Перспективы применения клеточной терапии для лечения костномозговой формы острой лучевой болезни

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Терапия костномозговой формы острой лучевой болезни на основе стволовых клеток в настоящее время находится на острие научного интереса и ожидаемых перспектив в связи с их высоким регенеративным потенциалом, антивоспалительным и противофибротическим действием, способностью стимулировать пролиферацию и дифференцировку гемопоэтических клеток. Показано, что после инфузии под действием хемотаксических факторов стволовые клетки могут мигрировать в очаги повреждения, сохраняя при этом свои функции, где способны дифференцироваться в клетки пораженных тканей и способствовать их восстановлению.

В работе выполнен анализ современных данных о новых разработках и опыте применения клеточных продуктов с потенциалом репаративной регенерации, полученных из различных источников, для лечения острой лучевой болезни. Процессы пролиферации и дифференцировки клеток в системе крови регулируются механизмами обратной связи в соответствии с сигналами, поступающими из более дифференцированных пулов, а также сигналами из других органов и тканей, приходящих по нервным и гуморальным путям. Важную роль в этих процессах играет кроветворное микроокружение, создаваемое фибробластами, макрофагами, эндотелиоцитами, лимфоцитами и другими клетками. Влияние этого микроокружения может осуществляться как путем непосредственных контактов между клетками, так и через выработку регуляторов — цитокинов.

Данные литературы показывают, что в настоящее время клеточные технологии наряду с применением цитокинов являются одним из наиболее перспективных направлений лечения острой лучевой болезни. Важным преимуществом клеточной терапии острой лучевой болезни является то обстоятельство, что, в отличие от лечения цитокинами и факторами роста, она не требует наличия определенного (базового) уровня стволовых и прогениторных клеток, являющихся главной мишенью для проявления эффекта цитокинов.

Представленные данные свидетельствуют о несомненной перспективности клеточной терапии для лечения поражений костного мозга, вызванных воздействием высоких доз ионизирующих излучений.

Об авторах

Владимир Иванович Легеза

Военно-медицинская академия

Автор, ответственный за переписку.
Email: sladkai_parochka@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1086-8247
SPIN-код: 5679-3227
ResearcherId: M-2621-2016

докт. мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Наталия Владимировна Аксенова

Военно-медицинская академия

Email: nataaks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5645-7072
SPIN-код: 6821-6887

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Елена Викторовна Мурзина

Военно-медицинская академия

Email: elenmurzina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7052-3665
SPIN-код: 5188-0797

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Викторовна Пак

Военно-медицинская академия

Email: natalya_pak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1239-5663
SPIN-код: 7181-3780

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Михайловна Веселова

Военно-медицинская академия

Email: veselova28@mail.ru
SPIN-код: 4864-8391
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Fliedner T.M. Medical management of radiation accident: Manual on the acute radiation syndrome (METREPOL). Oxford: The British Institute of Radiology, 2001.
  2. Lorenz E., Uphoff D., Reid T., Shelton E. Modification of irradiation injury in mice and guinea pigs by bone marrow injections // J. Natl. Cancer Inst. 1951. Vol. 12, No. 1. P. 197–201.
  3. Rios C., Jourdain J.-R., DiCarlo A.L. Cellular therapies for treatment of radiation injury after a mass casualty incident // Radiat. Res. 2017. Vol. 188, No. 2. P. 242–245. doi: 10.1667/RR14835.1
  4. Калмыкова Н.В., Александрова С.В. Терапевтическое действие полипотентных мезенхимальных стромальных клеток после радиационного воздействия // Радиационная биология. Радиоэкология. 2016. Т. 56, № 2. С. 117–137. doi: 10.7868/S0869803116020077
  5. Eaton E.B., Varney T.R. Mesenchymal stem cell therapy for acute radiation syndrome: innovative medical approaches in military medicine // Mil. Med. Res. 2015. Vol. 2, No. 1. P. 2. doi: 10.1186/s40779-014-0027-9
  6. Rezvani M. Therapeutic potential of mesenchymal stromal cells and extracellular vesicles in the treatment of radiation lesions — a review // Cells. 2021. Vol. 10, No. 2. P. 427. doi: 10.3390/cells10020427
  7. Москалев А.В., Гумилевский Б.Ю., Апчел А.В., Цыган В.Н. Стволовые клетки и их физиологические эффекты // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2019. T. 58, № 4. С. 172–180.
  8. Merimi M., El-Majzoub R., Lagneaux L., et al. The therapeutic potential of mesenchymal stromal cells for regenerative medicine: current knowledge and future understandings // Front. Cell Dev. Biol. 2021. No. 9. Art. 661532. doi: 10.3389/fcell.2021.661532
  9. Wang L., Li Y., Chen X., et al. MCP-1, MIP-1, IL-8 and ischemic cerebral tissue enhance human bone marrow stromal cell migration in interface culture // Hematol. 2002. Vol. 7, No. 2. P. 113–117. doi: 10.1080/10245330290028588
  10. François S., Bensidhoum M., Mouiseddine М., et al. Local irradiation not only induces homing of human mesenchymal stem cells at exposed sites but promotes their widespread engraftment to multiple organs: a study of their quantitative distribution after irradiation damage // Stem Cells. 2006. Vol. 24, No. 4. P. 1020–1029. doi: 10.1634/stemcells.2005-0260
  11. Pittenger M.F., Martin B.J. Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics // Circ. Res. 2004. Vol. 95, No. 1. P. 9–20. doi: 10.1161/01.RES.0000135902.99383.6f
  12. Fukumoto R. Mesenchymal stem cell therapy for acute radiation syndrome // Mil. Med. Res. 2016. Vol. 3, No. 1. P. 17. doi: 10.1186/s40779-016-0086-1
  13. Sharma A., Chakraborty A., Jaganathan B. Review of the potential of mesenchymal stem cells for the treatment of infectious diseases // World J. Stem Cells. 2021. Vol. 13, No. 6. P. 568–593. doi: 10.4252/wjsc.v13.i6.568
  14. Pluristem Therapeutics Inc. U.S. FDA clears Pluristem’s IND to treat victims exposed to acute radiation. 2018. [updated 2018 May 1]. Available from: http://www.pluristem.com/wp-content/uploads/2018/04/ARS_IND_final_isa.pdf
  15. Singh V.K., Seed T.M. Pharmacological management of ionizing radiation injuries: current and prospective agents and targeted organ systems // Expert Opin. Pharmacother. 2020. Vol. 21, No. 3. P. 317–337. doi: 10.1080/14656566.2019.1702968
  16. Fliedner T.M. Blood stem cell transplantation from preclinical to clinical models // Stem cells. 1995. Vol. 13, No. 3. P. 1–12. doi: 10.1002/stem.5530130702
  17. Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови / Под ред. акад. Ю.В. Наточина; пер. с англ. Н.Б. Серебряная, В.И. Соловьев. СПб.: Невский диалект, М.: БИНОМ, 2000. 448 с.
  18. Fliedner T.M. The role of blood stem cells in hematopoietic cell renewal // Stem Cells. 1998. Vol. 16, No. 1. P. 13–29. doi: 10.1002/stem.160361
  19. Fliedner T., Graessle D., Paulsen C., Reimers K. Structure and function of bone marrow hemopoiesis: mechanism of response to ionizing radiation exposure // Cancer Biother. Radiopharm. 2002. Vol. 17, No. 4. P. 405–426. doi: 10.1089/108497802760363204
  20. Fliedner T.M., Chao N.J., Bader J.L., et al. Stem cells, multiorgan failure in radiation emergency medical preparedness: a U.S. / European Consultation Workshop // Stem Cells. 2009. Vol. 27, No. 5. P. 1205–1211. doi: 10.1002/stem.16
  21. Бутомо Н.В., Гребенюк А.Н., Легеза В.И., и др. Основы медицинской радиобиологии / Под ред. И.Б. Ушакова СПб.: Фолиант, 2004. 384 с.
  22. Бойд В., Флиднер Т., Аршамбо Д. Радиационная гибель млекопитающих. Нарушение кинетики клеточных популяций. М.: Атомиздат, 1971. 3610 с.
  23. Груздев Г.П. Острый радиационный костномозговой синдром. М.: Медицина. 1988. 144 с.
  24. Власенко А.Н., Гайдук С.В., Легеза В.И., и др. Клиническая радиология / Под ред. Ю.Ш. Халимова. СПб.: Фолиант, 2020. 448 с.
  25. Koenig K.L., Hatchett R.E., Goans Hatchett R.J., et al. Medical treatment of radiological casualties: current concepts // Ann. Emergency Med. 2005. Vol. 45, No. 6. P. 643–652. doi: 10.1016/j.annemergmed.2005.01.020
  26. Селедовкин Г.Д., Барабанова А.В. Острая лучевая болезнь. Радиационная медицина / Под ред. Л.А. Ильина. Т. 2. М.: Изд-во АТ, 2001. 432 с.
  27. Васин М.В. Средства профилактики и лечения лучевых поражений. М., 2006. 340 с.
  28. Andrews G.A. Criticality accidents in Vinca, Yugoslavia, and Oak Ridge, Tennessee. Comparison of radiation injuries and results of therapy // JAMA. 1962. Vol. 179, No. 3. P. 191–197. doi: 10.1001/jama.1962.03050030005002
  29. Баранов А.Е., Рождественский Л.М. Аналитический обзор схем лечения острой лучевой болезни, используемых в эксперименте и клинике // Радиационная биология. Радиоэкология. 2008. Т. 48, № 3. C. 287–202.
  30. Asano S. Current status of hematopoietic stem cell transplantation for acute radiation syndromes // Int. J. Hematol. 2012. Vol. 95, No. 3. P. 227–231. doi: 10.1007/s12185-012-1027-8
  31. Гребенюк А.Н., Легеза В.И., Гладких В.Д., и др. Практическое руководство по использованию медицинских средств противорадиационной защиты при чрезвычайных ситуациях и обеспечении ими аварийных медико-санитарных формирований и региональных аварийных центров. М.: Комментарий, 2015. 304 с.
  32. Аветисов Г.М., Владимиров В.Г., Гончаров С.Ф., и др. Синдромы острой лучевой болезни. Клинические проявления, профилактика и лечение. М.: ВЦМК «Защита», 2003. 244 с.
  33. Гладких В.Д., Баландин Н.А., Башарин В.А., и др. Состояние и перспективы развития средств профилактики и лечения радиационных поражений / Под ред. В.Д. Гладких. М.: Комментарий, 2017. 304 с.
  34. Omer A., Kim H., Yalamarti B., et al. Engraftment syndrome after allogeneic hematopoietic cell transplantation in adults // Am. J. Hematol. 2014. Vol. 89, No. 7. P. 698–705. doi: 10.1002/ajh.23716
  35. Spitzer T.R. Engraftment syndrome: double-edged sword of hematopoietic cell transplants // Bone Marrow Transplant. 2015. Vol. 50, No. 4. P. 469–475. doi: 10.1038/bmt.2014.296
  36. Qian L., Cen J. Hematopoietic stem cells and mesenchymal stromal cells in acute radiation syndrome // Oxid. Med. Cell Longev. 2020. Vol. 20. Art. 8340756. doi: 10.1155/2020/8340756
  37. Guo M., Dong Z., Qiao J., et al. Severe acute radiation syndrome: treatment of a lethally 60Co-source irradiated accident victim in China with HLA-mismatched peripheral blood stem cell transplantation and mesenchymal stem cells // J. Radiat. Res. 2014. Vol. 55, No. 2. P. 205–209. doi: 10.1093/jrr/rrt102
  38. Baselet B., Sonveaux P., Baatout S., Aerts A. Pathological effects of ionizing radiation: endothelial activation and dysfunction // Cell Mol. Life Sci. 2019. Vol. 76, No. 4. P. 699–728. doi: 10.1007/s00018-018-2956-z
  39. Rafii S., Ginsberg M., Scandura J., et al. Transplantation of endothelial cells to mitigate acute and chronic radiation injury to vital organs // Radiat. Res. 2016. Vol. 186, No. 2. P. 196–202. doi: 10.1667/RR14461.1
  40. Gao S., Zhao Z., Wu R., et al. Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation improves radiation-induced heart injury through DNA damage repair in rat model // Radiat. Environment. Biophys. 2017. Vol. 56, No. 1. P. 3–77. doi: 10.1007/s00411-016-0675-0
  41. Xia C., Chang Р., Zhang Y., et al. Therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal stem cells on radiation-induced lung injury // Oncol. Rep. 2016. Vol. 35, No. 2. P. 731–738. doi: 10.3892/or.2015.4433
  42. Klimczak A., Kozlowska U. Mesenchymal stromal cells and tissue-specific progenitor cells: their role in tissue homeostasis // Stem Cells International. 2016. Vol. 2016. Art. 4285215. doi: 10.1155/2016/4285215
  43. Fekete N., Erle A., Amann E., et al. Effect of high-dose irradiation on human bone-marrow-derived mesenchymal stromal cells // Tissue Eng. Part C Methods. 2014. Vol. 21, No. 2. P. 112–122. doi: 10.1089/ten.TEC.2013.0766
  44. Prendergast A.M., Cruet-Hennequart S., Shaw G., et al. Activation of DNA damage response pathways in human mesenchymal stem cells exposed to cisplatin or γ-irradiation // Cell Cycle. 2011. Vol. 10, No. 21. P. 3768–3777. doi: 10.4161/cc.10.21.17972
  45. Sugrue T., Brown J., Lowndes N., Ceredig R. Multiple facets of the DNA damage response contribute to the radioresistance of mouse mesenchymal stromal cell lines // Stem cells. 2013. Vol. 31, No. 1. P. 137–145. doi: 10.1002/stem.1222
  46. Bensidhoum M., Chapel A., Francois S., et al. Homing of in vitro expanded Stro 1or Stro1+ human mesenchymal stem cells into the NOD/SCID mouse and their role in supporting human CD34 cell engraftment // Blood. 2004. Vol. 103, No. 9. P. 3313–3319. doi: 10.1182/blood-2003-04-1121
  47. Kim D.H., Yoo K.H., Yim Y.S., et al. Cotransplanted bone marrow derived mesenchymal stem cells (MSC) enhanced engraftment of hematopoietic stem cells in a MSC-dose dependent manner in NOD/SCID mice // J. Korean Med. Sci. 2006. Vol. 21, No. 6. P. 1000–1004. doi: 10.3346/jkms.2006.21.6.1000
  48. Koc O.N., Gerson S.L., Cooper B.W., et al. Rapid hematopoietic recovery after confusion of autologous blood stem cells and culture expanded marrow mesenchymal stem cells in advanced breast cancer patients receiving high dose chemotherapy // J. Clin. Oncol. 2000. Vol. 18, No. 2. P. 307–316. doi: 10.1200/JCO.2000.18.2.307
  49. Ball L.M., Bernardo M.E., Roelofs H., et al. Cotransplantation of ex vivo expanded mesenchymal stem cells accelerates lymphocyte recovery and may reduce the risk of graft failure in haploidentical hematopoietic stem cell transplantation // Blood. 2007. Vol. 110, No. 7. P. 2764–2767. doi: 10.1182/blood-2007-04-087056

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».