Optimization of cell therapy in patients with inflammatory bowel diseases


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To elaborate optimal cell culture administration regimens to enhance the efficiency of anti-inflammatory therapy for inflammatory bowel diseases. Subjects and methods. Three groups of patients with chronic continuous or chronic recurrent ulcerative colitis (UC) were formed according to the treatment option: 1) 15 patients with UC, in whom mesenchymal stromal cells (MSC) were thrice administered for a month at a one-week interval; 2) 20 patients with UC who received MSC once; 3) 20 patients with UC who had standard anti-inflammatory therapy with 5-aminosalycilic acid (5-ASA) preparations and glucocorticosteroids (GCS). The clinical activity of UC was evaluated using the Rachmilewitz index; its endoscopic pattern was assessed with the Mayo index. UC histological specimens were scored using the Gebs scale. To ascertain the duration of remission, the authors used the Kaplan-Maier survival curve method and calculated relative risk (RR) and odds ratio with 95% confidence intervals.Results. Following 12 months, allogeneic bone marrow (BM) MSC transplantation performed thrice during a month caused the greatest reduction in the Rachmilewitz clinical activity index, Mayo endoscopic activity index, and Gebs pathohistological index in patients with UC as compared to those who had underwent one transplantation or received 5-ASA preparations and GCS (p<0.05). The duration of remission also depended on the chosen therapy option for UC and the frequency of cell culture administration: the longer duration was recorded in patients who were infused thrice with allogeneic BM MSC. Conclusion. In the patients who had undergone one MSC administration, the risk of recurrent UC was higher than in those who had received MSC thrice during a month (a 2-year follow-up) and comparable with the RR of recurrent UC in the patients receiving only 5-ASA preparations, GCS, and/or immunosuppressants.

Full Text

Оптимизация клеточной терапии у больных воспалительными заболеваниями кишечника. - Резюме. Цель исследования. Разработка оптимальных схем введения культуры аллогенных мезенхимальных стромальных клеток (МСК) для повышения эффективности противовоспалительной терапии воспалительных заболеваний кишечника. Материалы и методы. Сформировали 3 группы больных язвенным колитом (ЯК) с хроническим непрерывным и хроническим рецидивирующим течением в зависимости от метода проводимой терапии: 1-я группа больных ЯК (n=15), которым МСК вводили трижды в течение месяца с интервалом 1 нед, 2-я группа больных ЯК (n=20) получала МСК однократно, 3-я группа больных ЯК (n=20) получала стандартную противовоспалительную терапию препаратами 5-аминосалициловой кислоты (5-АСК) и глюкокортикостероидами (ГКС). Клиническую активность ЯК оценивали с помощью индекса Рахмилевича, эндоскопическую картину - с помощью индекса Мейо. Оценку гистологических препаратов ЯК осуществляли по шкале Гебса. Для оценки продолжительности ремиссии использовали метод построения кривых выживаемости (метод Каплана-Майера), рассчитывали относительный риск (ОР) и отношение шансов с 95% доверительными интервалами. Результаты. Трансплантация МСК костного мозга (КМ), осуществленная трижды в течение месяца, способствовала наибольшему снижению индекса клинической активности Рахмилевича, индекса эндоскопической активности Мейо и патогистологического индекса Гебса у больных ЯК через 12 мес по сравнению с группами больных, которым трансплантация осуществлена однократно и получавшим препараты 5-АСК и ГКС (р<0,05). Продолжительность ремиссии также зависела от метода выбранной терапии ЯК и частоты введения культуры клеток: более длительная ремиссия зарегистрирована у больных, которым трижды в течение месяца осуществлена инфузия аллогенных МСК КМ. Заключение. Риск развития рецидива ЯК в группе больных с однократным введением МСК выше, чем в группе больных, получивших МСК трижды в течение месяца (2 года наблюдения), и сопоставим с ОР развития рецидива ЯК в группе больных, получавших только препараты 5-АСК, ГКС и/или иммуносупрессоры.
×

References

  1. González M.A., Gonzalez-Rey E., Rico L. et al. Adipose-derived mesenchymal stem cells alleviate experimental colitis by inhibiting inflammatory and autoimmune responses. Gastroenterology 2009; 136: 978-89.
  2. Gordon J.N., Pickard K.M., Di Sabatino A. et al. Matrix metalloproteinase-3 production by gut IgG plasma cells in chronic inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis 2008; 14: 195-203.
  3. Uccelli A., Moretta L., Pistoia V. Mesenchymal stem cells in health and disease. Nat Rev Immunol 2008; 8: 726-736.
  4. Panés J., Salas A. Mechanisms underlying the beneficial effects of stem cell therapies for inflammatory bowel diseases. Gut 2009; 58: 898-900.
  5. Lanzoni G., Alviano F., Marchionni C. et al. Isolation of stem cell populations with trophic and immunoregulatory functions from human intestinal tissues: potential for cell therapy in inflammatory bowel disease. Cytotherapy 2009; 11: 1020-1023.
  6. Цыб А.Ф., Рошаль Л.М., Южаков В.В. и др. Морфофункциональное изучение терапевтического эффекта аутологичных мезенхимальных стволовых клеток при экспериментальной диффузной травме головного мозга крыс. Клеточные технол в биол и мед 2006; 3: 157-165.
  7. Шумаков В.И., Онищенко Н.А., Крашенинников М.Е. и др. Дифференцировка стромальных стволовых клеток костного мозга в кардиомиоцитоподобные клетки у различных видов млекопитающих. Бюл экспер биол 2003; 4: 461-465.
  8. Korbling M., Katz R.L., Khanna A. et al. Hepatocytes and epithelial cells of donor origin in recipients of peripheral-blood stem cells. N Engl J Med 2002; 346: 738-746.
  9. Matsumoto Т., Okamoto R., Yajima et al. Increase of bone marrow-derived secretory lineage epithelial cells during regeneration in the human intestine. Gastroenterology 2005; 128: 1851-1867.
  10. Brittan M., Hunt Т., Jeffery R. et al. Bone marrow derivation of pericryptal myofibroblasts in the mouse and human small intestine and colon. Gut 2002; 50: 752-757.
  11. Otte J.M., Rosenberg I.M., Podolsky D.K. Intestinal myofibroblasts in innate immune responses of the intestine. Gastroenterology 2003; 124: 1866-1878.
  12. Saada J.I., Barrera C.A., Reyes V.E. et al. Intestinal myofibroblasts and immune tolerance. Ann N Y Acad Sci 2004; 1029: 379-381.
  13. Singh S.R., Hou S.X. Multipotent stem cells in the Malpighian tubules of adult Drosophila melanogaster. J Exp Biol 2009; 212: 413-423.
  14. Arthur A., Zannettino A., Gronthos S. The therapeutic applications of multipotential mesenchymal stromal stem cells in skeletal tissue repair. J Cell Physiol 2009; 218: 237-245.
  15. Kuhn N.Z., Tuan R.S. Regulation of stemness and stem cell niche of mesenchymal stem cells: implications in tumorigenesis and metastasis. J Cell Physiol 2010; 222: 268-277.
  16. Mishra P.K., Singh S.R., Joshua I.G., Tyagi S.C. Stem cells as a therapeutic target for diabetes. Front Biosc 2010; 15: 461-477.
  17. Wayne G. Overview of stem cell therapy for Crohn's disease. Expert Opin Biol Ther 2009; 9: 7: 841-847.
  18. Лазебник Л.Б., Коноплянников А.Г., Князев О.В. и др. Использование аллогенных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождения в лечении воспалительных заболеваний кишечника. Тер арх 2010; 2: 38-43.
  19. Geboes K., Riddel R., Jensfelt B. et al. A reproducible grading scale for histological assessment of inflammation in ulcerative colitis. Gut 2000; 47: 404-409.
  20. Sandborn W.J., Feagan В.G., Hanauer S.В. et al. А review of activity indices and efficacy endpoints for clinical trials of medical therapy in adults with Crohn's disease. Gastroenterology 2002; 122: 512-530.
  21. Цыб А.Ф., Коноплянников А.Г., Колесникова А.И. и др. Получение и использование в медицине клеточных культур из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека. Вестн РАМН 2004; 9: 71-76.
  22. Kaplan E.I., Meier P. Nonparametric estimation from incomplete observations. J Am Stat Assoc 1958; 53: 457.
  23. Gao J., Dennis J., Muzic R. et al. The dynamic in vivo distribution of bone marrow-derived mesenchymal stem cells after infusion. Cells Tissues Organs 2001; 169: 12-20.
  24. Schrepfer S., Deuse T., Reichenspurner H. et al. Stem cell transplantation: the lung barrier. Transplant Proc 2007; 39: 573-576.
  25. Francois S., Bensidhoum M., Mouiseddine M. 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; 24: 1020-1029.
  26. Toma C., Pittenger M., Cahill K. et al. Human mesenchymal stem cells differentiate to a cardiomyocyte phenotype in the adult murine heart. Circ Res 2002; 105: 93-98.
  27. Morigi M., Imberti B., Zoja C. et al. Mesenchymal stem cells are renotropic, helping to repair the kidney and improve function in acute renal failure. J Am Soc Nephrol 2004; 15: 1794-1804.
  28. Lee R., Pulin A., Seo M. et al. Intravenous hMSCs improve myocardial infarction in mice because cells embolized in lung are activated to secrete the anti-inflammatory protein TSG-6. Cell Stem Cell 2009; 5: 54-63.
  29. Zangi L., Margalit R., Reich-Zeliger S. et al. Direct imaging of immune rejection and memory induction by allogeneic mesenchymal stromal cells. Stem Cells 2009; 27: 11: 2865-2874.
  30. Banerjee M., Kumar A., Bhonde R.R. Reversal of experimental diabetes by multiple bone marrow transplantation. Biochem Biophys Res Commun 2005; 328: 1: 318-325.
  31. Полежаев Л.В. Регенерация. М 1977; 63.
  32. Румянцев П.П. Кардиомиоциты в процессах репродукции, дифференцировки и регенерации. Л: Наука 1982; 288.
  33. Oyama Y., Traynor A.E., Barr W., Burt R.K. Allogeneic stem cell transplantation for autoimmune diseases: nonmyeloablative conditioning regimens. Bone Marrow Transplant 2003; 32 Suppl 1: S81-83.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2012 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 

Address of the Editorial Office:

  • Novij Zykovskij proezd, 3, 40, Moscow, 125167

Correspondence address:

  • Alabyan Street, 13/1, Moscow, 127055, Russian Federation

Managing Editor:

  • Tel.: +7 (926) 905-41-26
  • E-mail: e.gorbacheva@ter-arkhiv.ru

 

 © 2018-2021 "Consilium Medicum" Publishing house


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies