
Ниже приводим собственные данные по безопасности применения аллогенных МСК КМ у больных ВЗК за 5 лет наблюдения.
Цель работы: сравнить безопасность терапии у больных ЯК и БК, получавших комплексную противовоспалительную терапию с применением МСК, и стандартную терапию препаратами 5-аминосалициловой кислоты (5-АСК), глюкокортикостероидами (ГКС) и иммуносупрессорами (ИС).
Материалы и методы
В период с 2008 по 2014 г. вливание аллогенных МСК КМ осуществлено 74 больным ЯК и 64 больным БК.
В 1-ю (основную) группу включены 56 пациентов с ЯК, длительность наблюдения за которыми составила в среднем 62±4 мес. Из них 29 (51,78%) мужчин и 27 (48,22%) женщин, средний возраст 35,4±1,42 года. Во 2-ю (контрольную) группу включили 84 больных ЯК, которые получали стандартную противовоспалительную терапию препаратами 5-АСК и ГКС. Из них 46 (54,8%) мужчин и 38 (45,2%) женщин, средний возраст 34,98±1,23 года. В 3-ю (основную) группу включены 47 пациентов БК, средняя длительность наблюдения за которыми составила 64±4 мес. Из них 19 (40,4%) мужчин и 28 (59,26%) женщин, средний возраст 30,4±1,2 года. В 4-ю (контрольную) группу включили 124 больных БК, которые получали стандартную противовоспалительную терапию препаратами 5-АСК, ГКС и И.С. Из них 56 (45,2%) мужчин и 68 (54,8%) женщин, средний возраст 36,8±1,5 года.
В анализируемые группы мы не включали больных, которые получали терапию анти-α-ФНО-препаратами.
Методика получения и размножения МСК в необходимом для вливания количестве 150—200 млн клеток опубликована ранее [46]. Метод разрешен Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития МЗ и СР РФ (лицензия ФС-2006/206). Культуру МСК вводили внутривенно капельно в дозе 1,5—2 млн на 1 кг массы тела. Для осуществления вливание 130—160 млн аллогенных МСК, размноженных в культуре, суспендировали в 200 мл стерильного изотонического раствора натрия хлорида, содержащего гепарин в концентрации 50 ед/мл. Культуру МСК вводили в течение 40—60 мин. Перед введением культуры МСК больные подписывали информированное согласие на участие в исследовании.
Безопасность терапии оценивали по наличию осложнений, возникших за время наблюдения, таких как острая инфузионная реакция, лихорадка; осложнения со стороны нервной, дыхательной, сердечно-сосудистой (аритмии и др.), мочевыделительной систем, желудочно-кишечного тракта и системы крови; инфекционные осложнения, обострение хронических воспалительных заболеваний, тяжелые инфекционные осложнения (пневмония, сепсис, абсцессы), злокачественная трансформация, летальный исход.
Результаты и обсуждение
В 1-й группе у 3 (5,4%) из 56 больных ЯК отмечалась острая инфузионная реакция в виде крапивницы непосредственно в момент или сразу после введения МСК, во 2-й группе на прием сульфасалазина констатирована аллергическая реакция в виде папулезной сыпи у 1 (1,2%) больного из 84. Наличие аллергической реакции в виде крапивницы у больных 1-й группы оказалось статистически незначимым по сравнению с пациентами 2-й группы (χ2=0,35; p=0,87). Подъем температуры тела до 37,2—37,4 °С в течение 12 ч после введения МСК или лихорадка до 38 °C отмечались у 16 (28,6%) из 56 больных 1-й группы; во 2-й группе у 1 (1,2%) из 84 больных отмечен подъем температуры тела до 37,7 °С, связанный с внутривенным введением преднизолона. Лихорадка и подъем температуры тела после введения МСК явились статистически значимыми побочными эффектами по сравнению с таковыми в группе контроля — относительный риск (ОР) составил 24,0 (при 95% доверительном интервале — ДИ — от 3,27 до 175,89; χ2=21,12; p=0,0000043). В 1-й группе больных ЯК развитие нетяжелых инфекционных осложнений или обострение хронических воспалительных заболеваний зафиксировано у 7 (12,5%) из 56 больных, во 2-й группе — у 14 (16,7%) из 84. При сравнении двух групп не выявлено различий по риску развития инфекционных осложнений и обострения хронических воспалительных заболеваний на фоне стандартной противовоспалительной терапии ЯК и с введением МСК (OР 0,75 при 95% ДИ от 1,5 до 23,58; χ2=0,16; р=0,66). Тяжелые инфекционные осложнения (пневмония, плеврит, активация латентного туберкулеза) в 1-й группе выявлены у 1 (1,8%) больного из 56, во 2-й группе — у 5 (5,9%) из 84. При сравнении двух групп также не выявлено различий по риску развития данного типа осложнений (OР 0,3 при 95% ДИ от 0,04 до 2,5; χ2=0,59; р=0,44). Развитие колоректального рака зарегистрировано у 1 (1,8%) из 56 больных в 1-й группе. Период между введением МСК и диагностированным раком толстой кишки составил 10 дней.
Во 2-й группе за 5 лет наблюдения злокачественная трансформация отмечена у 4 (4,8%) из 84 больных (OР 0,5 при 95% ДИ от 0,05 до 4,96; χ2=0,01; р=0,97). За 5 лет наблюдения в 1-й и 2-й группах больных зарегистрировано по одному летальному случаю, что составило 1,8 и 1,2% соответственно (OР 1,5 при 95% ДИ от 0,1 до 23,49; χ2=0,19; р=0,66).
В 3-й группе больных БК развитие острой инфузионной реакции в виде крапивницы и отека Квинке встречалась в 2 (4,25%) из 47 случаев непосредственно после введения МСК, в 4-й группе данных осложнений на проводимую противовоспалительную терапию не отмечалось, однако различия между группами по указанным проявлениям не носили статистически значимого характера (χ2=2,3; p=0,07). Подъем температуры тела до 37,2—37,4 °С в течение 12 ч после введения МСК или лихорадка до 38 °C отмечались у 22 (46,8%) больных 3-й группы, в 4-й группе не отмечено подъемов температуры тела, связанных с внутривенными манипуляциями (введение препаратов) или приемом препаратов. Лихорадка и подъем температуры тела после введения МСК явились статистически значимыми побочными эффектами по сравнению с группой контроля (ОР 58,5 при 95% ДИ от 8,1 до 422,0; χ2=58,5; p<0,001). Нетяжелые инфекционные осложнения или обострение хронических воспалительных заболеваний на фоне терапии зарегистрировано у 12 (25,5%) из 47 больных в 3-й группе и у 48 (38,7%) из 124 в 4-й, при этом различия статистически незначимы (ОР 0,67 при 95% ДИ от 0,39 до 1,15; χ2=1,86; p=0,17).
При сравнении 2-й и 4-й групп не выявлено различий по риску развития тяжелых инфекционных осложнений (пневмония, плеврит, активация латентного туберкулеза) на фоне стандартной противовоспалительной терапии БК и терапии с введением МСК. В 3-й группе больных у 1 (2,1%) из 47 развилась пневмония, в 4-й группе выявлено два случая пневмонии и один случай активация латентного туберкулеза — всего 3 (2,4%) из 124 (OР 0,88 при 95% ДИ от 0,09 до 1,85; χ2=0,21; р=0,7).
Развитие колоректального рака не зарегистрировано ни у одного пациента из 3-й группы больных Б.К. За 5 лет наблюдения в 3-й группе больных летальных случаев не зарегистрировано, во 2-й группе констатирован 1 (0,8%) летальный случай, не связанный с основным заболеванием (χ2=0,26; р=0,61). В 4-й группе за весь период наблюдения злокачественная трансформация отмечена у 2 (1,6%) пациентов из 124 (χ2=0,01; р=0,93).
У пациентов, страдающих ЯК и БК и получавших МСК, ни в одном случае не отмечено осложнений со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, мочевыделительной систем, а также системы крови.
Заключение
В нашем исследовании представлен сравнительный анализ неблагоприятных последствий, связанных с использованием МСК и проведением стандартной противовоспалительной терапии у больных ЯК и Б.К. Проанализировав неблагоприятные последствия у 103 больных ВЗК, которым вводили МСК, и сравнив их с результатами лечения 208 пациентов с ЯК и БК, сопоставимых по демографическим параметрам, длительности заболевания, протяженности поражения кишечника, характеру течения, форме заболевания, степени тяжести, мы не выявили существенных различий в отношении безопасности МСК за исключением транзиторной лихорадки.
Проведенный анализ не выявил различий по частоте развития острых посттрансфузионных реакций, инфекционных осложнений, обострений хронических воспалительных заболеваний, тяжелых инфекционных осложнений, злокачественной трансформации и смертельных случаев у больных ЯК и БК, которые получали МСК, по сравнению с контрольной группой больных, получавших стандартную противовоспалительную терапию.
Нами выявлена статистически значимая взаимосвязь введения МСК и развития лихорадки. Однако лихорадка носила транзиторный характер и не сопровождалась долгосрочными последствиями. Механизмы возникновения лихорадки при введении МСК не совсем ясны, но могут быть связаны с острыми воспалительными реакциями, наблюдаемыми при переливании свежезамороженной плазмы и эритроцитной массы [47].
Хотя имеется теоретический риск злокачественной трансформации при вливании МСК, наш собственный опыт и приведенный в обзоре анализ литературы не выявили взаимосвязи введения МСК и образования опухолей. Опасения в отношении онкогенности МСК возникли во время доклинических испытаний, которые продемонстрировали риск образования опухолей in vivo [48]. Однако последние данные доказывают низкую вероятность злокачественного перерождения и образования опухолей из МСК [8]. Малигнизация возникала только в исследованиях у участников, у которых имелись злокачественные опухоли в текущий момент или в анамнезе; злокачественные опухоли de novo не обнаруживались.
Несмотря на то что иммуномодуляторные эффекты МСК могут быть благоприятными при воспалительных заболеваниях, эти же эффекты могут сделать пациента восприимчивым к инфекциям [49]. При обсуждении любого иммуносупрессивного средства всегда возникает вопрос, увеличивает ли терапия риск развития инфекции. Данный обзор не продемонстрировал доказательств повышения восприимчивости к инфекциям при введении культуры МСК.
По данным представленного обзора, инфекции часто возникали у пациентов с иммуносупрессией (например, после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток), тем не менее частота развития инфекций была аналогична контрольной группе пациентов [47].
Накопленные данные показывают, что, несмотря на выраженный иммуносупрессивный эффект при аутоиммунной агрессии, МСК не препятствуют активности иммунокомпетентных клеток, направленной против инфекционных агентов [50].
Отсутствие посттрансфузионных реакций может быть обусловлено низкой иммуногенностью МСК, связанной с отсутствием антигена гистосовместимости II класса и низким уровнем экспрессии антигена гистосовместимости I класса на их поверхности [51]. Однако причиной описанных посттрансфузионных реакций могут быть сыворотка, на которой происходит культивация культуры МСК, которая может вызывать реакции гиперчувствительности.
Результаты нашего исследования и результаты приведенного обзора должны дать ученым и организаторам здравоохранения уверенность в том, что инновационный метод клеточной терапии является безопасным для клинического применения.