Clinical efficacy of personalized cell therapy for endothelial keratitis

Клиническая эффективность персонализированной клеточной терапии заболеваний эндотелия роговицы

Е.А. Каcпарова ¹, А.М. Суббот ^{1, 2}, А.И. Антохин ², А.С. Павлюк ^{1, 2}

¹Отделение патологии роговицы и лаборатория морфологической диагностики, консервации тканей и клеточных технологий НИИ глазных болезней РАМН, Москва, Россия

²Кафедра биологии МБФ РГМУ им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия

Адрес для корреспонденции: 119021 Москва, ул. Россолимо, д. 11А

Контактная информация: Каспарова Евгения Аркадьевна, к.м.н., старший научный сотрудник Отдела патологии роговицы НИИ глазных болезней РАМН

e-mail: kasparovajane@gmail.com

Резюме

Цель. Оценить клиническую эффективность метода персонализированной клеточной терапии (КТ) в лечении ранней послеоперационной буллезной кератопатии (ПБК) и эндотелиальных форм герпетического кератоиридоциклита (ГКИЦ).

Методы. КТ проводилась 50 пациентам с ранней ПБК и 64 пациентам с эндотелиальными формами ГК. В качестве клеточного препарата использовали активированные in vitro комплексом полиадениловой–полиуридиловой кислот (полиА: У) лейкоциты пациента в аутологичной сыворотке.

Результаты. Применение персонализированной КТ приводило к уменьшению отёка роговицы, вплоть до полного его исчезновения, расправлению грубых складок десцеметовой оболочки, резорбции инфильтрации (в случаях герпетического кератоиридоциклита), повышению остроты зрения и сокращению сроков выздоровления.

Заключение. Метод персонализированной клеточной терапии эффективен при лечении ранней ПБК и эндотелиальных форм ГКИЦ.

Ключевые слова: буллезная кератопатия, эндотелиальные формы герпетического кератоиридоциклита, персонализированная клеточная терапия

Катарактальная и рефракционная хирургия. – 2011. - Т. 11, № 2. – С.

Abstract

Clinical efficacy of personalized cell therapy for endothelial keratitis

E.A. Kasparova, A.M. Subbot, A.I. Anohin, A.S. Pavlyuk,

SRI Eye Diseases RAMS, Moscow, Russia

Purpose - to define the clinical efficacy of personalized cell therapy, which is used in treatment of early stages of postoperative bullous keratopathy and endothelial forms of HSV keratoiridicyclitis.

Methods - 50 patients with early stages of postoperative bullous keratopathy (1-3 months after cataract or glaucoma surgery) and 64 patients with endothelial forms of herpes simplex keratoiridicyclitis underwent several cell-therapy treatment sessions. We used activated in vitro by poly A: U patient's leukocytes in autologus serum as cell preparation.

Results - administration of cell-therapy leads to reduction of corneal edema up to complete extinction. The folds of Descemet membrane readjust while stromal infiltration resorbs (in cases of herpes simplex keratitis), leading to significant visual acuity increase and recovery period reduction.

Conclusion - Designed personalized cell-therapy method is highly effective for the treatment of early postoperative bullous keratopathy and endothelial forms of herpes simplex keratitis

Key words: bullous keratopathy, endothelial forms of herpes simplex keratitis, personalized cell therapy

Применяемый нами метод клеточной терапии (КТ) заключается во введении в переднюю камеру глаза, к пораженному эндотелию роговицы, клеточного препарата (КП) – взвеси лейкоцитов пациента, предварительно активированных in vitro комплексом полиадениловой–полиуридиловой кислот (полиА: У, Полудан), в аутологичной сыворотке [1]. В ходе предыдущих экспериментальных исследований был определен цитофенотип и цитокиновый спектр КП, что позволило объяснить некоторые механизмы, определяющие эффективность клеточной терапии, – наличие в составе КП цитокинов: интерферонов (ИФ) α, γ, интерлейкинов (ИЛ) 1, 4, 6, 8, фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) и факторов роста TGF-β 1, TGF-β 2, PDGF, способствующих регенерации поврежденного эндотелия роговицы [2, 3]. Разработанная нами схема взаимодействий цитокинов, факторов роста со структурами передней камеры глаза при осуществлении КТ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Предполагаемые цитокиновые механизмы клинической эффективности КТ. Дегрануляция тромбоцитов с высвобождением PDGF, ИЛ-8, активация моноцитов, связывание полиА: У с рецептором TLR3 и последующий синтез цитокинов, стимуляция эндотелиоцитов к синтезу эндогенного b-FGF, ослабление межклеточных контактов под действием провоспалительных цитокинов.

Послеоперационная буллезная кератопатия (ПБК) или вторичная эндотелиально-эпителиальная дистрофия (ЭЭД) является частым и тяжелым осложнением хирургии катаракты, и, реже - антиглаукомных операций. По данным разных авторов, ПБК развивается в 0, 2-2, 4% случаев после экстракции катаракты всеми известными способами. Патогенез ПБК обусловлен гибелью клеток эндотелия роговицы после операций, что приводит к пропитыванию роговичной стромы влагой передней камеры. Заболевание характеризуется отеком, помутнением и утолщением роговицы с наличием на ней булл, снижением чувствительности, эрозий эпителия, значительным падением зрения. ПБК имеет прогрессирующее течение. Стойкое снижение зрения при этой патологии сопровождается развитием роговичного синдрома, что приводит к значительному снижению качества жизни больного.

Возможности консервативной терапии ПБК (применение гиперосмотических и витаминных средств, лечебные мягкие контактные линзы, выполняющие бандажные функции, и гелий-неоновая лазерстимуляция) ограничены и носят лишь паллиативный характер. В профилактических целях и для лечения начальных стадий вторичной ЭЭД используют препарат Глекомен, который, возможно, стимулирует выделение фактора роста фибробластов и эпидермального фактора роста из клеток эндотелия и десцеметовой мембраны [4]. В связи с ограниченностью терапевтических методов лечения ПБК, разработка эффективного нехирургического метода лечения ПБК, который может стать ценной альтернативой сквозной пересадке роговицы, является важной и актуальной задачей современной офтальмологии.

Герпетический кератоиридоциклит (ГКИЦ) – воспаление переднего отрезка глаза, вызванное вирусом простого герпеса. Проведенные клинико-вирусологические исследования позволили установить, что удельный вес кератоиридоциклитов, развивающихся по эндотелиальному типу (задний герпес роговицы), среди всех герпетических кератоиридоциклитов составляет около 30% [5, 6]. Наиболее частым и ранним признаком заднего герпеса роговицы является буллезный кератоиридоциклит (увеакератит). Это заболевание является своего рода «матрицей», на которой развиваются кератоиридоциклиты по типу заднего герпеса (дисковидный, интерстициальный кератоиридоциклиты). Исходами глубоких форм часто рецидивирующих герпетических кератоиридоциклитов являются отечные бельма роговицы, резко снижающие остроту зрения пациентов. Лечение ГКИЦ включает терапевтические методы: использование идоксиуридина, препаратов ацикловира, интерферона, полудана, иммуномодуляторов, витаминов, а также хирургические вмешательства (при исходах ГКИЦ) - различные виды послойной и сквозной кератопластики.

Для пациентов, страдающих рецидивирующей герпетической инфекцией, характерно иммунодефицитное состояние, проявляющееся в нарушении клеточной цитотоксичности и функций клеток моноцитарно-макрофагального ряда, синтеза интерлейкинов 1 и 2, что свидетельствует о дефектной иммуноцитокиновой доминанте Тh1 [5]. В то же время показано, что использование полиА: У способно репрограммировать иммуноцитокиновую доминанту у здоровых доноров и больных офтальмогерпесом [3]. Поэтому применение клеточной терапии для лечения ГКИЦ также является многообещающим.

Следует отметить постоянный рост экспериментальных и клинических исследований в мире, посвященных применению клеточной терапии при самых различных заболеваниях (ЦНС, миокарда, диабет и т.д.) [7-9]. При этом используются различные типы клеток - как стволовые, из фетальных тканей или полученные от взрослых доноров (из костного мозга, периферической или пуповинной крови, пульпы зуба, обонятельного эпителия и др.), так и вполне дифференцированные клетки. Возможно применение как аутологичных, так и аллогенных клеток, но использование аутологичного материала является предпочтительным, так как снимает вопросы иммунологической совместимости, исключает случаи инфицирования реципиента гемотрансмиссивными инфекциями, значительно облегчает правовые и этические аспекты и позволяет подойти к возможности осуществления персонализированной КТ.

Однако в российской офтальмологии клиническое применение КТ находится практически в зачаточном состоянии. Имеются единичные публикации, посвященные этой проблеме [10, 11]. Что касается лечения эндотелиальных поражений роговицы с помощью КТ, опубликованы сообщения о положительном клиническом эффекте применения при ПБК субконъюнктивальной трансплантации прекультивированных in vitro фетальных клеток роговицы [12]. Авторами отмечено купирование роговичного синдрома и отека роговицы, восстановление ее прозрачности. Эффективность КТ авторы, как и мы, связывают с наличием в КП ростовых факторов и ИЛ-1, который усиливает внутриклеточные репаративные и регенеративные процессы. Однако в нашей стране в настоящее время применение фетальных клеток в клинике ограничено законодательством и общепринятыми этическими нормами.

В свете этих данных, нами выбрано актуальное и перспективное направление – разработка клеточной терапии с использованием аутологичных клеток периферической крови пациента – персонализированная клеточная терапия для лечения заболеваний эндотелия роговицы.

Цель работы – оценить клиническую эффективность метода персонализированной клеточной терапии в лечении ранней послеоперационной буллезной кератопатии и герпетического кератоиридоциклита.