Результаты применения клеточных технологий в лечении пациентов с хронической сердечной недостаточностью (24.02.2009)

Автор: Какучая Теа Тамазовна

Иммунокомпрометирующий статус,

Наличие активной инфекции любого типа,

Тяжелое легочное заболевание,

Алкоголизм

Включенные в исследование пациенты с идиопатической дилатационной кардиомиопатией имели фракцию выброса ЛЖ >20% и ?45% относились к III-IV ФК ХСН по NYHA и не имели вышеуказанных критериев исключения из исследования.

Пациенты были разделены на группы в зависимости от а) вида привносимого материала: аутологичные клетки-предшественники эндотелиоцитов CD133+ [исследуемая группа] или плацебо [группа плацебо], б) способа введения привносимого материала: изолированно транскатетерно интракоронарно или трансэндокардиально под флюороскопическим контролем с помощью гибкой иглы с аксиальной системой доставки, регулятором глубины вкола для интрамиокардиальной пункции (0,3мм) и дозатором введения, изобретенной Н.А. Чигогидзе (НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева), или интраоперационно трансэпикардиально путем введения привносимого материала в зоны интереса с помощью инсулиновых игл в сочетании с открытыми операциями на сердце.

Дизайн нашего исследования был построен на применении как современных неинвазивных и инвазивных методов обследования пациентов с ХСН для оценки динамики параметров ремоделирования, перфузии и метаболизма миокарда после клеточной терапии, так и оценке целого ряда биомаркеров в плазме крови у пациентов до и после клеточной терапии в сравнении с группой плацебо с целью выявления возможных паракринных эффектов клеточной терапии и суждения о динамике ремоделирования миокарда. Аналогов подобного дизайна исследования в клинической практике по оценке эффективности клеточной терапии мы не встречали.

В группу пациентов с изолированным введением аутологичных костно-мозговых эндотелиальных клеток-предшественников CD133+ и плацебо вошли 32 пациента: 14 пациентов с ишемической кардиомиопатией и 18 пациентов с идиопатической дилатацонной кардиомиопатией. В исследуемую группу, которым вводили аутологичные костно-мозговые эндотелиальные клетки-предшественники CD133+, вошли 14 пациентов (7 пациентов с ДКМП и 7 пациентов с ИКМП), а в группу плацебо – 18 пациентов (11 пациентов с ДКМП и 7 пациентов с ИКМП).

В группу пациентов с сочетанным введением аутологичных костно-мозговых эндотелиальных клеток-предшественников CD133+ и плацебо вошли 18 пациентов: 10 пациентов с ишемической кардиомиопатией (6 пациентам вводили плацебо, 4-м – CD133+) и 8 пациентов с идиопатической дилатацонной кардиомиопатией (4-м вводили плацебо и 4-м – CD133+). Интраоперационное трансэпикардиальное введение привносимого материала осуществлялось с помощью инсулиновых игл в зоны интереса во время открытых операций на сердце (у пациентов ИКМП - в 7 случаях в сочетании с аортокоронарным шунтированием, в 2-х случаях с аортокоронарным шунтированием в комбинации с трансмиокардиальной лазерной реваскуляризацией миокарда, в 2-х случаях с аортокоронарным шунтированием и вентрикулопластикой левого желудочка (ЛЖ) по Дору, в 1 случае с аортокоронарным шунтированием в комбинации с аннулопластикой митрального клапана на кольце Карпантье; в 8 случаях в сочетании с аннулопластикой митрального клапана на кольце Карпантье в комбинации с вентрикулопластикой ЛЖ в 6 случаях и в комбинации с пластикой трикуспидального клапана на кольце Карпантье в 2-х случаях у пациентов с идиопатической дилатационной кардиомиопатией).

Динамика ФК СН и толерантности к физическим нагрузкам. В послеоперационном периоде в общем в исследуемой группе и группе плацебо отмечалась тенденция к достоверному уменьшению ФК СН и увеличению толерантности к физическим нагрузкам, однако статистически значимой разницы между группами плацебо и исследуемой группой выявлено не было, возможно потому, что 39% пациентам введение клеток осуществлялось в сочетании с различными операциями, что не позволяет адекватно оценивать эффективность непосредственно клеточной терапии.

Проанализировав результаты динамики толерантности к физическим нагрузкам, мы пришли к выводу, что для оценки истинной эффективности клеточной терапии необходимо ориентироваться на данные изолированного использования клеточных технологий у пациентов с ИКМП и ДКМП. При анализе сочетанных вмешательств представлялось не возможным интерпретировать эффекты клеточной терапии вне зависимости от положительных результатов выполненного спектра операций. Поэтому далее мы проанализировали результаты только изолированного транскатетерного интракоронарного и трансэндокардиального введения привносимого материала у пациентов с ИКМП и ДКМП (n=32).

При отдельном анализе пациентов с ИКМП с введением привносимого материала изолированно, без сочетанных операций до 6 месяцев после данной процедуры наблюдалось достоверное увеличение толерантности к физическим нагрузкам в исследуемой группе по сравнению с плацебо (в сроки через 6 месяцев не отмечалось достоверной динамики толерантности к физическим нагрузкам по сравнению с толерантностью к физическим нагрузкам в сроки через 3 месяца в исследуемой группе), а через 1 год достоверной разницы между группами не наблюдалось.

При отдельном анализе пациентов с ДКМП с введением привносимого материала изолированно, не наблюдалось достоверной динамики толерантности к ФН по тесту 6-минутной ходьбы как в исследуемой группе, так и в группе плацебо (р>0,05 между исследуемой группой и группой плацебо).

Динамика ЭХОКГ показателей ремоделирования ЛЖ. По данным ЭХОКГ исследований мы наблюдали нестойкую (в течение 3-6 месяцев) динамику достоверного уменьшения объемов ЛЖ с умеренным увеличением ФВ ЛЖ в группе пациентов с ИКМП после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиальных клеток CD133+ по сравнению с группой плацебо. При этом не наблюдалось достоверных изменений других важнейших глобальных индексов ремоделирования, таких как масса миокарда ЛЖ и объем ЛП, и не происходило регресса митральной недостаточности. Через 3 месяца после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиальных клеток CD133+ у пациентов с ИКМП также отмечалось умеренное, но статистически значимое улучшение региональной сократимости в зонах интереса по сравнению с «нелеченными» зонами, группой плацебо и по отношению к исходным значениям. Через 6 месяцев по сравнению с данными от 3 месяцев существенной положительной динамики не отмечалось. В дальнейшие сроки наблюдения (через 1 год и далее) эти изменения нивелировались. После изолированного интракоронарного введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиальных клеток CD133+ в группе пациентов с ИКМП не происходило достоверных изменений по сравнению с группой плацебо. Что касается пациентов ДКМП, то у них не наблюдалось достоверных изменений индексов ремоделирования ЛЖ (конечного-диастолического размера КДР и конечно-диастолического объема КДО ЛЖ, массы миокарда ЛЖ и объема левого предсердия), соответственно фракции выброса (ФВ) ЛЖ и митральной недостаточности как после изолированного интрамиокардиального введения, так и после интракоронарного введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиальных клеток CD133+ по сравнению с группой плацебо.

Кроме того как у пациентов с ИКМП, так и у пациентов ДКМП не наблюдалось достоверного изменения индекса производительности миокарда (MPI – myocardial performance index or index Tei) – допплеровского параметра, используемого для оценки систоло-диастолической функций левого и правого желудочков, независимого от частоты сердечных сокращений, артериального давления и от геометрической конфигурации сердца, и высоко коррелирующего с инвазивными параметрами ХСН.

Динамика перфузии и метаболизма миокарда по данным ОФЭКТ и ПЭТ. Прежде чем изложить результаты этих исследований, следует отметить, что пациентам c ишемической кардиомиопатией изолированное транскатетерное трансэндокардиальное введение привносимого материала осуществлялось на основании результатов ОФЭКТ и ПЭТ миокарда в зоны рубцово-измененного, но жизнеспособного миокарда и зоны ишемии в 79% случаев, а в 21% случаев - в зоны нежизнеспособного миокарда. На основании данных этих исследований 93% пациентам ИКМП изолированное транскатетерное трансэндокардиальное введение привносимого материала осуществлялось в задне-боковые сегменты ЛЖ, 57% - в задне-нижние сегменты ЛЖ помимо задне-боковых сегментов и 64% в верхушечные сегменты ЛЖ наряду с задне-боковыми сегментами ЛЖ. Таким образом, в нашем исследовании не было случаев трансэндокардиального введения привносимого материала в переднюю стенку миокарда ЛЖ у пациентов с ИКМП.

Изолированное транскатетерное интракоронарное введение привносимого материала осуществлялось у 8 пациентов с ИКМП – в 4-х случаях в ПМЖВ - переднюю межжелудочковую артерию (во всех случаях отмечались стенозы ПМЖВ в с/3 от 95% до 99%; а эти пациенты переносили передне-перегородочно-верхушечные ИМ) и в 4-х случаях в ПКА - правую коронарную артерию (во всех случаях отмечалась окклюзия д/3 ПКА и стенозы с/3 ПКА от 75 до 99%; а эти пациенты переносили ИМ по задней стенке ЛЖ).

Пациентам с идиопатической дилатационной кардиомиопатией изолированное транскатетерное трансэндокардиальное введение привносимого материала осуществлялось на основании результатов ОФЭКТ, ПЭТ миокарда и левой вентрикулографии – в зоны с дефектами перфузии, нарушениями метаболизма и наиболее выраженным гипокинезом по данным ЛВГ. Исходно для этих пациентов характерным являлось наличие зон с умеренным снижением перфузии и метаболизма миокарда, свидетельствующее о наличии фиброзированного и в то же время жизнеспособного миокарда на фоне глобального снижения сократительной способности ЛЖ с диффузным гипокинезом стенок. На основании данных этих исследований 100% пациентам с идиопатической ДКМП изолированное транскатетерное трансэндокардиальное введение привносимого материала осуществлялось в задне-диафрагмальные сегменты ЛЖ, а 44% пациентам ДКМП – помимо задне-диафрагмальных сегментов введение привносимого материала осуществлялось в передне-боковой и верхушечный сегменты ЛЖ. Введение в зону межжелудочковой перегородки не производилось ни пациентам с ишемической болезнью сердца, ни пациентам с идиопатической дилатационной кардиомиопатией ввиду известной уязвимости этой области в плане высокой вероятности возникновения жизнеугрожающих аритмий. 2-м пациентам с ДКМП введение привносимого материала осуществляли интракоронарно в систему левой и правой коронарных артерий – ПМЖВ и ПКА.

Результаты анализа данных ОФЭКТ и ПЭТ показали, что после изолированного использования аутологичных клеток-предшественников CD133+ у пациентов ИКМП и ДКМП:

Перфузия миокарда умеренно, но достоверно улучшалась после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных клеток-предшественников CD133+ в зоны дефектов перфузии с жизнеспособным миокардом у 79% пациентов ИКМП в отличие от пациентов с ДКМП и в отличие от интрамиокардиального введения плацебо при ИКМП и ДКМП

Перфузия миокарда достоверно не менялась при интракоронарном способе введения CD133+ у пациентов ИКМП и ДКМП, так же как не менялась при интракоронарном способе введения плацебо у этих пациентов

Достоверное улучшение перфузии у 79% пациентов ИКМП отмечалось в «леченных» сегментах (преимущественно на нагрузке, меньше в покое) с исходно умеренным и значительным снижением перфузии, но сохранным метаболизмом 18ФДГ (фтор-дезоксиглюкозы), к 3-6 месяцам после изолированного интрамиокардиального введения CD133+ по сравнению с плацебо. Через 1 год этот эффект нивелировался. В нелеченных сегментах перфузия не менялась.

У 21% пациентов с ИКМП, которым изолированное интрамиокардиальное введение аутологичных клеток-предшественников CD133+ производилось в зоны дефектов перфузии с нежизнеспособным миокардом по данным ПЭТ, достоверных изменений метаболизма не наблюдалось как в самой группе по сравнению с исходными значениями, так и по сравнению с группой плацебо

Процент жизнеспособных и нежизнеспособных сегментов по данным ПЭТ достоверно не менялся после клеточной терапии по сравнению с плацебо.

Динамика биомаркеров – ангиогенных факторов, цитокинов воспаления и маркеров ремоделирования ХСН. В плазме артериальной и венозной крови мы определяли 11 биомаркеров у 4-х групп пациентов: 1) в здоровой группе (n=25; средний возраст 47±17,5 лет), 2) исследуемой группе (n=14; средний возраст 55,3±13,4 лет) и 3) группе плацебо (n=18; средний возраст 51,7±15,3 лет), включающих пациентов с ишемической и идиопатической дилатационной кардиомиопатиями с ФВ ЛЖ<45% до и после изолированного интрамиокардиального введения привносимого материала, а также 4) в группе пациентов с ишемической болезнью сердца с ФВ ЛЖ >50% до и после операций АКШ без искусственного кровообращения или стентирования коронарных артерий (n=36; 61,3±8,6 лет).

???????????!

? ????????????????!? ????????!

?????????!

. введения привносимого материала) концентрации биомаркеров в исследуемой группе и группе плацебо, в исследуемой группе достоверно выше были показатели SDF-1? и VEGF. Однако при сравнительном анализе послеоперационной концентрации биомаркеров у пациентов 2-х подгрупп в исследуемой группе – ИКМП и ДКМП, оказалось, что у пациентов с идиопатической ДКМП достоверно выше были послеоперационные концентрации Angiopoetin-2, SDF-1? и NT-proBNP чем у пациентов с ишемической кардиомиопатией, различий в концентрации других показателей выявлено не было.

При оценке дальнейшей динамики наблюдавшихся изменений концентраций SDF-1?, VEGF, PlGF, NT-proBNP и Angiopoetin-2 в исследуемой группе после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиоцитов CD133+, оказалось, что в сроки через 1 месяц после данной процедуры нивелировались изменения концентраций SDF-1?, VEGF и Angiopoetin-2 в подгруппе ДКМП, а изменения концентрации PlGF в подгруппе ИКМП – через 3 месяца. Концентрация NT-proBNP в исследуемой группе и группе плацебо достоверно не менялась.

Вышеуказанные результаты означают, что у пациентов с идиопатической дилатационной кардиомиопатией аутологичные костно-мозговые предшественники эндотелиоцитов CD133+ попадают в кровоток, что отражается повышением концентрации SDF-1? у этих пациентов, так как из-за сниженной активации факторов хоуминга в ткани сердца они не мигрируют т.е. не попадают в зоны поражения сосудистого эндотелия и миокарда (поэтому мы и наблюдаем увеличение содержания SDF-1? в крови при отсутствии или значительном снижении их экспрессии в миокарде, в отличие от пациентов с ИКМП), что подтверждается клиническими данными (отсутствовало изменение ФК СН по NYHA), объективными методами обследования (не наблюдалось достоверного уменьшения объемов сердца и увеличения фракции выброса, уменьшения дефектов перфузии), лабораторными методами (у этих пациентов наблюдалось достоверное увеличение концентрации NT-proBNP после процедуры, что является не благоприятным прогностическим признаком), частотой госпитализаций и выживаемостью этих пациентов в ближайшем и отдаленном периодах. Т.е. указанная терапия не приводила к какому-либо торможению или регрессу ремоделирования миокарда у этих пациентов. Вышеуказанные изменения концентрации SDF-1? нивелировались в сроки через месяц после изолированного введения, возвращаясь к исходным значениям, которые, тем не менее, были значимо выше, чем у пациентов с ИКМП, и по сравнению с нормой.

У пациентов с ишемической кардиомиопатией из биомаркеров наблюдалось только достоверное снижение концентрации PlGF после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиоцитов CD133+, которая исходно у них была значимо больше чем у пациентов с ДКМП. Это является прогностически благоприятным признаком, поскольку в настоящее время доказано и нами также было продемонстрировано, что концентрация этого специфического для ишемической болезни сердца маркера сосудистого воспаления и проангиогенного фактора прогрессивно возрастает по мере увеличения ФК СН по NYHA (р=0,00012), достоверно коррелирует с NT-proBNP (r=0,56, р=0,015) и с ФВ ЛЖ (r=-0,56, р=0,023). Таким образом, чем больше тяжесть поражения миокарда у пациентов ИБС, тем выше концентрация PlGF. Поэтому его рассматривают в качестве прогностического маркера сердечной недостаточности у пациентов с ишемической кардиомиопатией. Тем не менее, в послеоперационном периоде корреляции PlGF с NT-proBNP выявлено не было, возможно из-за того, что 1) в сроки через 14 дней не происходило столь стремительного и достоверного снижения конечно-диастолического объема ЛЖ, конечно-диастолического давления ЛЖ и массы миокарда ЛЖ, для того чтобы уменьшился выброс NT-proBNP, что мы собственно и наблюдали, так как изменения концентрации NT-proBNP в послеоперационном периоде мы не отмечали, так же как и других изменений, и 2) данное снижение концентрации PlGF нивелировалось в сроки через 3 месяца после введения CD133+, возвращаясь к исходному значению, превышающему таковое у пациентов с ДКМП.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что у пациентов с ИКМП CD133+ мигрируют и попадают в зону повреждения миокарда (о чем свидетельствует достоверно более низкая концентрация фактора хоуминга SDF-1? в крови по сравнению с пациентами с ДКМП) вследствие более высокой активности экспрессии факторов хоуминга в рубцово-измененном миокарде в отличие от миокарда пациентов с ДКМП, что выражалось в достоверном снижении концентрации PlGF и положительной клинической динамике (по ФК СН, улучшению толерантности к ФН, результатов ЭХОКГ и данных перфузии миокарда) в сроки через 1-3 месяца. В сроки через 6 месяцев по сравнению с данными от 3-х месяцев существенной положительной динамики в клинических показателях и объективных методах исследования не отмечалось.

Таким образом, однократное изолированное транскатетерное интрамиокардиальное введение аутологичных предшественников эндотелиальных клеток CD133+ у пациентов с ИКМП приводило к нестойкой слабовыраженной положительной динамике. Мы отмечаем слабовыраженной, поскольку в данной группе по сравнению с группой плацебо не происходило достоверных изменений массы миокарда ЛЖ, допплеровского индекса производительности миокарда, объема левого предсердия и митральной недостаточности – т.е. большинства важнейших индексов ремоделирования ЛЖ. Отмечалось лишь достоверное уменьшение объемов ЛЖ по сравнению с таковыми в группе плацебо с умеренным увеличением ФВ ЛЖ (р=0,045 по сравнению с исходными значениями, и в группе CD133+; р=0,049 по сравнению с плацебо) и достоверное улучшение перфузии в леченных сегментах по сравнению с нелеченными сегментами в сроки до 6 месяцев при отсутствии изменений метаболизма миокарда. Эти изменения нивелировались в сроки через 6 месяцев после введения CD133+, и достоверных различий между исследуемой группой и группой плацебо не отмечалось.

Необходимо также отметить, что пациенты из исследуемой группы и группы плацебо после поступления в НЦ ССХ им. А. Н. Бакулева получали более агрессивную медикаментозную терапию по сравнению с до-госпитальным этапом. При поступлении в стационар пациенты в среднем получали 3,4 препарата, а во время и после госпитализации в среднем 7,2 препарата (р=0,03 по сравнению с количеством принимаемых препаратов до госпитализации в НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН), что существенно улучшало клиническое состояние в большей степени пациентов с ИКМП, чем ДКМП.

Сравнив концентрацию биомаркеров у пациентов с ИКМП в сроки через 14 дней после изолированного интрамиокардиального введения привносимого материала (аутологичных предшественников эндотелиальных клеток CD133+ или плацебо) с концентрацией биомаркеров у операбельных пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) в такие же сроки после операций АКШ без искусственного кровообращения (ИК) и стентирования коронарных артерий, оказалось, что концентрация PlGF была значимо меньше после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных предшественников эндотелиальных клеток CD133+, чем после изолированного интрамиокардиального введения плацебо и операций АКШ без ИК и стентирования коронарных артерий, что является проявлением паракринного эффекта аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиоцитов CD133+. Что касается NT-proBNP, то через 14 дней после изолированного интрамиокардиального введения привносимого материала в исследуемой группе и группе плацебо оно было достоверно больше, чем после операций АКШ без ИК или стентирования в эти же сроки, что объясняется большей тяжестью состояния пациентов в исследуемой группе и группе плацебо как исходно, так и после изолированного интрамиокардиального введения привносимого материала. Но в любом случае, концентрация NT-proBNP достоверно не менялась у пациентов ИКМП после изолированного интрамиокардиального введения аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиоцитов CD133+, так как не происходило достоверного снижения конечно-диастолического объема ЛЖ, конечно-диастолического давления ЛЖ и массы миокарда ЛЖ, для того чтобы уменьшился выброс NT-proBNP.

Подводя итог оценки паракринной активности аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиальных клеток CD133+ после их однократного изолированного интрамиокардиального введения пациентам с ДКМП и ИКМП, можно сказать, что 1) паракринные свойства этих клеток проявляются, но не эффективны у пациентов с идиопатической ДКМП, и 2) малоэффективны и нестойки у пациентов с ИКМП.

Выживаемость, частота госпитализаций и сравнение с другими методами лечения хронической сердечной недостаточности. За 5-летний период наблюдения в течение 1-го года после операций изолированного интракоронарного/интрамиокардиального введения привносимого материала в исследуемой группе процент выживших составил 77%, а в группе плацебо – 80% (р=0,67). Соответственно летальность в исследуемой группе составила 23%, а в группе плацебо – 20% (р=0,81). Из них, как в исследуемой группе, так и в группе плацебо по одному летальному исходу приходилось на пациентов с ишемической кардиомиопатией – биологическая смерть наступала от прогрессирующей левожелудочковой недостаточности, урежения сердечного ритма и фибрилляции желудочков. Остальные летальные исходы наблюдались у пациентов с идиопатической ДКМП (возраст составил от 22 до 48 лет) – они умерли от внезапной сердечной смерти.

За период наблюдения после выписки из НЦ ССХ им. А. Н. Бакулева высокой была частота госпитализации выживших пациентов в связи с ухудшением состояния – декомпенсацией сердечной недостаточности.

Для оценки эффективности данного варианта клеточной терапии с использованием аутологичных костно-мозговых предшественников эндотелиоцитов CD133+ в лечении пациентов с хронической сердечной недостаточностью III-IV ФК по NYHA ишемического и неишемического генеза по сравнению с другими традиционными и современными методами лечения хронической сердечной недостаточности и рефрактерной стенокардии, мы сочли целесообразным рассчитать показатель NNT для летальности, частоты госпитализаций и стенокардии.


загрузка...