Pilotundersøgelse af stamcelletransplantation til børn og unge voksne med refraktær Crohns sygdom.

Crohns sygdom (CD) er en immunologisk medieret kronisk sygdom, som har et tilbagefaldende og remitterende forløb, som oftest viser sig i 2. eller 3. årti og forårsager livslang svækkelse af sundhed og livskvalitet. Grundlaget for klinisk behandling af alvorlig sygdom er kombinationen af ​​anti-inflammatoriske midler som 5-aminosalicyaltes og immunsuppressive medicin som kortikosteroider og nyere anti-TNF antistoffer som Infliximab. Ingen af ​​lægemidlerne er på nuværende tidspunkt helbredende, og en relevant undergruppe af patienter er refraktære over for mange af disse farmakologiske tilgange.

Immunoblativ behandling efterfulgt af autolog stamcelle-redning (Autologous HSCT) er blevet forsøgt i denne refraktære gruppe af patienter med succesfulde resultater. Autolog HSCT er effektiv i denne autoimmune indstilling gennem udryddelse af effektor/hukommelse T-celle kloner på grund af en direkte immuno-ablativ effekt af lægemidler, der anvendes i det præparative regime; ved at føre til en immun-nulstilling - udvinder kloner af T-celler fra de infunderede stamceller ikke et autoimmunrespons og er tolerante over for 'selv' antigener og ved opregulering af T-regulerende celler (Treg, CD4+CD25+ FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) via ændring i cytokinmileu under transplantation. Øget population af Tregs begrænser aktiviteten af ​​selvreaktive effektor-T-celler.

Denne pilotundersøgelse er designet til at opnå succes med tidligere publicerede voksne undersøgelser af autolog HSCT i refraktær CD med det formål at bekræfte gennemførligheden, sikkerheden og effektiviteten af ​​HSCT og post-transplantation cyclophosphamid, når det gives post-HSCT til pædiatriske patienter og unge voksne.

Da denne kombination af immuno-ablativ terapi med post-transplantation cyclophosphamid ikke er blevet grundigt undersøgt hos børn med CD, vil derfor transplantationsrelateret dødelighed (TRM) og alvorlig toksicitet (> grad 3 toksicitet efter NCI-kriterier) blive overvåget i 100 dage efter -transplantation i alle patienter og stopregler vil blive håndhævet i tilfælde af overdreven toksicitet eller TRM (>10%). Kliniske vurderinger vil blive udført i 1 år efter HSCT for sygdomsaktivitet, steroidfri remissionsperiode for at evaluere den 'kliniske effektivitet' af denne procedure.

Hovedformålet med denne pilot er at generere de foreløbige sikkerhedsdata for at bekræfte gennemførligheden og fordelene ved autolog HSCT hos børn og unge voksne med refraktær CD.

Studere design:

Dette er et enkeltarms pilotstudie designet til at estimere gennemførligheden, sikkerheden og fordelene ved immunoablation med hæmatopoietisk stamcelletransplantation (HSCT) ved hjælp af autologe stamceller efterfulgt af administration af post-transplantation cyclophosphamid til børn og unge voksne med refraktær Crohns sygdom (CD). ). Undersøgelsespopulationen er patienter med svær og refraktær Crohns sygdom, som er ≥10 og ≤ 30 år.

Mål:

Primært mål:

At bestemme gennemførligheden og toksiciteten af ​​immunoblation med HSCT og post-HSCT infusion af cyclophosphamid hos børn og unge voksne med refraktær Crohns sygdom (CD). Død (transplantationsrelateret dødelighed, TRM) og alvorlig ikke-hæmatologisk toksicitet (≥ grad 3 toksicitet; NCI Toxicity Criteria version 4.0) inden for de første 100 dage efter HSCT vil blive overvåget for at opfylde dette endepunkt.

Sekundære mål:

Sekundære mål er evalueringer af forekomsten af ​​HSCT-relaterede komplikationer og evalueringer af respons. Disse omfatter:

1. Forekomst af virale reaktiveringer - CMV og EBV
2. Forekomst af invasive svampeinfektioner
3. Immunrekonstitution efter HSCT-lymfocytsubpopulationer (absolut antal CD3-, CD4-, CD8- og CD19-celler), immunoglobulinniveauer (IgG) og CD4+ CD25+ CD127+ regulatoriske T-celle (Treg)-populationer på dag +30, +60, +100, dag +180 og årlig post-HSCT.
4. Evaluer effektiviteten og fordelene ved HSCT i denne population 1 år efter HSCT, ved serielle vurderinger af klinisk aktivitet af CD, vurdering af sygdoms sværhedsgrad-CDAI-score og længden af ​​steroidfrie remissioner.

Hypoteser:

Primær: HSCT og post-transplantation cyclophosphamid regimen vil blive godt tolereret med acceptabel toksicitet og vil føre til <10 % transplantationsrelateret dødelighed (TRM).

Baggrund og begrundelse:

Crohns sygdom (CD) er en kronisk sygdom, der er immunologisk medieret, af ukendt ætiologi, men sandsynligvis induceret af en eksponering for tarmbakterier eller deres bestanddele af antigener, hvilket fører til en overdreven T-hjælper type 1 (TH-1) medieret kronisk inflammation i mave-tarmkanalen (GI)-kanal 1. Crohns sygdom er en tilbagefalds- og remitterende lidelse, der oftest optræder i det 2. eller 3. årti og forårsager livslang svækkelse af sundhed og livskvalitet 2.

Uanset den anvendte terapi forbliver nogle patienter alvorligt syge med aktiv sygdom, efter at flere terapeutiske muligheder er udtømt. Derudover lider patienter med refraktær sygdom af manglende evne til at spise, hyppig kvalme, opkastning, diarré, fejlernæring, væksthæmning, fistlerdannelse, mavesmerter og psykiske lidelser, ileostomi eller kolostomi og flere operationer, der kan føre til korttarmssyndrom , som i høj grad påvirker livskvaliteten. Selvom det ikke er velkarakteriseret, eksisterer der en tydelig overdreven dødelighed i denne gruppe af patienter 3,4.

Patienter med refraktær CD har en højere dødelighed sammenlignet med normal population (hazard ratio på 1,73); men dødsfald er normalt relateret til kirurgiske komplikationer, leversygdomme, infektioner og tarmkræft hos langtidsoverlevere 5. Selvom den overordnede dødelighed er lav i denne gruppe af patienter, lider de af betydelig sygelighed, kortikosteroid bivirkninger og dårlig livskvalitet, og 50 % patienter med refraktær sygdom vil have behov for kirurgiske indgreb (ileostomi, kolostomi), hvilket yderligere påvirker komplikationsraten 2,3.

Mange lægemidler er blevet brugt til at kontrollere symptomerne på CD, men intet lægemiddel er på nuværende tidspunkt helbredende, og en relevant undergruppe af patienter er modstandsdygtige over for mange farmakologiske tilgange 6. Næsten alle lægemidler, der anvendes i den fremskredne form for sygdom, såsom immunsuppressiva og immunmodulatorer, har potentielle risici. Grundlaget for klinisk behandling er kombinationen af ​​antiinflammatoriske midler som 5-aminosalicyaltes og immunsuppressive medicin som kortikosteroider4. Størstedelen af ​​patienterne med svær refraktær sygdom behandles med anti-tumornekrosefaktor (TNF) antistoffer som Infliximab (Remicade), men der er begrænsede muligheder for patienter, som ikke har reageret på anti-TNF-behandling7. Cirka 40 % af patienterne med CD udvikler utålelige bivirkninger eller reagerer ikke på anti-TNF-behandling, og derfor er der en betydelig population af denne undergruppe af patienter, hvor mulighederne er meget begrænsede 8.

Nogle symptomer kan kontrolleres af langvarige steroider, men der er mange kendte langtidsvirkninger af fortsat steroidbrug - muskeltab, osteopeni, grå stær og cushingoid habitus. Størstedelen af ​​disse patienter deltager i andre eksperimentelle fase I/II lægemiddelforsøg eller tyr til kirurgisk indgreb for at kontrollere symptomerne. Kirurgisk tilgang (delvis tarmresektion af det betændte segment med ileo-kolostomi) er en mulighed, men er forbundet med infektionsrisiko, psykosociale og kosmetiske problemer og øget sygelighed på grund af kort tarmsyndrom, især hos unge voksne. Øget dødelighed er også forbundet med kirurgiske indgreb 2,3.

Derfor kan enhver intervention, der undgår kirurgi eller langvarige kortikosteroider hos unge voksne, være gavnlig. I betragtning af at hæmatopoietisk stamcelletransplantation (HSCT) har været af en vis værdi i andre autoimmune sygdomme karakteriseret ved tab af immuntolerance og eller en TH-1 dominerende immunrespons, er det muligt, at disse procedurer kan være af værdi i CD 9, 10. Autolog transplantation kan også være en fordel, fordi rydning af kroppen for engagerede lymfocytkloner kan genoprette patienten til status quo ante med at være disponeret for CD, men ikke lide af det 11.

Begrundelse for HSCT for CD

HSCT kan give fordele ved autoimmun sygdom ved:

1. Udryddelse af effektor/hukommelse T-celle kloner på grund af en direkte immuno-ablativ effekt af lægemidler, der anvendes i det præparative regime.
2. Immun-nulstilling: gendannelse af kloner af T-celler fra infunderede stamceller giver ikke et autoimmunrespons og er tolerante over for 'selv' antigener.
3. Opregulering af T-regulatoriske celler (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) - ved ændring i cytokin-mileu under transplantation. Øget population af Tregs begrænser aktiviteten af ​​selvreaktive effektor-T-celler.
4. Indpodning af uforpligtende stamceller i tarmslimhinden kan føre til direkte heling af slimhinden.

Evidens for effektiviteten af ​​HSCT ved Crohns sygdom. Indledende observationer blev foretaget hos patienter med Crohns sygdom og hæmatologiske maligniteter. For patienter, der gennemgik HSCT for deres hæmatologiske malignitet, havde de remission af deres Crohns sygdom 12.

Adskillige undersøgelser har rapporteret det kliniske forløb hos patienter med Crohns sygdom, der modtager autolog transplantation for en anden tilstand. Måske det mest interessante vedrørte en patient, der udviklede symptomer i en alder af 9, som blev diagnosticeret med Crohns sygdom 4 år senere, og som krævede omfattende behandling i løbet af de næste 7 år 13. Efter autolog stamcelletransplantation for non-Hodgkins lymfom blev det rapporteret, at der ikke var kliniske eller laboratoriebeviser for tilbagefald af hans Crohns sygdom i de næste 7 år. Et andet rapporteret tilfælde af Crohns sygdom havde diffus pan colitis før transplantation og var asymptomatisk (men havde betændelse) ved endoskopi 3 år senere 14. En anden patient, som havde symptomatisk Crohns sygdom i 2 år og var blevet opereret, var fri for sygdom 5 år efter transplantationen. Systematisk koloskopisk evaluering viste vedvarende subklinisk inflammation initialt med progressiv clearance. Hos Vanderbilt udførte vi en ikke-relateret donortransplantation for en patient med AML og Crohns sygdom. Han er i øjeblikket 10 år efter transplantationen uden symptomer på Crohns sygdom.

HSCT specifikt til Crohns sygdom:

Den første rapport om stamcelletransplantation for Crohns sygdom vedrørte 2 patienter fra Chicago-gruppen 15. I begge de indledende tilfælde var Crohns sygdoms aktivitetsindeks mere end 250 (normalt område <150, patologisk område 220 - 600) på trods af behandling med infliximab. Hos begge patienter blev perifere blodstamceller (PBSC) mobiliseret under anvendelse af cyclophosphamid og granulocytkolonistimulerende faktor (G-CSF), beriget ex-vivo ved CD 34+-selektion. Cyclophosphamid og antithyomcyt globulin (ATG) blev brugt til immunkonditionering før transplantation. Den første patient var en 22-årig kvinde med en tidligere hæmikolektomi i højre side med svær ileokolisk Crohns sygdom, der forårsagede uhåndterlig diarré med 25 tarmhandlinger om dagen, fistel og perianal sepsis. Den anden var en 16-årig dreng, som havde været syg i 6 år, som havde krævet sondeernæring og fik methotrexat, 6-mercaptopurin og 5 aminosyrer med Crohns colitis. I begge disse tilfælde forsvandt diarréen efter transplantation, og aktivitetsindekset for Crohns sygdom blev normaliseret. Hos den første patient steg hæmoglobinet, mens det hos den anden forblev på et lidt subnormalt niveau. Post-transplantation CRP var inden for normale grænser, og albuminet forblev eller blev normalt. Disse tilfælde blev ledsaget af omfattende koloskopiske beviser for sygdomsaktivitet. Før transplantationen havde begge tilfælde områder med alvorlig aktiv Crohns sygdom med brostensbelagte sten, fissureringer og dybe sårdannelser. Efter transplantation forblev tarmen unormal, selvom ændringer var meget mere trivielle med kun overfladiske erosioner.

Oyama et al rapporterede om autolog HSCT for 12 patienters medianalder på 27 (15-38) med svær refraktær Crohns sygdom 16. Konditioneringskuren bestod af cyclophosphamid (200 mg/kg) og heste-ATG (90 mg/kg). Elleve ud af 12 patienter gik ind i en vedvarende remission defineret ved en CDAI < 150. Efter en median opfølgning på 18,5 måneder (interval, 7-37 måneder), har kun én patient udviklet et recidiv af aktiv CD, som opstod 15 måneder efter HSCT.

Hasselbatt et al rapporterede om autologe HSCT 12-patienter (alder 24-50) med refraktær Crohns sygdom ved anvendelse af højdosis cyclophosphamid (200 mg/kg) uden ATG 17. PBSC-høst efter mobiliseringskemoterapi var vellykket hos 11/12 patienter og resulterede i en klinisk og endoskopisk forbedring hos 7/12 patienter. Efterfølgende konditionering og autoPBSCT blev udført hos ni patienter og blev relativt godt tolereret. Blandt disse opnåede fem patienter en klinisk og endoskopisk remission inden for 6 måneder efter autoPBSCT. Der forekom dog tilbagefald hos 7/9 patienter under opfølgningen, men sygdomsaktiviteten kunne kontrolleres med lavdosis kortikosteroider og konventionel immunsuppressiv behandling.

I 2010 rapporterede Burt et al om autolog HSCT hos 24 patienter med en gennemsnitsalder på 24 år (interval 15-52) med anti-TNF refraktær Crohns sygdom 18. Stamceller blev mobiliseret fra det perifere blod ved hjælp af cyclophosphamid (2,0 g/m2) og G-CSF (10 ug/kg/dag), beriget ex vivo ved CD34-selektion og reinfunderet efter immunsuppressiv konditionering med cyclophosphamid (200 mg/kg) og enten heste-antithymocytglobulin (ATG, 90 mg/kg) eller kanin-ATG ( 6 mg/kg). Atten ud af 24 patienter er 5 eller flere år efter transplantation. Alle patienter gik i remission med en CDAI på mindre end 150. Procentdelen af ​​klinisk tilbagefaldsfri overlevelse defineret som procenten fri for genstart af CD medicinsk behandling efter transplantation er 91 % efter 1 år, 63 % efter 2 år, 57 % efter 3 år, 39 % efter 4 år og 19 % ved 5 flere år.

Procentdelen af ​​patienter i remission (CDAI < 150), steroidfrie eller medicinfrie ved ethvert posttransplantationsevalueringsinterval mere end 5 år efter transplantation er forblevet på eller mere end henholdsvis 70 %, 80 % og 6 %.

Regulatoriske T-celler (Tregs) og autoimmun sygdom:

Regulatoriske T-celler (Tregs) er impliceret i undertrykkelse af immunresponser og i opretholdelse af tolerance 19,20. Procentdelen af ​​CD4+CD25+FOXP3+ T-celler (T regs) er signifikant reduceret hos patienter med autoimmune sygdomme som SLE og Type 1 diabetes 20. Overførsel af Treg kan også forhindre autoimmun fænotype, der udvikler sig efter Treg-depletering i dyremodeller.

Under HSCT for autoimmune sygdomme korrelerer en stigning i Treg-populationen med remissionsinduktion. Zhang et.al har vist, at HSCT fører til en nygenereret population af Treg-celler, der fastholder patienter i ægte immunologisk remission 21.

Burt et.al. evaluerede også Treg-cellernes rolle i nogle af deres patienter, der gennemgik HSCT for CD. Før HSCT var den gennemsnitlige % af Treg-celler signifikant lav hos CD-patienter (2,62 % ± 2,01 %) sammenlignet med normale frivillige (3,86 % ± 1,67 %). En robust stigning i % af Treg blev observeret efter HSCT, men dette blev ikke opretholdt over en periode og kan have bidraget til tilbagefald 18. Derfor er der klinisk bevis for, at en vedvarende stigning i Treg-populationen kan opretholde remission hos patienter med autoimmun lidelse.

Begrundelse for den foreslåede undersøgelse:

Denne pilotundersøgelse er designet til at estimere gennemførligheden af ​​HSCT og sikkerheden af ​​post-HSCT cyclophosphamidinfusioner til patienter med refraktær sygdom, som ikke har reageret på Infliximab/og eller andre immunsuppressive midler. Dette er designet som et lille pilotstudie med indbyggede 'stopregler' i tilfælde af overdreven toksicitet eller død.

Begrundelse for det immuno-ablative regime:

Begrundelse for CY til mobilisering: Cyclophosphamid (CY) vil blive brugt til mobilisering af perifere stamceller og til immuno-ablation før HSCT. CY er traditionelt blevet brugt til mobilisering i alle HSCT til refraktær CD.

Begrundelse for post-transplantation Cyclophosphamid (CY) - For nylig er brugen af ​​post-transplantation CY blevet banebrydende af John Hopkins og har vist sig at være en meget effektiv GVHD-profylakse hos patienter, der gennemgår HSCT for hæmatologiske maligniteter, selv i omgivelserne med HLA mismatchet og haploidentisk donorer. Post-transplantation levering af CY muliggør effektiv deletion af prolifererende alloreaktive T-celler, der forårsager GVHD uden at øge toksiciteten af ​​regimerne 22. I en nylig undersøgelse foretaget af Hopkins-gruppen blev post-transplantation cyclophosphamid med succes brugt til patienter med seglcellesygdom, der gennemgår haploidentisk knoglemarvstransplantation uden toksicitet.

Nogle undersøgelser har udført CD34+-stamcelleselektioner for at slippe af med alle immunreaktive T-celle-kloner og bruge rensede CD34+-infusioner til at regenerere immunsystemet 18. Problemet med denne tilgang er forsinket immunrekonstitution efter transplantation og en højere forekomst af infektioner.

Europæiske forsøg har brugt umanipulerede perifere blodstamceller (PBSC'er) som infusioner (uden nogen T-celle-udtømning eller CD34+-selektion) til SCT i autoimmune sygdomme 23. Da perifere stamceller indeholder de samme T-celle-kloner, som er immunreaktive og infunderes sammen med donorstamcellerne i ikke-T-celle-udtømt infusion, kan dette være en af ​​årsagerne til tilbagefald i T-celle-fyldt HSCT udført indtil dato til CD.

For at overvinde de ovennævnte problemer foreslår vi derfor at bruge ikke-manipulerede PBSC'er, men at give to doser CY præ- og to doser post-stamcelleinfusion for effektivt at udtømme de immunreaktive T-cellekloner, der er til stede i den autologe infusion og reducerer derfor forekomsten af ​​tilbagefald. Den totale dosis af CY forbliver den samme (200 mg/kg), derfor vil den ikke øge regimets toksicitet, men kan føre til mere effektiv udtømning af de immunreaktive kloner, hvilket eliminerer behovet for dyre in vitro T-celleudtømninger/CD34+-selektioner.

CY forårsager også vedvarende udtømning af alle T-celleundersæt, men mere dybtgående udtømning af CD4+ CD25- undergrupper, hvilket resulterer i relativ berigelse af CD4+CD25+ celler, som vi håber at udvide ved at bruge post-transplantation cyclophosphamid.

Begrundelse for Rabbit-ATG (Thymoglobulin, Genzyme Corp, Cambridge, MA): vil også blive brugt til effektiv immun-ablation og til in vivo T-celle-udtømning efter stamcelleinfusion. Kanin ATG vil blive brugt, da dette har vist sig at fremme udvidelsen af ​​funktionelle Tregs in vitro 24. Kanin ATG blev brugt i den største undersøgelse af Burt et al 18.

(Bemærk venligst, at referencenumrene findes på side 25-26 i protokollen.)