The possibility of using biomedical cell product in the treatment of chronic glomerulonephritis

全文:

Гломерулонефрит (ГН) впервые был описан в 1827 г. и продолжает оставаться актуальным и до конца не изученным заболеванием в настоящее время. Сегодня под ГН понимают группу прогрессирующих воспалительных заболеваний почек, при которых поражение почечных клубочков происходит посредством аутоиммунной реакции [1].

Среди болезней почек ГН являются широко распространенными заболеваниями, повсеместный рост вновь выявляемых случаев ГН при невысокой эффективности методов терапии и тяжести последствий приводит к зависимости от процедур диализа и необходимостии поиска донора для пересадки почки, что определяет важность проблемы ГН в масштабе всего мира [2, 3].

Стандартные методики терапии различных форм ГН не всегда эффективны, не позволяют достичь полного выздоровления. Применяемые схемы лечения работают в отношении не всех форм ГН [4, 5]. Сейчас становится все более очевидным высокий терапевтический потенциал биомедицинских клеточных продуктов (БМКП) как радикального метода лечения хронических заболеваний. J. Meiling et al. [6] отмечают эффективность применения мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток (ММСК) и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в терапии ГН.

В диагноз ГН включены этиология, патогенез и клинические проявления, что часто вызывает сложности для корректной диагностики [7, 8]. Согласно представлениям об этиологии ГН, различают первичный (идиопатический) и вторичный ГН [9]. Первичные ГН — заболевания, в основе которых лежат исходные морфофункциональные нарушения в почках, этиология их, как правило, неизвестна. Обычно они считаются проявлениями аутоиммунных процессов [10, 11, 12]. Кроме того, в некоторых случаях можно говорить о генетической предрасположенности к ГН. Например, при синдроме Альпорта мутации в генах COL4A5 (X-сцепленное наследование), COL4A3 или COL4A4 (аутосомно-рецессивное наследование) приводят к дефектному синтезу коллагена типа IV с последующей дисфункцией и воспалением почечных клубочков [13, 14].

Вторичные формы ГН возникают на фоне уже существующей исходно непочечной патологии разной этиологии и генеза: стрептококковой инфекции у детей [15, 16], перенесенных бактериальных инфекций кожи и оториноларингологических органов [17, 18], вирусного гепатита, системной аутоиммунной болезни, онкологических, метаболических заболеваний — и нередко даже сопутствуют калорийной недостаточности [19, 20]. В последние три десятилетия в странах Европы, Северной Америки и Австралии отмечают увеличение доли пациентов старше 60 лет с вновь выявляемыми ГН, возникающими на фоне иммуноподавляющих факторов: сахарный диабет, низкий социально-экономический статус, хронические бактериальные или вирусные инфекции, онкологические заболевания, нерациональная антибиотикотерапия [21, 22, 23].

ГН могут быть диагностированы в любом возрасте [24], но чаще их обнаруживают у пациентов 3–7 и 20–40 лет, причем с возрастом частота их возникновения увеличивается [25, 26]. Первичные ГН чаще наблюдают у мужчин, чем у женщин (1.4:1), для вторичных ГН этот показатель зависит от основного заболевания: волчаночный ГН выявляют среди женщин в 2 раза чаще, чем у мужчин [22].

Морфологические изменения клубочков почек при ГН описывают как экстракапиллярные экссудативные и пролиферативные, интракапиллярные мембранозные и мезангиально-пролиферативные фибропластические гломерулиты. В основе гломерулита лежит фибропластическая трансформация эндотелия и эпителия капсулы, пролиферация клеток мезангиума и гиперпродукция коллагена мезангиальными клетками. Избыточно образующиеся массы коллагена превращаются в гиалин [27, 28].

Известно, что при работе механизмов аутотолерантности существует риск нарушений и, как следствие, ускользания от аутоагрессивного действия избежавших делеции в тимусе высокоавидных Т-клеток и соответственно продукции высокоаффинных иммуноглобулинов класса G (IgG), связанной с Т-клетками. Причем собственно механизмы повреждений тканей при аутоиммунных заболеваниях различны. В тех случаях, когда антиген локализован в каком-либо одном органе, наибольшее значение имеет гиперчувствительность II типа, опосредованная IgG и различными эффекторными клетками. При органонеспецифических аутоиммунных заболеваниях, когда антиген не сосредоточен в одном органе, основную роль играет отложение иммунных комплексов (гиперчувствительность III типа), опосредуемое комплементом и эффекторными клетками [29]. В конечном итоге патоморфологи выявляют ГН, индуцированный IgG к базальной мембране клубочков: мембранозную нефропатию, вызываемую антителами к собственным антигенам клубочка, волчаночный нефрит и ГН на фоне некротизирующего васкулита [16].

В соответствии с современными представлениями о ГН описанные выше повреждения клубочков, сопутствующие поражению фильтрационного барьера, сопровождаются появлением одного или нескольких синдромов: мочевого (протеинурия и/или гематурия), нефротического (отеки, протеинурия выше 3–3,5 г в сутки, гипоальбуминемия, гиперлипидемия), гипертензивного (артериальная гипертония) синдромов и неуклонным прогрессированием патологии [8].

В интактном нефроне альбумины и глобулины поступают в ультрафильтрат в незначительном количестве, а клетки крови полностью задерживаются почечным фильтром: эндотелиоцитами базальной мембраны и подоцитами. Отрицательно заряженные молекулы фильтруются труднее, чем нейтральные или положительно заряженные, что связывают с действием отрицательно заряженных гликопротеинов, выстилающих поверхность отростков подоцитов. Если разрушение почечного фильтрационного барьера приводит к появлению в моче значительного количества белка, в том числе альбуминов, то констатируют протеинурию, при появлении эритроцитов — гематурию. Из-за нарушения механизма фильтрации возрастает объем внеклеточной жидкости, что сопровождается гипертензией и отеками [30].

По клиническому течению выделяют быстропрогрессирующий острый (ОГН) и хронический (ХГН) варианты заболевания [31, 32]. ОГН характеризуются острым нефротическим, нефритическим синдромами, прогрессированием до почечной недостаточности в течение нескольких суток или недель, что может приводить к летальному исходу [33, 34]. Для клинической картины ОГН характерно развитие мочевого синдрома, повышение артериального давления и отеки, связанные с патологическим усилением канальцевой реабсорбции воды вследствие гипопротеинемии. В основе данной клинической картины лежит экстракапиллярный экссудативный гломерулит. Полное выздоровление наступает через 1,5–2 мес. В редких случаях наблюдаемый подострый ГН клинически протекает более тяжело, с выраженным мочевым синдромом, и заканчивается, как правило, летальным исходом через 0,5–2 года после постановки диагноза. Морфологически подострому ГН соответствует экстракапиллярный пролиферативный гломерулит с образованием полулуний и сдавлением клубочков.

ХГН являются самостоятельными, первично хроническими заболеваниями, протекающими в зависимости от клинической выраженности основных синдромов в латентных, гематурических, гипертонических, нефротических и нефротически-гипертонических формах. Морфологической основой клинических форм ХГН являются интракапиллярные и фибропластические мембранозный и мезангиопролиферативный гломерулиты. В исходе всех форм ХГН развиваются нефритически сморщенные почки [35]. При потере почками критического количества нефронов развивается хроническая болезнь почек (ХБП). Она характеризуется постепенным снижением скорости клубочковой фильтрации, падением экскреции почками катионов натрия и калия, метаболическим ацидозом и азотемией. Также ХБП проявляется уремическим синдромом, неврологическими, кардиальными и гастроинтестинальными симптомами [36, 37].

На ОГН приходится примерно 1% диагностируемых ГН, в половине случаев заканчивающихся выздоровлением. 90% составляют первичные ХГН, которые, как правило, протекают бессимптомно. Таким пациентам медицинская помощь оказывается только после случайного обнаружения изменений в анализах мочи. Это объясняет, почему ХГН становятся одними из самых распространенных заболеваний среди пациентов отделений нефрологии и самой частой причиной возникновения хронической почечной недостаточности (ХПН) и ХБП [38].

В исходе ХГН независимо от его формы развивается ХПН, морфологически регистрируемая как вторично сморщенная почка. Так, в Соединенных Штатах Америки ХГН находится на третьем месте среди причин терминальной стадии ХПН после сахарного диабета и гипертонии и у 40% пациентов приводит к развитию ХБП. За период 2000–2010 гг., судя по оценке обращаемости, наблюдался рост ХГН в 2,4 раза [25, 26]. Выявлено, что на данный период ХГН среди болезней почек занимал 3–4-е место (после пиелонефрита и мочекаменной болезни) и лидировал среди причин конечной стадии ХПН [38]. Ретроспективный анализ историй болезни пациентов Чувашской республиканской клинической больницы за 5-летний период (2010–2015 гг.) показал преобладание бессимптомного течения болезни на ранних стадиях, что, по-видимому, является основной причиной несвоевременной постановки диагноза [39]. ГН сохраняют свою значимость как форма детских заболеваний в связи с трудностью диагностики, несовершенной терапией и негативным прогнозом развития некоторых патологических форм [40].

Лечение ОГН и ХГН имеет свои особенности, в любом случае подход всегда комбинированный и нацелен как на этиологический фактор, если таковой известен, так и на ключевые звенья патогенеза, кроме того, проводится симптоматическое лечение. Лечение ОГН предполагает госпитализацию, постельный режим и симптоматическую терапию до полного снятия отеков, гипертонии, улучшения работы клубочкового аппарата почек, восстановления диуреза и устранения риска развития сердечной недостаточности. В равной мере имеют значение лечебное питание и этиологическая терапия, если доказана роль бактериальной инфекции. При ХГН применяется терапия, нацеленная на основные звенья патогенеза. На практике используют гормональные иммунодепрессанты и в качестве альтернативы цитостатики, стероидные противовоспалительные средства, антикоагулянты, дезагриганты и полиэнзимные препараты, способные ускорить развитие ремиссии, смягчить болевой синдром и способствовать доставке химиотерапевтических препаратов к поврежденным органам, снижая при этом их токсичность [41]. Лечение быстропрогрессирующего ГН проводят с применением пульс-терапии высокими дозами глюкокортикоидов и цитостатиков. Часто применяют плазмаферез и гемодиализ.

Правильно подобранная терапия ХГН и соблюдение схемы лечения позволяют добиваться длительной ремиссии. Вне обострений лечение ХГН продолжают с использованием нефропротективных препаратов, прежде всего способных снижать скорость падения фильтрационной функции почек (например, подавляющих ренин-ангиотензиновую систему). Остальные виды лечения, входящие в нефропротективную стратегию, играют важную, но дополняющую роль. Пациентам прописывают диету с низким содержанием белка и соли, прием витаминов группы А, В и С, рекомендуют избегать тяжелых физических нагрузок и переохлаждения. При выявлении инфекционных заболеваний показана санация очагов инфекции [42].

В стадии обострения ХГН необходима госпитализация и терапия с учетом известных на сегодня трех стандартных схем лечения обострения ГН [43].

1. Схема Стейнберга: пульс-терапия цитостатиками. Препарат в этой схеме вводят внутривенно в концентрации 1000 мг один раз в месяц в течение года, в течение следующих 2 лет 1 раз в 3 месяца и 1 раз в полгода в последующие два года.
2. Схема Понтичелли: пульс-терапия глюкокортикостероидами. Препарат вводят по 1000 мг/сутки в течение 3 дней, остальные 27 дней — по 30 мг/сутки. Затем в течение 1 месяца применяют хлорамбуцил по 0,2 мг, используя цитостатик до достижения полной ремиссии.
3. Четырехкомпонентная схема: в течение 60 дней применяют преднизолон по 30 мг/сутки и назначают цитостатик до целевой ремиссии. Далее в течение 1 месяца пациент получает гепарин по 5000 ЕД 4 раза в сутки с постепенной заменой аспирином.

Аналогично применяют иммунодепрессанты биологической природы. Так, пациентов, страдающих ГН, ассоциированным с системной красной волчанкой, резистентной к стандартным методам терапии, успешно лечили препаратами моноклональных антител (ритуксимаб, эпратузумаб, белимумаб, абатацепт и торализумаб), нацеленными на Т- и В-клетки, а также В-клеточные активирующие факторы. Показана высокая эффективность ритуксимаба при васкулит-ассоциированных ХГН у пациентов с противопоказаниями к циклофосфамиду и хлорамбуцилу. Этот же препарат отмечен как улучшающий общее состояние пациентов, страдающих ХГН, обусловленным антителами, но не иммунными комплексами [44]. Однако применение микофенолата мофетила — мощного иммунодепрессивного препарата с цитостатическим механизмом действия и способностью угнетать пролиферацию Т- и В-клеток и антителогенез — в терапии васкулит-ассоциированных ХГН не показало большей эффективности в сравнении с другими цитостатиками.

Сегодня продолжается поиск новых нефропротективных препаратов. Так, в модели ГН с антителами к базальной мембране клубочков крыс показал эффективность фермент формилаза, катализирующий окисление триптофана до формилкинуренина. Последующая за уменьшением концентрации триптофана в микроокружении Т-клеток депрессия клеточно-опосредованного иммунного ответа выразилась в снижении протеинурии [45]. Соблюдение представленных выше схем лечения и привлечение новых лекарственных препаратов способны снять обострение ХГН, но они не безопасны, не всегда эффективны и не приводят к полной ремиссии [4, 5].

В этом контексте не могут остаться без внимания представления о терапевтическом потенциале мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток (ММСК) и гемопоэтических стромальных клеток (ГСК), обладающих как при системном, так и локальном введении способностью к миграции в зону альтерации и длительному существованию в организме реципиента [46, 47].

ММСК представляют собой гетерогенную популяцию фибробластоподобных стромальных клеток, получаемых из костного мозга (ММСК КМ), жировой ткани (ММСК ЖТ) и иных тканей и органов. Они обладают свойствами самообновления и дифференцировки в трех основных направлениях: остео-, хондро- и адипогенном [47].

Уместность использования ММСК КМ для лечения почек была продемонстрирована на модели волчаночного ГН, диабетической нефропатии и острого повреждения почек (ОПП). Авторы показали, что системной трансплантации клеток сопутствовала их миграция в поврежденную почечную ткань с продукцией ряда растворимых соединений — участников процесса репаративной регенерации. В модели ГН на крысах значимое улучшение функции почек было отмечено и при локальной трансплантации ММСК. Клетки, введенные непосредственно в паренхиму почек, ограничивали активность процесса, снижая инфильтрацию ткани клетками воспаления, экспрессию прововоспалительных цитокинов, инициируя ангиогенез, секрецию противовоспалительных цитокинов и ограничивая фиброзирование. Причем результат клеточной терапии зависел от степени первичного дефекта: большей эффективности удалось достичь на менее тяжелых моделях ГН. Сходный результат в модели волчаночного ГН можно получить и посредством трансплантации сингенного костного мозга [48, 49].

В модели анти-БМК ГН на самках крыс показано, что системная трансплантация ММСК человека на 4-е сутки болезни уже на 3-и и 9-е сутки после введения клеток приводила к позитивным изменениям: снижению протеинурии на 15 и 33% соответственно [50].

Применение гемопоэтических стволовых клеток (ГСК, CD34+ клетки) при ГН, ассоциированном с системной красной волчанкой (СКВ), также имеет доказанную эффективность. СКВ характеризуется чрезмерной активацией В-клеток, дисбалансом Th1- и Th2-клеток, снижением толерогенных Т-супрессоров, гиперсекрецией аутоантител против дезоксирибонуклеиновой кислоты и других компонентов клеточных ядер. При СКВ-ассоциированном ГН выявляют поражение БМК почек, пролиферацию мезангиальных клеток, отложение С3 компонента комплемента и IgG, инфильтрацию CD3+ клеток в БМК [51].

Начиная с 1997 г., когда была проведена первая аутологичная трансплантация ГСК пациенту, страдающему лекарственно-устойчивой СКВ, процедура стала альтернативным методом лечения при тяжелой форме болезни. Причем на экспериментальных моделях СКВ-подобной болезни показано, что аллогенная трансплантация ГСК предпочтительнее аутогенной [52].

Результаты пятилетнего наблюдения с участием 50 пациентов также подтвердили высокий терапевтический потенциал клеточной терапии ГСК при тяжелых формах СКВ. Установлено, что смертность, связанная с лечением, составила 4%, общая выживаемость — 84%, а безрецидивная выживаемость — 50%. При этом у ряда пациентов в ответ на трансплантацию ГСК развиваются такие иммуноопосредованные реакции, как тромбоцитопеническая пурпура и вторичная лейкемия, связанные с вирусом Эпштейна — Барр и цитомегаловирусом. Авторы, однако, не исключают возможности предсуществующего вирусоносительства и недооценки предшествующего трансплантации обследования реципиента [53].

Во многих исследованиях отмечают корреляцию между продолжительностью течения СКВ и уменьшением концентрации молекул антигенов локуса G главного комплекса гистосовместимости-I (sHLA-G) и регуляторных Т-клеток с характеристикой CD4+, CD25+, FoxP3+ в сыворотке крови больных. Полагают, что в патогенезе аутоиммунных болезней sHLA-G и Т-reg играют значимую роль, подавляя воспаление и поддерживая иммунологическую толерантность [54]. В этом контексте важно отметить, что ММСК пуповины, трансплантированные больным СКВ, могут дозозависимо активировать Т-reg и повышать концентрацию sHLA-G как за счет стимуляции выработки его Т-reg, так и способности ММСК к его самостоятельной секреции. В этом же исследовании была показана возможность активации мононуклеаров периферической крови пациентов культивированием с ММСК пуповины. Причем в сыворотке крови больных после трансплантации ММСК совместно с мононуклеарами отмечали повышение концентрации sHLA-G, Т-reg и уменьшение выраженности клинических проявлений ГН [55].

Заметный лечебный эффект может быть получен комбинацией клеточной и цитостатической терапии. Трансплантация ММСК КМ человека в сочетании с лечением циклофосфамидом на мышах с СКВ-подобной болезнью была более эффективной по сравнению с раздельным использованием данных видов терапий [55]. В то же время на мышиных моделях волчаночного нефрита были показаны и иные результаты, но в большей степени касающиеся поиска оптимального варианта доставки клеток, времени трансплантации, концентрации клеток и способа трансплантации. В частности, в доклинических исследованиях ММСК на мышиных моделях СКВ показано, что увеличение концентрации клеток в разовой дозе не отразилось на результате, а режим трансплантации (раз в 2 недели) даже усугубляет течение волчаночного ГН [56].

Нельзя пройти мимо фактов, указывающих на проблемы в клиническом применении ММСК и ГСК. Так, ретроспективный анализ историй болезни 830 пациентов, проведенный в Японии в период с 2000 по 2012 г. R. Hiramatsu et al. [57], показал, что в 208 случаях имела место аллогенная трансплантация, а в 621 — трансплантация ГСК пуповинной крови. При этом установлено, что у 20% пациентов реципиентов ГСК пуповинной крови в период от 2 до 15 мес. развивался ХГН на фоне хронической реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ), последовавшей за отменой иммуносупрессивной терапии. Хотя механизм развития посттрансплантационного ГН неизвестен, но не исключают участия в нем РТПХ. У двух пациентов в течение наблюдения выявляли рецидивы ГН: протеинурию и повышение концентрации креатинина в крови [57]. A. Chang et al. [58], M.J. Kemper et al. [59], проводившие похожие исследования, отмечали, что ГН, возникающий после трансплантации ММСК или ГСК, похож по патологическим изменениям почечных структур (субэпителиальные отложения иммунных комплексов) на хроническую мембранозную нефропатию. В других исследованиях сообщали об атипичном ГН у реципиентов ММСК.

Таким образом, у большинства пациентов причина возникновения ГН остается неизвестной, основные механизмы развития заболеваний изучены недостаточно, а имеющиеся методы лечения неспецифичны, могут давать побочные эффекты и не приводят к полной ремиссии. В этой связи целесообразно совместное использование уже существующих форм терапии, включающих стандартные и альтернативные схемы лечения. Одним из перспективных, активно разрабатываемых приемов лечения следует считать аллогенную трансплантацию ММСК и ГСК, демонстрирующую хороший терапевтический эффект в эксперименте и клинике. При этом наилучший эффект в восстановлении функций почек отмечен при комбинировании возможностей трансплантации аллогенных ММСК и стандартных схем лечения. Однако отмечен риск возникновения проблем, сопряженных с трансплантацией клеток, которые могут ограничить применение данного метода для конкретных пациентов. Среди ограничений отдельно выделяют риски возникновения вторичного ГН на фоне РТПХ, возможность рецидивов и самоинфицирования из-за предшествующего вирусоносительства. Перспективной является дальнейшая разработка терапии с применением комбинированных методик на основе аллогенных ММСК КМ, цитостатиков, моноклональных антител и полиэнзимных препаратов.

作者简介

Lidia Sigareva

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: sigaryowa@yandex.ru

junior research associate

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Arina Kokorina

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: el-kaa@mail.ru

junior research associate

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Ekaterina Ekaterina

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Institute of cytology Russian Academy of Science

Email: 4evamkh@gmail.com

candidate of biology

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Pavel Slizhov

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: maidel@bk.ru

junior research associate

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Anton Solovyov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: vnaleks9@yandex.ru

candidate of medical sciences

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Albina Kondartenko

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: kondraa24@gmail.com

junior research associate

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Viktor Alexandrov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Email: vnaleks9@yandex.ru

doctor of medical sciences, professor

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

补充文件