ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПУПОВИННОЙ КРОВИ С ГЕНОТИПОМ CCR5 DELTA 32/DELTA 32 ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

DOI: https://doi.org/None

А.Б. Смолянинов (1,2), доктор медицинских наук, профессор, А.В. Чечеткин (3), доктор медицинских наук, профессор, И.А. Пирожков (1,2), Д.А. Иволгин (1,2), кандидат медицинских наук 1 -Покровский банк стволовых клеток, Российская Федерация, 199026, Санкт-Петербург, Большой пр. В.О., д. 85; 2 -НИЛ клеточных технологий Северо-западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, Российская Федерация, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41; 3 -Российский НИИ гематологии и трансфузиологии ФМБА России, Российская Федерация, 191024, Санкт-Петербург, ул. 2-я Советская, д. 16 E-mail: ipir@mail.ru

Введение. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) проникает в клетку посредством связывания гликопротеина вирусной оболочки gp 120 с мембранными рецепторами CD4 и CCR5. Одновременная экспрессия рецепторов CD4 и CCR5 встречается на Т-лимфоцитах, моноцитах, макрофагах и дендритных клетках. Существует полиморфизм CCR5 delta 32, представляющий собой делецию 32 пар нуклеотидов в кодирующей области гена CCR5. В результате экспрессии мутантного гена в гомозиготном состоянии транслируется укороченный, функционально неактивный белок CCR5. Вследствие этого гомозиготные носители данного полиморфизма обладают практически полной резистентностью к инфицированию ВИЧ. Перспективы применения пуповинной крови при лечении ВИЧ-инфекции связаны с возможностью трансплантации гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови ВИЧ-инфицированному реципиенту от донора, являющегося гомозиготным носителем полиморфизма CCR5 delta 32. Цель исследования. Выявление образцов пуповинной крови с наличием полиморфизма CCR5 delta 32, HLA-типирование данных образцов и характеризация по количеству ядросодержащих клеток (ЯК). Методы. Скрининговое исследование образцов пуповинной крови на наличие аллельного полиморфизма CCR5 delta 32 выполнено с помощью метода полимеразной цепной реакции. HLA-типирование CCR5 delta 32/delta 32 образцов производилось методом SSP (sequence-specific priming). Детекцию общего количества ЯК выполняли с помощью гематологического анализатора. Количество CD34+-клеток определяли методом проточной цитофлюорометрии. Результаты. Всего обследовано 3860 образцов пуповинной крови. Было отобрано 39 образцов с генотипом CCR5 delta 32/ delta 32 (1,01%), 707 гетерозиготных образцов с мутацией CCR5 delta 32 (18,32%). Обнаружена высокая частота встречаемости наиболее распространенных на северо-западе России HLA-аллелей среди доноров пуповинной крови. Заключение. В результате исследования определена частота встречаемости аллеля CCR5 delta 32 в Северо-Западном регионе России, коррелирующая с данными по распределению этого полиморфизма на территории Европы. Обнаруженные в результате скрининга CCR5 delta 32/delta 32 образцы позволят организовать собственное региональное хранилище подобного рода образцов пуповинной крови.
Ключевые слова: 
пуповинная кровь, вирус иммунодефицита человека, CCR5 delta 32

Список литературы: 
  1. Centers for Disease Control (CDC). Kaposi’s sarcoma and Pneumocystis pneumonia among homosexual men-New York City and California. Morb. Mortal. Wkly. Rep. 1981; 30 (25): 305–8.
  2. Greene W.C. A history of AIDS: looking back to see ahead. Eur. J. Immunol. 2007; 37 (1): 94–102.
  3. Barre-Sinoussi F., Chermann J.C., Rey F., Nugeyre M. T., Chamaret S., Gruest J., Dauguet C., Axler-Blin C., Vézinet-Brun F., Rouzioux C., Rozenbaum W., Montagnier L. Isolation of a T-lymphotropic retrovirus from a patient at risk for acquired immune deficiency syndrome (AIDS). Science. 1983; 220: 868–71.
  4. Chakrabarti L., Guyader M., Alizon M. Sequence of simian immunodeficiency virus from macaque and its relationship to other human and simian retroviruses. Nature. 1987; 328: 543–7.
  5. Gallo R.C., Salahuddin S.Z., Popovic M. Frequent detection and isolation of cytopathic retroviruses (HTLV-III) from patients with AIDS and at risk for AIDS. Science. 1984; 224: 500–3.
  6. Allers K., Hütter G., Hofmann J. Evidence for the cure of HIV infection by CCR5Δ32/Δ32 stem cell transplantation. Blood. 2011; 117 (10): 2791–9.
  7. Hutter G., Nowak D., Mossner M. Long-Term Control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 Stem-Cell Transplantation. N. Engl. J. Med. 2009; 360: 692–8.
  8. Guyader M., Emerman M., Sonigo P., Clavel F., Montagnier L., Alizon M. Genome organization and transactivation of the human immunodeficiency virus type 2. Nature. 1987; 326: 662–9.
  9. McDougal J.S., Maddon P.J., Dalgleish A.G., Clapham P.R., Littman D.R., Godfrey M., Maddon D.E., Chess L., Weiss R.A., Axel R. The T4 glycoprotein is a cell-surface receptor for the AIDS virus. Cold. Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 1986; 51: 703–11.
  10. Sattentau Q.J., Moore J.P. The role of CD4 in HIV binding and entry. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1993; 342 (1299): 59–66.
  11. Alkhatib G., Combadiere C., Broder C.C., Feng Y., Kennedy P.E., Murphy P.M., Berger E.A. CC CKR5: a RANTES, MIP-1alpha, MIP-1beta receptor as a fusion cofactor for macrophage-tropic HIV-1. Science. 1996; 272 (5270): 1955–8.
  12. Choe H., Farzan M., Sun Y. , Sullivan N., Rollins B., Ponath P.D., Wu L., Mackay C.R., LaRosa G., Newman W., Gerard N., Gerard C., Sodroski J. The beta-chemokine receptors CCR3 and CCR5 facilitate infection by primary HIV-1 isolates. Cell. 1996; 85 (7): 1135–48.
  13. Deng H., Liu R., Ellmeier W., Choe S., Unutmaz D., Burkhart M., Di Marzio P., Marmon S., Sutton R,E., Hill C.M., Davis C.B., Peiper S.C., Schall T.J., Littman D.R., Landau N.R. Identification of a major co-receptor for primary isolates of HIV-1. Nature. 1996; 381 (6584): 661–6.
  14. Doranz B.J., Rucker J., Yi Y., Smyth R.J., Samson M., Peiper S.C., Parmentier M., Collman R.G., Doms R.W. A dual-tropic primary HIV-1 isolate that uses fusin and the betachemokine receptors CKR-5, CKR-3, and CKR-2b as fusion cofactors. Cell. 1996; 85 (7): 1149–58.
  15. Dragic T., Litwin V., Allaway G.P., Martin S.R., Huang Y., Nagashima K.A., Cayanan C., Maddon P.J., Koup R.A., Moore J.P., Paxton W.A. HIV-1 entry into CD4(+) cells is mediated by the chemokine receptor CC-CKR-5. Nature. 1996; 381: 667–73.
  16. Novembre J., Galvani A.P., Slatkin M. The geographic spread of the CCR5 Delta32 HIV-resistance allele. PLoS. Biol. 2005; 3 (11): 339.
  17. Samson M., Libert F., Doranz B.J., Rucker J., Liesnard C., Farber C.M., Saragosti S., Lapoumeroulie C., Cognaux J., Forceille C., Muyldermans G., Verhofstede C., Burtonboy G., Georges M., Imai T., Rana S., Yi .Y, Smyth R.J., Collman R.G., Doms R.W., Vassart G., Parmentier M. Resistance to HIV-1 infection in Caucasian individuals bearing mutant alleles of the CCR-5 chemokine receptor gene. Nature. 1996; 382: 722–5.
  18. Bray R.A., Hurley C.K., Kamani N.R., Woolfrey A., Müller C., Spellman S., Setterholm M., Confer D.L.. National marrow donor program HLA matching guidelines for unrelated adult donor hematopoietic cell transplants. Biol. Blood Marrow Transplant. 2008; 14: 45–53.
  19. Lee S.J., Klein J., Haagenson M., Baxter-Lowe L.A., Confer D.L., Eapen M., Fernandez-Vina M., Flomenberg N., Horowitz M., Hurley C.K., Noreen H., Oudshoorn M., Petersdorf E., Setterholm M., Spellman S., Weisdorf D., Williams T.M., Anasetti C. High-resolution donor-recipient HLA matching contributes to the success of unrelated donor marrow transplantation. Blood. 2007; 110 (13): 4576–83.
  20. Brunstein C.G., Fuchs E.J., Carter S.L., Karanes C., Costa L.J., Wu J., Devine S.M., Wingard J.R., Aljitawi O.S., Cutler C.S., Jagasia M.H., Ballen K.K., Eapen M., O’Donnell P.V. Alternative donor transplantation after reduced intensity conditioning: results of parallel phase 2 trials using partially HLA-mismatched related bone marrow or unrelated double umbilical cord blood grafts. Blood. 2011; 118 (2): 282–88.
  21. Spellman S.R., Eapen M., Logan B.R., Mueller C., Rubinstein P., Setterholm M.I., Woolfrey A.E., Horowitz M.M., Confer D.L., Hurley C.K. A perspective on the selection of unrelated donors and cord blood units for transplantation. Blood. 2012; 120 (2): 259–65.
  22. Kurtzberg J., Laughlin M., Graham M.L., Smith C., Olson J.F., Halperin E.C., Ciocci G., Carrier C., Stevens C.E., Rubinstein P. Placental blood as a source of hematopoietic stem cells for transplantation into unrelated recipients. N. Engl. J. Med. 1996; 335: 157.
  23. Wagner J.E., Kernan N.A., Steinbuch M., Broxmeyer H.E., Gluckman E. Allogeneic sibling umbilical-cord-blood transplantation in children with malignant and non-malignant disease. Lancet. 1995; 346: 214.
  24. Wagner J.E., Rosenthal J., Sweetman R., Shu X.O., Davies S.M., Ramsay N.K., McGlave P.B., Sender L., Cairo M.S. Successful transplantation of HLA-matched and HLA-mismatched umbilical cord blood from unrelated donors: Analysis of engraftment and acute graft-versus-host disease. Blood. 1996; 88: 795.
  25. Gluckman E., Ruggeri A., Volt F. Milestones in umbilical cord blood transplantation. Br. J. Haematol. 2011; 154 (4): 441–7.
  26. Brunstein C.G., Gutman J.A., Weisdorf D.J., Woolfrey A.E., Defor T.E., Gooley T.A., Verneris M.R., Appelbaum F.R., Wagner J.E., Delaney C. Allogeneic hematopoietic cell transplantation for hematologic malignancy: relative risks and benefits of double umbilical cord blood. Blood. 2010; 116 (22): 4693–9.
  27. Chakrabarti L., Guyader M., Alizon M. Sequence of simian immunodeficiency virus from macaque and its relationship to other human and simian retroviruses. Nature. 1987; 328: 543–7.
  28. Eapen M., Rocha V., Sanz G., Scaradavou A., Zhang M.J., Arcese W., Sirvent A., Champlin R.E., Chao N., Gee A.P., Isola L., Laughlin M.J., Marks D.I., Nabhan S., Ruggeri A., Soiffer R., Horowitz M.M., Gluckman E., Wagner J.E. Effect of graft source on unrelated donor haemopoietic stem-cell transplantation in adults with acute leukaemia: a retrospective analysis. The Lancet Oncology. 2010; 11 (7): 653–60.
  29. Gutman J.A., Leisenring W., Appelbaum F.R., Woolfrey A.E., Delaney C. Low relapse without excessive transplant-related mortality following myeloablative cord blood transplantation for acute leukemia in complete remission: a matched cohort analysis. Biol. Blood Marrow Transplant. 2009; 15 (9): 1122–9.
  30. Smith A.R., Baker K.S., Defor T.E., Verneris M.R., Wagner J.E., Macmillan M.L. Hematopoietic cell transplantation for children with acute lymphoblastic leukemia in second complete remission: similar outcomes in recipients of unrelated marrow and umbilical cord blood versus marrow from HLA matched sibling donors. Biol. Blood Marrow Transplant. 2009; 15 (9): 1086–93.
  31. Tomblyn M.B., Arora M., Baker K.S. Myeloablative hematopoietic cell transplantation for acute lymphoblastic leukemia: analysis of graft sources and long-term outcome. J. Clin. Oncol. 2009; 27 (22): 3634–41.
  32. Zhang M.J., Davies S.M., Camitta B.M., Logan B., Tiedemann K., Eapen M., Thiel E.L.. Comparison of outcomes after HLA-matched sibling and unrelated donor transplantation for children with high-risk acute lymphoblastic leukemia. Biol. Blood Marrow Transplant. 2012; 18 (8): 1204–10.
  33. Rubinstein P., Dobrila L., Rosenfield R.E., Adamson J.W., Migliaccio G., Migliaccio A.R., Taylor P.E., Stevens C.E. Processing and cryopreservation of placental/umbilical cord blood for unrelated bone marrow reconstitution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995; 92 (22): 10119–22.
  34. McKenna D.H. Umbilical cord blood. Core Principles in cellular therapy. AABB, Bethesda. 2008; Chapter 3: 47–72.
  35. Marsh S.G.E., Parham P., Barber L.D. The HLA FactsBook. London. Academic Press. 1999; 416.
  36. Petz L.D., Redei I., Bryson Y., Regan D., Kurtzberg J., Shpall E., Gutman J., Querol S., Clark P., Tonai R., Santos S., Bravo A., Spellman S., Gragert L., Rossi J., Li S., Li H., Senitzer D., Zaia J., Rosenthal J., Forman S., Chow R. Hematopoietic cell transplantation with cord blood for cure of HIV infections. Biol. Blood Marrow Transplant. 2013; 19 (3): 393–97.
  37. Liu H., Rich E.S., Godley L., Odenike O., Joseph L., Marino S., Kline J., Nguyen V., Cunningham J., Larson R.A., del Cerro P., Schroeder L., Pape L., Stock W., Wickrema A., Artz A.S., van Besien K. Reduced-intensity conditioning with combined haploidentical and cord blood transplantation results in rapid engraftment, low GVHD, and durable remissions. Blood. 2011; 118 (24): 6438–45.
  38. Magro E., Regidor C., Cabrera R., Sanjuán I., Forès R., Garcia-Marco J.A., Ruiz E., Gil S., Bautista G., Millán I., Madrigal A., Fernandez M.N. Early hematopoietic recovery after single unit unrelated cord blood transplantation in adults supported by co-infusion of mobilized stem cells from a third party donor. Haematologica. 2006; 91 (5): 640–8.
  39. Sebrango A., Vicuña I., de Laiglesia A. Haematopoietic transplants combining a single unrelated cord blood unit and mobilized haematopoietic stem cells from an adult HLA-mismatched third party donor. Comparable results to transplants from HLA-identical related donors in adults with acute leukaemia and myelodysplastic syndromes. Best Pract. Res. Clin. Haematol. 2010; 23 (2): 259–74.
  40. Scaradavou A., Brunstein C.G., Eapen M. Double unit grafts successfully extend the application of umbilical cord blood transplantation in adults with acute leukemia. Blood. 2013; 121 (5): 752–8.
  41. Stanevsky A., Shimoni A., Yerushalmi R., Nagler A. Double umbilical cord blood transplant: more than a cell dose? Leuk. Lymphoma. 2010; 51 (6): 975–82.