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://journals.rcsi.science/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.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах