Применение МСК для терапии воспалительных заболеваний кишечника

Обложка
  • Авторы: Коноплянников М.А.1,2, Князев О.В.3,4, Баклаушев В.П.1
  • Учреждения:
    1. Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России
    2. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
    3. Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы
    4. Национальный медицинский исследовательский центр колопроктологии имени А.Н. Рыжих
  • Выпуск: Том 12, № 1 (2021)
  • Страницы: 53-65
  • Раздел: Научные обзоры
  • URL: https://journal-vniispk.ru/clinpractice/article/view/64530
  • DOI: https://doi.org/10.17816/clinpract64530
  • ID: 64530

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), прежде всего язвенный колит и болезнь Крона, относятся к группе заболеваний, характеризующихся идиопатическим воспалением органов желудочно-кишечного тракта. Клинически ВЗК проявляются болью в животе, хронической диареей, кишечными кровотечениями, анемией, астенизацией и значимым снижением качества жизни больного. Кроме того, у пациентов с ВЗК существенно возрастает риск развития рака толстой кишки, тромбозов и первичного склерозирующего холангита. Более 4 млн человек в США и Европе страдают от ВЗК, каждый год в США диагностируется 70 000 новых случаев заболевания. Применение традиционных методов терапии ВЗК позволяет достичь стойкой ремиссии в 20–30%, при комбинированной терапии — в 50% случаев. Для терапии тяжелых форм ВЗК иногда требуется хирургическое удаление поврежденных участков желудочно-кишечного тракта. Одним из перспективных направлений в лечении ВЗК является регенеративная терапия биомедицинскими клеточными продуктами. В данном обзоре мы сфокусировали внимание на применении мезенхимальных стромальных клеток (МСК) при ВЗК. Проанализированы доступные в международных базах данных публикации по результатам доклинических и клинических исследований МСК, включая данные метаанализа, а также представленные в базе Clinicaltrials.gov 14 действующих клинических испытаний терапии ВЗК с помощью МСК. Проведенный анализ показал, что регенеративная терапия ВЗК с помощью МСК (как аутологичных, так и аллогенных) может быть эффективной альтернативой медикаментозным и хирургическим методам лечения.

Об авторах

Михаил Анатольевич Коноплянников

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России; Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: mkonopl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1180-2343
SPIN-код: 9211-6391

к.б.н.

Россия, 115682, Москва, Ореховый бульвар, д. 28; Москва

Олег Владимирович Князев

Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы; Национальный медицинский исследовательский центр колопроктологии имени А.Н. Рыжих

Email: oleg7@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7250-0977
SPIN-код: 3268-0360

д.м.н.

Россия, Москва; Москва

Владимир Павлович Баклаушев

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России

Email: serpoff@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1039-4245
SPIN-код: 3968-2971

д.м.н.

Россия, 115682, Москва, Ореховый бульвар

Список литературы

  1. Sairenji T, Collins KL, Evans DV. An update on inflammatory bowel disease. Prim Care. 2017;44(4):673–692. doi: 10.1016/j.pop.2017.07.010
  2. Guindi M, Riddell RH. Indeterminate colitis. J Clin Pathol. 2004;57(12):1233–1244. doi: 10.1136/jcp.2003.015214
  3. Khor B, Gardet A, Xavier RJ. Genetics and pathogenesis of inflammatory bowel disease. Nature. 2011;474(7351):307–317. doi: 10.1038/nature10209
  4. The facts about inflammatory bowel diseases. The Crohn’s & Colitis Foundation of America (CCFA); 2014. Avalable from: https://www.crohnscolitisfoundation.org/sites/default/files/2019-02/Updated%20IBD%20Factbook.pdf
  5. GBD 2017 Inflammatory Bowel Disease Collaborators. The global, regional, and national burden of inflammatory bowel disease in 195 countries and territories, 1990–2017: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2020;5(1):17–30. doi: 10.1016/S2468-1253(19)30333-4
  6. Magro F, Portela F. Management of inflammatory bowel disease with infliximab and other anti-tumor necrosis factor alpha therapies. BioDrugs. 2010;24(Suppl 1):3–14. doi: 10.2165/11586290-000000000-00000
  7. Ocansey DK, Qiu W, Wang J, et al. The Achievements and Challenges of Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy in Inflammatory Bowel Disease and Its Associated Colorectal Cancer. Stem Cells Int. 2020;2020:7819824. doi: 10.1155/2020/7819824
  8. Tolar J, Le Blanc K, Keating A, et al. Concise review: hitting the right spot with mesenchymal stromal cells. Stem Cells. 2010;28(8):1446–1455. doi: 10.1002/stem.459
  9. Williams JT, Southerland SS, Souza J, et al. Cells isolated from adult human skeletal muscle capable of differentiating into multiple mesodermal phenotypes. Am Surg. 1999; 65:22–26.
  10. Zuk PA, Zhu M, Mizuno H, et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implication for cell-based therapies. Tissue Engl. 2001;7(2):211–228. doi: 10.1089/107632701300062859
  11. Gronthos S, Arthur A, Bartold PM, et al. A method to isolate and culture expand human dental pulp stem cells. J Methods Mol Biol. 2011;698:107–121. doi: 10.1007/978-1-60761-999-4_9
  12. Prockop D. Repair of tissues by adult stem/progenitor cells [MSCs]: controversies, myths, and changing paradigms. Mol Ther. 2009;17(6):939–946. doi: 10.1038/mt.2009.62
  13. Lv FJ, Tuan RS, Cheung KM, et al. Concise review: the surface markers and identity of human mesenchymal stem cells. Stem Cells. 2014;32(6):1408–1419. doi: 10.1002/stem.1681
  14. Caplan AI, Correa D. The MSC: an injury drugstore. Cell Stem Cell. 2011;9(1):11–15. doi: 10.1016/j.stem.2011.06.008
  15. Wang S, Miao Z, Yang Q, et al. The dynamic roles of mesenchymal stem cells in colon cancer. Can J Gastroenterol Hepatol. 2018;2018:7628763. doi: 10.1155/2018/7628763
  16. Caplan AI. MSCs: The sentinel and safe-guards of injury. J Cell Physiol. 2016;231(7):1413–1416. doi: 10.1002/jcp.25255
  17. Bernardo ME, Fibbe WE. Mesenchymal stromal cells: sensors and switchers of inflammation. Cell Stem Cell. 2013;13(4):392–402. doi: 10.1016/j.stem.2013.09.006
  18. Spaggiari GM, Capobianco A, Abdelrazik HF, et al. Mesenchymal stem cells inhibit natural killer-cell proliferation, cytotoxicity, and cytokine production: role of indoleamine 2, 3-dioxygenase and prostaglandin E2. Blood. 2008;111(3):1327–1333. doi: 10.1182/blood-2007-02-074997
  19. Terai S, Tsuchiya A. Status of and candidates for cell therapy in liver cirrhosis: overcoming the “point of no return” in advanced liver cirrhosis. J Gastroenterol. 2017;52(2):129–140. doi: 10.1007/s00535-016-1258-1
  20. Yabana T, Arimura Y, Tanaka H, et al. Enhancing epithelial engraftment of rat mesenchymal stem cells restores epithelial barrier integrity. J Pathol. 2009;218:350–359. doi: 10.1002/path.2535
  21. Dias CB, Milanski M, Portovedo M, et al. Defective apoptosis in intestinal and mesenteric adipose tissue of Crohn’s disease patients. PLoS One. 2014;9(6):e98547. doi: 10.1371/journal.pone.0098547
  22. Akiyama K, Chen C, Wang D, et al. Mesenchymal-stem cell-induced immunoregulation involves FAS-ligand-/FASmediated T cell apoptosis. Cell Stem Cell. 2012;10(5):544–555. doi: 10.1016/j.stem.2012.03.007
  23. Sisakhtnezhad S, Alimoradi E, Akrami H. External factors influencing mesenchymal stem cell fate in vitro. Eur J Cell Biol. 2017;96(1):13–33. doi: 10.1016/j.ejcb.2016.11.003
  24. Chen Q, Yan L, Wang CZ, et al. Mesenchymal stem cells alleviate TNBS-induced colitis by modulating inflammatory and autoimmune responses. World J Gastroenterol. 2013;19(29):4702–4717. doi: 10.3748/wjg.v19.i29.4702
  25. Hidalgo-Garcia L, Galvez J, Rodriguez-Cabezas ME, Anderson PO. Can a conversation between mesenchymal stromal cells and macrophages solve the crisis in the inflamed intestine? Front Pharmacol. 20186;9:179. doi: 10.3389/fphar.2018.00179
  26. Jo H, Eom YW, Kim HS, et al. Regulatory dendritic cells induced by mesenchymal stem cells ameliorate dextran sodium sulfate-induced chronic colitis in mice. Gut Liver. 2018;12(6):664–673. doi: 10.5009/gnl18072
  27. Liu J, Liu Q, Chen X. The immunomodulatory effects of mesenchymal stem cells on regulatory B cells. Front Immunol. 2020;11:1843. doi: 10.3389/fimmu.2020.01843
  28. Самойлова Е.М., Кальсин В.А., Беспалова В.А., и др. Экзосомы — от биологии к клинике // Гены и клетки. 2017. Т. 12, № 4. С. 7–19. [Samoilova EM, Kalsin VA, Bespalova VA, et al. Exosomes — from biology to the clinic. Genes & Cells. 2017;12(4):7–19. (In Russ).] doi: 10.23868/201707024
  29. Zhao T, Sun F, Liu J, et al. Emerging role of mesenchymal stem cell-derived exosomes in regenerative medicine. Curr Stem Cell Res Ther. 2019;14(6):482–494. doi: 10.2174/1574888X14666190228103230
  30. Mianehsaz E, Mirzaei HR, Mahjoubin-Tehran M, et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes: a new therapeutic approach to osteoarthritis? Stem Cell Res Ther. 2019;10(1):340. doi: 10.1186/s13287-019-1445-0
  31. Mendt M, Rezvani K, Shpall E. Mesenchymal stem cell-derived exosomes for clinical use. Bone Marrow Transplant. 2019;54(Suppl 2):789–792. doi: 10.1038/s41409-019-0616-z
  32. Mao F, Yunbing Wu, Xudong Tang, et al. Exosomes derived from human umbilical cord mesenchymal stem cells relieve inflammatory bowel disease in mice. Biomed Res Int. 2017;2017:5356760. doi: 10.1155/2017/5356760
  33. Yang R, Huang H, Cui S, et al. IFN-γ promoted exosomes from mesenchymal stem cells to attenuate colitis via miR-125a and miR-125b. Cell Death Dis. 2020;11(7):603. doi: 10.1038/s41419-020-02788-0
  34. Ko JZ, Johnson S, Dave M. Efficacy and safety of mesenchymal stem/stromal cell therapy for inflammatory bowel diseases: an up-to-date systematic review. Biomolecules. 2021;11(1):82. doi: 10.3390/biom11010082
  35. Panés J, García-Olmo D, Van Assche G, et al; ADMIRE CD Study Group Collaborators. Long-term efficacy and safety of stem cell therapy (Cx601) for complex perianal fistulas in patients with Crohn’s disease. Gastroenterology. 2018;154(5):1334–1342.e4. doi: 10.1053/j.gastro.2017.12.020
  36. Herreros MD, Garcia-Olmo D, Guadalajara HT, et al. Stem cell therapy: a compassionate use program in perianal fistula. Stem Cells Int. 2019;2019:6132340. doi: 10.1155/2019/6132340
  37. Garcia-Olmo D, Garcia-Arranz M, Herreros D, et al. A phase I clinical trial of the treatment of Crohn’s fistula by adipose mesenchymal stem cell transplantation. Dis Colon Rectum. 2005;48(7):1416–1423. doi: 10.1007/s10350-005-0052-6
  38. McNevin MS, Lee PY, Bax TW. Martius flap: an adjunct for repair of complex, low rectovaginal fistula. Am J Surg. 2007;193(5):597–599. doi: 10.1016/j.amjsurg.2007.01.009
  39. Cho YB, Park KJ, Yoon SN, et al. Long-Term results of adipose-derived stem cell therapy for the treatment of Crohn’s fistula: ASCs for the treatment of Crohn’s fistula. Stem Cells Transl Med. 2015;4(5):532–537. doi: 10.5966/sctm.2014-0199
  40. Scott LJ. Darvadstrocel: a review in treatment-refractory complex perianal fistulas in Crohn’s disease. BioDrugs. 2018;32(6):627–634. doi: 10.1007/s40259-018-0311-4
  41. Cao Y, Su Q, Zhang B, et al. Efficacy of stem cells therapy for Crohn’s fistula: a meta-analysis and systematic review. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):32. doi: 10.1186/s13287-020-02095-7
  42. Hu J, Zhao G, Zhang L, et al. Safety and therapeutic effect of mesenchymal stem cell infusion on moderate to severe ulcerative colitis. Exp Ther Med. 2016;12(5):2983–2989. doi: 10.3892/etm.2016.3724
  43. Zhang J, Lv S, Liu X, et al. Umbilical cord mesenchymal stem cell treatment for Crohn’s disease: a randomized controlled clinical trial. Gut and Liver. 201812(1):73–78. doi: 10.5009/gnl17035
  44. Князев О.В., Парфенов А.И., Коноплянников А.Г., Болдырева О.Н. Использование мезенхимальных стромальных клеток в комплексной терапии язвенного колита // Терапевтический архив. 2016. Т. 88, № 2. C. 44–48. [Knyazev OV, Parfenov AI, Konoplyannikov AG, Boldyreva ON. The use of mesenchymal stromal cells in the complex therapy of ulcerative colitis. Therapeutic archive. 2016;88(2):44–48. (In Russ).]
  45. Князев О.В., Каграманова А.В., Фадеева Н.А., и др. Мезенхимальные стромальные клетки костного мозга и азатиоприн в терапии болезни Крона // Терапевтический архив. 2018. Т. 90. № 2. C. 47–52. [Knyazev OV, Kagramanova AV, Fadeeva NA, et al. Bone marrow mesenchymal stromal cells and azathioprine in the treatment of Crohn’s disease. Therapeutic archive. 2018;90(2):47–52. (In Russ).] doi: 10.26442/terarkh201890247-52
  46. Князев О.В., Фадеева Н.А., Каграманова А.В., и др. Клеточная терапия перианальных проявлений болезни Крона // Терапевтический архив. 2018. Т. 90, № 3. C. 60–66. [Knyazev OV, Fadeeva NA, Kagramanova AV, et al. Cell therapy of the perianal manifestations of Crohn’s disease. Therapeutic archive. 2018;90(3):60–66. (In Russ).] doi: 10.26442/terarkh201890360-66

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общие эффекты МСК, сгруппированные по двум основным механизмам: прямая клеточная дифференцировка рекрутированных МСК (в клетки жировой, костной, хрящевой и мышечной ткани) для замены поврежденных клеток и индукция цитокинов, секретируемых МСК в воспалительную среду, влияющих на иммунную систему организма реципиента (IL-6 — интерлейкин-6; PGE2 — простагландин E2; TGF-β — β-трансформирующий фактор роста; IDO — индоламин-2,3-диоксигеназа; CCL-2 — С-С-хемокиновый лиганд 2; IL-10 — интерлейкин-10; HGF — фактор роста гепатоцитов; MMP — матричные металлопротеиназы; HLA-G — человеческий лейкоцитарный антиген-G). Адаптировано из [7].

Скачать (293KB)
Метаданные

© Коноплянников М.А., Князев О.В., Баклаушев В.П., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».