Dd-cfDNA og Treg i forudsigelse af nyretransplantationsakut afstødning

Baggrund

På trods af fremskridt inden for immunsuppression er 10-års graftoverlevelse efter nyretransplantation forblevet stagnerende på omkring 50 %. Rettidig diagnose af akut afstødning hos nyretransplanterede modtagere er afgørende for at forbedre langsigtet transplantatoverlevelse. Klinisk mistanke om akut afstødning er i øjeblikket afhængig af overvågning af stigning i serumkreatinin og diagnostisk bekræftelse med en nyre-allotransplantatbiopsi. Forhøjelse af serumkreatinin er imidlertid ikke-specifik for akut afstødning og detekteres efter betydelig immunologisk skade på allotransplantatet allerede er sket. Bekræftelse med en biopsi er invasiv, forbundet med en 1% større komplikationsrate og udsat for utilstrækkelig prøveudtagning samt ekspertlæservarians. Nye måder at overvåge og diagnosticere akut afstødning forud for immunologisk skade på en ikke-invasiv måde er nødvendige i et forsøg på at forbedre langsigtet transplantatoverlevelse efter nyretransplantation. Cellefrit DNA frigives normalt til blodbanen, når celler gennemgår apoptose eller nekrose. I forbindelse med nyretransplantation og tilstedeværelsen af ​​et allotransplantat udskilles donorafledt cellefrit DNA (dd-cfDNA) kontinuerligt i modtagerens blodbane som et resultat af allotransplantatcelleomsætning og repræsenterer en lille del af den samlede celle- frit DNA (donor-plus modtager-afledt). Dd-cfDNA-fraktionen er initialt høj fra iskæmi-reperfusionsskade og falder sædvanligvis til et basislinjeniveau 10 til 14 dage efter nyretransplantation. Efterfølgende fører episoder med allotransplantatskade, såsom akut afstødning, til en stigning i dd-cfDNA-fraktionen i modtagerens blodbane. Ved hjælp af enkeltnukleotid polymorfismer-baseret multiplekset polymerase kædereaktionsteknologi og avanceret bioinformatik kan plasma dd-cfDNA fraktion nu måles i en nyretransplanteret modtager uden behov for forudgående genotypebestemmelse af donor eller modtager. Nylige undersøgelser har vist, at plasma dd-cfDNA er en lovende ny metode til at detektere akut afstødning forud for immunologisk skade på en ikke-invasiv måde, da den er forhøjet på forhånd og på tidspunktet for biopsi-bevist akut afstødning. En cutoff dd-cfDNA-fraktion større eller lig med 1% var i stand til at forudsige akut afstødning med moderat til god ydeevne i de undersøgelser med area under the curves (AUC'er) varierende fra 0,59 - 0,97 på receiver operating characteristic (ROC) kurveanalyser. Når man undersøger akut afstødning ved hjælp af mekanisme, ser dd-cfDNA-fraktionen ud til at have bedre prædiktiv ydeevne for antistofmedieret afstødning (ABMR), mens dens anvendelighed til at forudsige T-cellemedieret afstødning (TCMR) forbliver tvetydig, især når den er af lavere sværhedsgrad (mindre end Banff) 1B). Ikke desto mindre, ved TCMR af lavere sværhedsgrad (Banff 1A eller subklinisk), blev en dd-cfDNA-fraktion større eller lig med 0,5 % vist at potentielt identificere nyretransplanterede modtagere med risiko for et stejlere estimeret fald i glomerulær filtrationshastighed (eGFR) og udvikle de-novo donorspecifikt antistof og fremtidige afvisningsepisoder. På trods af at det er godkendt til klinisk brug af Medicare, er der flere begrænsninger med dd-cfDNA i forudsigelsen af ​​akut afstødning. For det første er stigning i dd-cfDNA ikke afstødningsspecifik, da andre medicinske komplikationer såsom urinvejsinfektioner, systemiske infektioner og BK-virus nefropati også kan øge dd-cfDNA. For det andet forbliver prædiktiv ydeevne af dd-cfDNA for TCMR, især af lavere sværhedsgrad, tvetydig. Endelig er det uklart, om tidlig dd-cfDNA-fraktion efter nyretransplantation kan forudsige fremtidige immunologiske transplantatskader og funktion. Nye måder at gøre dd-cfDNA mere specifik for akut afstødning, forbedre dets prædiktive ydeevne for TCMR og korrelere det med fremtidig graftfunktion ville yderligere forbedre dets kliniske anvendelighed. Regulatoriske T-celler (Tregs) er essentielle i induktion og vedligeholdelse af tolerance i forskellige nyretransplanterede dyremodeller ved at undertrykke effektorimmunresponser. Tregs udgør 5 - 10 % af CD4+ T-celler og er traditionelt identificeret som en homogen population med høj ekspression af CD25, lav ekspression af CD127 og ekspression af master transkriptionsfaktoren FoxP3. Nylige data indikerer imidlertid, at Tregs er mere heterogene, og at ekspression af yderligere molekyler end de traditionelle CD25, CD127 og FoxP3 påvirker deres undertrykkende funktionelle aktivitet. Ved human nyretransplantation var posttransplantation cirkulerende CD4+CD25hiCD127lo/- Tregs ens mellem modtagere, der led af akut afstødning, og dem, der ikke gjorde. Imidlertid var høj ekspression af HLA-DR på post-transplantation cirkulerende Tregs, som identificerede en population med maksimalt undertrykkende funktionel aktivitet, lavere hos modtagere, der led af akut afstødning. Et andet molekyle, der identificerer en Treg-population med maksimalt undertrykkende funktionel aktivitet, er TNFR2. TNFR2 medierer den biologiske funktion af det pro-inflammatoriske cytokin TNF-a, som er involveret i rekruttering og aktivering af effektor-T-celler under allotransplantatafstødning. Interessant nok blev TNFR2 vist at blive præferentielt udtrykt på Tregs i modsætning til effektor-T-celler. I både murine og humane undersøgelser øgede TNF-α-signalering via TNFR2+ Tregs deres overlevelse, spredning og undertrykkende funktionelle aktivitet.

Foreløbige resultater Efterforskerne har tidligere undersøgt TNFR2+ Tregs i den specifikke sammenhæng med nyretransplantation. Forskerne bekræftede i en kohorte af nyretransplantationskandidater, at ekspression af TNFR2 på Tregs korrelerede med suppressiv funktion målt via et traditionelt co-kulturassay af Tregs med stimulerede effektor T-celler (r=0,63, p<0,01). I en kohorte på 76 afdøde donornyretransplantationsmodtagere publicerede efterforskerne om den rolle, som præ-transplantation cirkulerende modtager TNFR2+ Tregs spiller i forudsigelsen af ​​forsinket og langsom graftfunktion efter nyretransplantation. Da forsinket og langsom graftfunktion er kendte risikofaktorer for udvikling af akut afstødning efter nyretransplantation, undersøgte efterforskerne derefter den rolle, som præ-transplantation cirkulerende modtager TNFR2+ Tregs spiller i forudsigelsen af ​​akut afstødning i den samme kohorte af modtagere, hvor 75 havde tilgængelige akutte afvisningsdata med lovende resultater, især med TCMR med lav sværhedsgrad.

Hypoteser

Da tidligere undersøgelser og efterforskernes foreløbige resultater i en kohorte, der overvejende inkluderer lav sværhedsgrad TCMR, antyder en rolle for HLA-DR+TNFR2+ Tregs i forudsigelsen af ​​akut afstødning, antager efterforskerne, at integration med dd-cfDNA-fraktionen kan forbedre specificiteten og prædiktiviteten. ydeevne for akut afvisning, især TCMR. Forskerne antager også, at måling af tidlig dd-cfDNA-fraktion og prætransplantation HLA-DR+TNFR2+ Tregs kunne forudsige fremtidige resultater efter nyretransplantation, herunder akut afstødning og graftfunktion målt ved eGFR.

Mål

1. Test, om integration af dd-cfDNA-fraktion med HLA-DR+TNFR2+ Tregs på forhånd eller på tidspunktet for allotransplantatskade kan forbedre den prædiktive ydeevne for akut afstødning efter nyretransplantation.
2. Test, om integration af dd-cfDNA-fraktion 2 uger efter transplantation med præ-transplantation HLADR+TNFR2+ Tregs kan forudsige fremtidige akutte afstødningsepisoder og 1-årig graftfunktion.

Efterforskerne vil rekruttere 150 voksne nyretransplanterede modtagere med forsikringsdækning til dd-cfDNA-fraktionsmåling.