Новый вирус SARS-CoV-2 появился в конце 2019 г. и привел к одной из самых разрушительных глобальных пандемий в современной истории. Около 20 % от всех инфицированных пациентов переносят COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019) в среднетяжелой или тяжелой форме [1]. Тяжелая форма COVID-19 проявляется в виде острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), который обусловлен повреждением альвеол и нарушением оксигенации крови в легких [2]. Основным патогенетическим звеном в развитии ОРДС является гиперактивация и дисрегуляция иммунной системы, которая связана с чрезмерной продукцией ряда провоспалительных цитокинов и хемокинов (интерлейкин (IL)-6, IL-8, фактор некроза опухоли α (TNF-α), интерферон-индуцируемый белок 10 (IP-10), моноцитарный хемотаксический протеин 1 (MCP-1)), а также с изменением субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови [3]. Гиперактивация иммунной системы в значительной степени является причиной тяжелого течения COVID-19 [4]. Поэтому в настоящее время актуальна разработка методов лечения COVID-19, направленных на коррекцию иммунного ответа и снижение уровня провоспалительных цитокинов. Одним из таких методов может быть использование мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в комплексной терапии ОРДС при COVID-19 [5]. Теоретическими предпосылками для применения клеточной терапии в лечении тяжелых форм инфекции COVID-19 явились обнадеживающие данные об успешном использовании МСК в ряде патологических сценариев, включающих неконтролируемую иммунную активацию с последующим повреждением тканей, таких как вызванное вирусом «птичьего гриппа» H9N2 острое повреждение легких, ОРДС, аутоиммунные заболевания и реакция «трансплантат против хозяина» [6–12]. Уже в одном из первых исследований в серии из семи пациентов, которым применили терапию МСК при тяжелом течении инфекции COVID-19, были получены положительные клинические результаты (выздоровление или значительное улучшение функциональных данных) без наблюдаемых побочных эффектов.
Уникальная способность МСК регулировать как иммунный ответ, так и регенерацию тканей делает их привлекательным терапевтическим средством в лечении тяжелых форм COVID-19. Примечательно, что недавнее исследование показало, что МСК не экспрессируют рецептор ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) и, таким образом, должны быть невосприимчивыми к проникновению вируса SARS-CoV-2 в клетку [13].
Результаты некоторых клинических испытаний показывают, что МСК благодаря различным механизмам способны подавлять цитокиновый шторм у пациентов с COVID-19, регулируя баланс провоспалительных и противовоспалительных цитокинов [14]. Кроме того, введение МСК способствует восстановлению субпопуляций CD4+ и CD8+ Т-клеток, которые истощаются при COVID-19 [15]. Таким образом, применение МСК может способствовать подавлению воспаления и регуляции иммунного гомеостаза у пациентов с тяжелым течением COVID-19.
Цель исследования — оценка влияния применения МСК на течение тяжелых форм коронавирусной инфекции, протекающих с ОРДС, и течение «цитокинового шторма», вызванного гиперактивацией иммунной системы, длительность нахождения на ИВЛ и выживаемость пациентов.
В проспективное одноцентровое исследование были включены 39 пациентов с тяжелыми формами коронавирусной инфекции, проходивших терапию на базе отделения анестезиологии и реанимации № 2 (ОАР № 2) ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии» на протяжении II квартала 2020 г. — II квартала 2021 г. Тяжесть состояния этих пациентов была обусловлена гипоксией на фоне коронавирусной инфекции и развивающимися осложнениями. Пациенты были разделены на 2 группы случайной рандомизацией: контрольную (n = 16) и основную (n = 23). Исследование было одобрено этическим комитетом ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии» (протокол заседания № 5 от 12.06.2020). От всех пациентов получено письменное согласие на участие в исследовании либо иной заменяющий его, согласно нормативно-правовым актам Республики Беларусь, документ.
Критерии включения в исследование:
Критерии невключения в исследование:
Все пациенты при поступлении в ОАР оценивались по шкалам Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) [16], Acute Physiology And Chronic Health Evaluation (APACHE) II [17], Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) grade [18], учитывались их физикальные параметры: пол, возраст, индекс массы тела (ИМТ) (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика параметров в группах исследования
Table 1. Main and control groups specifications
| Параметры | Основная группа | Группа контроля | р |
|---|---|---|---|
| Возраст, лет | 49,5 (34–76) | 48,5 (37,75–63,75) | 0,647 |
| Мужской пол, n (%) | 18 (78 %) | 8 (50 %) | — |
| ИМТ, кг/м2 | 28,5 (27,7–31,95) | 30,0 (25,7–33,1) | 0,484 |
| SOFA, баллы | 6,4 (4–10) | 7,5 (5–8,25) | 0,943 |
| APACHE II, баллы | 11 (9–17) | 14 (11–15,25) | 0,519 |
| ОРДС, стадия | 3 (2–3) | 3 (2–3) | 0,859 |
| Соотношение типов респираторной поддержки (O2/ HFNC/ NIV/ ИВЛ инвазивная), n (%) | 2 (8,7 %) / 6 (26 %) / 2 (8,7 %) / 13 (56,5 %) | 2 (12,5 %) / 3 (18,75 %) / 2 (12,5 %) / 9 (56,25 %) | — |
| APACHE II — шкала оценки острых физиологических расстройств и хронических функциональных изменений II; HFNC — высокопоточная оксигенотерапия; NIV — неинвазивная вентиляция легких; SOFA — шкала оценки органной недостаточности, связанной с сепсисом; ИВЛ — искусственная вентиляция легких; ИМТ — индекс массы тела. | |||
Относительно низкий медианный возраст пациентов в обеих группах обусловлен, вероятно, преимущественной госпитализацией в данный стационар и ОАР № 2, в частности, пациентов с возрастным цензом до 65 лет. Лечение пациентов в контрольной и основной группах исследования проводилось по действующим протоколам диагностики и лечения новой коронавирусной инфекции Минздрава Республики Беларусь, которые существенно не отличаются от клинических рекомендаций по лечению коронавирусной инфекции, принятых на территории Российской Федерации и стран Европейского Союза. На момент включения в исследование пациенты обеих групп получали респираторную поддержку в виде кислородотерапии (O2), высокопоточной кислородотерапии (HFNC), неинвазивной вентиляции легких (NIV) и инвазивной ИВЛ. Соотношение видов респираторной поддержки в основной группе и группе контроля (O2, HFNC, NIV, ИВЛ инвазивная) составило соответственно 2/6/2/13 и 2/3/2/9. Пациентам в основной группе дополнительно проводилась клеточная терапия МСК.
Для клеточной терапии пациентов основной группы использовали биомедицинский клеточный продукт производства ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии» — «Клетки мезенхимальные человека, TУ BY 100660677.001-2014, изм. 1», регистрационный № БК-7.3/7.003-2007 в Государственном реестре изделий медицинского назначения и медицинской техники Республики Беларусь. Применение биомедицинского клеточного продукта на основе МСК регламентировано нормативно-правовыми актами РБ, одобрено решением этического комитета. Биоматериалом для получения МСК являлась жировая ткань, полученная в процессе мультиорганного забора от умершего донора. Липоаспират обрабатывали равным объемом раствора коллагеназы I типа и инкубировали в течение 60 мин при температуре 37,0 °С. Подсчет мононуклеарных клеток производили по стандартной методике с уксусной кислотой, подкрашенной метиленовым синим. Оценку жизнеспособности клеток проводили по исключению трипанового синего. Клетки культивировали при 37,0 °С, 5 % СО2, 90 % влажности. Морфологический анализ культур проводили на универсальном инвертированном микроскопе (Micros, Австрия; Nikon, Япония) с применением методов фазового контраста. Принадлежность выделенных клеток к МСК подтверждали методом проточной цитофлюориметрии с использованием следующей панели моноклональных антител (МКАТ): CD45 PC7, CD34 APC, CD105 PE, CD90 FITC, CD13 PE, CD31 FITC (Beckman Coulter, США) и CD90 FITC, CD105 PE, CD13 PE, CD44 FITC, CD45 PC7, СD106 FITC, CD73 PE, CD34 APC, CD54 APC, CD29 APC, CD9 Percp Cy 5.5 (BD Bioscience, США) соответственно. Учет проводился в рабочей программе FACSDiva. Клеточный продукт вводили внутривенно в 20–40 мл стерильного раствора 0,9 % NaCl. Инфузию МСК начинали сразу же после доставки клеточного продукта в отделение и выполняли в течение 10–20 мин через венозный катетер 16G со скоростью 2 мл/мин.
Для проведения иммунологического контроля до и после проведения клеточной терапии проводилось иммунофенотипирование лимфоцитов периферической крови пациентов с коронавирусной инфекцией (день 0, день 7) с использованием следующих меченных флюорохромами МКАТ: CD3-Pacific Blue (BeckmanCoulter, США), CD8-Krome Orange (BeckmanCoulter, США), CD25-APC (BeckmanCoulter, США), CD4-APC-Cy7 (ExBio, Чехия), CD38-FITC (BeckmanCoulter, США), CD 28 FITC (BeckmanCoulter, США).
Концентрацию провоспалительных цитокинов в плазме крови пациентов с COVID-19 до и после проведения клеточной терапии (дни 0, 3, 7) определяли методом мультиплексного анализа на анализаторе Luminex 200 (Luminex, США) с использованием магнитных панелей Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel HCYTOMAG-60K (EMD Millipore Corporation, Германия) в составе коммерческой тест-системы, состоящей из 6 аналитов: IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, MCP-1, IP-10.
Статистическую обработку результатов исследований выполняли с помощью непараметрических методов: для сравнения двух зависимых групп по одной количественной переменной использовали Wilcoxon Matched Pairs Test, для сравнения двух независимых групп по одной количественной переменной — U-тест Манна—Уитни. Параметры распределения количественных переменных представляли в виде медианы с 25%-м и 75%-м квартилями — Ме (Q1–Q3). Различия считали достоверными при значении р < 0,05. Для решения поставленных задач выполнялся статистический анализ с использованием программного обеспечения SPSS Statistic 26.0 и Statsoft Statistica 10.0.
Эффективность использования клеточной терапии МСК в комплексном лечении тяжелых форм коронавирусной инфекции, сопровождающихся развитием ОРДС, оценивали на основании анализа динамики следующих лабораторных показателей: С-реактивный белок (СРБ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), прокальцитонин (ПКТ), D-димеры (ДД) и концентрации цитокинов (IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, MCP-1, IP-10) в плазме крови, а также на основании сравнения течения и исходов заболевания (выживаемость, длительность пребывания в ОАР, длительность пребывания на ИВЛ) у пациентов основной и контрольной групп.
Все пациенты из основной группы (n = 23) получали клеточную терапию МСК в количестве 172,4 (95,5–302,9) ×106 клеток, что эквивалентно дозе 1,93 (0,96–2,87) ×106/кг веса пациента.
Данные лабораторных показателей на 0, 3, 5, 7-е сутки в двух исследуемых группах пациентов представлены в табл. 2.
Таблица 2. Динамика лабораторных параметров пациентов в основной и контрольной группах
Table 2. Laboratory markers dynamic in main and control groups
| Параметр | Сутки | Основная группа, n = 23, Me (Q1–Q3) | Контрольная группа, n = 16, Me (Q1–Q3) | р |
|---|---|---|---|---|
| ЛДГ, ЕД/л | 0 | 550 (417–616,5) | 621 (362–941,5) | 0,509 |
| 3 | 475 (358,5–577,5) | 519 (383–670,5) | 0,340 | |
| 5 | 388 (326,5–584,5) | 560 (426,5–718) | 0,017 | |
| 7 | 376 (292,5–588) | 529 (381,5–811,5) | 0,038 | |
| СРБ, мг/л | 0 | 61 (32,5–152) | 34,8 (14,9–99,7) | 0,291 |
| 3 | 30 (11,8–109,5) | 75,6 (23,7–124) | 0,291 | |
| 5 | 20,9 (7,35–56) | 101,6 (23,3–165) | 0,363 | |
| 7 | 21,4 (7,95–92,7) | 164 (39,5–212,3) | 0,062 | |
| ДД, мкг/мл | 0 | 1512 (556–3129) | 940 (403–2468) | 0,371 |
| 3 | 1263 (628–2787) | 535 (398–1276) | 0,009 | |
| 5 | 1192 (684–2468) | 794 (381–1358) | 0,163 | |
| 7 | 997 (565–2649) | 915 (463–1328) | 0,428 | |
| АСТ, ЕД/л | 0 | 43,7 (30,7–115,3) | 66,5 (21–130) | 0,953 |
| 3 | 42,4 (33,1–94,4) | 66,8 (43,2–198) | 0,211 | |
| 5 | 42 (30–65,6) | 55,1 (37,5–117) | 0,293 | |
| 7 | 40,6 (40,6–60,7) | 53,1 (35,3–193) | 0,108 | |
| АЛТ, ЕД/л | 0 | 59,6 (33–111,8) | 51,3 (45–90,2) | 0,921 |
| 3 | 49,9 (33,3–122,4) | 63,3 (51,1–155,1) | 0,211 | |
| 5 | 49 (31,9–96,6) | 53,9 (43,6–194) | 0,293 | |
| 7 | 47,3 (27–77,1) | 63,7 (32,6–77,5) | 0,692 | |
| ПКТ, нг/мл | 0 | 0,52 (0,07–1,87) | 0,28 (0,09–1,49) | 0,706 |
| 3 | 0,3 (0,11–1,91) | 0,25 (0,13–0,72) | 0,858 | |
| 5 | 0,46 (0,07–2,64) | 0,165 (0,06–1,69) | 0,713 | |
| 7 | 0,41 (0,06–3,46) | 0,305 (0,125–4,18) | 0,843 | |
| АЛТ — аланинаминотрансфераза; АСТ — аспартатаминотрансфераза; ДД — D-димеры; ЛДГ — лактатдегидрогеназа; ПКТ — прокальцитонин; СРБ — С-реактивный белок. Для сравнения двух независимых групп применялся U-тест Манна—Уитни. |
||||
На момент начала лечения в обеих группах не было статистических различий по представленным выше лабораторным параметрам: ЛДГ, СРБ, ДД, АСТ, АЛТ, ПКТ. Повышение данных провоспалительных биохимических маркеров характерно для тяжелого течения COVID-19 и соответствует данным мировой литературы [23].
На фоне применения клеточной терапии МСК в основной группе регистрировалось статистически достоверное снижение уровня ЛДГ по сравнению с контрольной группой на 5-е сутки (соответственно 388 (326,5–584,5) ЕД/л и 560 (426,5–718) ЕД/л (р = 0,017; n = 39) и на 7-е сутки (соответственно 376 (292,5–588) ЕД/л и 529 (381,5–811,5) ЕД/л (р = 0,038; n = 39), что может являться следствием уменьшения повреждения тканей организма вследствие воспаления и запуска процессов регенерации. Отсутствие достоверных различий в концентрации печеночных трансаминаз в группах на этапах исследования, их значения косвенно свидетельствует о преимущественно «легочном» происхождении ЛДГ как универсального маркера клеточного повреждения, а статистически значимое снижение активности данного энзима на 5-е и 7-е сутки после введения МСК может указывать на восстановление легочной ткани.
Показатели СРБ в основной группе были несколько выше, чем в контрольной, хотя и не достигали статистических различий. В основной группе на фоне введения МСК наблюдалось снижение значений показателя СРБ с 61 (32,5–152) мг/л на 0-е сутки до 21,4 (7,95–92,7) мг/л на 7-е сутки. В контрольной группе, наоборот, регистрировалось нарастание данного показателя с 34,8 (14,9–99,7) мг/л на 0-е сутки до 164 (39,5–212,3) мг/л на 7-е сутки. СРБ является основным лабораторным предиктором тяжелого течения и объема поражения легких [24]. Его уровень коррелирует с тяжестью течения и является основанием для начала противовоспалительной терапии. Полученная динамика значений показателя СРБ свидетельствует об уменьшении проявлений воспаления у пациентов с тяжелой коронавирусной инфекцией в основной группе в ответ на введение МСК по сравнению с группой контроля на 5-е и 7-е сутки, однако разница оказалась статистически недостоверной. При этом в течение времени исследования отмечается отчетливая тенденция к снижению концентрации СРБ в основной группе в отличие от динамики этого показателя в группе контроля. Возможно, отсутствие достоверных различий в показателях двух исследуемых групп обусловлено достаточно длительным сохранением признаков воспаления на фоне терапии, медленным снижением концентрации маркеров воспаления (период полувыведения СРБ составляет 19 ч) и ограничением времени исследования (7 суток). Положительная динамика значений показателя СРБ у пациентов с тяжелой коронавирусной инфекцией после введения МСК в нашем исследовании свидетельствует об уменьшении проявлений воспаления и может быть связана с реализацией противовоспалительного действия МСК. Эти результаты во многом совпадают с имеющимися клиническими данными других исследователей [3, 22].
Для оценки противовоспалительного действия МСК при их применении в комплексном лечении ОРДС при коронавирусной инфекции исследовали в образцах плазмы крови пациентов основной группы содержание цитокинов, играющих важную роль в развитии острого воспаления и «цитокинового шторма». У пациентов с ОРДС, получавших клеточную терапию, на 3-и сутки наблюдалось статистически значимое снижение уровня IL-6 в плазме крови по сравнению с исходным показателем (43,69 (1,74–336,91) пг/мл и 4,78 (0–388,09) пг/мл, соответственно (p = 0,029, Wilcoxon Matched Pairs Test) (рис. 1). Данная динамика уровня IL-6 в плазме крови в дальнейшем сохранялась и на 7-е сутки (p = 0,048, Wilcoxon Matched Pairs Test), что, вероятно, является следствием реализации противовоспалительного действия МСК.
Рис. 1. Динамика уровня IL-6 до и после введения МСК (n = 21, p = 0,029)
Fig. 1. IL-6 levels before and after MSC application (n = 21, p = 0,029)
Также к 3-м суткам наблюдалась тенденция к снижению концентрации IL-8, которая к 7-м суткам приобретала статистически значимый характер: с 11,62 (0,98–117,11) пг/мл до введения МСК до 8,96 (0–83,62) пг/мл и 4,81 (0–49,94) пг/мл на 3-и и 7-е сутки соответственно (p = 0,049, Wilcoxon Matched Pairs Test) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика уровня IL-8 до и после введения МСК (n = 17, p = 0,049)
Fig. 2. IL-8 levels before and after MSC application (n = 17, p = 0.049)
Кроме того, введение МСК способствовало статистически достоверному снижению уровня IL-10 и TNFα на 7-е сутки (p = 0,019 и p = 0,006 соответственно, Wilcoxon Matched Pairs Test). Динамика уровня данных цитокинов отражена на рис. 3.
Рис. 3. Динамика уровня IL-10 и TNFα до и после введения МСК (n = 13). А — изменение уровня IL-10, пг/мл; Б — изменение уровня TNFα, пг/мл
Fig. 3. IL-10 and TNFα levels before and after MSC application (n = 13). A — IL-10 levels dynamic, pg/ml; Б — TNF-alpha levels dynamic, pg/ml
Также на 3-и сутки после введения МСК регистрировалось статистически значимое уменьшение концентрации хемокинов IP-10 (р = 0,017; n = 16) и MCP-1 (p = 0,019; n = 20), однако к 7-м суткам данная закономерность сохранялась лишь для IP-10 (р = 0,0004; n = 16, Wilcoxon Matched Pairs Test) (рис. 4).
Рис. 4. Динамика уровня IP-10 (n = 16) и MCP-1 (n = 20) до и после введения МСК. А — изменение уровня IP-10, пг/мл; Б — изменение уровня MCP-1, пг/мл
Fig. 4. IP-10 (n = 16) and MCP-1 (n = 20) levels before and after MSC application. A — IP-10 levels dynamic, pg/ml; Б — MCP-1 levels dynamic, pg/ml
Для оценки иммуномодулирующего действия МСК при ОРДС были проанализированы иммунограммы пациентов с COVID-19 до проведения клеточной терапии и на 7-й день после введения БМКП на основе МСК. Иммунный статус пациентов оценивался по следующим показателям: CD3+ (Т-лимфоциты); CD19+ (В-лимфоциты); CD3+ CD4+ (Т-хелперы); CD3+ CD4+ CD28+; CD3+ CD4+ CD28+/CD3+ CD4+; CD3+ CD8+ цитотоксические Т-клетки; CD3+ CD8+ CD28+; CD3+ CD8+ CD28+/CD3+ CD8+; CD3+ CD4+ CD25brightCD127- регуляторные Т-клетки; CD3- CD16+56+ (ЕК-клетки); CD3+ CD16+56+ Т-лимфоциты с фенотипом ЕК-клеток; CD3+ HLA-DR+ активированные Т-лимфоциты; CD3+ СD25+ активированные Т-лимфоциты по IL-2R; CD3+ СD38+ активированные Т-лимфоциты; CD3+ CD4+/CD3+ CD8+; СD3+CD38+/CD3+.
У пациентов обеих групп на момент включения по данным общего анализа крови наблюдалась выраженная абсолютная и относительная лимфопения. Так, в основной группе исходно данный показатель составил 0,763 (0,294–1,008) ×109 клеток/л. На 7-е сутки после введения МСК наблюдалась тенденция к повышению абсолютного числа лимфоцитов периферической крови (1,421 (0,911–1,869) ×109 клеток/л), однако данный показатель оставался ниже нормы. Данные многочисленных исследований по оценке иммуномодулирующего действия МСК при ОРДС, ассоциированного с COVID-19, свидетельствуют о том, что наиболее информативными иммунологическими маркерами являются CD3+-лимфоциты и их субпопуляции [19–21]. У пациентов с COVID-19 в основной группе до введения МСК наблюдалось статистически достоверное снижение как общего количества лимфоцитов в периферической крови, так и отдельных их субпопуляций по сравнению с нормальными показателями (p < 0,05; n = 18, U-тест Манна—Уитни) (табл. 3, рис. 5).
Таблица 3. Сравнительная характеристика субпопуляций T-лимфоцитов в норме и при COVID-19
Table 3. Specification of T-lymphocyte subpopulations in COVID-19 patients in comparison with normal
| Субпопуляция лимфоцитов | Норма (нижняя граница), ×109/л | Значение у пациентов с COVID-19, ×109/л | Уровень значимости |
|---|---|---|---|
| CD3+ | 1,1 | 0,47 | 0,0001 |
| CD3+ CD4+ | 0,7 | 0,3 | 0,0008 |
| CD3+ CD8+ | 0,5 | 0,15 | 0,0008 |
| CD3+ СD25+ акт. по IL-2R | 0,1 | 0,09 | 0,009 |
| CD3 + СD38+ акт. | 0,5 | 0,26 | 0,0005 |
Рис. 5. Уровень иммунологических маркеров у пациентов в основной группе до введения МСК по сравнению с нормальными значениями
Fig. 5. Immunological marker levels before MCS application in comparison with normal levels
При сравнительном анализе показателей иммунного статуса у пациентов основной группы до и после введения МСК не было выявлено статистически значимых различий по исследуемым параметрам (p > 0,05; n = 18, Wilcoxon Matched Pairs Test) (табл. 4). Отсутствие динамики на 7-е сутки после введения МСК, по-видимому, обусловлено недостаточным периодом наблюдения, т. к. у всех пациентов на момент включения в исследование наблюдалась выраженная лимфопения. Возможно, для получения статистически достоверных различий необходим более длительный период наблюдения после введения МСК.
Таблица 4. Сравнительная характеристика субпопуляций T-лимфоцитов у пациентов основной группы до и после введения МСК
Table 4. Comparative specification of T-lymphocyte subpopulation in main group before and after MSC application
| Субпопуляция лимфоцитов | До введения МСК, ×109/л | После введения МСК, ×109/л | Уровень значимости |
|---|---|---|---|
| CD3+ | 0,48 | 0,58 | 0,45 |
| CD3+ CD4+ | 0,3 | 0,31 | 0,47 |
| CD3+ CD8+ | 0,15 | 0,19 | 0,33 |
| CD3+ СD25+ акт. по IL-2R | 0,09 | 0,13 | 0,77 |
| CD3 + СD38+ акт. | 0,26 | 0,21 | 0,95 |
Динамика клинических данных в группах исследования была сопоставимой, однако выявлены четкие различия в темпах изменения индекса оксигенации от 0-х суток 117,5 (117,5–182,0) на 3-и сутки — 159,0 (110,0–200,0) (p = 0,159; n = 23, Wilcoxon Matched Pairs Test), на 5-е сутки — 198,0 (137,5–250,0) (p = 0,003; n = 23, Wilcoxon Matched Pairs Test), 7-е сутки — 217,0 (150,5–280,0) (p = 0,001; n = 23, Wilcoxon Matched Pairs Test) в основной группе.
В группе контроля не было достоверного повышения индекса оксигенации в динамике: 0-е сутки — 130 (78,0–153,0), 3-е сутки — 129,0 (101,0–190,0) (p = 0,139; n = 16, Wilcoxon Matched Pairs Test), 5-е сутки — 126 (97,0–214,0) (p = 0,091; n = 16, Wilcoxon Matched Pairs Test), 7-е сутки — 142 (99,0–235,0) (p = 0,062; n = 16, Wilcoxon Matched Pairs Test) (рис. 6).
Рис. 6. Динамика индекса оксигенации у пациентов с ОРДС в группе контроля и основной группе
Fig. 6. Dynamics of Oxygenation index in main and control groups of patients with ARDS
Общая продолжительность пребывания в ОАР была сопоставима для пациентов обеих исследуемых групп. Однако при анализе примененных видов респираторной поддержки было установлено статистическое снижение количества дней без ИВЛ в основной группе пациентов, получавших терапию МСК. Выживаемость пациентов в основной группе также была на 16 % выше, чем в группе контроля (60 и 44 % соответственно), однако установленные различия не являлись статистически значимыми (р > 0,05) (табл. 5).
Таблица 5. Исходы в группах исследования
Table 5. Outcomes in main and control group
| Основная группа, n = 23 | Группа контроля, n = 16 | р | |
|---|---|---|---|
| Выживаемость, n (%) | 14 (60 %) | 7 (44 %) | 0,339 |
| Дни без ИВЛ, сут | 9 (5–11) | 5,5 (2,75–10,25) | 0,037 |
| Длительность нахождения в ОАР, сут | 22,7 | 23,2 | 0,360 |
Центральную роль в патогенезе ОРДС, ассоциированного с COVID-19, играет «цитокиновый шторм», сопровождающийся продукцией большего количества провоспалительных факторов, которые и являются причиной повреждения тканей и органов. Благодаря иммуномодулирующим, паракринным и регенераторным свойствам МСК способны опосредованно восстанавливать баланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами [15].
Развитие системного воспалительного ответа и, как следствие, повышение провоспалительных биохимических маркеров крови типично для тяжелого течения COVID-19 [23]. Положительная динамика значений показателя СРБ у пациентов с тяжелой коронавирусной инфекцией после введения МСК в нашем исследовании также указывает на снижение проявлений воспаления и может быть связана с реализацией противовоспалительного действия МСК. Полученные нами данные о снижении концентрации IL-6, IL-10, TNFα, а также IP-10 и MCP-1 в плазме крови пациентов с ОРДС, ассоциированным с COVID-19, на 3-и и 7-е сутки после клеточной терапии подтверждают тот факт, что аллогенные МСК у пациентов с тяжелым течением COVID-19 уменьшают продукцию провоспалительных цитокинов и препятствуют их повреждающему действию на ткани организма пациента. Эти результаты во многом совпадают с имеющимися клиническими данными других исследователей [3, 22]. Кроме того, Waterman et al. (2010) показали, что активация TLR (Toll-like receptor) компонентами патогена, такими как вирусная РНК, обеспечивает увеличение противовоспалительного действия МСК [6].
Установленное в нашем исследовании статистически достоверное снижение уровня ЛДГ на фоне применения клеточной терапии МСК в основной группе на 5-е сутки может свидетельствовать о снижении интенсивности повреждения легких вследствие воспаления и индукции процессов регенерации. Подобные результаты были получены в исследовании Sánchez-Guijo F. et al. (2020) [14]. В целом эти данные укладываются в текущую парадигму представлений о МСК как об «идеальном» участнике процесса репарации тканей за счет активации клеточной пролиферации и направленной дифференцировки [26–31].
Реализация противовоспалительного действия МСК у пациентов с тяжелым течением коронавирусной инфекции оказывает влияние на течение ОРДС, что подтверждается статистически значимым увеличением индекса оксигенации на 5–7-е сутки в основной группе пациентов по сравнению с группой контроля. Что касается возможного влияния терапии МСК на исходы лечения ОРДС, ассоциированного с COVID-19, следует отметить, что в нашем исследовании статистически значимое снижение установлено по параметру «дни без ИВЛ у пациентов, получивших терапию МСК». Как уже указывалось выше, выживаемость в группе МСК была на 16 % выше, чем в группе контроля, но эти различия были недостоверными. Не было выявлено статистически значимых различий и в показателе времени пребывания пациентов обеих групп в отделении реанимации. В значительной степени это можно объяснить гетерогенностью причин, влияющих на течение тяжелых форм инфекции COVID-19, что затрудняет интерпретацию клинических данных для определения вклада терапии МСК в показатели исходов лечения и сроков пребывания пациентов на реанимационной койке.
К ограничениям проведенного нами исследования следует отнести низкий объем выборки пациентов.
До настоящего времени использование МСК в комплексной терапии тяжелых форм коронавирусной инфекции носит характер клинического исследования. Время начала терапии МСК у пациентов с ОРДС, ассоциированным с COVID-19, продолжительность курса и кратность введения, лабораторные маркеры и комплексные критерии оценки эффективности клеточной терапии, в том числе сроки наблюдения, также требуют уточнения. Таким образом, для определения места применения МСК в интенсивной терапии тяжелого повреждения легких необходимо проведение дальнейших исследований.
Вместе с тем полученные нами результаты в совокупности показывают на положительную роль МСК в улучшении результатов лечения пациентов с COVID-19 за счет поддержания иммунного гомеостаза, уменьшения проявлений воспаления и улучшения функции легких, которая может косвенно указывать на регенерацию легочной ткани.
Применение биомедицинского клеточного продукта на основе МСК является перспективным способом коррекции нерегулируемого иммунного ответа при ОРДС, ассоциированного с COVID-19, посредством снижения уровня провоспалительных Th1-поляризованных цитокинов.
Использование МСК в комплексной терапии пациентов, находящихся в отделении реанимации, сокращает длительность пребывания на ИВЛ.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Disclosure. The authors declare that they have no competing interests.
Вклад авторов. Все авторы в равной степени участвовали в разработке концепции статьи, получении и анализе фактических данных, написании и редактировании текста статьи, проверке и утверждении текста статьи.
Author contribution. All authors according to the ICMJE criteria participated in the development of the concept of the article, obtaining and analyzing factual data, writing and editing the text of the article, checking and approving the text of the article.
Этическое утверждение. Проведение исследования было одобрено локальным этическим комитетом ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии», протокол заседания № 5 от 12.06.2020.
Ethics approval. This study was approved by the local Ethical Committee of Minsk Scientific and Practical Center for Surgery, Transplantology and Hematology Minsk, Belarus (reference number: 5-12.06.2020).
Информация о финансировании. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.