Гемотрансплантация: альтернативный путь клоновой очистки, трансплантированные аутологичные гемопоэтические клетки

Следующее направление клинического применения гемотрансплантации — ле­чение тяжелых аутоиммунных заболеваний (диабет типа I, рассеянный склероз, ревматоидный артрит, системную красную волчанку). В литературе есть сведения о лечебном действии ал­логенной гемотрансплантации у больных злокачественными заболеваниями, стра­дающих аутоиммунной болезнью. В опытах на мышах, у которых моделировали аутоиммунные заболевания, было показано лечебное действие трансплантации аллогенного и сингенного костного мозга. В клинике отдается предпочтение аутотрансплантации.

Теоретически аутотрансплантат может повлиять на аутоиммун­ный патогенез, воздействуя на аутореактивные клетки и приводя к изменению им­мунной системы трансплантатом, не содержащим зрелых клеток. Это было под­тверждено у больных системной красной волчанкой, которых лечили большими дозами циклофосфамида, и которые выжили благодаря введению аутологичных СD34-клеток. Следует от­метить, что в результате выделения СD34-клеток количество Т-клеток по сравне­нию с мобилизированной периферической кровью уменьшается в 3 раза.

Прошло два десятилетия со времени создания моноклональных систем против сиаломуцина CD34. Антиген CD34 стал главным маркером для кроветворных стволовых клеток и клеток-предшественников. Среди некроветворных тканей CD34 экспрессируют эндотели­альные клетки мелких сосудов как лиганд для L-селектина (CD62L).

Биоло­гическая функция CD34 для гемопоэтических клеток мало понятна: экспрессия человеческого CD34 мышиными гемопоэтическими клетками связана с его ролью в адгезии в стромальном микроокружении. У мугантных CD34 мышей значительно снижается колониеобразующая активность в костном мозгу. Однако мутантные мыши поддерживают нормальные показатели периферической крови и отвечают на гемопоэтический стресс, как и другие мыши, что демонстрирует не­существенность CD34 для кроветворения. Гемопоэтические клетки фетальной печени человека, пуповинная кровь и костный мозг (всего 0, 5-5 %) экспрессируют CD34. Культивируемые In vitro CD34+ клетки обладают клоногенным потенциалом.

Следовательно CD34+ популяция клеток гетерогенна. Только незначительная часть фракции (1-10 %) CD34+ клеток не экспрессирует марке­ры зрелых линий (Lin, CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD56, CDllb, CD14, CD15) и CD38, содержит единичные клетки, которые In vitro разделяются на лимфоидные (B/NK) и миелоидные. Большинство CD34+ клеток (90-99 %) экспрес­сируют также CD38 антиген. Эти маркеры содержат большинство рестриктированных клеток-предшественников.

Альтернативный путь клоновой очистки состоит в генетической метке кроветворных стволовых клеток, с применением ретровирусных векторов, которые постоянно беспорядочно интегри­руются в геном хозяина, позволяя отдельной клетке размножаться. Недостаток это­го метода заключается в том, что для вирусной интеграции требуется рециркуля­ция клеток-мишеней, а это может вызвать блокировку возможностей кроветворные стволовые клетки.

Тем не менее, использование этого метода позволило установить, что меченные клоны Lin”CD34+ трансплантировались NOD/SCID-мышам вместе с другими Lin С034+-клетками, которые давали мультилинейные В — и миелоидное потомства. В этом исследовании также показано, что короткоживущие кроветворные стволовые клетки (< 3 месяца) и долгоживущие кроветворные стволовые клетки вносят вклад в SRC и что ретровирусные маркеры SRC истощаются во вторично транс­плантированных животных.

Трансплантированные аутологичные или аллогенные гемопоэтические клетки, обогащенные очищенными кроветворными стволовыми клетками, и истощенные от иммунологически активных и опухолевых клеток, могут помочь больному человеку. Очищенный гемопоэтический трансплантат изучен у человека. Показано, что CD34+ гемопоэтические клет­ки человека во время формирования колонии проявляют активность LTC-IC и реконстрируют модель ксенотрансплантата у мышей и овец. CD34+ и CD34~ с CD34+ ТЬу-1+-клетки человека были успешно пересажены бабуинам.

Okuno et al. (2000) предположили, что кроветворные стволовые клетки человека и мыши избирательно ре­гулируют CD34 ген. Искусственная экспрессия полного CD34 локуса у мышей показала, что кроветворные стволовые клетки 10-недельных мышей были мышиными CD34″, но экспресси­ровали CD34 человека.
Если существуют CD34+ и CD34″кроветворные стволовые клетки человека, то есть ли другой маркер, ко­торый мог бы позитивно идентифицировать оба типа? Этому критерию соответ­ствует недавно открытый гликопротеин CD 133. Его экспрессируют все CD34+ CD38″и некоторые CD38+ клетки-предшественники. 0, 2 % Lin”CD34″С038-клеток также экспрессируют CD 133 и это единственные клетки во фракции Lin”CD34″С038″-клеток, экспрессирующие CD133, с потенциалом клеток-предшественни­ков.

На основании этого было предложено «объединить» CD34+ и СD34-антигены для улучшения и обогащения кроветворных стволовых клеток по сравнению с CD34+. Для более пол­ного выяснения данного вопроса необходимы дальнейшие клинические исследо­вания. Во всех или в большинстве клинических испытаний, в которых использо­вались методы обогащения, основанные на тестировании CD34+ при ауто — и аллотрансплантации, применялась химиотерапия и/или цитокинмобилизованные CD34+ клетки. Действительно, о неудачах в пересадке не сообщается.

Длительное время изучению гемопоэза у человека и его стволовых клеток препятствовало от­сутствие оптимальных систем исследований. In vitro, как и у мышей, можно крат­косрочно демонстрировать клональность миелоидноэритроидных, В-, NK — и ден­дритных клеток, но не Т-клеток. Для установления поддержания самовозобновле­ния и мультипотентности возможности дифференциации кроветворные стволовые клетки так же, как и раз­витие Т-клеток из кроветворных стволовых клеток In vivo (подобно мышам), у человека невозможно из эти­ческих соображений. Поэтому был предложен суррогатный метод изучения раз­вития.