Xây dựng quy trình điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ

Luận án tiến sĩ y học Xây dựng quy trình điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ.Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (BPTNMT) là bệnh thường gặp, có thể phòng ngừa và điều trị, được đặc trưng bởi tắc nghẽn đường thở, tiến triển nặng dần, liên quan tới phản ứng viêm bất thường của phổi bởi các phần tử và khí độc hại 1. Hiện nay, BPTNMT vẫn đang là gánh nặng lên sức khỏe, kinh tế và xã hội. BPTMNT là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ ba trên thế giới, trong đó 90% các ca tử vong xảy ra ở các nước có thu nhập thấp và trung bình 2.

Ở các nước Châu Âu, chi phí trực tiếp cho BPTNMT là 38,6 tỷ Euro, chiếm 56% tổng chi phí trực tiếp cho bệnh hô hấp 3. Tại Mỹ, ước tính trong 20 năm, chi phí trực tiếp cho BPTNMT là 800,90 tỷ đô la và chi phí gián tiếp 101,30 tỷ USD 4. Tại Việt Nam, tần suất mắc BPTNMT trung bình và nặng đứng cao nhất trong khu vực châu Á Thái Bình Dương chiếm 6,7% dân số 5. Gánh nặng của BPTNMT xu hướng tiếp tục tăng lên mặc dù đã có nhiều biện pháp điều trị bằng thuốc và không thuốc được áp dụng, đòi hỏi ngành Y tế phải có thêm các phương pháp điều trị mới trong thực hành lâm sàng và quản lý BPTNMT.
Liệu pháp tế bào gốc (TBG) là một hướng đi mới và đã được nghiên cứu sử dụng để điều trị rất nhiều bệnh lý khác nhau, trong đó có các bệnh lý phổi như: BPTNMT, xơ phổi, bệnh bụi phổi, tổn thương phổi cấp tính. Trong BPTNMT, đáp ứng viêm hệ thống đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh, do đó muốn làm chậm tiến triển của BPTNMT phải ngăn chặn được quá trình viêm này. Tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cells-MSC) là loại tế bào gốc đa năng có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng kháng viêm, điều hòa miễn dịch. Trong BPTNMT, tế bào gốc trung mô được nhận thấy có khả năng ức chế đáp ứng viêm bất thường của
bệnh, ức chế quá trình chết theo chương trình của tế bào phổi thông qua yếu tố dịch thể do MSC tiết ra, từ đó sửa chữa và phục hồi chức năng phổi giúp2 cải thiện BPTNMT. Tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương, máu ngoại vi và mô mỡ, trong đó mô mỡ là nguồn cung cấp số lượng TBG trưởng thành nhiều nhất trong cơ thể, đồng thời là nguồn an toàn khi thu hoạch và có khả năng tái tạo. Điều trị tế bào gốc tự thân còn giúp loại bỏ nguy cơ liên quan đến thải ghép. Chính vì vậy, điều trị BPTNMT bằng TBG tự thân từ mô mỡ được xem xét là phương pháp điều trị mới giúp đạt mục tiêu điều trị BPTNMT gồm giảm triệu chứng, cải thiện tình trạng sức khỏe, giảm số đợt cấp, giảm tỷ lệ tử vong và phòng bệnh tiến triển.
Điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ đang bước đầu được nghiên cứu và ứng dụng. Các quy trình phân tách tế bào gốc từ mô mỡ và sử dụng tế bào gốc từ mô mỡ được ứng dụng điều trị trong một số bệnh ngoài phổi, tuy nhiên trong điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, các quy trình này còn rất ít nghiên cứu, nên cần được đánh giá, bổ sung và hoàn thiện. Năm 2016, Bộ Khoa học và Công nghệ, Ban chủ nhiệm Chương trình Trọng điểm KC10.02/16-20 đã giao nhiệm vụ cho bệnh viện Bạch Mai thực hiện đề tài cấp Nhà nước về điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ và tủy xương. Trên cơ sở này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Xây dựng quy trình điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ”, là một nhánh nghiên cứu chính của đề tài cấp Nhà nước, nhằm hai mục tiêu:
1. Hoàn thiện quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ trong điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính.
2. Đánh giá kết quả điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………………………… 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………………………………… 3
1.1. Đại cương về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính………………………………………. 3
1.1.1. Định nghĩa………………………………………………………………………………….. 3
1.1.2. Dịch tễ học …………………………………………………………………………………. 3
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính ……………………………… 4
1.1.4. Triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính 10
1.1.5. Điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính………………………………………….. 14
1.2. Đại cương về tế bào gốc trung mô trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính… 15
1.2.1. Tế bào gốc ………………………………………………………………………………… 15
1.2.2. Tế bào gốc trung mô ………………………………………………………………….. 17
1.2.3. Cơ chế tác động của tế bào gốc trung mô trong bệnh phổi tắc nghẽn
mạn tính…………………………………………………………………………………………….. 19
1.3. Tế bào gốc từ mô mỡ ……………………………………………………………………. 24
1.3.1. Đặc tính của tế bào gốc từ mô mỡ ……………………………………………….. 24
1.3.2. Phân lập tế bào gốc từ mô mỡ……………………………………………………… 27
1.4. Ứng dụng của điều trị tế bào gốc trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính… 28
1.4.1. Cơ sở điều trị tế bào gốc trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính trên mô
hình thực nghiệm………………………………………………………………………………… 28
1.4.2. Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng sử dụng tế bào gốc trong điều trị
BPTNMT…………………………………………………………………………………………… 34
1.5. Tình hình nghiên cứu điều trị tế bào gốc từ mô mỡ trong bệnh phổi tắc
nghẽn mạn tính…………………………………………………………………………………… 38
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………… 40
2.1. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………………………. 40
2.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn…………………………………………………………………… 402.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ …………………………………………………………………….. 40
2.2. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………………….. 42
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu……………………………………………………………………. 42
2.2.2. Cách chọn mẫu………………………………………………………………………….. 42
2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu………………………………………………………. 43
2.3. Các bước tiến hành……………………………………………………………………….. 44
2.3.1. Xây dựng dự thảo quy trình điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng
tế bào gốc tự thân từ mô mỡ…………………………………………………………………. 44
2.3.2. Tiến hành trên đối tượng nghiên cứu……………………………………………. 53
2.3.3. Hoàn thiện quy trình điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào
gốc tự thân tự thân từ mô mỡ và thông qua Hội đồng khoa học ……………….. 58
2.4. Các biến số chính đánh giá kết quả của nghiên cứu ………………………….. 58
2.4.1. Đặc điểm chung…………………………………………………………………………. 58
2.4.2. Quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ điều trị bệnh phổi
tắc nghẽn mạn tính ……………………………………………………………………………… 58
2.4.3. Kết quả điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân
tự thân từ mô mỡ ………………………………………………………………………………… 59
2.5. Các tiêu chuẩn áp dụng trong nghiên cứu………………………………………… 60
2.6. Phương pháp thống kê…………………………………………………………………… 63
2.7. Vấn đề đạo đức……………………………………………………………………………. 63
2.8. Bảo vệ dữ liệu của bệnh nhân ………………………………………………………… 63
2.9. Sơ đồ nghiên cứu………………………………………………………………………….. 64
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………………….. 65
3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu ……………………………………… 65
3.1.1. Đặc điểm chung về dịch tễ và lâm sàng………………………………………… 65
3.1.2. Đặc điểm về mức độ khó thở, chất lượng cuộc sống, chỉ số BODE …. 66
3.1.3. Đặc điểm về chức năng thông khí………………………………………………… 663.1.4. Đặc điểm về khí máu động mạch…………………………………………………. 67
3.2. Kết quả hoàn thiện quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ
trong điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính …………………………………………… 67
3.2.1. Quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ trong điều trị bệnh
phổi tắc nghẽn mạn tính ………………………………………………………………………. 68
3.2.2. Kết quả quy trình thu gom mỡ …………………………………………………….. 69
3.2.3. Kết quả đánh giá khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ ở bệnh nhân bệnh
phổi tắc nghẽn mạn tính ngay sau tách chiết ………………………………………….. 71
3.2.4. Kết quả đánh giá khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ ở bệnh nhân bệnh
phổi tắc nghẽn mạn tính sau bảo quản …………………………………………………… 72
3.2.5. Kết quả truyền tế bào gốc tự thân từ mô mỡ………………………………….. 73
3.3. Kết quả điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế bào gốc tự thân từ
mô mỡ……………………………………………………………………………………………….. 73
3.3.1. Sự thay đổi lâm sàng ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính trước
và sau điều trị tế bào gốc tự thân từ mô mỡ……………………………………………. 73
3.3.2. Sự thay đổi cận lâm sàng ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính
trước và sau điều trị tế bào gốc tự thân từ mô mỡ …………………………………… 77
3.3.3. So sánh sự thay đổi về lâm sàng, cận lâm sàng giữa nhóm điều trị tế bào
gốc tự thân từ mô mỡ và nhóm chứng …………………………………………………… 80
CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN……………………………………………………………………. 90
4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu ……………………………………… 90
4.2. Hoàn thiện quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ trong
điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính……………………………………………………. 91
4.2.1. Quy trình thu gom mỡ và phân lập tế bào gốc từ mô mỡ………………… 91
4.2.2. Đánh giá khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ ở bệnh nhân bệnh phổi tắc
nghẽn mạn tính ngay sau tách chiết ………………………………………………………. 944.2.3. Đánh giá khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ ở bệnh nhân bệnh phổi tắc
nghẽn mạn tính ngay sau bảo quản và rã đông ……………………………………….. 95
4.2.4. Kết quả truyền tế bào gốc tự thân từ mô mỡ………………………………….. 96
4.2.5. Quy trình chuẩn bị khối tế bào gốc tự thân từ mô mỡ trong điều trị bệnh
phổi tắc nghẽn mạn tính ………………………………………………………………………. 97
4.3. Kết quả bước đầu ứng dụng điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính bằng tế
bào gốc tự thân từ mô mỡ ……………………………………………………………………. 99
4.3.1. Sự thay đổi lâm sàng ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính trước
và sau điều trị tế bào gốc tự thân từ mô mỡ……………………………………………. 99
4.3.2. Sự thay đổi cận lâm sàng ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính
trước và sau điều trị tế bào gốc tự thân từ mô mỡ …………………………………. 103
4.3.3. So sánh sự thay đổi về lâm sàng và cận lâm sàng giữa nhóm điều trị
bằng tế bào gốc tự thân từ mô mỡ và nhóm chứng………………………………… 108
KẾT QUẢ…………………………………………………………………..112
KIẾN NGHỊ …………………………………………………………………………………….. 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………….. 116
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤCDANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại giai đoạn BPTNMT theo GOLD 2016……………………… 13
Bảng 1.2: Hướng dẫn điều trị khởi đầu cho BPTNMT…………………………….. 14
Bảng 1.3: Dấu ấn bề mặt khác nhau của TBG từ mô mỡ và từ tủy xương….. 27
Bảng 1.4: Tóm tắt một số nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc trong điều trị
BPTNMT trên mô hình cận lâm sàng ……………………………………………………. 29
Bảng 1.5: Thử nghiệm lâm sàng về liệu pháp TBG trong BPTNMT được công
bố……………………………………………………………………………………………………… 35
Bảng 2.1: Phân loại mức độ khó thở bằng điểm mMRC………………………….. 60
Bảng 2.2: Phân loại mức độ ảnh hưởng của BPTNMT lên chất lượng cuộc
sống bằng thang điểm CAT………………………………………………………………….. 60
Bảng 2.3: Cách tính chỉ số BODE ………………………………………………………… 61
Bảng 2.4: Giá trị tiên lượng tử vong của BODE……………………………………… 61
Bảng 2.5: Phân loại BMI (kg/m2) theo WHO 2000 ………………………………… 61
Bảng 2.6: Mức độ tắc nghẽn đường dẫn khí…………………………………………… 61
Bảng 3.1: Đặc điểm về dịch tễ và lâm sàng……………………………………………. 65
Bảng 3.2: Đặc điểm về mức độ khó thở, chất lượng cuộc sống, chỉ số BODE
…………………………………………………………………………………………………………. 66
Bảng 3.3: Đặc điểm về chức năng thông khí ………………………………………….. 66
Bảng 3.4: Đặc điểm về khí máu động mạch …………………………………………… 67
Bảng 3.5: Thể tích mỡ thu được (n=30)…………………………………………………. 69
Bảng 3.6: Thời gian thu gom mô mỡ và phân lập tạo khối TBG ………………. 70
Bảng 3.7: Biến cố bất lợi của quy trình thu gom mỡ (n=30)…………………….. 70
Bảng 3.8: Đặc điểm tế bào có nhân của khối TBG tự thân từ mô mỡ (n=30)……… 71
Bảng 3.9: Đặc điểm tế bào có dấu ấn CD34+ trong khối TBG tự thân từ mô
mỡ sau tách chiết (n=30)……………………………………………………………………… 71Bảng 3.10: Đặc điểm MSC trong khối TBG tự thân từ mô mỡ sau tách chiết
(n=29)………………………………………………………………………………………………… 71
Bảng 3.11: Thời gian rã đông khối tế bào gốc (n=30)……………………………… 72
Bảng 3.12: Đặc điểm khối TBG tự thân từ mô mỡ sau bảo quản (n=26)……. 72
Bảng 3.13: Đặc điểm nuôi cấy khối tế bào gốc từ mô mỡ………………………… 72
Bảng 3.14: Biến cố bất lợi của quá trình truyền TBG tự thân từ mô mỡ điều trị
bệnh nhân BPTNMT (n=30)………………………………………………………………… 73
Bảng 3.15: Thay đổi về mức độ khó thở và khả năng gắng sức giữa trước và
sau điều trị TBG từ mô mỡ (n = 30) ……………………………………………………… 74
Bảng 3.16: Thay đổi về ảnh hưởng lên sức khỏe chung trước và sau điều trị
TBG từ mô mỡ (n = 30) ………………………………………………………………………. 74
Bảng 3.17: Thay đổi về ảnh hưởng lên chất lượng cuộc sống trước và sau điều
trị TBG từ mô mỡ (n = 30)…………………………………………………………………… 75
Bảng 3.18: Thay đổi về chỉ số BODE trước và sau điều trị TBG từ mô mỡ (n
= 30) …………………………………………………………………………………………………. 76
Bảng 3.19: Thay đổi số đợt cấp trước và sau điều trị TBG từ mô mỡ (n = 30)
…………………………………………………………………………………………………………. 76
Bảng 3.20: Thay đổi chức năng hô hấp trước và sau điều trị TBG tự thân từ
mô mỡ (n = 30)…………………………………………………………………………………… 77
Bảng 3.21: Thay đổi về khí máu động mạch trước và sau điều trị TBG tự thân
từ mô mỡ (n = 30) ………………………………………………………………………………. 77
Bảng 3.22: Thay đổi về áp lực động mạch phổi trước và sau điều trị TBG từ
mô mỡ……………………………………………………………………………………………….. 78
Bảng 3.23: Thay đổi về chỉ số viêm trước và sau điều trị TBG từ mô mỡ….. 78
Bảng 3.24: Thay đổi về tỷ lệ cytokin viêm/chống viêm trước và sau truyền
TBG tự thân từ mô mỡ (n = 30)……………………………………………………………. 79Bảng 3.25: Các chỉ số CT định lượng phổi trước và sau truyền TBG tự thân từ
mô mỡ……………………………………………………………………………………………….. 79
Bảng 3.26: Thay đổi các chỉ số lâm sàng giữa nhóm can thiệp và nhóm chứng… 81
Bảng 3.27: Số đợt cấp trước và sau điều trị TBG từ mô mỡ so sánh với nhóm
chứng (n = 30)……………………………………………………………………………………. 82
Bảng 3.28: Thay đổi chức năng hô hấp giữa nhóm điều trị TBG tự thân từ mô
mỡ và nhóm chứng (n = 30)…………………………………………………………………. 83
Bảng 3.29: So sánh sự thay đổi khí máu động mạch giữa nhóm điều trị TBG
tự thân từ mô mỡ và nhóm chứng …………………………………………………………. 84
Bảng 3.30: So sánh sự thay đổi chỉ số viêm giữa nhóm mỡ và nhóm chứng. 85
Bảng 3.31: So sánh thay đổi chỉ số CT định lượng phổi giữa nhóm điều trị
TBG tự thân từ mỡ và nhóm chứng ………………………………………………………. 87
Bảng 3.32: Kiểm định sự khác biệt tổn thương đường thở trên CT định lượng
phổi giữa nhóm điều trị TBG tự thân từ mô mỡ và nhóm chứng ………………. 88DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Khói thuốc lá kích hoạt hệ thống miễn dịch tự nhiên và thu được trong
BPTNMT …………………………………………………………………………………………….. 5
Hình 1.2: Phân chia tế bào gốc……………………………………………………………… 16
Hình 1.3: Sơ đồ các hiệu ứng điều chỉnh miễn dịch của MSCs in vitro 65 ….. 20
Hình 1.4: Cơ chế điều chế viêm và sửa chữa mô phổi bởi MSCs trong
BPTNMT…………………………………………………………………………………………… 23
Hình 2.1: Thu gom mỡ bụng với gây tê tại chỗ ………………………………………. 54
Hình 2.2: Tách chiết TBG từ mô mỡ bằng kit Adistem và kích hoạt…………. 55
Hình 2.3: Hạ lạnh và bảo quản trong Nitơ lỏng khối tế bào gốc từ mô mỡ … 56
Hình 2.4: Rã đông TBG từ mô mỡ ……………………………………………………….. 56
Hình 2.5: Truyền TBG từ mô mỡ cho bệnh nhân tại phòng mổ………………… 5