CC BY
28
Патология кровообращения и кардиохирургия (2015) Т. 19, № 1, С. 59-65
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Ишемическая болезнь сердца
Трехлетние результаты эндокардиальной имплантации аутологичных клеток костного мозга пациентам с ишемической болезнью сердца с нормальной фракцией выброса левого желудочка
E.H. Кливер, А.М. Чернявский, Е.А. Покушалов, А.Б. Романов, И.Н. Терехов
ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России, Новосибирск, Российская Федерация
УДК 616.127-005.4-08:611.018.46 ВАК14.01.26
Поступила в редколлегию 12 ноября 2014 г.
цель Оценить трехлетние результаты трансэндокардиальной имплантации мононуклеарной фракции аутологич-
ных клеток костного мозга (МФККМ) у пациентов с ишемической болезнью сердца с сохраненной систолической функцией левого желудочка (ЛЖ).
Материал и методы
Обследовано 30 пациентов с постинфарктным кардиосклерозом: с фракцией выброса ЛЖ 50-70%. Система ЫОСЛ использована для введения в пограничную зону инфаркта миокарда в среднем 41 ±16х 106 МФККМ.
Результаты
Заключение
Ключевые слова
Летальность на этапе 36-мес. контроля составила 6,6% (2 человека), и оба случая не были связаны с основной патологией. Имплантация клеток привела через 36 мес. к улучшению функционального класса (ФК) стенокардии с 2,8±0,1 до 2,1±0,1 (р <0,05) и ФК по ЫУИЛ с 2,8±0,1 до 2,3±0,1 (р <0,05). У большинства пациентов через 36 мес. после операции сохранялись суммарные показатели миокардиальной перфузии, достигнутые ранее при 12-мес. контроле, в тех сегментах, куда вводилась МФККМ.
Трансэндокардиальная имплантация МФККМ является безопасным вмешательством, улучшает гемодина-мические показатели и качество жизни больных.
Мононуклеарная фракция аутологичных клеток костного мозга ческая болезнь сердца
Сердечная недостаточность • Ишеми-
Введение
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) в настоящее время остается одним из тяжелых и неблагоприятных в прогностическом отношении осложнений ишемической болезни сердца (ИБС) [1-3]. До половины больных, госпитализированных по поводу ХСН, имеют нормальную систолическую функцию левого желудочка. В их лечении применяются преимущественно медикаментозные и хирургические методы. Однако остаются пациенты, которым эти методы не подходят: больные с атеросклеротическим диффузным или дистальным поражением коронарных артерий, которым выполнение операции прямой реваскуляризации технически не представляется возможным [1], а также пациенты с возвратной, прогрессирующей стенокардией, перенесшие
аортокоронарное шунтирование (АКШ), с невозможностью повторного хирургического вмешательства. Клеточная терапия - новое направление в лечении ишемической болезни сердца. На сегодняшний день широко внедряется технология доставки стволовых клеток к сердцу посредством карди-альной навигационной системы ЫОСЛ, которая, по мнению ряда исследователей [4-6], более доступна и безопасна.
Целью исследования стала оценка непосредственных и отдаленных результатов у больных ишемической болезнью сердца с сердечной недостаточностью с сохранной систолической функцией левого желудочка, в лечении которых использовалась методика трансэндокардиальной имплантации МФККМ с применением навигационной системы ЫОСЛ.
Для корреспонденции: Кливер Елена Николаевна, ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15. Email: [email protected]; тел.: +7 (913) 900-62-34
Материал и методы
В исследование вошли 30 пациентов с хронической ише-мической болезнью сердца, находившихся на стационарном лечении в центре хирургии аорты, коронарных и периферических артерий ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России.
Соотношение принявших участие в исследовании мужчин/женщин составило 28/2 (92,8/7,2%) соответственно, средний возраст - 60,2±1,6 лет.
Критериями включения в исследование были: давность инфаркта миокарда (более 12 мес. до регистрации в исследовании) и фиксирование дефекта перфузии Тс-99т-1е1:^о$т1п БРЕСТ; выраженные клинические симптомы сердечной недостаточности; резистентность к максимальной консервативной терапии и отсутствие выбора для стандартной реваскуляризации. критерии выключения: возможность чрескожного коронарного вмешательства, стентирования коронарной артерии, геморрагические симптомы; выраженные почечная и печеночная недостаточность; тромб в полости левого желудочка, по данным ЭхоКГ; стенозирование аортального клапана или ранее выполненное его протезирование; фибрилляция предсердий; наличие онкозаболеваний. Первичной конечной точкой исследования была оценка эффективности интрамиокардиального введения МФККМ по данным двухэтапной сцинтиографиии миокарда через 12 и 36 мес. Вторичные конечные точки включали: безопасность интрамиокардиального введения МФККМ, оценку ФК стенокардии, сердечной недостаточности по ЫУИЛ, функции ЛЖ (по результатам ЭхоКГ), выживаемость и изменение вольтажной карты ЛЖ, оцениваемой при эндокардиальном картировании с помощью навигационной системы ЫОСЛ.
Протокол исследования одобрен Локальным этическим комитетом (протокол № 10 от 15.02.2007), все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании.
Перед вмешательством и при контроле через 12 и 36 мес. с целью оценки отдаленных результатов всем больным проводили полное клинико-инструментальное обследование, включая ЭКГ, ЭхоКГ, селективную коронарографию и тест 6-мин. ходьбы. Для выявления зон нарушений перфузии миокарда левого желудочка пациентам выполняли двухэтапную сцинтиграфию миокарда Тс-99т (1-й этап - в покое, 2-й этап - нагрузочная фармакологическая проба с использованием аденозина для создания стресс-дефектов). Процедуру проводили до имплантации МФККМ, через 12 и 36 мес. после введения. Была использована полуколичественная 20-сег-ментарная балльная система со шкалой в баллах от 0 до 4 (0 - нормальная активность, 4 - нет активности). Эти баллы складывались, показывая суммарные значения при покое и стрессе [7].
Мононуклеарную фракцию аутологичных клеток костного мозга получали двумя методами: 1) Накануне операции из аспирата аутологичного костного мозга выделяли и отмывали МФККМ. Мононуклеарные клетки костного мозга изолировались путем центрифугирования на градиенте плотности Ficoll (1.077; Ficoll-Plaque Plus, Amersham Pharmacia Biotech). Затем проводили три пошаговые отмывки, клетки ресуспензирова-лись в гепаринизированном физиологическом растворе для дальнейшего использования. 2) Рекомбинантный человеческий G-CSF (Grasalva, Израиль) вводился подкожно в дозе 3,3-5,0 мкг/кг веса в сутки общим количеством пять инъекций. До и после мобилизации G-CSF у пациентов забиралась венозная кровь. На шестые сутки пациентам проводилась процедура аппаратного цитофереза на сепараторе клеток крови (Haemonetics MCS+, США). Использовалась программа PBSC (получение периферических стволовых клеток), параметры циркуляции и рециркуляции (recirculation № 2, recirc ratio 1/3). МНК из сепарированной крови выделяли на градиенте плотности фиколла/верографина (р = 1,078 г/л), дважды отмывали в забуференном физиологическом растворе (ЗФР), подсчитывали количество.
Жизнеспособность клеток тестировалась трипановым синим (метод исключения) и достигала более чем 98% для каждого трансплантата. Далее полученную суспензию вводили через NOGA-катетер в зоны, идентифицированные предшествующим электромеханическим картированием, в среднем около 15 инъекций по 0,2 см3. Технология введения была следующей: перпендикулярная позиция катетера к мио-кардиальной стенке, отличная стабильность петли, лежащей в основе вольтажа > 6,9 mV.
Среднее значение введенных каждому пациенту МФККМ клеток составляло 41±16 х 106. Фракция CD34/CD45-пози-тивных клеток - 2,5±1,6%.
Статистические результаты представлены как средние значения для продолжительных параметров или как числа/проценты для параметров категорий. Продолжительные переменные сопоставлялись с использованием метода ANOVA; Т-теста. Переменные категории сравнивались по Х2-критерию Пирсона и критерию Фишера. Для определения независимых соответствий применяли метод многофакторной логистической регрессии. Величина р <0,05 считалась статистически значимой.
Результаты
При контрольном обследовании через 12 и 36 мес. у пациентов отмечено статистически значимое уменьшение функционального класса стенокардии относительно исходных показателей с 2,8±0,1 до 1,8±0,1 и 2,1 ±0,1 соответственно (р <0,05). ФК ХСН (NYHA) также статистически значимо
Таблица 1 Клинико-функциональные показатели у обследованных пациентов, M±m
ФВ ЛЖ 50-70%
Показатель до лечения 12 мес. 36 мес.
(n = 30) (n = 29) (n = 28)
ФК СН 2,8±0,1 1,8±0,1* 2,1±0,1*
ХСН (NYHA) 2,8±0,1 2,0±0,1* 2,3±0,1
ФВ ЛЖ, % 61,3±0,8 60,3 ±1,2 60,5 ±1,1
КДО ЛЖ, мл 103,1±5,5 111,5±5,9 105,3±6,1
КСО ЛЖ, мл 47,1±3,3 47,1±4,0 43,1±6,1
КДР ЛЖ, см 4,7±0,1 4,8±0,1 4,8±0,1
УО, мл 63,5±3,1 64,2±3,5 62,3±3,5
р ЛА, мм рт. ст. 28,2±0,4 29,5±0,9 29,4±1,0
Тест 6-мин. ходьбы, м 259,1±15,1 376,7±20,7* 306,6±15,1*
* р <0,05 относительно исходных данных
Таблица 2 Данные сцинтиграфии миокарда у обследованных пациентов, в баллах (M±m)
Этап исследования Показатель
в покое в ходе нагрузки разница показателей
Исходно 13,5±1,6 16,4±1,4 -3,3±0,2
12 мес. после лечения 9,7±1,6 13,7±1,7 -3,2±0,1
36 мес. после лечения 9,8±2,0 13,0±2,7 -3,2±0,7
снижался с 2,8±0,1 до 2,0±0,1 и 2,3±0,1 (р <0,05, относительно исходных данных).
Расстояние, пройденное пациентами во время теста 6-мин. ходьбы после имплантации МФККМ на этапе годового и трехгодового контроля, возросло с исходных 259,1 ± 15,1 до 376,7±20,7 и 398,1±48,6 м соответственно (р <0,05). Функция левого желудочка оценивалась по данным ЭхоКГ. ФВ ЛЖ, как и показатели конечного диастолического объема (КДО ЛЖ), конечного систолического объема (КСО ЛЖ) и давления в стволе легочной артерии (р ЛА) существенно не изменялись на протяжении 12 и 36 мес. контроля (табл. 1).
Миокардиальная перфузия оценивалась по двухэтапной перфузионной сцинтиграфии. Суммарный индекс в покое и при нагрузке в течение 36 мес. не претерпел статистически значимых изменений, но имел положительную тенденцию (табл. 2, рис. 1, а, б, в).
Электроанатомическое картирование ЛЖ через 12 и 36 мес. проводилось у всех пациентов. При этом общее число точек и их распределение (число точек в сегменте) незначительно отличалось от первоначального картирования. Как видно на рис. 2, по сравнению с исходным картированием (а), через 12 (б) и 36 мес. (в) отмечается улучшение перфузии миокарда левого желудочка (уменьшение площади красного цвета с увеличением зоны сиреневого цвета).
Летальность на этапе 36-мес. контроля составила 6,6% (2 человека), и оба случая не были связаны с основной патологией (внесердечные причины).
Учитывая небольшое количество полученных наблюдений и тот факт, что данный результат относится к неполным наблюдениям (случаи с летальным исходом, не связанным с болезнью сердца), на рис. 3 мы приводим статистические данные по анализу выживаемости, проведенному на основе оценки функции выживаемости методом Каплана - Майера в сравнении с группами с ФВ ЛЖ 36-49 и <35%, которые также участвовали в расширенном варианте нашего исследования.
Как видно из рис. 3, пациенты с ФВ ЛЖ 50-70% имеют наибольший шанс выживания по сравнению с больными других групп на всем периоде наблюдения.
Обсуждение
Хроническая сердечная недостаточность - одно из неблагоприятных в прогностическом отношении осложнений всех заболеваний сердечно-сосудистой системы. При этом большой процент смертности приходится именно на патологию, связанную с утратой части работоспособного миокарда (ишемия, инфаркт и др.) [2, 3].
Несмотря на достижения в области хирургии коронарных сосудов, остается группа пациентов, для которых существу-
Ре±1эоп (
[Ч]
1ЧТ
Ей:-
Рн-.г Рег*нярп [.ПГ
в пь'ьг;
РечегяЬМйу Рагтисюп г1",;
К N
ж\х\
Рис. 1. Данные двухэтапной сцинтиграфии пациента Н., 57 лет: а - до начала лечения, б - через 12 мес., в - через 36 мес. после лечения
Рис. 2. Данные электрофизиологического исследования миокарда пациента Д., 48 лет: а - до начала лечения, отмечается зона нарушения перфузии (красный цвет) на фоне миокарда с нормальной перфузией (сиреневый цвет); б - через 12 мес., в - через 36 мес. после лечения, улучшение перфузии миокарда в ранее нарушенных участках (уменьшение зоны красного цвета)
ющие методы прямой реваскуляризации миокарда не эффективны. Это пациенты, ранее перенесшие аортокоронарное шунтирование, с диффузным и дистальным поражением коронарного русла [8]. На основании вышеизложенного в наше исследование были включены больные с ИБС, ранее перенесшие АКШ, которым выполнение повторного коронарно-
го шунтирования невозможно, пациенты с однососудистым поражением, когда невозможно выполнение коронарной ангиопластики, а также больные с диффузным поражением коронарных артерий и несостоятельным дистальным руслом.
По мнению некоторых авторов, трансэндокардиальное введение клеток в миокард с использованием кардиальной
Кумулятивная доля выживших (оценка по методу Каплана - Майера)
Рис. 3. Графики оценки функции выживаемости по группам пациентов с ИБС с ФВ ЛЖ <35, 36-49, 50-70%
навигационной системы ЫОСЛ имеет преимущество по сравнению с остальными способами клеточной кардиоми-опластики [5]. К одному из его достоинств относится безопасность, которая достигается малоинвазивностью метода, в отличие от введения МФККМ в миокард при проведении открытой операции. Кроме этого МФККМ вводится непосредственно в ишемизированные зоны, что является положительным моментом и отличает данный метод от транскоронарной инфузии клеток через баллон при ангиопластике [9-15].
Заключение
Целью нашего исследования была оценка непосредственного и отдаленного влияния трансэндокардиальной имплантации МФККМ на этапе годового и трехгодового контроля на клиническое состояние пациентов ИБС с сохраненной систолической функцией левого желудочка. Полученные в исследовании данные показывают, что имплантация МФК-КМ приводит у большинства пациентов к улучшению мио-кардиальной перфузии в ишемизированных сегментах без увеличения рубцовой зоны. Отмеченное повышение уровня толерантности к физической нагрузке при проведении теста 6-мин. ходьбы при контрольных обследованиях указывает на стабилизацию состояния больных.
Кардиальная навигационная система ЫОСЛ на сегодняшний день одна из наиболее высокотехнологичных методик, позволяющих создавать трехмерные изображения сердца, что способствует более точному определению области нару-
шения перфузии миокарда и локализации области введения
МФККМ. Положительный эффект клеточной терапии может
удерживаться в течение 12-36 мес.
Список литературы
1. Бокерия Л.А. Минимально инвазивная хирургия сердца. М., 1998.
2. Беленков Ю.Н. Дисфункция левого желудочка у больных с ишемической болезнью сердца: современные методы диагностики, медикаментозной и немедикаментозной коррекции // Рус. мед. журн. 2000. Т. 3. № 17. С. 685-693.
3. Беленков Ю.Н. Ремоделирование левого желудочка: комплексный подход // Сердечная недостаточность. 2002. Т. 3. № 4. С. 161-169.
4. Tse H.F., Kwong Y.L., Chan J.K. et al. Angiogenesis in ischemic myocardium by intramyocardial autologous bone marrow mononuclear cell implantation // Lancet. 2003. Vol. 361. Р. 47-49.
5. Смолянинов А.Б., Горелов А.И. Кардиология будущего и клеточная терапия. СПб., 2006.
6. Кливер Е.Н., Чернявский А.М., Покушалов и др. Отдаленные результаты трансэндокардиальной клеточной кардиомиоплас-тики у пациентов с выраженной ишемической дисфункцией миокарда // Вестник НГу. Биология, клиническая медицина. Т. 10. № 3. 2012. С. 105-112.
7. Liu Y., Guo J., Zhang P. Bone marrow mononuclear cell transplantation into heart elevates the expression of angiogenic factors // Microvasc. Res. 2004. Vol. 68. P. 156-160.
8. Бураковский В.И. Первые шаги. Записки кардиохирурга. М., 1988.
9. Fuchs S., Satler LF., Kornowski R. Catheter-based autologous bone marrow myocardial injection in no-option patients with advanced coronary artery disease // J. Am. Coll. Cardiol. 2003. Vol. 41. Р. 1721-1724.
10. Perin E.C., Dohmann H.F., Borojevic R. Transendocardial, autologous bone marrow cell transplantation for severe, chronic ischemic heart failure // Circulation. 2003. Vol. 107. Р. 2294-2302.
11. Perin E.C., Dohmann, H.F., Borojevic R. Improved exercise capacity and ischemia 6 and 12 months after transendocardial injection of autologous bone marrow mononuclear cells for ischemic cardiomyopathy // Circulation. 2004. Vol. 110 (suppl. II). Р. 213-218.
12. Beeres S., Bax J., Dibbets P. et al. Effect of Intramyocardial Injection of Autologous Bone Marrow-Derived Mononuclear Cells on Perfusion, Function, and Viability in Patients with Drug-Refractory Chronic Ischemia // J. Nucl. Med. 2006. Vol. 47. Р. 574-580.
13. Weintraub W.S., Jones E.L., Craver J.M. Frequency of repeat coronary bypass or coronary angiogplasty after coronary artery bypass surgery using saphenous venous grafts // Am. J. Cardiol. 1994. Vol. 73. P. 103-108.
14. Silva G., Perin E., Dohmann H. et al. Catheter-based trans-endocardial delivery of autologous bone-marrow-derived mono-nuclear cells in patients listed for heart transplantation // Texas Heart. Inst. 2004. Vol. 31. P. 214-219.
15. Стрельников А.Г., Романов А.Б., Артеменко С.Н., Лосик Д.В., Гражданкин и.О., Камиев Р.Т., Туров А.Н., Покушалов Е.А. Коррекция последствий инфаркта миокарда при помощи инт-рамиокардиальных инъекций аутологичных стволовых клеток-предшественниц костного мозга // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2013. № 4. С. 37-41.
Кливер Елена Николаевна - канд. мед. наук, врач-кардиолог кардиохирургического отделения аорты и коронарных артерий ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России (Новосибирск, Российская Федерация).
Чернявский Александр Михайлович - д-р мед. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, руководитель центра хирургии аорты, коронарных и периферических артерий ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России (Новосибирск, Российская Федерация).
Покушалов Евгений Анатольевич - д-р мед. наук, профессор, заместитель директора по научно-экспериментальной работе, руководитель центра интервенционной кардиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России (Новосибирск, Российская Федерация).
Романов Александр Борисович - д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник центра интервенционной кардиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России (Новосибирск, Российская Федерация).
Терехов Игорь Николаевич - канд. мед. наук, врач-радиолог отделения радиоизотопной диагностики отдела лучевой и функциональной диагностики ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России (Новосибирск, Российская Федерация).
3-year outcomes of endocardial implantation of autologous bone marrow mononuclear cells in cad patients with normal ejection fraction value
Ye.N. Kliever *, A.M. Cherniavsky, YeA. Pokushalov, A.B. Romanov, I.N. Terekhov
Academician Ye. Meshalkin Novosibirsk Research Institute of Circulation Pathology, Novosibirsk, Russian Federation * Corresponding author. Email: [email protected], Tel: +7 (913) 900-62-34
Objectives. 3-year research data on transendocardial implantation of autologous bone marrow mononuclear cells (ABMMC) in CAD patients with a preserved systolic function of the left ventricle (LV) were analyzed.
Methods. The study included 30 patients with post-infarction cardiosclerosis, with their LV EF varying from 50 % to 70 %. To administer an average 41±16 x 106 dose of ABMMC into the myocardial infarction borderline, the NOGA system was used.
Results. Lethality at 36 months was 6.6 % (2 patients) and both cases were not related to the main pathology. Within 36 months of ABMMC implantation, the functional
class of angina improved from с 2.8±0.1 to 2.1 ±01 (р<0.05) and NYHA functional class decreased from 2.8±0.1 to 2.3±0.1 (р<0.05). After 36 postoperative months,
in most patients the cumulative myocardial perfusion observed at 12 months remained the same in the ABMMC segments. Transendocardial implantation is a safe
intervention that improves patients' hemodynamic parameters and quality of life.
Key words: autologous bone marrow mononuclear cells, heart failure, coronary heart disease.
Circulation Pathology and Cardiac Surgery (2015) 1: 59-65
