Безопасност и осъществимост на нова техника за перкутанно локално инжектиране на бъбречна клетъчна терапия за хронично бъбречно заболяване при диабет

Ранните клетъчни и генни терапии показват обещание за постигане на положителни резултати от лечението, предимно за рак и наследствени заболявания; въпреки това липсват терапевтични възможности за хронична органна недостатъчност, като хронично бъбречно заболяване (ХБН).1,2 ХБН представлява нарастваща глобална здравна криза, за която се очаква да засегне повече от 250 милиона души с диабет тип 2 като водеща причина в повече от 40 процента от избраните популации и доминиращата причина за краен стадий на бъбречно заболяване.3,4

Повечето терапии за ХБЗ са лекарства с малка молекула, насочени към биохимичен път или ензимен модулатор в увредена бъбречна рамка. Обратно, предклиничните и ранните клинични клетъчни терапии за ХБН предлагат потенциал за възстановяване и възстановяване на гломерулно-тубулната единица за подобряване на присъщата бъбречна функция и намаляване на вторичните съпътстващи заболявания.5,6 Повечето клетъчно-базирани изпитвания за ХБН в ранна фаза използват автоложни мезенхимни стволови клетъчни линии доставени чрез интравенозни инжекции, но вероятността от механични ефекти е непредвидима вторично на разреждането на системното кръвообращение и улавянето на кръвта. Освен това, в диабетния бъбрек, интравенозното доставяне на клетки може също да бъде отслабено от подлежаща фиброза и микроваскуларно заболяване.

Алтернативен метод за доставяне на клетки е локорегионална инжекция директно в болния бъбрек. Директни клетъчни инжекции са извършени при хронично чернодробно заболяване и, напоследък, чрез трансендокардно доставяне при изпитвания на сърдечна недостатъчност, докато има ограничени съобщения за директно клетъчно инжектиране в бъбреците с ХБН.7–9, S1 Ние описваме нова техника и предварителни наблюдения относно безопасността на инжектиране и осъществимостта на прецизно доставяне на хомоложни автоложни бъбречни предшественици в бъбречната кора на пациенти с диабет тип 2 CKD.

Диабетът е метаболитно заболяване, което се отнася до хипергликемия, причинена от недостатъчна инсулинова секреция или инсулинова резистентност. По време на човешкото храносмилане и метаболизъм храната се разлага на захар и други енергийни вещества, от които захарта се абсорбира в кръвта и нейният метаболизъм се регулира от инсулин. При пациенти с диабет, поради недостатъчна секреция на инсулин или неспособност на инсулина да функционира, захарта в кръвта не може да се метаболизира ефективно, което води до повишени нива на кръвната захар. В изследването има нещо, наречено Cistanche, което може ефективно да помогне за облекчаване на симптомите на пациенти с лек диабет. Това е така, защото съставките в Cistanche могат да увеличат секрецията на инсулин и да повишат съдържанието на инсулин в тялото, като по този начин ускоряват метаболизма на кръвната захар и намаляват нивата на кръвната захар. В допълнение, цистанче може също така да подобри метаболитната функция на черния дроб и бъбреците и да помогне за отстраняването на отпадъците и токсините от тялото, като по този начин намалява симптомите на пациенти с диабет.

Кликнете върху продукта Cistanche violacea

МЕТОДИ

Между октомври 2017 г. и ноември 2020 г. 87 последователни директни инжекции на паренхимни хомоложни автоложни клетки с помощта на система с коаксиални игли с калибър 20/25- бяха анализирани при 51 включени пациенти от две фази II проучвания (RMCL-002 [NCT02836574] и REGEN-003 [NCT03270956]) със стадии на ХБН с диабет тип 2 3-4, които отговарят на критериите за допустимост (вижте Допълнителния материал). Изчислените скорости на гломерулна филтрация (eGFR) на включените пациенти са били 20 до 50 ml/min на 1,73 m2 (RMCL-002) и 14 до 20 ml/min на 1,73 m2 (REGEN-003). Международното нормализирано съотношение за всички включени пациенти е по-малко от 1,5. След перкутанна бъбречна биопсия от всеки пациент и клетъчна експанзия чрез Добрата производствена практика, прогениторните клетки бяха формулирани в термолабилен хидрогел с концентрация от 100 106 клетки/ml и повторно инжектирани в биопсирания бъбрек 6 седмици по-късно.

Бъбречният обем се измерва с ядрено-магнитен резонанс, за да се определи клетъчната доза (3–8 ml). Инжектирането на клетки се извършва с помощта на компютърно томографско (CT) насочване. Коаксиална 20-външна водеща игла (COOK, Inc, Блумингтън, Индиана) беше вкарана в субкапсулния паренхим на долния полюс на предварително биопсирания бъбрек и 25-калибър вътрешна игла за инжектиране ({{ 4}}.51 mm диаметър, IMD Inc, Хънтсвил, Юта) в бъбречната кора, в рамките на 5 mm от капсулата (Фигура 1). При пациенти с две последователни инжекции, процедурата е извършена в същия бъбрек с интервал от 6 месеца. Всички процедури бяха извършени от опитни интервенционални рентгенолози, преминали обучение и проктор на място. Пациентите претърпяха съзнателна седация и бяха изписани от дневната хирургия след възстановяване.

Протоколът изискваше хемоглобин, хематокрит и бъбречна химия преди и след инжектирането. Извършено е периодично КТ сканиране в рамките на процедурата и в края на процедурата, за да се насочат инжекциите и да се оцени за кървене. Извършена е бъбречна ултрасонография по време на възстановяването след инжектиране и на ден 1 след процедурата за оценка на хематома. Освен това пациентите временно се въздържат от антикоагуланти и антитромбоцитни лекарства. Първичните крайни точки са промени в eGFR и усложнения, свързани с инжекцията и клетъчния продукт. Големите бъбречни кръвоизливи се определят като такива, изискващи кръвопреливане, продължителна хоспитализация или интервенционна процедура. Статистическите анализи бяха извършени с помощта на R (4.0.5, R Core Team, 2021 г., Виена, Австрия).

РЕЗУЛТАТИ

Този анализ включва 87 клетъчни инжекции при 51 пациенти (Таблица 1). Шестдесет и девет инжекции са завършени при 41 пациенти и 18 при 1{{20}} пациенти с eGFRs 20 до 50 ml/min на 1,73 m2 (RMCL{{12 }}) и съответно 14 до 20 ml/min на 1,73 m2 (REGEN-003). Всички пациенти остават хемодинамично стабилни по време на процедурата. Всички локорегионални инжекции в бъбречната кора бяха технически успешни и компютърната томография документира крайните местоположения на иглата в субкапсуларния бъбречен кортекс (Фигура 1). Няма значими разлики в хемоглобина (P ¼ 0.3 [RMCL-002, първа инжекция], P ¼ 0.2 [RMCL-002, втора инжекция], P ¼ 0.2 [REGEN-003, първа инжекция], P ¼ 0,14 [REGEN-003, втора инжекция]) и хематокрит (P=0,2 [RMCL002, първа инжекция], P ¼ 0,3 [RMCL-002, втора инжекция], P ¼ 0,3 [REGEN-003, първа инжекция], P > 0,9 [REGEN-003, втора инжекция]) между клетката преди и след клетката инжекции (Таблица 2). Разликите в креатинина, урейния азот в кръвта и eGFR също не са значими (Таблица 2, Фигура 2). Няма документирани свързани с процедурата кръвоизливи или клетъчна екстравазация по време на инжекциите, контролирани от КТ. Въпреки това, забавен субкапсуларен хематом, който изисква хоспитализация без кръвопреливане, е налице при ултразвук след инжектиране при пациентка (1/1% [1 от 87 пациенти]) с eGFR от 15 ml/min на 1,73 m2 (REGEN{{59 }}).

Фигура 1. Аксиални изображения с компютърна томография с наклонена проекция на максимален интензитет показват 49-годишен мъж с диабет тип 2 и хронично бъбречно заболяване, подложен на инжектиране на хомоложни автоложни бъбречни прогениторни клетки в левия бъбречен кортекс. (a) Коаксиална 20-калибровка външна водеща игла (двойни стрелки) е позиционирана в кората на левия бъбрек (звезда), а 25-калибровка вътрешна игла (единична стрелка) е придвижена в субкапсуларния паренхим. (b) 25-G вътрешната игла (единична стрелка) се придвижва допълнително през 20-G външната игла (двойни стрелки) в кортекса, като върхът е позициониран приблизително на 5 mm от капсулата вляво бъбрек (звезда) и хомоложни автоложни бъбречни прогениторни клетки се инжектират.

РЕЗУЛТАТИ

Този анализ включва 87 клетъчни инжекции при 51 пациенти (Таблица 1). Шестдесет и девет инжекции са завършени при 41 пациенти и 18 при 1{{20}} пациенти с eGFRs 20 до 50 ml/min на 1,73 m2 (RMCL{{12 }}) и съответно 14 до 20 ml/min на 1,73 m2 (REGEN-003). Всички пациенти остават хемодинамично стабилни по време на процедурата. Всички локорегионални инжекции в бъбречната кора бяха технически успешни и компютърната томография документира крайните местоположения на иглата в субкапсуларния бъбречен кортекс (Фигура 1). Няма значителни разлики в хемоглобина (P ¼ 0.3 [RMCL-002, първа инжекция], P ¼ 0.2 [RMCL-002, втора инжекция], P ¼ 0.2[REGEN-003, първа инжекция], P ¼ 0,14 [REGEN-003, втора инжекция]) и хематокрит (P=0,2 [RMCL002, първа инжекция], P ¼ 0,3 [RMCL-002, втора инжекция], P ¼ 0,3 [REGEN-003, първа инжекция], P > 0,9 [REGEN-003, втора инжекция]) между клетката преди и след клетката инжекции (Таблица 2). Разликите в креатинина, урейния азот в кръвта и eGFR също не са значими (Таблица 2, Фигура 2). Няма документирани свързани с процедурата кръвоизливи или клетъчна екстравазация по време на инжекциите, контролирани от КТ. Въпреки това, забавен субкапсуларен хематом, който изисква хоспитализация без кръвопреливане, е налице при ултразвук след инжектиране при пациентка (1/1% [1 от 87 пациенти]) с eGFR от 15 ml/min на 1,73 m2 (REGEN{{59 }}).

ДИСКУСИЯ

Представяме резултати за безопасността и осъществимостта на нов локорегионален метод за прецизно доставяне за клетъчно-базирана терапия, която понастоящем е във фаза II на клинични изпитвания. Клетъчно-базираните терапии са бързо нарастваща класификация на лекарствените продукти за модерна терапия и тези терапии са показали окуражаващи клинични резултати, най-вече при лечение на хематологични ракови заболявания. Най-разпространеният метод за доставяне на клетъчен продукт е чрез интравенозни инжекции с новопоявилата се употреба на техники за директно тъканно отлагане при доброкачествени състояния (напр. ортопедични, дермални и сърдечни индикации). S2

Провеждат се проучвания в ранна фаза, като се използва интраваскуларна инжекционна терапия с мезенхимни стволови клетки за регенерация на CKD, въпреки че надеждността на клетъчно-секреторните ефекти върху целевите клетки е неизвестна. Диабетното микроваскуларно заболяване, разреждането на системната рециркулация и белодробното улавяне намаляват количеството клетки в средата на гломерулните тубули, намалявайки ефикасността и точността на дозата при интравенозни инжекции.

Насочваните от КТ перкутанни процедури имат доказана осъществимост и безопасност за много индикации, но остават неописани при локалното доставяне на клетъчни терапии за лечение на ХБН. S7 В нашите изпитвания бяха извършени КТ сканирания с тънък участък през бъбреците, за да се идентифицира безопасен път и цел в бъбречната кора на долния полюс. Въпреки малкия калибър на иглата за инжектиране, реконструкциите на CT изображения на 1 до 5 mm позволяват проверка на върха на иглата в изтънения бъбречен кортекс по време на всяка инжекция, като същевременно позволяват наблюдение на безопасността в реално време за развитие на хематом. Бъбречната патофизиология и свързаните с нея съпътстващи заболявания на стадий 3/4 тип 2 диабетна ХБН, главно анемия, по-висок стадий на eGFR и жени, са рискови фактори за повишено кървене по време на перкутанни интервенции. S8, S9 Рисковете от кървене при постренална биопсия са добре описани в предишни проучвания , с широки диапазони поради хетерогенността на заболяването, техниките за биопсия и болничния статус. S9, S10

Въпреки че не са публикувани усложнения, специфични за интервенцията на нашето проучване, перкутанната биопсия за медицинско бъбречно заболяване и туморни маси може да предостави еталон за приближаване на риска. Poggio et al.S10 съобщават за 11 процента (диапазон, 9 процента до 16 процента) честота на хематома като най-често срещано усложнение при биопсия на присъщи бъбречни заболявания в систематичен преглед и мета-анализ. В същото време са отбелязани други лечения, свързани с усложнения, като честота на кръвопреливане (1% до 5,7%), ангиографски интервенции (0.2% до 0.6%), нефректомия ( 0 до 0.1 процента) и смърт (0 до 0,06 процента). S8, S9, S10, S11 Сред пробите от биопсия на туморна маса на бъбреците, средният общ процент на усложнения е 8,1 процента (интерквартилен диапазон, 2,7 процента до 11,1 процента), като периреналният хематом е най-честият и няколко съобщаващи лечения, отговарящи на степени на хирургични усложнения по Clavien, по-високи от IIIa.S7, S12

Точността на свързаното с процедурата кървене в нашето проучване беше проверена чрез преди и след инжектиране и 24--часова последваща ултразвук със сравнителни нива на хемоглобин/хематокрит и интрапроцедурно КТ сканиране за установяване на остри или скрити субклинични хематоми. Ниският процент на усложнения при кървене от 1,1 процента при високорисковата популация от ХБН се приписва на платформата с малка игла и насоките за КТ в сравнение с иглите за бъбречна биопсия с по-голям калибър с многократно преминаване.

Безопасността и осъществимостта на доставката на клетки са критични фактори, които максимизират ефикасността на базираните на клетки нефрон-възстановителни терапии. Загубата на клетъчен продукт по време на доставка може да повлияе на точното определяне на дозировката и ефектите върху крайните органи. Малко регулаторно одобрени клетъчни лечения за хронични заболявания използват директно инжектиране на тъкани, въпреки че се провеждат късни изпитвания фаза III при хронична сърдечна недостатъчност с инжекции с трансендокардно механично картографиране на клетки от мезенхимна линия. са осъществими с ниски, приемливи нива на риск от кървене. В допълнение, перкутанният, минимално инвазивен характер на процедурата със съзнателна седация допринася за безопасността на доставянето на клетки при популации с високорисков стадий на ХБН 3-4 с траектории към краен стадий на бъбречно заболяване. Локорегионално ориентирано чрез изображение доставяне на автоложни клетъчни терапии при ХБН предлага потенциал за стабилизиране или подобряване на бъбречната функция и забавяне на бъбречните заместителни терапии. Предстоят бъдещи изпитания.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторите благодарят на всички участници в проучването ProKidney за напредъка в науката за клетъчната терапия на ХБН, на г-жа Бренда Макграт за подготовката на статистиката, на д-р Виктор Силва Ритър за статистическия анализ и на д-р Мария Диас-Гонзалес де Ферис за прегледа на ръкописа.

Фигура 2. Графики на стойностите на лабораторните тестове в RMCL-002 и REGEN-003 опитни групи. Няма значими разлики в креатинина, изчислената скорост на гломерулна филтрация (eGFR), хематокрит, хемоглобин и уреен азот в кръвта (BUN) между двете групи.

ДЕКЛАРАЦИЯ ЗА ЕТИКА

Опитите са одобрени от институционалния съвет за преглед и информираното съгласие на участниците.

АВТОРСКИ ПРИНОС

HY и JMS са допринесли значително за концепцията на ръкописа, изготвянето и ревизиите на съдържанието и се съгласиха да носят отговорност за точността и тълкуването на данните от резултатите и одобриха окончателната версия за публикуване. PDS, PRB, MPL, FSN, GJW, CTH, RDM, RN, EMC, ACE и BST прегледаха и се съгласиха със съдържанието на ръкописа и одобриха окончателната версия за публикуване.

РАЗКРИВАНЕ

JMS е нает от ProKidney и е член на Изпълнителния комитет. Всички останали автори са декларирали липса на конфликт на интереси.

ДОПЪЛНИТЕЛЕН МАТЕРИАЛ

Допълнителни критерии за включване и изключване Допълнителни препратки

ПРЕПРАТКИ

1. Одобрени продукти за клетъчна и генна терапия. Администрация по храните и лекарствата. Достъп до 17 януари 2021 г.

2. Лекарствени продукти за модерна терапия: Общ преглед. Европейска агенция по лекарствата. Достъп до 17 януари 2021 г.

3. Xie Y, Bowe B, Mokdad A, et al. Анализът на изследването на глобалното бреме на заболяването подчертава глобалните, регионалните и националните тенденции на хроничното бъбречно заболяване от 1990-2016 г. Kidney Int. 2018; 94: 567-581.

4. Центрове за контрол и превенция на заболяванията. Национално изследване на здравето и храненето, 2013–2014 г. Достъп до 17 януари 2021 г.

5. Little M, Kairath P. Регенеративна медицина при бъбречно заболяване. Kidney Int. 2016; 90: 289–299.

6. Kelley R, Werdin E, Bruce A. Обогатени с тубулни клетки субпопулации на първични бъбречни клетки подобряват преживяемостта и увеличават бъбречната функция в модел на хронично бъбречно заболяване при гризачи. Am J Physiol Renal Physiol. 2010; 299: F1026–F1039.

7. Bartunek J, Terzic A, Davidson B, et al. Кардиопоетична клетъчна терапия за напреднала исхемична сърдечна недостатъчност: резултати на 39-та седмица от проспективното рандомизирано, двойно-сляпо, фиктивно контролирано клинично изпитване CHART-1. Eur Heart J. 2017; 38: 648–660.

8. Forbes SJ, Gupta S, Dhawan A. Клетъчна терапия за чернодробно заболяване: от трансплантация до клетъчна фабрика. J Hepatol. 2015; 62 (допълнение 1): S157–S169.

9. Stavas J, Diaz-Gonzalez de Ferris M, Johns A, et al. Протокол и изходни данни за инжектиране на бъбречна автоложна клетъчна терапия при възрастни с хронично бъбречно заболяване вследствие на вродени аномалии на бъбреците и пикочните пътища. Blood Purif. Достъп до 17 януари 2021 г.

Hyeon Yu1, Paul D. Sonntag2, Peter R. Bream1, Michael P. Lazarowicz3, Francis S. Nowakowski4, Gregory J. Woodhead5, Charles T. Hennemeyer5, Ryan D. Muller6, Rakesh Navuluri7, Elaine M. Caoili8, Aaron C. Eifler9 , Брандън С. Томина10 и Джоузеф М. Ставас11

Катедра по радиология, Университет на Северна Каролина в Медицинския факултет на Чапъл Хил, Чапъл Хил, Северна Каролина; 2 Отделение по радиология, Регионален медицински център Сейнт Лука, Бойзи, Айдахо; 3 Катедра по радиология, Университет на Флорида, Гейнсвил, Флорида; 4 Катедра по радиология, Медицинско училище Icahn в болница Mount Sinai, Ню Йорк, Ню Йорк; 5 Катедра по медицински изображения, Медицински колеж на Университета на Аризона, Тусон, Аризона; 6 Катедра по радиология, Медицински център на университета Вандербилт, Нешвил, Тенеси; 7 Катедра по радиология, Чикагския университет, Чикаго, Илинойс; 8 Катедра по радиология, Медицински център на Мичиганския университет, Ан Арбър, Мичиган; 9 Катедра по радиология, Медицински факултет на Университета на Уисконсин, Медисън, Уисконсин; 10 Катедра по радиология, Premier Radiology, Каламазу, Мичиган; и 11ProKidney и Катедрата по радиология на Медицинския факултет на университета Крейтън, Омаха, Небраска.

кореспонденция:

Hyeon Yu, Отдел по съдова и интервенционална радиология, Катедра по радиология, Университет на Северна Каролина в Chapel Hill School of Medicine, 2016 Old Clinic, Campus Box 7510, Северна Каролина 27599.

Kidney Int Rep (2021) 6, 2486–2490.

ª 2021 Международно дружество по нефрология. Публикувано от Elsevier Inc. Това е статия с отворен достъп под лиценз CC BYNC-ND.

КЛЮЧОВИ ДУМИ: клетъчна терапия; хронично бъбречно заболяване; компютърна томография; интервенция; тип 2 диабетно бъбречно заболяване.

For more information:1950477648nn@gmail.com