Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Повышение эффективности хирургического лечения хронической сердечной недостаточности

На правах рукописи

Дьячков Андрей Владимирович

Повышение эффективности хирургического лечения хронической сердечной недостаточности

«сердечно-сосудистая хирургия» -14.00.44

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2008

003456388

Работа выполнена в Государственном учреждении Российском научном центре хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор медицинских наук Коротеев Алексей Васильевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Член-корреспондент РАМН, профессор A.B. Гавриленко (ГУ Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН)

Доктор медицинских наук С.В. Гуреев (ФГУ НИИТ и ИО МЗ и СР РФ)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ФГУ Институт хирургии им. А.В.Вишневского МЗ и СР РФ

Защита диссертации состоится » А с А 2008 г. в часов на заседании диссертационного совета (Д.001.027.01) ГУ Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН.

Адрес: 119991, г. Москва, ГСП-1, Абрикосовский пер., д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского РАМН.

Автореферат разослан «

ЛЪ » ноября 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор медицинских наук Никода Владимир Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) относится к числу основных причин инвалидизации и смертности населения Российской Федерации. По данным эпидемиологического исследования «ЭПОХА-О-ХСН» клинические симптомы ХСН имеют место более чем у 8,1 млн. россиян, при этом у 3,4 млн. больных с ХСН заболевание протекает в наиболее тяжелой стадии (III и IV функциональный класс NYHA), когда изолированная медикаментозная терапия утрачивает свою эффективность (Ю. Н. Беленков и соавт, 2003; Ф.Т. Агеев и соавт, 2004). Средняя продолжительность жизни этой весьма многочисленной группы больных не превышает 2-х - 4-х лет (М.О. Даниелян, 2001).

В подобных случаях спасение жизни и восстановление здоровья пациентов зависит от применения более радикальных методов лечения. В первую очередь, к ним относятся хирургические методы. До недавнего времени единственным методом хирургического лечения тяжелой ХСН считалась трансплантация сердца(Б.А. Константинов и соавт, 1993; В.И. Шумаков и соавт, 1995), однако в силу острого дефицита донорских органов эта методика не может оказать серьезного влияния на проблему лечения ХСН (Кардиология. Национальное руководство, 2007).

В качестве альтернативы трансплантации сердца, а также в качестве средства, позволяющего тяжело больному дожить до пересадки сердца, разрабатываются различные варианты реконструктивных хирургических вмешательств, направленных на предотвращение прогрессирования дилатации полостей сердца, устранение митральной регургитации. В ряде случаев эти операции (имплантация экстракардиального сетчатого каркаса в сочетании с протезированием митрального и аннулопластикой трикуспидального клапанов) позволяют стабилизировать и улучшить клиническое состояние больных с ХСН Л

(Б. А. Константинов и соавт, 2002; И. Э. Белянко, 2005). Однако они не оказывают прямого воздействия на сократительную способность инвалидизированной сердечной мышцы.

В этой связи представляется весьма актуальным поиск методов, позволяющих повысить клиническую эффективность подобного рода вмешательств и расширить показания к их использованию. Можно предположить, что одним из таких методов может послужить трансплантация стволовых клеток.

Трансплантация стволовых клеток - новое и весьма перспективное направление современной медицины, к которому прикован всеобщий интерес и с которым связаны большие ожидания (Н. П. Бочков, 2006). Однако результаты первых клинических исследований в этой области достаточно противоречивы. Одни авторы утверждают, что трансплантация стволовых клеток позволяет повысить функцию сердечно-сосудистой системы, усилить контрактильность миокарда и существенно улучшить клиническое состояние больных (С. Stamm и соавт, 2004; А. N. Patel и соавт, 2005). Другие исследователи отмечают, что им не удалось обнаружить существенного улучшения состояния больных и, более того, обращают внимание на ряд осложнений, связанных с применением данной методики (Р. Menasche, 2005).

Таким образом, представляется весьма актуальным изучить безопасность и клиническую эффективность клеточной трансплантации для лечения ХСН.

Цель исследования:

Оценить целесообразность клеточной трансплантации для повышения эффективности хирургического лечения хронической сердечной недостаточности.

Задачи исследования:

1. Изучить клиническую эффективность клеточной трансплантации у больных с сердечной недостаточностью, в том числе для подготовки к хирургическому вмешательству по поводу ХСН.

2. Изучить клиническую эффективность клеточной трансплантации у больных, ранее оперированных по поводу ХСН.

3. Оценить безопасность интракоронарного пути введения клеточного трансплантата у больных с ХСН.

4. Оценить безопасность клинического использования аллогенных донорских клеток.

Научная новизна исследования

В настоящей диссертационной работе впервые проанализирован опыт интракоронарной клеточной трансплантации при тяжелых стадиях ХСН, обусловленной дилатационной кардиомиопатией (ДКМП). Изучена безопасность и эффективность клеточной трансплантации при подготовке больного к хирургическому вмешательству по поводу ХСН и в отдаленном послеоперационном периоде. Проанализирован опыт клинического использования аллогенных донорских клеток при ДКМП.

Практическое значение работы

Настоящее исследование продемонстрировало безопасность интракоронарной клеточной трансплантации у больных в поздних стадиях ХСН, обусловленной ДКМП; безопасность использования в клинике аллогенных донорских клеток: скелетных миобластов и мезенхимальных стромальных клеток. Показана клиническая эффективность клеточной трансплантации у пациентов с тяжелой ХСН, развившейся на фоне ДКМП, в том числе при их подготовке к хирургическому вмешательству. Сформулирована концепция «моста к

хирургическому лечению ХСН», позволяющая, путем клеточной трансплантации, улучшить функциональное состояние пациентов до уровня, при котором становится возможным выполнение хирургической коррекции ХСН, что дает возможность существенно расширить показания к этому виду медицинской помощи. Установлена продолжительность периода, в течение которого сохраняется позитивный эффект клеточной трансплантации, что позволяет прогнозировать состояние пациента и определить сроки повторной трансплантации или выполнения хирургического вмешательства. В целом результаты исследования открывают новые возможности в лечении поздних стадий ХСН.

Внедрение результатов работы в клиническую практику

Настоящая тема разрабатывается с 2006 года в рамках научно-исследовательской работы ГУ РНЦХ имени академика Б.В. Петровского РАМН: программы №7 «Клеточные технологии в хирургической клинике» (руководители программы - академик РАМН, профессор Н.О. Миланов и академик РАМН, профессор Н.П. Бочков). Тема вошла в отраслевую программу РАМН «Новые клеточные технологии -медицине» (утверждена 29.05.2002 на заседании президиума РАМН).

Результаты проведенного исследования внедрены в практику работы отделения хирургического лечения заболеваний миокарда ГУ РНЦХ имени академика Б.В. Петровского РАМН.

Апробация

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на следующих съездах и конференциях: XI Ежегодная сессия научного центра сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. Москва 13-15 мая 2007 года; Ежегодная всероссийская и международная научная конференция

«Стволовые клетки и перспектива их использования в здравоохранении». Москва. РГМУ 30-31 мая 2007 года; II Конгресс общества специалистов по сердечной недостаточности (VIII конференция) «Сердечная недостаточность, 2007». Москва 5-7 декабря 2007 года. 16 мая 2008 года работа была доложена на объединенной научной конференции отдела хирургии сердца ГУ Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН.

Публикации

По теме выполненной диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 статья в центральном издании.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 4-х глав (обзора литературы, описания материала и методов, результатов и обсуждения), заключения, выводов и практических рекомендаций, списка использованных литературных источников. Работа изложена на 142 страницах, содержит 24 таблицы и 27 рисунков. Список использованных источников включает 129 работ, из них 23 - отечественные и 106 - зарубежные.

Диссертация выполнена в отделении хирургического лечения заболеваний миокарда ГУ Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского (директор - академик РАМН, профессор Б.А. Константинов) в сотрудничестве со следующими подразделениями: отделом восстановительной хирургии (руководитель - академик РАМН Н.О.Миланов); отделом клинической физиологии, лучевой диагностики и функциональной диагностики (руководитель - академик РАМН В.А.Сандриков); лабораторией ангиографии и рентгенхирургии (руководитель - профессор, д.м.н. С.А. Абугов); лабораторией иммунологии и регуляторных механизмов в хирургии (руководитель -

профессор, д.м.н. Л.И.Винницкий) и другими отделениями и лабораториями Центра. Клеточные трансплантаты были предоставлены ЗАО «Реметэкс».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Всего в исследование включили 48 больных с ХСН, обусловленной ДКМП. Из них: 32 неоперированных больных и 16 больных, ранее оперированных по поводу ХСН. Неоперированных больных с ХСН разделили на две подгруппы: основную (п = 16), которым выполнили клеточную трансплантацию, и контрольную (п = 16), которым проводили только медикаментозное лечение. Группу больных, ранее оперированных по поводу ХСН, также разделили на две подгруппы: основную (п = 8), которым выполнили клеточную трансплантацию в отдаленные сроки после хирургического лечения, и контрольную (п = 8), которым трансплантацию не выполняли.

Критериями включения в исследование были:

1. идиопатическая ДКМП, подтвержденная клинически, по данным анамнеза, и по результатам инструментальных методов обследования: (1) дилатация полостей сердца: КДРлж > 6,5 см, КДОлж > 160 мл; (2) снижение насосной функции сердца: ФВлж < 35%;

2. наличие выраженной ХСН, соответствующей ИУНА II - IV.

Критериями «невключения» в исследование являлись:

• митральная недостаточность > II степени;

• желудочковые нарушения ритма > 1У«б» класса по Лауну;

• наличие аутоиммунных заболеваний в анамнезе;

• поливалентная аллергия;

• злокачественные новообразования;

• декомпенсация сопутствующих хронических заболеваний;

• терминальное состояние;

• гепатит, сифилис, ВИЧ-носительство или СПИД.

Критериями исключения из исследования являлись:

• вынужденное радикальное изменение проводимой консервативной терапии;

• оперативное вмешательство, выполненное во время периода наблюдения.

Все больные, как при отборе, так и в процессе исследования, получали медикаментозную терапию, рекомендованную ВНОК и ОССН для лечения ХСН . На протяжении всего периода наблюдения терапию существенно не меняли (это было одним из условий проведения исследования).

Все неоперированные больные ХСН (группа 1) были сопоставимы по клинико-функциональным, эхокардиографическим и лабораторным характеристикам (табл.1). У них имелась выраженная дилатация полостей сердца и сниженная сократительной функции сердца. Уровень мозгового натрий-уретического пептида (BNP) превышал норму в 17,9 раз в основной группе и в 20,4 раза в контрольной группе. В целом можно отметить, что включенные в исследование пациенты находились в поздних стадиях ХСН. Клеточную трансплантацию выполняли в тех случаях, когда другие методы лечения оказывались неэффективными или были связаны с крайне высоким риском. Прогноз для жизни таких пациентов в случае медикаментозного лечения был крайне неблагоприятным (H. Krum, 2005).

Все пациенты, ранее оперированные по поводу ХСН, и включенные в исследование (группа 2), также были сопоставимы по основным характеристикам (табл. 1). У них были дилатированные полости сердца и сниженная насосная функции сердца. Уровень BNP

превышал норму в 17,5 раз в основной группе ив 12,6 раз в контрольной группе.

Таблица 1. Исходная характеристика групп больных.

Показатель Группа 1 Группа 2

1а: основная группа 16: контрол. группа 2а: основная группа 26: контрол. группа

Пол, м/ж 16/0 16/2 8/0 8/0

Возраст, лет 44,5 ± 12,6 (от 22 до 68) 49,1 ± 18,1 (от 21 до 69) 46,4 ± 12,0 (от 33 до 65) 49,1 ±11,6 (от 39 до 64)

NYHA, ФК 3,7 ± 0,3 3,9 ± 0,2 3,2 ±0,8 2,9 ±0,9

6 мин тест, м 189,4 ±98,9 170,5 ± 121,3 236,3 ± 118,7 310,5±108,9

ФВ,% 22,5 + 6,9 26,1 ±6,0 21,8 + 6,4 25,6 + 7,1

УО,% 54,1 ±26,7 60,3 ± 15,1 50,1 ± 18,6 61,3 ± 15,9

КДР, см 7,3 ± 1,1 7,2 ± 1,3 8,3+0,9 7,9 ±0,7

КДО, см 256,3 ±91,9 250,9 ± 101,1 276,6 ± 75,7 267,6 ±91,8

КТИ, % 62,5 ± 7,5 59,1 ±9,5 62,3 ± 6,4 61,6 ±5,6

V сердца, % от нормы 263,5 ±51,0 249,9 ± 63,9 258,1 ±43,4 254,9 ±41,8

BNP, пг/мл 1062,0+350,1 1221,2 ± 301,3 1051,1+311,3 754,7±296,4

Фенотипы клеток, применявшиеся для трансплантации. Методика их приготовления и трансплантации

По современным представлениям ДКМП ассоциирована с целым рядом генетических мутаций (Т. М. Olson, 2006), поэтому мы сочли, что использование для клеточной трансплантации аутогенных клеток, несущих в себе эти мутации, не приведет к положительному результату. Исходя из этого, мы использовали аллогенные донорские клетки: скелетные миобласты и мезенхимальные стромальные клетки. Эти клетки являются «иммунопривилегированными», то есть не несут на своей поверхности антигены главного комплекса гистосовместимости 11-го типа, кроме того, мезенхимальные стромальные клетки обладают иммуносупрессивной и противовоспалительной активностью (J. М. Ryan и соавт, 2005).

В качестве источника мезенхимальных стромальных клеток использовали красный костный мозг из гребня подвздошной кости. Выделение и культивирование мезенхимальных стромальных клеток выполнялось в лаборатории ЗАО «Реметэкс» по утвержденному протоколу (А.А. Ржанинова и соавт, 2003). С помощью проточного цитофлюориметра по специфическим позитивным (С044, С090, СБ 105) и негативным (С034, СЭ45) маркерам определяли фенотип полученных культур. Относительное количество названных клеток в культурах составляло не менее 80-90%.

Функциональную активность культуры мезенхимальных стромальных клеток оценивали по способности к направленной дифференцировке в мезодермальные линии (миогенез, хондрогенез, остеогенез, адипогенез) в стандартных средах.

Культуры аллогенных миобластов были предоставлены ЗАО «Реметэкс». Для их получения использовали аутопсийный материал плодов человека 18-20 нед. гестации, полученный при искусственном прерывании беременности. Клетки изолировали и наращивали по стандартному протоколу (Б. N. Уао и соавт, 1993). Принадлежность полученных клеток к скелетным миобластам оценивали по образованию при культивировании характерных миотуб.

За несколько часов до трансплантации клетки снимали с пластика чашек Петри, тщательно отмывая путем многократного центрифугирования от компонентов культуральной среды. Затем клетки (в кол-ве 1 млрд. клеток) ресуспендировали в 10 мл 10% раствора гидроксиэтилкрахмала («инфукол») и транспортировали в контейнере при +4°С в ангиографическую лабораторию.

Все данные, характеризующие клеточную культуру, в том числе результаты цитогенетического анализа, бактериологического и вирусологического исследований отражали в Паспорте клеточного трансплантата, который прилагался к истории болезни пациента.

Клеточный трансплантат вводили интракоронарно в условиях ангиографической лаборатории. Для оценки состояния коронарного русла стандартным доступом через общую бедренную артерию проводили селективную коронарографию. Затем выполняли разведение суспензии клеток в 40 мл физиологического раствора. Полученную взвесь вводили в левую и правую коронарные артерии. Объем клеточного трансплантата, вводимого в коронарную артерию, определяли пропорционально площади бассейна каждой коронарной артерии. Введение клеток осуществляли, используя стандартные катетеры для селективной коронарографии, с помощью перфузора с объемной скоростью 100 мл/час. После введения выполняли повторную коронарографию.

Ближайшие результаты оценивались через 1 неделю, 1 и 3 месяца после клеточной трансплантации, отдаленные - через 6 и 12 месяцев.

Часть больных выбыла из исследования, как правило, из-за того, что им была выполнена хирургическая операция или же из-за смерти. Количество больных прошедших каждую точку наблюдения представлено в таблице (табл. 2).

Таблица 2. Количество обследованных больных в различные сроки наблюдения.

Группа 1 Группа 2 (больные,

Срок (неоперированные больные с ХСН) оперированные по поводу ХСН)

наблюдения 1а 1Ь 2а 2Ь

основная контрольная основная контрольная

группа группа группа группа

д/о 16 16 8 8

1 недп/о 16 16 8 8

1 мес п/о 16 16 8 8

3 мес п/о 13 13 8 8

6 мес п/о 12 11 7 8

12 мес п/о 8 7 6 8

Методы исследования

При оценке безопасности интракоронарной трансплантации стволовых клеток фиксировали наличие или отсутствие осложнений, которые (по данным литературы) могли явиться следствием этой процедуры, а именно:

• нарушения ритма сердца, прежде всего желудочковые;

• ишемия миокарда (вследствие тромбоза или эмболии коронарной артерии);

• выраженный иммунный ответ, аллергические и пирогенные реакции.

Во время интракоронарного введения культуры клеток и в течение последующих суток мониторировали ЭКГ. Через сутки после трансплантации, а также перед выпиской из стационара и во все последующие точки наблюдения регистрировали стандартную ЭКГ в 12 отведениях.

Холтеровское мониторирование ЭКГ выполнялось на аппарате Zymed Holter (Philips). Длительность мониторирования составляла 24 часа. Желудочковую эктопическую активность оценивали по Лауну.

Селективную коронарографию (Angioscop, Siemens) выполняли непосредственно перед введением клеточного трансплантата и сразу после него для исключения возможных эмболических осложнений.

Возможную ишемию миокарда оценивали по смещению сегмента ST, концентрации ферментов: ACT, АЛТ, КФК MB, появлению зон гипокинезии и акинезии по данным ЭхоКГ.

Иммунологический статус больного исследовали, определяя с помощью проточного цитофлюориметра (FACScan, Becton Dickenson, США) содержание клеток CD3, CD4, CD8, CD4/CD8, CD16, CD20 и определяя фагоцитарную активность нейтрофилов.

При оценке клинической эффективности ориентировались на динамику следующих критериев:

• клинического состояния больного;

• функционального состояния;

• уровня мозгового натрий-уретического пептида (BNP);

• насосной функции сердца (фракции выброса (ФВ) и ударного объема (УО);

• размеров и объемов левого желудочка (КДО, КСО, КДР, КСР);

• качества жизни (по данным опросников: MLHFQ и DASI).

Клиническое состояние больных оценивали по Шкале оценки

клинического состояния при ХСН (ШОКС) (Ю. Н. Беленков и соавт, 2000), рекомендованной ВНОК и ОССН .

Функциональный класс ХСН по NYHA оценивали по данным 6-ти минутного теста.

Уровень BNP в плазме крови определяли до клеточной трансплантации и после нее во всех контрольных точках наблюдения. На сегодняшний день этот показатель рассматривается как один из наиболее объективных критериев степени выраженности ХСН.

Трансторакальную ЭхоКГ выполняли на аппарате Vivid-7 Dimension (GE, USA) датчиком 3 - 3,5 МГц с одновременной регистрацией одного стандартного отведения ЭКГ. Использовались стандартные позиции датчика. КДО, КСО определяли по «методу дисков». Значимым изменением ФВ считали различие более 5%, значимым изменением УО считали различие более 10 мл.

Для оценки размеров сердца также использовали стандартную рентгенографию грудной клетки в 2-х позициях с определением кардио-торакального индекса (КТИ), абсолютного объема сердца и процентное отношение к нормальному объему сердца.

Для оценки качества жизни использовали два опросника: Миннесотский опросник «Жизнь с сердечной недостаточностью» (MLHFQ) и Индекс активности (Duke Activity Status Index - DASI). MLHFQ является наиболее распространенным методом изучения качества жизни при ХСН, т.к он обладает высокой валидностыо, воспроизводимостью и чувствительностью. К достоинствам данного опросника относятся возможность оценки не только физических ограничений, но и эмоционального состояния больного, а также социально-экономических ограничений.

В качестве альтернативного метода оценки качества жизни использовали индекс активности DASI. Результаты по этому опроснику тесно связаны с уровнем потребления кислорода (коэффициент корреляции г = 0,81) (М. A. Hlatky и соавт, 1989).

Сбор и статистическую обработку данных проводили с помощью программ: Excel 2003 (Microsoft, США) и STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc., США). Все данные, если не указано иное, представлены в виде средних значений и стандартных отклонений. Достоверность различий между группами оценивали с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни (Mann-Whitney). Достоверность различий до и после вмешательства внутри одной группы оценивали с помощью непараметрического критерия Вилкоксона (Wilcoxon). Актуарную кривую выживаемости рассчитывали по Каплан-Мейер (Kaplan & Meier).

РЕЗУЛЬТАТЫ и ОБСУЖДЕНИЕ

Оценка безопасности

Во время интракоронарной клеточной трансплантации и в ближайшем послеоперационном периоде клинически ни одного ангинозного приступа зафиксировано не было, подъема или депрессии

сегмента БТ также не наблюдали, также отсутствовали изменения конечной части желудочкового комплекса. Лабораторные маркеры инфаркта миокарда находились в пределах нормальных значений. Оценку зон гипо- и акинезии выполняли через 1 неделю после клеточной трансплантации: у всех пациентов отсутствовала разница между исходом и ближайшим послеоперационным периодом.

При коронарографии, выполненной сразу после введения клеточного трансплантата, все артерии были проходимы, признаков эмболии не отмечали.

Клеточная трансплантация не приводила к значимому изменению гемодинамики. Среднее систолическое АД в исходе составило 97,5 ± 15,8 мм рт.ст. По данным мониторинга во время процедуры и в течение последующих суток значимого снижения или повышения АД не отмечено. Через сутки после клеточной трансплантации АД составило 100,1 ±21,8 мм рт.ст.

Маркеры воспаления не показали сколько-нибудь значимой динамики после клеточной трансплантации. Это позволяет судить об отсутствии воспалительного ответа на клеточный трансплантат. Мы также не наблюдали аллергических и пирогенных реакций. Иммунологическое исследование подтвердило отсутствие значимого иммунного ответа.

Наблюдение в отдаленном периоде не выявило повышения класса желудочковых аритмий (по Лауну).

Таким образом, ни в ходе самой клеточной трансплантации, ни в ближайшем, ни в отдаленном периодах мы не наблюдали ни одного из возможных осложнений и побочных эффектов, прямо или косвенно связанных с данной процедурой.

Опенка выживаемости

Летальных исходов во время процедуры трансплантации и в ближайшем послеоперационном периоде не было. Однолетняя актуарная выживаемость по Каплан-Мейер составила 74,0% в основной группе неоперированных больных с ХСН, в то время как в контрольной группе - 49,0%.

Актуарная выживаемость по Kaplan-Meier о Смерть Выбывание

100%

90%

л 80%

о

S 70%

си

та

m 60%

2 m 50%

о;

I о. 40%

>. t 30%

<

20%

10%

0%

та

74,0%

~ I 49,0%

о— — —

120 180 240 Срок наблюдения, дни

300

- основная группа

- контрольная группа

Рис. 3.3. Актуарная кривая выживаемости после клеточной трансплантации, рассчитанная по Kaplan-Meier. Цензурированные наблюдения (выбывания), обозначают больных, которым были выполнены хирургические вмешательства в период наблюдения после клеточной трансплантации.

Оценка эффективности клеточной терапии

Наблюдали статистически достоверное улучшение клинического состояния после клеточной трансплантации как у неоперированных больных, так и у пациентов, оперированных по поводу ХСН. Причем улучшение развивалось с первой недели и длилось у неоперированных больных до 6-го месяца наблюдения, у оперированных больных — вплоть

до 12-го месяца наблюдения. Максимальный клинический эффект от клеточной терапии в обеих группах приходился на период с 1-го по 3-ий месяцы наблюдения.

В группе неоперированных больных, начиная с 1-ой недели после клеточной трансплантации, наблюдали достоверное (р < 0,01) улучшение функционального состояния, которое достигало максимума к 3-му месяцу наблюдения и сохранялось вплоть до б-го месяца. Дистанция ходьбы к 3-му месяцу достоверно увеличилась в 2,1 раза (р < 0,05).

В контрольной группе также отметили улучшение функционального состояния в период с 1-ой недели по 1-ый месяц. Однако в основной группе функциональное состояние улучшилось более значительно, а в дальнейшем мы наблюдали статистически достоверное улучшение относительно контрольной группы. В то время как в контрольной группе наблюдали отрицательную динамику функционального состояния. Таким образом, клеточная трансплантация статистически достоверно улучшает функциональное состояние неоперированных больных ХСН.

В группе больных, ранее оперированных по поводу ХСН, также была отмечена положительная динамика функционального состояния после клеточной трансплантации. В основной группе наблюдали статистически достоверное увеличение дистанции 6-ти минутного теста, начиная с 1-ой недели и вплоть до 12-го месяца наблюдения. Максимальное улучшение отметили через 1 месяц после трансплантации: количество пройденных метров увеличилось в 1,7 раза (р < 0,05). В контрольной группе за весь период наблюдения функциональное состояние достоверно не менялось.

Убедительную положительную динамику продемонстрировал уровень BNP. В группе неоперированных больных через одну неделю после клеточной трансплантации уровень BNP достоверно снизился на

43,0 % (р < 0,05), и в течение первого месяца наблюдения сохранялся на уровне на 32,3% ниже исходного. В последующие 11 месяцев наблюдали плавное повышение концентрации BNP с сохранением его уровня на 25 - 28% ниже исходного.

В то время как в контрольной группе в течение первого месяца отметили недостоверную положительную динамику, связанную, по-видимому, с подбором оптимальной терапии, однако в дальнейшем наблюдали выраженную отрицательную динамику с увеличением уровня BNP на 16,4% к б-му месяцу наблюдения.

В группе оперированных пациентов, начиная с первой недели, после клеточной трансплантации, наблюдали статистически достоверное снижение концентрации BNP на 53,4% (р < 0,05), через 1 месяц на 78,3% (р < 0,05). В дальнейшем, в течение последующих 11 месяцев, наблюдали повышение концентрации пептида с сохранением его уровня ниже исходного (к 12-му месяцу на 20,8%). В то время как в контрольной группе достоверного изменения уровня пептида не отмечено.

В группе неоперированных больных с ХСН на протяжении б-ти месячного периода наблюдения после клеточной трансплантации мы наблюдали тенденцию к улучшению насосной функции сердца, причем положительная динамика относительно исхода была достоверна на 3-ий месяц наблюдения (р < 0,05). Однако увеличение ФВ не превышало 5%, хотя УО увеличился более чем на 10 мл. К 12-му месяцу наблюдения показатели ФВ и УО вернулись к исходу. В контрольной группе присутствовала обратная тенденция - уменьшение ФВ более чем на 5%, и снижение УО более чем на 15 мл. Исходя из этого, можно говорить о том, что клеточная трансплантация позволила замедлить прогрессирующее снижение насосной функции сердца, характерное для естественного течения ДКМП.

У больных, ранее оперированных по поводу ХСН, на протяжении 12-ти месячного периода наблюдения отмечали стабильный уровень показателей насосной функции левого желудочка, как в основной, так и в контрольной группах. Изменения в различные точки наблюдения были статистически незначимы и не превышали 5% для ФВ и 10 мл для УО.

Таким образом, проведенное исследование выявило отсутствие корреляции между динамикой BNP и ФВ ЛЖ. Полученные нами результаты согласуются с данными, описанными в литературе, согласно которым ФВ увеличивается после трансплантации стволовых клеток не более чем на 5% (В. Assmus и соавт, 2006; К. Lunde и соавт, 2006). Вместе с тем, другие диагностические методы, к которым относятся уровень BNP в плазме, 6-ти минутный тест, пиковое потребление кислорода - в большей степени коррелируют с клиническим улучшением и прогнозом при ХСН (К. Maeda и соавт, 2000; J. Hogenhuis и соавт, 2006; Е. D. Adler и соавт, 2007).

После клеточной трансплантации наблюдали статистически достоверное улучшение качества жизни по опроснику MLHFQ. У неоперированных больных ХСН максимальный эффект проявился в период с 1-го по 3-ий месяцы после клеточной трансплантации (р < 0,05). Согласно опроснику DASI в исходе больные как основной, так и контрольной групп имели очень низкий показатель пикового потребления кислорода, соответствующий III - IV функциональным классам NYHA. С 1-го по 3-ий месяцы после клеточной трансплантации наблюдали статистически достоверное увеличение этого показателя, что отражало улучшение функционального состояния минимум на 1 функциональный класс NYHA (р < 0,05).

Клеточная трансплантация больным, ранее оперированным по поводу ХСН, обеспечивает улучшение качества жизни на протяжении всего периода наблюдения, при этом максимальный и статистически достоверный эффект проявился в период с 1-го по 3-ий месяцы

наблюдения (р < 0,05). В контрольной группе качество жизни практически не менялось на протяжении 12 месяцев наблюдения.

После клеточной трансплантации отмечена тенденция к незначительному уменьшению размеров левого желудочка, однако зафиксированная разница находится в пределах погрешности измерения. В контрольной группе неоперированных больных наблюдали тенденцию к дилатации полостей сердца. Необходимо отметить, что после клеточной трансплантации размеры и объемы левого желудочка, а также показатели насосной функции сердца не только не ухудшались, но и имели тенденцию к улучшению. Можно предположить, что была достигнута стабилизация состояния, и предотвращено прогрессирование ХСН.

Скорее всего, основную роль в уменьшении степени выраженности ХСН сыграл индукционный (паракринный) эффект. Действительно, донорские клетки выделяют большое количество биологически активных веществ, которые влияют как на микроокружение, стимулируя кардиомиоциты реципиентов, так и на весь организм в целом (L. Formigli и соавт, 2007). Однако точные механизмы действия до конца не известны, их выяснение требует дальнейших фундаментальных и прикладных исследований.

ВЫВОДЫ

1. Интракоронарная клеточная трансплантация больным с тяжелой хронической сердечной недостаточностью П«б» - III стадии улучшала клиническое и функциональное состояния до уровня, при котором становилось возможным выполнение хирургической коррекции этого заболевания. Улучшение состояния подтверждалось снижением уровня мозгового натрий-уретического пептида в плазме крови на 43,0% (р < 0,05);

2. Интракоронарная клеточная трансплантация больным в отдаленные сроки после хирургического лечения хронической сердечной недостаточности, приводила к улучшению клинического и функционального состояния, что подтверждалось снижением уровня мозгового натрий-уретического пептида на 53,4% (р < 0,05);

3. Интракоронарный путь введения клеточного трансплантата больным с тяжелой хронической сердечной недостаточностью II«6» - III стадии не вызывал осложнений и является клинически безопасным;

4. Трансплантация аллогенных донорских клеток (скелетных миобластов и мезенхимальных стромальных клеток) не вызывала аллергических и пирогенных реакции. Иммунологический анализ подтвердил отсутствие значимого иммунного ответа;

5. Клеточная трансплантация улучшила выживаемость больных с тяжелой хронической сердечной недостаточностью II«6» - III стадии. Однолетняя выживаемость составила 74,0%, тогда как в контрольной группе 49,0%

6. Позитивный клинический эффект развивался с первой недели после клеточной трансплантации и сохранялся в течение 6-ти месяцев.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Клеточную трансплантацию целесообразно применять у тяжелых больных в период подготовки к хирургическому лечению ХСН (в качестве «моста к хирургическому лечению ХСН»);

2. В отдаленном послеоперационном периоде после хирургического вмешательства по поводу ХСН на фоне ДКМП клеточную трансплантацию целесообразно выполнять для улучшения клинического и функционального состояния больных;

3. Больным ДКМП целесообразно трансплантировать аллогенные донорские клетки, в частности, аллогенные мезенхимальные стромальные клетки.

4. Интракоронарный способ доставки клеточного трансплантата представляется наиболее предпочтительным методом, поскольку он обеспечивает должный уровень клинической безопасности и является максимально щадящим.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Трансплантации аллогенных клеток в лечении дилатационной кардиомиопатии // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2007, №4. С. 226-230 (соавт. Кириллов A.M., Фатхудинов Т.Х., Коротеев A.B., Гольдштейн Д.В., Бочков Н.П.)

2. Трансплантация аллогенных мультипотентных стромальных клеток в лечении ХСН у пациентов с ДКМП // Бюллетень НЦССХ им.А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания». 2007, №8(3), С 99 (соавт. Фатхудинов Т.Х., Кириллов A.M., Гольдштейн Д.В.)

3. Аллогенные клеточные трансплантации пренатальных и постнатальных мультипотентных стромальных клеток в лечении хронической сердечной недостаточности у пациентов с дилатационной кардиомиопатией // Материалы Британско-российского совещания: «Стволовые клетки: законодательство, исследования и инновации. Перспективы сотрудничества России и Великобритании», Москва 2007, С. 15-16 (соавт. Кириллов A.M., Фатхудинов Т.Х., Гольдштейн Д.В.)

4. Клиническое исследование трансплантации аллогенных мультипотентных стромальных клеток в лечении дилатационной кардиомиопатии // Материалы Ежегодной всероссийской и международной научной конференции «Стволовые клетки и перспектива их использования в здравоохранении». Москва, 2007, С. 83-

84. (соавт. Кириллов A.M., Гольдштейн Д.В., Фатхудинов Т.Х., Коротеев A.B., Бочков Н.П.)

5. Эффективность и безопасность трансплантации аллогенных клеточных культур при дилатационной кардиомиопатии // Материалы II Конгресса общества специалистов по сердечной недостаточности (VIII конференция) «Сердечная недостаточность'2007». Москва, 2007, С. 1213 (соавт. Коротеев A.B., Фатхудинов Т.Х. Гольдштейн Д.В., Бочков Н.П.)

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

BNP - мозговой натрий-уретический пептид;

ВНОК - Всероссийское научное общество кардиологов

ДКМП - дилатационная кардиомиопатия;

КДО - конечно-диастолический объем;

КДР - конечно-диастолический размер;

КСО - конечно-систолический объем;

КСР - конечно-систолический размер;

КТИ - кардио-торакальный индекс;

ЛЖ - левый желудочек;

ОССН - Общество специалистов по сердечной недостаточности УО - ударный объем; ФВ - фракция выброса;

ХСН - хроническая сердечная недостаточность.

Заказ №301 Подписано в печать 18.11.2008 Тираж 70 экз. Усл. п.л. 1,5

,<,'-" ООО "Цифровичок", тел. (495) 797-75-76; (495) 778-22-20 ()< \v\vw. с/г. т; е-таП: т/о@с/г. ги

Актуальность проблемы

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) относится к числу основных причин инвалидизации и смертности населения Российской Федерации. По данным эпидемиологического исследования «ЭПОХА-О-ХСН» клинические симптомы ХСН имеют место более чем у 8,1 млн. россиян, при этом у 3,4 млн. больных с ХСН заболевание протекает в наиболее тяжелой стадии (III и IV функциональный класс NYHA), при которой изолированная медикаментозная терапия утрачивает свою эффективность [1]. Средняя продолжительность жизни этой весьма многочисленной группы больных не превышает 2-х - 4-х лет [11].

В подобных случаях спасение жизни и восстановление здоровья пациентов зависит от применения более радикальных методов лечения. В первую очередь, к ним относятся хирургические методы. До недавнего времени единственным методом хирургического лечения тяжелой ХСН считалась трансплантация сердца [13, 23, 84], однако в силу острого дефицита донорских органов эта методика не может оказать серьезного влияния на проблему лечения ХСН [4, 66].

В качестве альтернативы трансплантации сердца, а также в качестве средства, позволяющего тяжелому больному дожить до пересадки сердца, разрабатываются различные варианты реконструктивных хирургических вмешательств, направленных на предотвращение прогрессирования дилатации полостей сердца, устранение митральной регургитации [37, 41]. Одной из таких операций является имплантация экстракардиального сетчатого каркаса в сочетании с протезированием митрального и аннулопластикой трикуспидального клапанов, которая позволяет стабилизировать и улучшить клиническое состояние больных с ХСН [5, 14]. Однако подобные хирургические вмешательства не оказывают прямого воздействия на сократительную способность инвалидизированной сердечной мышцы.

В этой связи представляется весьма актуальным поиск методов, позволяющих повысить клиническую эффективность хирургических операции и расширить показания к их использованию. Можно предположить, что одним из таких методов может быть клеточная трансплантация.

Трансплантация стволовых клеток — новое и весьма перспективное направление современной медицины, к которому прикован всеобщий интерес и с которым связаны большие ожидания [7]. Однако результаты первых клинических исследований в этой области достаточно противоречивы. Одни авторы утверждают, что трансплантация стволовых/прогениторных клеток позволяет повысить функцию сердечно-сосудистой системы, усилить контрактильность миокарда и существенно улучшить клиническое состояние больных [99, 116]. Другие исследователи отмечают, что им не удалось обнаружить существенного улучшения состояния больных и, более того, обращают внимание на ряд осложнений, связанных с применением данной методики [85]. Прежде всего, к таким осложнениям относятся нарушения ритма, а также ишемия миокарда вследствие тромбоза или эмболии коронарных артерий, в которые вводился клеточный трансплантат.

В связи с этим, представляется весьма актуальным изучить безопасность и клиническую эффективность клеточной трансплантации для лечения хронической сердечной недостаточности.

Цель и задачи исследования

Цель исследования:

Оценить целесообразность клеточной трансплантации для повышения эффективности хирургического лечения хронической сердечной недостаточности (имплантации экстракардиального сетчатого каркаса).

Задачи исследования:

1. Изучить клиническую эффективность клеточной трансплантации у больных с сердечной недостаточностью, в том числе для подготовки к хирургическому вмешательству по поводу ХСН;

2. Изучить клиническую эффективность клеточной трансплантации у больных, ранее оперированных по поводу ХСН;

3. Оценить безопасность интракоронарного пути введения клеточного трансплантата у больных с ХСН;

4. Оценить безопасность клинического использования аллогенных донорских клеток.

Диссертация выполнена в отделении хирургического лечения заболеваний миокарда ГУ Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского (директор - академик РАМН, профессор Б.А. Константинов) в сотрудничестве со следующими подразделениями: отделом восстановительной хирургии (руководитель — академик РАМН Н.О.Миланов); отделом клинической физиологии, лучевой диагностики и функциональной диагностики (руководитель — академик РАМН В.А.Сандриков); лабораторией ангиографии и рентгенхирургии (руководитель - профессор, д.м.н. С.А. Абугов); лабораторией иммунологии и регуляторных механизмов в хирургии (руководитель -профессор, д.м.н. Л.И.Винницкий) и другими отделениями и лабораториями Центра. Клеточные трансплантаты были предоставлены ЗАО «Реметэкс».

Настоящая тема разрабатывается с 2006 года в рамках научно-исследовательской работы ГУ РНЦХ имели академика Б.В. Петровского РАМН: программы №7 «Клеточные технологии в хирургической клинике» (руководители программы - академик РАМН, профессор НО. Мнланов и академик РАМН, профессор Н.П. Бочков). Тема вошла в отраслевую программу РАМН «Новые клеточные технологии - медицине» (утверждена 29.05.2002 на заседании президиума РАМН).

Научная новизна исследования

В настоящей диссертационной работе впервые проанализирован опыт интракоронарной клеточной трансплантации при тяжелой ХСН (TSTYHA III — IV ФК), обусловленной дилатационной кардиомиопатией (ДКМП). Изучена безопасность и эффективность клеточной трансплантации при подготовке больного к хирургическому вмешательству по поводу ХСН и в отдаленном послеоперационном периоде. Проанализирован опыт клинического использования аллогенных донорских клеток при ДКМП.

Практическая ценность работы

Настоящее исследование продемонстрировало безопасность интракоронарной клеточной трансплантации у больных в поздних стадиях ХСН, обусловленной ДКМП; безопасность использования в клинике аллогенных донорских мезенхимальных стромальных клеток. Показана клиническая эффективность клеточной трансплантации у пациентов с тяжелой ХСН (TSTYHA II - IV ФК), развившейся на фоне ДКМП, в том числе при их подготовке к хирургическому вмешательству. Сформулирована концепция «моста к хирургическому лечению ХСН», позволяющая, путем клеточной трансплантации, улучшить функциональное состояние пациентов до уровня, при котором становится возможным выполнение хирургической коррекции ХСН, что дает возможность существенно расширить показания к этому виду медицинской помощи. Установлена продолжительность периода, в течение которого сохраняется позитивный эффект клеточной трансплантации, что позволяет прогнозировать состояние пациента и определить сроки повторной трансплантации или выполнения хирургического вмешательства. В целом результаты исследования открывают новые возможности в лечении поздних стадий ХСН.

Внедрение результатов работы в клиническую практику

Результаты проведенного исследования внедрены в практику работы отделения хирургического лечения заболеваний миокарда ГУ РНЦХ имени академика Б.В. Петровского РАМН. Предложенная методика клеточной трансплантации может, после получения соответствующего разрешения, использоваться для лечения больных с ХСН.

Апробация

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на следующих съездах и конференциях: XI Ежегодная сессия научного центра сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. Москва 13-15 мая 2007 года; Ежегодная всероссийская и международная научная конференция «Стволовые клетки и перспектива их использования в здравоохранении». Москва. РГМУ 30-31 мая 2007 года; II Конгресс общества специалистов по сердечной недостаточности (VIII конференция) «Сердечная недостаточность, 2007». Москва 5-7 декабря

2007 года. 16 мая 2008 года работа была доложена на объединенной научной конференции отдела хирургии сердца ГУ Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН.

Публикации

По теме выполненной диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 статья в центральном издании (ведущем рецензируемом издании, рекомендованном Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4-х глав (обзора литературы, описания материала и методов, результатов и обсуждения), заключения, выводов и практических рекомендаций, списка использованных литературных источников. Работа изложена на 142 страницах, содержит 24 таблицы и 27 рисунков. Список использованных источников включает 129 работ, из них 23 -отечественные и 106 - зарубежные.

ВЫВОДЫ

1. Интракоронарная клеточная трансплантация больным с тяжелой хронической сердечной недостаточностью П«б» - III стадии улучшала клиническое и функциональное состояния до уровня, при котором становилось возможным выполнение хирургической коррекции этого заболевания. Улучшение состояния подтверждалось снижением уровня мозгового натрий-уретического пептида в плазме крови на 43,0% (р < 0,05);

2. Интракоронарная клеточная трансплантация больным в отдаленные сроки после хирургического лечения хронической сердечной недостаточности, приводила к улучшению клинического и функционального состояния, что подтверждалось снижением уровня мозгового натрий-уретического пептида на 53,4% (р < 0,05);

3. Интракоронарный путь введения клеточного трансплантата больным с тяжелой хронической сердечной недостаточностью П«б» -III стадии не вызывал осложнений и является клинически безопасным;

4. Трансплантация аллогенных донорских клеток (скелетных миобластов и мезенхимальных стромальных клеток) не вызывала аллергических и пирогенных реакции. Иммунологический анализ подтвердил отсутствие значимого иммунного ответа;

5. Клеточная трансплантация улучшила выживаемость больных с тяжелой хронической сердечной недостаточностью П«б» - III стадии. Однолетняя выживаемость составила 74,0%, тогда как в контрольной группе 49,0%

6. Позитивный клинический эффект развивался с первой недели после клеточной трансплантации и сохранялся в течение 6-ти месяцев.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Клеточную трансплантацию целесообразно применять у тяжелых больных в период подготовки к хирургическому лечению ХСН (в качестве «моста к хирургическому лечению ХСН»);

2. В отдаленном послеоперационном периоде после хирургического вмешательства по поводу ХСН на фоне ДКМП клеточную трансплантацию целесообразно выполнять для улучшения клинического и функционального состояния больных;

3. Больным ДКМП целесообразно трансплантировать аллогенные донорские клетки, в частности, аллогенные мезенхимальные стромальные клетки.

4. Интракоронарный способ доставки клеточного трансплантата представляется наиболее предпочтительным методом, поскольку он обеспечивает должный уровень клинической безопасности и является максимально щадящим.

127