Wpływ terapii komórkami macierzystymi na profil metaboliczny mózgu w mózgowym porażeniu dziecięcym oceniany spektroskopią rezonansu magnetycznego w badaniu klinicznym z randomizacją

Najważniejsze punkty i wnioski:

Ta praca to kolejne doniesienie z jednego z nielicznych podwójnie zaślepionych badań z zabiegiem pozorowanym, dotyczących dokanałowej terapii komórkowej w mózgowym porażeniu dziecięcym. W badaniu z Teheranu 108 dzieci przydzielono losowo do jednego wstrzyknięcia do kanału kręgowego mezenchymalnych komórek macierzystych z pępowiny (UC-MSC), jednego wstrzyknięcia komórek jednojądrzastych krwi pępowinowej (UCB-MNC) lub zabiegu pozorowanego. Opisany tu drugorzędowy punkt końcowy dotyczy tego, czy komórki zmieniły skład chemiczny istoty białej mózgu mierzony spektroskopią rezonansu magnetycznego.

Główny wynik jest negatywny. Dwanaście miesięcy po jednym wstrzyknięciu żaden rodzaj komórek nie zmienił żadnego mierzonego metabolitu mózgu bardziej niż zabieg pozorowany. Wyniki ruchowe wzrosły bardziej w grupach leczonych, ale w tej zmniejszonej próbie różnica wobec zabiegu pozorowanego nie była istotna. Sami autorzy piszą, że sygnały z analiz podgrup trzeba interpretować ostrożnie.

Cel:

Sprawdzić, czy jedno dokanałowe wstrzyknięcie UC-MSC lub UCB-MNC zmienia po 12 miesiącach stężenia metabolitów w okołokomorowej istocie białej u dzieci ze spastycznym mózgowym porażeniem dziecięcym. Pytania eksploracyjne dotyczyły tego, czy płeć, typ mózgowego porażenia dziecięcego lub wiek ciążowy wpływają na odpowiedź i czy zmiany metabolitów idą w parze z poprawą ruchową.

Metody:

Było to wieloośrodkowe, podwójnie zaślepione badanie z randomizacją i zabiegiem pozorowanym, prowadzone w trzech szpitalach akademickich w Teheranie i Bandar Abbas w Iranie od sierpnia 2017 do grudnia 2019 roku (IRCT201706176907N13, NCT03795974). Pierwszorzędowym punktem końcowym była zmiana GMFM-66 po 12 miesiącach, a spektroskopia była z góry zaplanowanym drugorzędowym punktem końcowym.

Kwalifikowały się dzieci w wieku od 4 do 14 lat z mózgowym porażeniem dziecięcym na poziomie II do V GMFCS i zmianami w istocie białej w rezonansie magnetycznym, takimi jak leukomalacja okołokomorowa. Kryteria wykluczenia:

• Niespastyczne mózgowe porażenie dziecięce (ataktyczne, atetotyczne lub mieszane)
• Inne choroby neurologiczne, takie jak nieleczona padaczka, lub zakażenie wrodzone
• Ciężka niedokrwistość, zaburzenia krzepnięcia, nowotwór złośliwy, niewydolność nerek lub wątroby
• Jakikolwiek wcześniejszy wlew komórek

Oba produkty komórkowe były allogeniczne i pochodziły od zdrowych matek po niepowikłanym porodzie drogami natury w terminie. Krew dawczyń badano w kierunku HIV, wirusowego zapalenia wątroby typu B i C oraz cytomegalowirusa. UC-MSC z galarety Whartona hodowano, sprawdzano pod kątem jałowości, endotoksyn, mykoplazm, nieprawidłowości chromosomowych i markerów powierzchniowych i podawano w stałej dawce 20 × 10⁶ komórek. UCB-MNC z banku krwi pępowinowej Royan były dobrane pod względem HLA, rozmrażane, płukane i podawane w dawce 5 × 10⁶ komórek na kg. Nie stosowano immunosupresji.

Wstrzyknięcie wykonywano w sedacji, z dzieckiem leżącym na boku, przez nakłucie lędźwiowe na poziomie L3-L4 lub L4-L5. Pobierano dwa mililitry płynu mózgowo-rdzeniowego, z czego 1 ml zachowywano do analizy. Następnie powoli, przez 2 minuty, wstrzykiwano 2 ml zawiesiny komórek i oddawano pozostały 1 ml płynu. W grupie zabiegu pozorowanego wykonywano nakłucie skóry w dolnej części pleców podobnie wyglądającą igłą. Wszystkie dzieci obserwowano w szpitalu przez 24 godziny w pozycji z głową 10 stopni poniżej poziomu ciała. Wszystkie trzy grupy przechodziły rehabilitację metodą Bobath, po 75 minut trzy razy w tygodniu.

Pomiary: Spektroskopię okołokomorowej istoty białej wykonywano w aparacie 1,5 T przed interwencją i 12 miesięcy po niej. Mierzono N-acetyloasparaginian (NAA, kondycja neuronów), cholinę (Cho, przebudowa błon komórkowych), kreatynę (Cr, metabolizm energetyczny), mioinozytol (mI, aktywność glejowa) oraz stosunki NAA/Cho i NAA/Cr. GMFM-66 oceniali po 1, 3, 6 i 12 miesiącach neurolodzy dziecięcy, którzy nie wiedzieli, do której grupy należy dziecko.

Wyniki:

Około jednej trzeciej badań nie dało się wykorzystać. Ze 108 dzieci przydzielonych losowo 35 wykluczono z powodu złej jakości widm, co pozostawiło 73 (UCB-MNC 27, UC-MSC 26, zabieg pozorowany 20). Średni wiek wynosił od 7,2 do 8,6 roku, a w każdej grupie od 77% do 85% dzieci miało czterokończynowe porażenie. W grupie zabiegu pozorowanego było znacznie więcej dzieci urodzonych w terminie (65% wobec 22% i 27%, p = 0,005).

Analiza spektroskopowa nie wykazała efektu leczenia. NAA, Cho i Cr wzrosły w ciągu roku istotnie u wszystkich dzieci niezależnie od grupy, co autorzy przypisują zwykłemu dojrzewaniu mózgu. Dla żadnego metabolitu ani stosunku nie było istotnej interakcji czasu i leczenia ani różnicy między grupami na początku badania lub po 12 miesiącach.

Eksploracyjne analizy podgrup, skorygowane o wartości wyjściowe i wiek, dały następujące wyniki:

• Dzieci z diplegią, które otrzymały UC-MSC, miały wyższy stosunek NAA/Cho niż po zabiegu pozorowanym (p = 0,02).
• Dzieci urodzone przedwcześnie, które otrzymały UC-MSC, miały niższe Cho niż po zabiegu pozorowanym (p = 0,009).
• Dzieci urodzone w terminie, które otrzymały UCB-MNC, miały niższy mI niż po zabiegu pozorowanym (p = 0,03).
• Płeć nie miała znaczenia.

Wyniki te pochodzą z wielu porównań w małych podgrupach (diplegię miało tylko 13 dzieci).

Funkcje ruchowe: U tych 73 dzieci GMFM-66 wzrósł istotnie od początku badania do 12 miesięcy w każdej z grup komórkowych, a zmiana w grupie zabiegu pozorowanego nie była istotna. Mediana poprawy po 12 miesiącach wyniosła 11 punktów po UC-MSC (IQR od 4 do 15), 9 po UCB-MNC (IQR od 3 do 17) i 6 po zabiegu pozorowanym (IQR od 5 do 8). Różnica między grupami nie osiągnęła istotności: p = 0,06 dla UC-MSC wobec zabiegu pozorowanego i p = 0,44 dla UCB-MNC wobec zabiegu pozorowanego. Autorzy sugerują, że utrata 35 dzieci pozbawiła porównanie wystarczającej mocy statystycznej, i zauważają, że pełny zbiór danych 108 dzieci wykazał istotną korzyść ruchową dla obu rodzajów komórek.

Zmiany metabolitów porównano też z poprawą ruchową. Wzrost NAA/Cho wiązał się z większą poprawą GMFM-66 w grupie UC-MSC (p = 0,02), a wzrost NAA/Cr z większą poprawą w grupie UCB-MNC (p = 0,01). Wzrost choliny wiązał się z mniejszą poprawą w grupie UCB-MNC (p = 0,03). W grupie zabiegu pozorowanego takich związków nie było.

Bezpieczeństwo: Ta praca nie podaje zdarzeń niepożądanych. Opisano je we wcześniejszych publikacjach z tego badania.

Wnioski:

Jedno dokanałowe wstrzyknięcie UC-MSC lub UCB-MNC nie miało po 12 miesiącach istotnego ogólnego wpływu na metabolity istoty białej. Autorzy traktują swoje wyniki eksploracyjne jako powód, by szukać „podgrup odpowiadających na leczenie”, na przykład dzieci z diplegią w odróżnieniu od dzieci z czterokończynowym mózgowym porażeniem dziecięcym, i dobierać rodzaj komórek do pacjenta. Nie przedstawiają tych wyników jako dowodu korzyści.

Jako ograniczenia podają małe grupy i wykluczenie 35 uczestników, co zmniejszyło moc statystyczną zarówno porównań obrazowych, jak i ruchowych. Wykonano tylko jedno badanie kontrolne i podano tylko jedno wstrzyknięcie, co może nie wystarczyć do zmiany metabolitów mózgu. Proponują większe badania z powtarzanymi wstrzyknięciami i dłuższą obserwacją.

Tabela danych wyjściowych pokazuje jeszcze jedną nierównowagę, której autorzy nie wymieniają. Grupa zabiegu pozorowanego zaczynała z dużo niższą medianą GMFM-66 (25 wobec 64 i 75), więc trzy grupy w tej próbie 73 dzieci nie były dobrze zrównoważone.

Informacje dodatkowe:

Metabolity: Niskie NAA sugeruje utratę lub dysfunkcję neuronów. Cholina rośnie, gdy błony komórkowe są rozkładane lub odbudowywane, na przykład w glejozie lub demielinizacji. Mioinozytol odzwierciedla aktywację gleju i wiąże się go z utrzymującym się zapaleniem układu nerwowego. Wcześniejsze badania łączyły wyższy stosunek NAA/Cho z lepszymi wynikami u wcześniaków i dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym.

Wcześniejsze doniesienia obrazowe z tego samego badania wykazały po obu rodzajach komórek lepszą integralność istoty białej w obrazowaniu tensora dyfuzji w drodze korowo-rdzeniowej i tylnej promienistości wzgórza, podczas gdy w zwykłym rezonansie magnetycznym nie było zmian w widocznych uszkodzeniach ani zaniku.

Odnośnie do nasilenia choroby i odpowiedzi na leczenie autorzy zauważają, że niedawne przeglądy i badania zgodnie opisują lepszą odpowiedź u dzieci z mniej nasilonym upośledzeniem ruchowym, typowym raczej dla diplegii niż dla porażenia czterokończynowego. Uważają to za biologicznie wiarygodne, bo więcej zachowanej tkanki nerwowej daje większe możliwości powrotu funkcji.