Zkouška tadalafilu u intersticiálního plicního onemocnění sklerodermie

Systémová skleróza (SSc, sklerodermie) je multisystémové autoimunitní revmatické onemocnění, které způsobuje záněty, poškození cév a fibrózu. Kromě postižení kůže postihuje fibróza také mnoho vnitřních orgánů zahrnujících krevní cévy, plíce, srdce, ledviny atd. Přestože pokroky v chápání patofyziologie a používání imunosupresivní terapie přinesly významné zlepšení výsledků jiných autoimunitních onemocnění, sklerodermie stále zůstává onemocněním s vysokou mortalitou a 10letá míra přežití se za posledních 25 let zlepšila pouze z 54 % na 66 %1. V průběhu těchto let však došlo k významné změně ve struktuře příčin úmrtnosti. Četnost úmrtí v důsledku renální krize se výrazně snížila (hlavně díky účinnosti ACE inhibitorů), ze 42 % na 6 % úmrtí souvisejících se sklerodermií (p 0,001), zatímco podíl pacientů se sklerodermií, kteří zemřeli na plicní fibrózu, vzrostl ( kvůli nedostatku významné léčby) z 6 % na 33 % (p 0,001). Frekvence plicní hypertenze nezávisle na PF se v tomto časovém období také významně zvýšila (p<0,05)1. V současnosti PAH a intersticiální plicní onemocnění tvoří většinu úmrtí souvisejících se sklerodermií. To zdůrazňuje potřebu nových terapií pro intersticiální plicní onemocnění u sklerodermie, aby se zlepšila mortalita a morbidita těchto pacientů.

Předpokládá se, že fibróza kůže a vnitřních orgánů u SSc je způsobena přechodem klidových fibroblastů na aktivované myofibroblasty, které charakteristicky nadprodukují dermální fibrolární kolagen (typ I, III, V), enzymy modifikující kolagen a další extracelulární matrix (ECM ) komponenty2. Jedním z hlavních cytokinů zahrnutých v tomto procesu je transformační růstový faktor TGF β1 3. TGF-β je normálně secernován jako latentní komplex, který musí být aktivován v extracelulárních oblastech, než se naváže na své receptory a uplatní své biologické účinky. V dermálních fibroblastech několik membránových proteinů, včetně integrinu αVβ5 a trombospondinu 1 (TSP1), katalyzuje aktivaci latentního TGF-β v lokálním mikroprostředí4,5. Vazba TGF-β na receptory typu II (TRII) rekrutuje receptory typu I (TRI) a aktivuje řadu signálních transdukčních drah včetně základní Smad dráhy (kanonická dráha) a ne-Smad drah (mitogenem aktivovaná proteinkináza [MAPK ], Rho atd.). TRI fosforyluje Smad3 na S423/S425 v C-konci MH2. Aktivovaný pSmad3 se váže se Smad4 za vzniku aktivovaného heteromerního komplexu Smad. Komplexy pSmad3/Smad4 vstupují do jádra a spojují se s dalšími transkripčními faktory, aby regulovaly transkripce cílových genů potřebných pro syntézu kolagenu, transformaci myofibroblastů a syntézu matrixových metaloproteináz6.

Studie cyklofosfamidu ukázaly nekonzistentní výsledky na plicní funkci a přežití. Ve studii Scleroderma Lung Study (orální cyklofosfomid) došlo pouze k mírnému zlepšení skóre dušnosti, stabilizaci (žádné zlepšení) FVC a žádný účinek na DLCO po 1 roce 7. Po 2 letech není žádný významný rozdíl mezi žádným z těchto parametrů mezi placebem a léčebnou skupinou8. V rozhodovací analýze využívající Markovův model k posouzení kvality života upravených let (QALYs) autoři došli k závěru, že perorální cyklofosfamid nemá žádný přínos pro přežití ani kvalitu života9. Následná studie Fibrosing Alveolitis in Scleroderma Trial (FAST) [intravenózní cyklofosfamid následovaný azathioprinem] neprokázala významné zlepšení v primárních nebo sekundárních cílových bodech ve skupině s aktivní léčbou oproti skupině dostávající placebo10. Nedávná metaanalýza dospěla k závěru, že ačkoli předchozí studie s cyklofosfamidem prokázaly statisticky významné zlepšení plicních funkcí, neprokázaly klinicky významné zlepšení (>10% změna funkce plic)10. Vzhledem k riziku infekce a dalším závažným nežádoucím účinkům perorálního cyklofosfamidu nemusí být poměr rizika a přínosu pro dlouhodobé užívání tohoto léku příznivý. Zkušenosti s jinými imunosupresivy, jako je mykofenolát moeftil11, azathioprin (jako jediná látka)12, rituximab13, jsou omezeny na případové studie nebo otevřené studie a postrádají dvojitě zaslepené randomizované kontrolní studie. Nicméně potenciální nepříznivé účinky spojené s těmito činidly vyvolávají obavy ohledně jejich dlouhodobého podávání u chronického onemocnění, jako je SSc-ILD.

Proto se těžiště léčby intersticiálních plicních onemocnění spojených se SSc postupně přesouvá od nespecifických imunosupresivních léků ke specifické cílené léčbě. Bylo učiněno mnoho pokusů použít léky, které se zaměřují na molekulární dráhy odpovědné za vyvolání fibrózy. Imatinib mesylát je malá molekula, která blokuje specifické tyrosin kinázy, včetně c-Abl a kinázy receptoru růstového faktoru odvozeného z krevních destiček (PDGFR). Inkubace kultivovaných fibroblastů od pacientů se SSc a zdravých dobrovolníků s imatinibem silně inhibovala syntézu col 1a1, col 1a2 a fibronektinu-1 na úrovni mRNA i proteinu až o 90 % při koncentracích 1,0 mg/ml14. Léčba imatinibem zcela zabránila rozvoji fibrózy u myšího modelu dermální fibrózy vyvolané bleomycinem a myšího modelu SSc15 s těsnou kůží-1 (tsk-1). Klinické studie u pacientů však tento účinek nedokázaly reprodukovat. V randomizované, placebem kontrolované studii u pacientů s mírnou až středně závažnou idiopatickou plicní fibrózou sledované po dobu 96 týdnů imatinib neovlivnil přežití ani plicní funkce16. Mezi hlavní nežádoucí účinky patří edém, svalové křeče a zvýšení kreatinkinázy, nekontrolovatelný průjem a toxicita kostní dřeně, městnavé srdeční selhání17. Těmto nežádoucím účinkům je třeba věnovat zvláštní pozornost v klinických studiích s pacienty se SSc, protože u těchto pacientů se často vyskytuje srdeční postižení, průjem a koexistující myositida se zvýšením kreatinkinázy. Kromě toho může být mírný až střední edém hůře tolerován pacienty s SSc s existujícími kožními chorobami než pacienty s rakovinou 18.

V poslední době se endotelin1 (ET-1) podílí na patofyziologii plicní fibrózy. Je známo, že endotelin 1 (ET-1) indukuje chemotaxi a proliferaci fibroblastů19, podporuje ukládání kolagenu20, snižuje aktivitu kolagenázy a zvyšuje hladiny fibronektinu21. Ale Bosentan, neselektivní antagonista endotelinového receptoru, v randomizované placebem kontrolované studii neměl žádný významný vliv na vzdálenost 6 minut chůze nebo na parametry funkce plic 22.

Enzym PDE5 degraduje cyklický guanosinmonofosfát (c-GMP), molekulu odpovědnou za vazodilataci zprostředkovanou oxidem dusnatým. Nedávno se ukázalo, že inhibitory PDE 5 mají nový antifibrotický účinek zvýšením hladiny CGMP. Cyklický GMP zase aktivuje cGMP-dependentní proteinkinázu G (PKG). Fosforylace Smad3 na S309 a T368 v MH2 pomocí PKG zabraňuje jeho heterodimerizaci s Smad4 a tak narušuje jejich jadernou translokaci, což vede k potlačení transkripční aktivace23. TSP1 (trombospondin -1) je molekula katalyzující latentní aktivaci TGF-b a je exprimována ve vysokých hladinách v kultivovaných fibroblastech SSc (in vitro) a v aktivovaných fibroblastech v kůži lézí SSc (in vivo). Blokáda TSP1 cyklickou GMP částečně ruší autokrinní signalizaci TGF-b v SSc fibroblastech24. Zvýšení hladiny cGMP blokuje ca2+ pumpu a tím zlepšuje endoteliální disrupci, která je iniciační událostí v patogenezi fibrózy. Zvýšení hladiny NO také pomáhá při čištění reaktivních forem kyslíku, které se podílejí na patogenezi fibrózy. V modelu plicní fibrózy indukované bleomycinem inhibice PDE5 mění odpověď plic a pravé komory (RV) na intratracheální bleomycin a že tato inhibice působí prostřednictvím suprese tkáňových volných radikálů a dráhy Rho kinázy25. Dunkern et al prokázali, že převládající aktivity PDE v plicních fibroblastech jsou připisovány PDE5, PDE1 a v menší míře PDE4 a inhibitory PDE zabraňují tvorbě myofibroblastů z fibroblastů 26.

Důkaz, že inhibitory PDE 5 jsou antifibrotické, pochází hlavně z jejich účinnosti v prevenci a léčbě Peyronieho choroby (PD). Na potkaním modelu PD indukované TGF-β1 Valente a kolegové prokázali, že jak perorální sildenafil, inhibitor PDE5, který chrání cGMP před rozpadem, tak perorální pentoxifylin, převážně inhibitor PDE4, který zvyšuje syntézu cAMP, působí proti rozvoji PD. -jako plak27. V případě pentoxifylinu bylo navrženo, že za jeho antifibrotické účinky může být zodpovědný dobře známý signální přeslech cAMP-cGmP. V následné studii na stejném potkaním modelu se ukázalo, že další inhibitor PDe5, vardenafil, podávaný perorálně a v různých dávkovacích režimech, nejenom zabránil, ale částečně zvrátil tvorbu plaku podobného PD. Preventivní léčba vyšší dávkou snížila celkový obsah kolagenu, poměr kolagenu iii/i a počet myofibroblastů a tGF-β1-pozitivních buněk a selektivně zvýšila apoptotický index buněk (pravděpodobně včetně myofibroblastů) v PD-like plaku28 . Antifibrotický účinek, i když byl zpočátku prokázán v tkáni penisu, se nyní prokázal v jiných tkáních, jako je teplo, ledviny a plíce. Tyto antifibrotické účinky inhibitorů PDE5 byly také pozorovány u potkaních modelů diabetické nefropatie29, experimentální glomerulonefritidy24, infarktu myokardu a hypertrofie30 a plicní fibrózy. Vzhledem k tomu, že pacienti se sklerodermií mají fibrózu v mnoha orgánech, může být prospěšný účinek inhibitoru PDE5 mnohonásobný. Bylo také zjištěno, že je velmi účinný při léčbě jiných klinických projevů systémové sklerózy, jako je PAH a vřed na prstech. Ve dvojitě zaslepené, randomizované, placebem kontrolované studii sildenafilu u idiopatické plicní fibrózy byly zjištěny významné rozdíly v arteriální oxygenaci, kapacitě difúze oxidu uhelnatého, stupni dušnosti a kvalitě života u pacientů léčených sildenafilem ve srovnání se skupinou s placebem31 . Tadalafil je inhibitor PDE5, který působí déle než sildenafil. Je bezpečný a není spojen s žádným závažným život ohrožujícím vedlejším účinkem v nedávno ukončené studii účinku tadalafilu u pacientů se sklerodermií na prstech z našeho centra32. Ve stejné studii pacienti hlásili zlepšení napnutí kůže a mohli volněji pohybovat končetinou a kloubem. U pacientů s intersticiální plicní nemocí došlo ke zlepšení nebo alespoň stabilizaci plicních funkcí (nepublikováno). Kromě toho se u těchto pacientů významně zlepšila FMD (průtokem zprostředkovaná vazodilatace jako marker endoteliální dysfunkce), což poskytuje další základ pro použití tohoto léku k léčbě plicní fibrózy.

Hypotéza:

Tadalafil, inhibitor PDE5, může být díky svému stabilizačnímu účinku na endoteliální dysfunkci a antifibrotickému účinku účinný při snižování symptomů způsobených intersticiálním plicním onemocněním u sklerodermie.