Современное состояние и перспективы применения стволовых кроветворных клеток

Современное состояние и перспективы применения стволовых кроветворных клеток для лечения аутоиммунных заболеваний Название доклада Гольцев А. Н. Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Тимус Селезенка Лимфоузлы Селезенка Тимус, селезенка, лимфоузлы

Тимус Селезенка Лимфоузлы Органы иммунной системы

Органы- «мишени» Тимус Селезенка Лимфоузлы Аутореактивные лимфоциты и антитела Органы- «мишени»

Причина АИЗ - срыв естественной иммунологической толерантности Тимус Селезенка Лимфоузлы Аутореактивные лимфоциты и антитела

Головной мозг Щитовидная железа Мышцы Желудок Поджелудочная железа Почки Надпочечники Суставы Тимус Селезенка Лимфоузлы Аутореактивные лимфоциты и антитела Головной мозг, Щитовидная железа…

Мультифакторные основы инициации АИЗ

Тотипотентная стволовая клетка Наивные Т клетки Антиген + АПК Начальная стимуляция Тучная клетка …. . Дифференцировка и функция субпопуляций Т-клеток ДК Т клетки Тип 0 Макрофаг Повторная стимуляция CD 4+ Tx 2 CD 4+ Tx 1 ОППОЗИТНАЯ АКТИВНОСТЬ ИЛ-4 ИЛ-5 ИЛ-10 ИЛ-6 ТРФ- ИЛ-13 ГМ-КСФ Гуморальный ответ (противовоспалительн ый каскад) В-клетки CD 19+ CD 22+ CD 72+ ИФ- ФНО- ИЛ-2 ФНО- ИЛ-3 ГМ-КСФ Клеточнообусловленный ответ (провоспалительный каскад) ЦТЛ CD 8+

Подходы к терапии аутоиммунных заболеваний § § § § МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА ИЛИ БЛОКИРУЮЩИЕ АНТАГОНИСТЫ Против Т-клеточного синапса (рассеянный склероз); Против цитокинов (например , против ФНО при ревматоидном артрите); Против рецепторов к цитокинам , например, к рецептору ФНО (ревматоидный артрит); Против рецепторов к хемокинам ССR 5 и CXCR 3 (на стадии разработки) CTLA-4 Ингибиция активированных Т-клеток (псориаз) § § § § РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЦИТОКИНЫ Интерферон бета (Rebif, Betaseron, Avonex), вероятно ингибирующий интерлейкин-12 (рассеяннный склероз); Интерлейкины 10 и 4, переключающие Тh 1 ответ на Th 2 ответ (экспериментальная модель на животных). ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТОЛЕРАНТНОСТИ Антиген-специфическая десенсибилизация (рассеянный склероз, диабет 1 типа); Замена стволовых (кроветворных) клеток (различные АИЗ); Генная терапия

Полипотентная стволовая клетка

Превалирующие АИЗ 0, 01% общей популяции; СГКТ 0, 05 -0, 1% женщин среднего и пожилого возраста; СГКТ РА* ПБЦ АИЗ 0, 1% детей; СГКТ БХ МГ* >3% взрослых женщин; СГКТ ИЗС Д (I тип) 0, 1% общей популяции; СГКТ С С РС * СКВ* 1% общей популяции; СГКТ 0, 6 -3% взрослых женщин; СГКТ 0, 12% общей популяции; СГКТ, кордовая кровь

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ АУТОЛОГИЧНЫХ СТВОЛОВЫХ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ КЛЕТОК В ЛЕЧЕНИИ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ (ПО ДАННЫМ EULAR, EBMT, IBMTR, IADSCP; 11. 2003)

Типы трансплантатов

Пациенты с АИЗ КОСТНЫЙ МОЗГ (ауто) МАНИПУЛЯЦИИ Мобилизация кроветворных предшественников Модификация ЛГПК Аблация гемопоэтической системы Миелосупрессия МНПК (ауто) Обогащение ex vivo кроветворными предшественниками Реинфузия СD 34+ клеток Заготовка и НТ консервирование Лечение АИЗ трансплантацией стволовых кроветворных клеток. Роль криоконсервирования

В 1996 г. начались международные исследования (EULAR/EBMT/ISBMT) по использованию иммуноаблации и применению гемопоэтических стволовых клеток для лечения тяжелых (жестких) АИЗ. Результаты эффективности такого метода терапии различны при различных АИЗ: Для ревматоидного артрита - РА при низкой процедурной трансплантационно-обусловленной смертности – ТОС, составляющей примерно один из 43 (2, 3%) пациентов, отмечен достаточно высокий процент развития рецидивов – примерно у 2/3 пациентов! Для системного склероза – СС при довольно высокой ТОС, составляющей 12%, рецидивы развивались у 15 -18% пациентов! Tyndall A. Annual European Congress of Rheumatology, 12 -15 June 2002, Stockholm, Sweden

Результаты трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при ревматоидном артрите (Tyndall A. , 2002) Центры Сидней Кол-во Условия Удаление Т-клеток 4 ЦФ 100 мг/кг нет 4 ЦФ 200 мг/кг нет Печ 1 Мельбурн 1 Хобарт 1 Брюссель 2 • • Чикаго 4 ЦФ 200 мг/кг, АТГ ЦФ 200 мг/кг БС 16 мг/кг ЦФ 120 мг/кг нет нет да ЦФ 200 мг/кг, АТГ да Омаха ЦФ 200 мг/кг, АТГ нет 1 Мобилизация ГКСФ ЦФ 4 г/м 2+ ГКСФ ЦФ+ ГКСФ ЦФ 1, 5 г/м 2 ВП 300 мг/м 2 ГКСФ ЦФ 2 г/м 2+ ГКСФ Трансплантат СКПК ауто сингенная СКПК ауто СКПК ауто Ремиссия 3 мес 1 ПВ> 1 года, 1 ЧВ> 1 года 2 х. ЧВ 3 -5 мес ПВ > 2 лет ПВ >15 мес 10 мес 5 мес 1 рецидив за 3 мес 3 В (1> года) > 3 мес __________________________________________________ Сокращения: ЦФ = циклофосфамид, БС = бусульфан, СКПК = стволовые клетки периферической крови, Г-КСФ = граннулоцит колониестимулирующий фактор, ПВ = полное восстановление, ЧВ = частичное восстановление, В = восстановление

ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ПЕЧЕНЬ Гемопоэтические стволовые Печеночные клетки стволовые КВПП клетки КОЕс8 КОЕс12 Печеночные КОЕ-ГМ стволовые клетки с БОЕ высоким Мегакариоцитарные предшественники пролиферативным Предшественники дендритных клеток потенциалом CD 34+ 3% (HPP-HCFU) + HLA-DR 8% CD 45 -TER 119 CD 45+ 3% Гепатобласты + 90% Гликофорин А Билиарные клетки В 220 Lo c-kit+ CD 19+ (общий предшественник Ткл и NK) Коммитированные Т-клеткипредшественники – 0, 2% (Lin) c-kit+ в присутствии ростовых факторов образуют дендритные клетки Клетки других ростков Предшественники механоцитов – хрящевых, костных, ретикулярных клеток

фото

Динамика отека лап мышей при адьювантном артрите - АА до и после введения клеток эмбриональной печени - КЭП АА АА+натив. КЭП АА+крио. КЭП АА+клетки взр. печени

Влияние трансплантации клеток эмбриональной печени на содержание кроветворных клетокпредшественников в костном мозге животных с АА интактных с адьювантным артритом после лечения нативными эмбриональными клетками после лечения криоконсервированными эмбриональными клетками после введения клеток взрослой печени

Колониеобразующий потенциал повторно пересаженного костного мозга животных интактных с адьювантным артритом после лечения нативными эмбриональными клетками после лечения криоконсервированными эмбриональными клетками после введения клеток взрослой печени

Фенотип клеток лимфоузлов при адьювантном артрите (АА) до и после введения клеток эмбриональной печени АА

Содержание ФНО- и ИЛ-4 в сыворотке крови животных с адьювантным артритом (АА) до и после введения клеток эмбриональной печени - КЭП

Динамика содержания СД 95+ клеток в лимфоузлах животных с адьювантным артритом (АА) после трансплантации клеток эмбриональной печени - КЭП интактных с адьювантным артритом после лечения нативными эмбриональными клетками после лечения криоконсервированными эмбриональными клетками после введения клеток взрослой печени

7 -e сутки 14 -e сутки 21 -e сутки Содержание Хехст+- клеток и клеток экспрессирующих Bcl-2 при АА, а также после введения нативных КЭП и криоконсервированных КЭП с адьювантным артритом после лечения нативными эмбриональными клетками после лечения криоконсервированными эмбриональными клетками

Анализ ДНК апоптотических лимфоидных клеток животных с адьювантным артритом (АА) Cт - стандарт 1 - интакт 2 - инкубация с глюкокортикоидами 3 - АА 4 - АА+ натив КЭП 5 - АА - крио КЭП 14 -е сутки 7 -е сутки после индукции патологии