Применение клеток пуповинной крови и пуповины: достижения, проблемы и перспективы
И. В. Гилевич,
И. С. Поляков,
В. А. Порханов,
А. П. Сторожук,
А. Г. Завгородняя,
Е. А. Коломийцева,
А. С. Сотниченко https://doi.org/10.35401/2541-9897-2022-25-2-67-76
Аннотация
В обзоре представлены биологические аспекты применения пуповинной крови, как ценного источника клеток. Описаны отличительные особенности гемопоэтических стволовых клеток, клеток иммунной системы, мезенхимальных стволовых клеток. Проведен анализ результатов клинических исследований и разработок терапевтических подходов с помощью клеток пуповинной крови и пуповины в лечении различных заболеваний.
В настоящее время основными клиническими направлениями исследований пуповинной крови являются трансплантация гемопоэтических столовых клеток, клеточная иммунотерапия опухолевых заболеваний, лечение неврологических заболеваний и регенеративная медицина.
Об авторах
И. В. Гилевич
Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского; Кубанский государственный медицинский университет
Россия
Россия
Гилевич Ирина Валериевна, к. м. н., заведующая лабораторией разработки и изучения новых технологий лечения заболеваний; ассистент кафедры онкологии с курсом торакальной хирургии ФПК и ППС
350086, Краснодар, ул. 1 Мая, д. 167
Краснодар
И. С. Поляков
Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского; Кубанский государственный медицинский университет
Россия
Россия
Поляков Игорь Станиславович, к. м. н., первый заместитель главного врача; ассистент кафедры онкологии с курсом торакальной хирургии ФПК и ППС
Краснодар
В. А. Порханов
Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского; Кубанский государственный медицинский университет
Россия
Россия
Порханов Владимир Алексеевич, академик РАН, д. м. н., профессор, главный врач НИИ - ККБ № 1 им. проф. С.В. Очаповского; заведующий кафедрой онкологии с курсом торакальной хирургии ФПК и ППС
Краснодар
А. П. Сторожук
Кубанский государственный медицинский университет; Родильный дом г. Краснодара
Россия
Россия
Сторожук Александр Петрович, д. м. н., главный врач; профессор кафедры фундаментальной и клинической биохимии
Краснодар
А. Г. Завгородняя
Кубанский государственный медицинский университет
Россия
Россия
Завгородняя Анна Германовна, студентка 6-го курса, лечебный факультет
Краснодар
Е. А. Коломийцева
Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского
Россия
Россия
Коломийцева Елена Анатольевна, биолог лаборатории разработки и изучения новых технологий лечения заболевания
Краснодар
А. С. Сотниченко
Кубанский государственный медицинский университет
Россия
Россия
Сотниченко Александр Сергеевич, к. м. н., доцент кафедры патологической анатомии
Краснодар
Список литературы
1. Романов Ю.А., Романов А.Ю. Ткани перинатального происхождения - уникальный источник клеток для регенеративной медицины. Часть I. Пуповинная кровь. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2018;6(2):64-77. https://doi.org/10.24411/2308-2402-2018-00019
2. Berglund S, Magalhaes I, Gaballa A, et al. Advances in umbilical cord blood cell therapy: the present and the future. Expert Opin Biol Ther. 2017;17(6):691-699. PMID: 28379044. https://doi.org/10.1080/14712598.2017.1316713
3. Topful M, Qetin i. Stem Cells in Cell Therapy and Regenerative Medicine. International OMICS eBooks; 2018. https://doi.org/10.4172/978-1-63278-021-8-22
4. Abdulrazzak H, Moschidou D, Jones G, et al. Biological characteristics of stem cells from foetal, cord blood and extraembryonic tissues. J R Soc Interface. 2010;7(Suppl 6):S689-706. PMID: 20739312. PMCID: PMC2988276. https://doi.org/10.1098/rsif.2010.0347.focus
5. Gluckman E. History of cord blood transplantation. Bone Marrow Transplant. 2009;44(10):621-626. PMID: 19802032. https://doi.org/10.1038/bmt.2009.280
6. Ballen KK, Gluckman E, Broxmeyer HE. Umbilical cord blood transplantation: the first 25 years and beyond. Blood. 2013;122(4):491-498. PMID: 23673863. PMCID: PMC3952633. http://dx.doi.org/10.1182/blood-2013-02-453175
7. Alatyyat SM, Alasmari HM, Aleid OA, et al. Umbilical cord stem cells: Background, processing and applications. Tissue Cell. 2020;65:101351. PMID: 32746993. https://doi.org/10.1016/j.tice.2020.101351
8. Gupta A, El-Amin 3rd SF, Levy HJ, et al. Umbilical cord- derived Wharton's jelly for regenerative medicine applications. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):49. PMID: 32054483. PMCID: PMC7017504. https://doi.org/10.1186/s13018-020-1553-7
9. Zhu X, Tang B, Sun Z. Umbilical cord blood transplantation: Still growing and improving. Stem Cells Transl Med. 2021;Suppl 2:S62-S74. PMID: 34724722. PMCID: PMC8560197. https://doi.org/10.1002/sctm.20-0495
10. Hordyjewska A, Popiolek L, Horecka A. Characteristics of hematopoietic stem cells of umbilical cord blood. Cytotechnology. 2015;67(3):387-396. PMID: 25373337. PMCID: PMC4371573. https://doi.org/10.1007/s10616-014-9796-y
11. Yun HD, Varma A, Hussain MJ, et al. Clinical Relevance of Immunobiology in Umbilical Cord Blood Transplantation. J Clin Med. 2019;8(11):1968. PMID: 31739455. PMCID: PMC6912281. https://doi.org/10.3390/jcm8111968
12. Nomura A, Takada H, Jin CH, et al. Functional analyses of cord blood natural killer cells and T cells: a distinctive inter- leukin-18 response. Exp Hematol. 2001;29(10):1169-1176. PMID: 11602318. https://doi.org/10.1016/s0301-472x(01)00689-0
13. Романов Ю.А., Романов А.Ю. Ткани перинатального происхождения: уникальный источник клеток для регенеративной медицины. Часть II. Пупочный канатик. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2018;6(3):54-73. https://doi.org/10.24411/2308-2402-2018-13002
14. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, et al. Minimal cri¬teria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006;8(4):315-317. PMID: 16923606. https://doi.org/10.1080/14653240600855905
15. Silini AR, Di Pietro R, Lang-Olip I, et al. Perinatal Derivatives: Where Do We Stand? A Roadmap of the Human Placenta and Consensus for Tissue and Cell Nomenclature. Front Bioeng Biotechnol. 2020;8:610544. PMID: 33392174. PMCID: PMC7773933. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.610544
16. Torre P, Flores AI. Current Status and Future Prospects of Perinatal Stem Cells. Genes (Basel). 2020;12(1):6. PMID: 33374593. PMCID: PMC7822425. https://doi.org/110.3390/genes12010006
17. Forraz N, McGuckin CP. The umbilical cord: a rich and ethical stem cell source to advance regenerative medicine. Cell Prolif. 2011;44 Suppl 1:60-69. PMID: 21481046. PMCID: PMC6495455. https://doi.org/10.1111/j.1365-2184.2010.00729.x
18. Xie Q, Liu R, Jiang J, et al. What is the impact of human umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation on clinical treatment? Stem Cell Res Ther. 2020;11(1):519. PMID: 33261658. PMCID: PMC7705855. https://doi.org/10.1186/s13287-020-02011-z
19. Blazar BR, Hill GR, Murphy WJ. Dissecting the biol¬ ogy of allogeneic HSCT to enhance the GvT effect whilst minimizing GvHD. Nat Rev Clin Oncol. 2020;17(8):475-492. PMID: 32313224. PMCID: PMC7901860. https://doi.org/10.1038/s41571-020-0356-4
20. Stavropoulos-Giokas C, Dinou A, Papassavas A. The Role of HLA in Cord Blood Transplantation. Bone Marrow Res. 2012;2012:485160. PMID: 23097706. PMCID: PMC3477523. http://doi.org/10.1155/2012/485160
21. Kindwall-Keller TL, Ballen KK. Umbilical cord blood: The promise and the uncertainty. Stem Cells Transl Med. 2020;9(10):1153-1162. PMID: 32619330. PMCID: PMC7519764. https://doi.org/10.1002/sctm.19-0288
22. World Marrow Donor Association International Standards for Unrelated Hematopoietic Stem Cell Donor Registries. D3.1 Public webpages with cord blood banking practices as part of the 2019 work programme of the World Marrow Donor Association (WMDA) for the EU Third Health Programme (2014-2020). 2020:26. URL: https://wmda.info/wp-content/uploads/2021/01/WMDA-2020-Standards_AM1_Jan2021-1.pdf
23. Mayani H, Wagner JE, Broxmeyer HE. Cord blood re-search, banking, and transplantation: achievements, challenges, and perspectives. Bone Marrow Transplant. 2020;55(1):48-61. PMID: 31089283. https://doi.org/10.1038/s41409-019-0546-9
24. Song CG, Zhang YZ, Wu HN, et al. Stem cells: a promising candidate to treat neurological disorders. Neural Regen Res. 2018;13(7):1294-1304. PMID: 30028342. PMCID: PMC6065243. https://doi.org/10.4103/1673-5374.235085
25. Paton MCB, Wall DA, Elwood N, et al. Safety of allogeneic umbilical cord blood infusions for the treatment of neurological conditions: a systematic review of clinical studies. Cytotherapy. 2022;24(1):2-9. PMID: 34384698. https://doi.org/10.1016/j.jcyt.2021.07.001
26. Balassa K, Rocha V. Anticancer cellular immunotherapies derived from umbilical cord blood. Expert Opin Biol Ther. 2018;18(2):121-134. PMID: 29103317. https://doi.org/10.1080/14712598.2018.1402002
27. Mu YX, Zhao YX, Li BY, et al. A simple method for in vitro preparation of natural killer cells from cord blood. BMC Biotechnol. 2019;19(1):80. PMID: 31752805. PMCID: PMC6869212. https://doi.org/10.1186/s12896-019-0564-0
28. Wang Z, Wu Z, Liu Y, et al. New development in CAR-T cell therapy. J Hematol Oncol. 2017;10(1):53. PMID: 28222796. PMCID: PMC5320663. https://doi.org/10.1186/s13045-017-0423-1
29. Obajdin J, Davies DM, Maher J. Engineering of chimeric natural killer cell receptors to develop precision adoptive immunotherapies for cancer. Clin Exp Immunol. 2020;202(1):11-27. PMID: 32544282. PMCID: PMC7488126. https://doi.org/10.1111/cei.13478
30. Liu E, Marin D, Banerjee P, et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. N Engl J Med. 2020;382(6):545-553. PMID: 32023374. PMCID: PMC7101242. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1910607
31. Kulus M, Sibiak R, Stefanska K, et al. Mesenchymal Stem/Stromal Cells Derived from Human and Animal Perinatal Tissues-Origins, Characteristics, Signaling Pathways, and Clinical Trials. Cells. 2021;10(12):3278. PMID: 34943786. PMCID: PMC8699543. https://doi.org/10.3390/cells10123278
32. Mebarki M, Abadie C, Larghero J, et al. Human umbilical cord-derived mesenchymal stem/stromal cells: a promising candidate for the development of advanced therapy medicinal products. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):152. PMID: 33637125. PMCID: PMC7907784. https://doi.org/10.1186/s13287-021-02222-y
33. Thompson M, Mei SHJ, Wolfe D, et al. Cell therapy with intravascular administration of mesenchymal stromal cells continues to appear safe: An updated systematic review and meta-analysis. E Clinical Medicine. 2020;19:100249. PMID: 31989101. PMCID: PMC6970160. https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2019.100249
34. Wu Y, Cao Y, Li X, et al. Cotransplantation of haploidentical hematopoietic and umbilical cord mesenchymal stem cells for severe aplastic anemia: successful engraftment and mild GVHD. Stem Cell Res. 2014;12(1):132-138. PMID: 24185180. https://doi.org/10.1016/j.scr.2013.10.001
35. Riordan NH, Morales I, Fernandez G, et al. Clinical feasibility of umbilical cord tissue-derived mesenchymal stem cells in the treatment of multiple sclerosis. J Transl Med. 2021;19(1):197. PMID: 29523171. PMCID: PMC5845260. https://doi.org/10.1186/s12967-018-1433-7
36. Wang D, Niu L, Feng X, et al. Long-term safety of umbilical cord mesenchymal stem cells transplantation for systemic lupus erythematosus: a 6-year follow-up study. Clin Exp Med. 2017;17(3):333-340. PMID: 27270729. https://doi.org/10.1007/s10238-016-0427-0
37. Yin Y, Hao H, Cheng Y, et al. The homing of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells and the subsequent modulation of macrophage polarization in type 2 diabetic mice. Int Immunopharmacol. 2018;60:235-245. PMID: 29778021. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2018.04.051
38. Cai J, Wu Z, Xu X, et al. Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cell With Autologous Bone Marrow Cell Transplantation in Established Type 1 Diabetes: A Pilot Randomized Controlled Open-Label Clinical Study to Assess Safety and Impact on Insulin Secretion. Diabetes Care. 2016;39(1):149-157. PMID: 26628416. https://doi.org/10.2337/dc15-0171
39. Dilogo IH, Canintika AF, Hanitya AL, et al. Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells for treating osteoarthritis of the knee: a single-arm, open-label study. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2020;30(5):799-807. PMID: 31989258. https://doi.org/10.1007/s00590-020-02630-5
40. Kim YJ, Ahn HJ, Lee SH, et al. Effects of conditioned media from human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in the skin immune response. Biomed Pharmacother. 2020;131:110789. PMID: 33152947. https://doi.org/10.1016/j.bio-pha.2020.110789
41. Zhang J, Lv S, Liu X, et al. Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Treatment for Crohn's Disease: A Randomized Controlled Clinical Trial. Gut Liver. 2018;12(1):73-78. PMID: 28873511. PMCID: PMC5753687. https://doi.org/10.5009/gnl17035
42. Sun Q, Huang Z, Han F, et al. Allogeneic mesenchymal stem cells as induction therapy are safe and feasible in renal allografts: pilot results of a multicenter randomized controlled trial. J Transl Med. 2018;16(1):52. PMID: 29514693. PMCID: PMC5842532. https://doi.org/10.1186/s12967-018-1422-x
43. Shi M, Liu Z, Wang Y, et al. A Pilot Study of Mesenchymal Stem Cell Therapy for Acute Liver Allograft Rejection. Stem Cells Transl Med. 2017;6(12):2053-2061. PMID: 29178564. PMCID: PMC5702514. https://doi.org/10.1002/sctm.17-0134
44. Стукань А.И., Гилевич И.В., Порханов В.А., и др. Патогенетические предпосылки использования клеточных технологий при поражении легких, ассоциированном с SARS-CoV-2. Инновационная медицина Кубани. 2020;(2):69-78. https://doi.org/10.35401/2500-0268-2020-18-2-69-78
45. Shu L, Niu C, Li R, et al. Treatment of severe COVID-19 with human umbilical cord mesenchymal stem cells. Stem Cell Res Ther. 2020;11(1):361. PMID: 32811531. PMCID: PMC7432540. https://doi.org/10.1186/s13287-020-01875-5
46. Meng F, Xu R, Wang S, et al. Human umbilical cord-de-rived mesenchymal stem cell therapy in patients with COVID-19: a phase 1 clinical trial. Signal Transduct Target Ther. 2020;5(1):172. PMID: 32855385. PMCID: PMC7450163. https://doi.org/10.1038/s41392-020-00286-5
47. Lanzoni G, Linetsky E, Correa D, et al. Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID-19 acute respiratory distress syndrome: A double-blind, phase 1/2a, randomized controlled trial. Stem Cells Transl Med. 2021;10(5):660-673. PMID: 33400390. PMCID: PMC8046040. https://doi.org/10.1002/sctm.20-0472
Рецензия
Для цитирования:
Гилевич И.В., Поляков И.С., Порханов В.А., Сторожук А.П., Завгородняя А.Г., Коломийцева Е.А., Сотниченко А.С. Применение клеток пуповинной крови и пуповины: достижения, проблемы и перспективы. Инновационная медицина Кубани. 2022;(2):67-76. https://doi.org/10.35401/2541-9897-2022-25-2-67-76
For citation:
Gilevich I.V., Polyakov I.S., Porhanov V.A., Storozhuk A.P., Zavgorodnyaya A.G., Kolomiytseva E.A., Sotnichenko A.S. Application of cells of cord blood and umbilical cord: achievements, challenges and perspectives. Innovative Medicine of Kuban. 2022;(2):67-76. (In Russ.) https://doi.org/10.35401/2541-9897-2022-25-2-67-76
Просмотров: 233
Послать статью по эл. почте 
