Pilotstudie zur Stammzelltransplantation bei Kindern und jungen Erwachsenen mit refraktärem Morbus Crohn.

Morbus Crohn (CD) ist eine immunologisch vermittelte chronische Erkrankung, die einen rezidivierenden und remittierenden Verlauf hat, am häufigsten in der 2. oder 3. Dekade auftritt und eine lebenslange Beeinträchtigung der Gesundheit und Lebensqualität verursacht. Die Hauptstütze der klinischen Behandlung schwerer Erkrankungen ist die Kombination aus entzündungshemmenden Mitteln wie 5-Aminosalicylsäure und immunsuppressiven Medikamenten wie Kortikosteroiden und neueren Anti-TNF-Antikörpern wie Infliximab. Keines der Medikamente ist derzeit kurativ und eine relevante Untergruppe von Patienten ist gegenüber vielen dieser pharmakologischen Ansätze refraktär.

Bei dieser refraktären Patientengruppe wurde eine immunablative Behandlung mit anschließender autologer Stammzellengewinnung (autologe HSCT) mit erfolgreichen Ergebnissen versucht. Die autologe HSCT ist in diesem Autoimmunumfeld durch die Ausrottung von Effektor-/Gedächtnis-T-Zellklonen aufgrund einer direkten immunablativen Wirkung von Arzneimitteln, die in der präparativen Behandlung verwendet werden, wirksam; indem sie zu einem Immun-Reset führen – sich erholende Klone von T-Zellen aus den infundierten Stammzellen zeigen keine Autoimmunantwort und sind tolerant gegenüber „eigenen“ Antigenen und durch Hochregulierung regulatorischer T-Zellen (Treg, CD4+CD25+ FOXP3+ oder CD8+ FOXP3+) durch Veränderung des Zytokin-Mileu während der Transplantation. Eine erhöhte Population von Tregs schränkt die Aktivität von selbstreaktiven Effektor-T-Zellen ein.

Diese Pilotstudie soll an den Erfolg zuvor veröffentlichter Studien mit Erwachsenen zur autologen HSCT bei refraktärem MC anknüpfen, mit dem Ziel, die Durchführbarkeit, Sicherheit und Wirksamkeit von HSCT und posttransplantiertem Cyclophosphamid bei Verabreichung nach HSCT bei pädiatrischen und jungen Patienten zu bestätigen Erwachsene.

Da diese Kombination aus immunablativer Therapie mit Cyclophosphamid nach der Transplantation bei Kindern mit Zöliakie nicht umfassend untersucht wurde, werden daher transplantationsbedingte Mortalität (TRM) und schwere Toxizität (Toxizität > Grad 3 nach NCI-Kriterien) 100 Tage nach der Behandlung überwacht -Transplantation bei allen Patienten und Abbruchregeln werden im Falle von übermäßiger Toxizität oder TRM (>10%) durchgesetzt. Klinische Bewertungen werden 1 Jahr nach der HSCT für die Krankheitsaktivität durchgeführt, eine steroidfreie Remissionsphase, um die „klinische Wirksamkeit“ dieses Verfahrens zu bewerten.

Das Hauptziel dieses Pilotprojekts besteht darin, die vorläufigen Sicherheitsdaten zu generieren, um die Machbarkeit und den Nutzen der autologen HSCT bei Kindern und jungen Erwachsenen mit refraktärem Zöliakie zu bestätigen.

Studiendesign:

Dies ist eine einarmige Pilotstudie zur Abschätzung der Durchführbarkeit, Sicherheit und des Nutzens einer Immunablation mit hämatopoetischer Stammzelltransplantation (HSCT) unter Verwendung autologer Stammzellen, gefolgt von der Verabreichung von Cyclophosphamid nach der Transplantation bei Kindern und jungen Erwachsenen mit refraktärem Morbus Crohn (CD ). Die Studienpopulation umfasst Patienten mit schwerem und refraktärem Morbus Crohn, die ≥ 10 und ≤ 30 Jahre alt sind.

Ziele:

Hauptziel:

Bestimmung der Durchführbarkeit und Toxizität der Immunablation mit HSCT und Post-HSCT-Infusion von Cyclophosphamid bei Kindern und jungen Erwachsenen mit refraktärem Morbus Crohn (CD). Tod (transplantationsbedingte Mortalität, TRM) und schwere nicht-hämatologische Toxizität (Toxizität ≥ Grad 3; NCI Toxicity Criteria Version 4.0) innerhalb der ersten 100 Tage nach HSCT werden überwacht, um diesen Endpunkt zu erreichen.

Sekundäre Ziele:

Sekundäre Ziele sind Bewertungen der Inzidenz von HSCT-bedingten Komplikationen und Bewertungen des Ansprechens. Diese beinhalten:

1. Häufigkeit viraler Reaktivierungen – CMV und EBV
2. Inzidenz von invasiven Pilzinfektionen
3. Immunrekonstitution nach HSCT-Lymphozytensubpopulationen (absolute Anzahl von CD3-, CD4-, CD8- und CD19-Zellen), Immunglobulinspiegel (IgG) und CD4+ CD25+ CD127+ regulatorische T-Zellen (Treg) Populationen an Tag +30, +60, +100, Tag +180 und jährlich nach HSCT.
4. Bewerten Sie die Wirksamkeit und den Nutzen von HSCT in dieser Population 1 Jahr nach HSCT durch serielle Bewertungen der klinischen Aktivität von MC, Bewertung der Schwere der Erkrankung – CDAI-Scores und Dauer der steroidfreien Remissionen.

Hypothesen:

Primär: Die HSCT und das Cyclophosphamid-Regime nach der Transplantation werden bei akzeptabler Toxizität gut vertragen und führen zu <10 % transplantationsbedingter Mortalität (TRM).

Hintergrund und Begründung:

Morbus Crohn (CD) ist eine chronische Krankheit, die immunologisch vermittelt ist, unbekannter Ätiologie, aber wahrscheinlich durch eine Exposition gegenüber Darmbakterien oder ihren Komponentenantigenen induziert wird, was zu einer übermäßigen T-Helfer-Typ-1 (TH-1)-vermittelten chronischen Entzündung des Magen-Darm-Trakts führt (GI)-Trakt 1. Morbus Crohn ist eine rezidivierende und remittierende Erkrankung, die am häufigsten in der 2. oder 3. Dekade auftritt und eine lebenslange Beeinträchtigung der Gesundheit und Lebensqualität verursacht 2.

Unabhängig von der angewandten Therapie bleiben einige Patienten ernsthaft krank mit aktiver Krankheit, nachdem mehrere therapeutische Optionen ausgeschöpft wurden. Darüber hinaus leiden Patienten mit refraktärer Erkrankung an Unfähigkeit zu essen, häufiger Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Unterernährung, Wachstumsverzögerung, Fistelnbildung, Bauchschmerzen und psychischen Belastungen, Ileostomie oder Kolostomie und mehreren Operationen, die zu einem Kurzdarmsyndrom führen können , die die Lebensqualität stark beeinträchtigt. Obwohl nicht gut charakterisiert, besteht in dieser Patientengruppe eine deutlich überhöhte Sterblichkeit 3,4.

Patienten mit refraktärer CD haben eine höhere Sterblichkeitsrate im Vergleich zur Normalbevölkerung (Hazard Ratio von 1,73); Todesfälle sind jedoch in der Regel auf chirurgische Komplikationen, Lebererkrankungen, Infektionen und Darmkrebs bei Langzeitüberlebenden zurückzuführen 5. Obwohl die Gesamtmortalität in dieser Patientengruppe niedrig ist, leiden sie unter erheblicher Morbidität, Kortikosteroid-Nebenwirkungen und schlechter Lebensqualität, und 50 % der Patienten mit refraktärer Erkrankung benötigen chirurgische Eingriffe (Ileostomie, Kolostomie), was die Komplikationsrate weiter beeinflusst 2,3.

Viele Medikamente wurden zur Kontrolle der Symptome von CD verwendet, aber kein Medikament ist derzeit kurativ und eine relevante Untergruppe von Patienten ist gegenüber vielen pharmakologischen Ansätzen resistent 6. Fast alle Medikamente, die bei der fortgeschrittenen Form der Krankheit eingesetzt werden, wie Immunsuppressiva und Immunmodulatoren, haben potenzielle Risiken. Die Hauptstütze der klinischen Behandlung ist die Kombination aus entzündungshemmenden Mitteln wie 5-Aminosalicylsäure und immunsuppressiven Medikamenten wie Kortikosteroiden4. Die Mehrheit der Patienten mit schwerer refraktärer Erkrankung wird mit Anti-Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)-Antikörpern wie Infliximab (Remicade) behandelt, aber es gibt begrenzte Optionen für Patienten, die auf eine Anti-TNF-Therapie nicht angesprochen haben7. Ungefähr 40 % der Patienten mit Zöliakie entwickeln unerträgliche Nebenwirkungen oder sprechen nicht auf eine Anti-TNF-Therapie an, daher gibt es eine signifikante Population dieser Untergruppe von Patienten, bei der die Optionen sehr begrenzt sind 8.

Einige Symptome können durch verlängerte Steroideinnahme kontrolliert werden, aber es gibt viele bekannte Langzeitwirkungen einer fortgesetzten Steroideinnahme – Muskelschwund, Osteopenie, Katarakte und cushingoider Habitus. Die Mehrheit dieser Patienten nimmt an anderen experimentellen Arzneimittelstudien der Phase I/II teil oder greift auf einen chirurgischen Eingriff zurück, um die Symptome zu kontrollieren. Ein chirurgisches Vorgehen (Darmteilresektion des entzündeten Segments mit Ileokolostomie) ist eine Option, ist jedoch mit Infektionsrisiko, psychosozialen und kosmetischen Problemen und einer erhöhten Morbidität aufgrund des Kurzdarmsyndroms verbunden, insbesondere bei jungen Erwachsenen. Eine erhöhte Sterblichkeit ist auch mit chirurgischen Eingriffen verbunden 2,3.

Daher kann jede Intervention, die eine Operation oder langfristige Kortikosteroide bei jungen Erwachsenen vermeidet, von Vorteil sein. Angesichts der Tatsache, dass die Transplantation hämatopoetischer Stammzellen (HSCT) bei anderen Autoimmunerkrankungen, die durch einen Verlust der Immuntoleranz und/oder eine TH-1-vorherrschende Immunantwort gekennzeichnet sind, von gewissem Wert war, ist es möglich, dass diese Verfahren bei CD 9 von Wert sein könnten, 10. Eine autologe Transplantation könnte ebenfalls von Vorteil sein, da die Beseitigung festgesetzter Lymphozytenklone aus dem Körper den Patienten in den Status quo ante zurückversetzen könnte, in dem er für CD anfällig ist, aber nicht daran leidet 11.

Begründung von HSCT für CD

HSZT kann bei Autoimmunerkrankungen Vorteile bieten durch:

1. Ausrottung von Effektor-/Gedächtnis-T-Zellklonen aufgrund einer direkten immunablativen Wirkung von Arzneimitteln, die in der präparativen Behandlung verwendet werden.
2. Immun-Reset: Genesende Klone von T-Zellen aus infundierten Stammzellen zeigen keine Autoimmunreaktion und sind tolerant gegenüber „eigenen“ Antigenen.
3. Hochregulierung regulatorischer T-Zellen (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ oder CD8+ FOXP3+) – durch Veränderung des Zytokin-Mileu während der Transplantation. Eine erhöhte Population von Tregs schränkt die Aktivität von selbstreaktiven Effektor-T-Zellen ein.
4. Die Transplantation nicht gebundener Stammzellen in die Darmschleimhaut kann zu einer direkten Heilung der Schleimhaut führen.

Beweise für die Wirksamkeit der HSCT bei Morbus Crohn Anfängliche Beobachtungen wurden bei Patienten mit Morbus Crohn und hämatologischen Malignomen gemacht. Bei Patienten, die sich wegen ihrer hämatologischen Malignität einer HSZT unterzogen hatten, kam es zu einer Remission ihres Morbus Crohn 12.

Mehrere Studien haben über den klinischen Verlauf von Patienten mit Morbus Crohn berichtet, die wegen einer anderen Erkrankung eine autologe Transplantation erhielten. Die vielleicht interessanteste betraf einen Patienten, der im Alter von 9 Jahren Symptome entwickelte, bei dem 4 Jahre später Morbus Crohn diagnostiziert wurde und der in den nächsten 7 Jahren eine umfassende Behandlung benötigte 13. Nach einer autologen Stammzelltransplantation bei Non-Hodgkin-Lymphom wurde berichtet, dass es keine klinischen oder laborchemischen Hinweise auf ein Wiederauftreten seines Morbus Crohn in den nächsten 7 Jahren gab. Ein weiterer gemeldeter Fall von Morbus Crohn hatte vor der Transplantation eine diffuse Pankolitis und war 3 Jahre später bei der Endoskopie asymptomatisch (hatte aber eine Entzündung) 14. Ein anderer Patient, der 2 Jahre lang an symptomatischem Morbus Crohn litt und sich einer Operation unterzogen hatte, war 5 Jahre nach der Transplantation beschwerdefrei. Die systematische koloskopische Untersuchung zeigte zunächst eine anhaltende subklinische Entzündung mit fortschreitender Abheilung. Bei Vanderbilt führten wir bei einem Patienten mit AML und Morbus Crohn eine Transplantation eines nicht verwandten Spenders durch. Er ist derzeit 10 Jahre nach der Transplantation ohne Symptome von Morbus Crohn.

HSZT speziell für Morbus Crohn:

Der erste Bericht über eine Stammzelltransplantation bei Morbus Crohn betraf 2 Patienten aus der Chicago-Gruppe 15. In beiden Ausgangsfällen lag der Morbus-Crohn-Aktivitätsindex trotz Behandlung mit Infliximab über 250 (Normalbereich < 150, pathologischer Bereich 220 - 600). Bei beiden Patienten wurden periphere Blutstammzellen (PBSC) unter Verwendung von Cyclophosphamid und Granulozytenkolonie-stimulierendem Faktor (G-CSF) mobilisiert, die ex-vivo durch CD 34+-Selektion angereichert wurden. Cyclophosphamid und Antithyomcyte Globulin (ATG) wurden zur Immunkonditionierung vor der Transplantation verwendet. Die erste Patientin war eine 22-jährige Frau mit einer Vorgeschichte einer rechten Hemikolektomie mit schwerem ileokolischem Morbus Crohn, der hartnäckigen Durchfall mit 25 Stuhlgängen pro Tag, Fisteln und perianale Sepsis verursachte. Der zweite war ein 16-jähriger Junge, der sich seit 6 Jahren unwohl fühlte und eine Sondenernährung benötigte und Methotrexat, 6-Mercaptopurin und 5-Aminosäuren mit Colitis Crohn erhielt. In beiden Fällen verschwand nach der Transplantation der Durchfall und der Morbus-Crohn-Aktivitätsindex normalisierte sich. Beim ersten Patienten stieg das Hämoglobin an, während es beim zweiten auf einem leicht unternormalen Niveau blieb. Nach der Transplantation war CRP innerhalb normaler Grenzen und das Albumin blieb oder wurde normal. Diese Fälle wurden von umfangreichen koloskopischen Nachweisen der Krankheitsaktivität begleitet. Vor der Transplantation wiesen beide Fälle Bereiche mit schwer aktivem Morbus Crohn mit Kopfsteinpflaster, Fissuren und tiefen Ulzerationen auf. Nach der Transplantation blieb der Darm anormal, obwohl die Veränderungen bei nur oberflächlichen Erosionen viel trivialer waren.

Oyama et al. berichteten über autologe HSCT bei 12 Patienten mit einem mittleren Alter von 27 (15–38) Jahren mit schwerem refraktärem Morbus Crohn 16. Das Konditionierungsregime bestand aus Cyclophosphamid (200 mg/kg) und Pferde-ATG (90 mg/kg). Elf von 12 Patienten erreichten eine anhaltende Remission, definiert durch einen CDAI < 150. Nach einer medianen Nachbeobachtungszeit von 18,5 Monaten (Bereich 7–37 Monate) entwickelte nur ein Patient ein Wiederauftreten des aktiven Morbus Crohn, der 15 Monate nach der HSZT auftrat.

Hasselbatt et al. berichteten über autologe HSCT bei 12 Patienten (Alter 24–50) mit refraktärem Morbus Crohn unter Verwendung von hochdosiertem Cyclophosphamid (200 mg/kg) ohne ATG 17 und endoskopische Verbesserung bei 7/12 Patienten. Anschließende Konditionierung und autoPBSCT wurden bei neun Patienten durchgeführt und wurden relativ gut vertragen. Davon erreichten fünf Patienten eine klinische und endoskopische Remission innerhalb von 6 Monaten nach autoPBSCT. Bei 7/9 Patienten traten jedoch während der Nachbeobachtung Rückfälle auf, die Krankheitsaktivität konnte jedoch durch niedrig dosierte Kortikosteroide und eine konventionelle immunsuppressive Therapie kontrolliert werden.

Im Jahr 2010 berichteten Burt et al. über autologe HSCT bei 24 Patienten mit einem Durchschnittsalter von 24 Jahren (Bereich 15–52) mit Anti-TNF-refraktärem Morbus Crohn 18. Stammzellen wurden aus dem peripheren Blut unter Verwendung von Cyclophosphamid (2,0 g/m2) mobilisiert und G-CSF (10 ug/kg/Tag), angereichert ex vivo durch CD34-Selektion und reinfundiert nach immunsuppressiver Konditionierung mit Cyclophosphamid (200 mg/kg) und entweder equines Antithymozyten-Globulin (ATG, 90 mg/kg) oder Kaninchen-ATG ( 6mg/kg). Achtzehn von 24 Patienten sind 5 oder mehr Jahre nach der Transplantation. Alle Patienten gingen in Remission mit einem CDAI von weniger als 150. Der Prozentsatz des klinischen rezidivfreien Überlebens, definiert als der Prozentsatz ohne Wiederaufnahme der CD-Medikamententherapie nach der Transplantation, beträgt 91 % nach 1 Jahr, 63 % nach 2 Jahren, 57 % nach 3 Jahren, 39 % nach 4 Jahren und 19 % nach 5 Jahren Jahre.

Der Prozentsatz der Patienten in Remission (CDAI < 150), steroidfrei oder medikamentenfrei zu einem beliebigen Posttransplantations-Evaluierungsintervall mehr als 5 Jahre nach der Transplantation ist bei oder über 70 %, 80 % bzw. 6 % geblieben.

Regulatorische T-Zellen (Tregs) und Autoimmunerkrankungen:

Regulatorische T-Zellen (Tregs) sind an der Unterdrückung von Immunantworten und an der Aufrechterhaltung der Toleranz beteiligt 19,20. Der Anteil an CD4+CD25+FOXP3+ T-Zellen (Tregs) ist bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen wie SLE und Typ-1-Diabetes signifikant verringert 20. Außerdem kann die Übertragung von Treg einen Autoimmunphänotyp verhindern, der sich nach einer Treg-Verarmung in Tiermodellen entwickelt.

Während der HSCT für Autoimmunerkrankungen korreliert eine Zunahme der Treg-Population mit einer Remissionsinduktion. Zhang et.al. haben gezeigt, dass die HSZT zu einer neu generierten Population von Treg-Zellen führt, die Patienten in echter immunologischer Remission halten 21.

Burt et al. bewerteten auch die Rolle von Treg-Zellen bei einigen ihrer Patienten, die sich einer HSCT wegen CD unterzogen. Vor der HSCT war der mittlere Prozentsatz der Treg-Zellen bei MC-Patienten signifikant niedrig (2,62 % ± 2,01 %) im Vergleich zu gesunden Probanden (3,86 % ± 1,67 %). Nach der HSZT wurde ein robuster Anstieg des Prozentsatzes an Treg beobachtet, der jedoch nicht über einen längeren Zeitraum anhielt und möglicherweise zu Schüben beigetragen hat 18. Daher gibt es klinische Beweise dafür, dass eine anhaltende Zunahme der Treg-Population die Remission bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen aufrechterhalten kann.

Begründung der vorgeschlagenen Studie:

Diese Pilotstudie soll die Durchführbarkeit der HSZT und die Sicherheit von Cyclophosphamid-Infusionen nach der HSZT bei Patienten mit refraktärer Erkrankung, die auf Infliximab/und/oder andere Immunsuppressiva nicht angesprochen haben, abschätzen. Dies ist als kleine Pilotstudie mit eingebauten „Stoppregeln“ im Falle von übermäßiger Toxizität oder Tod konzipiert.

Begründung für das immunablative Regime:

Begründung von CY für die Mobilisierung: Cyclophosphamid (CY) wird zur Mobilisierung peripherer Stammzellen und zur Immunablation vor HSCT verwendet. CY wurde traditionell zur Mobilisierung bei allen HSCT für refraktäre CD verwendet.

Begründung für Cyclophosphamid (CY) nach der Transplantation – Kürzlich wurde der Einsatz von CY nach der Transplantation von John Hopkins entwickelt und als sehr wirksame GVHD-Prophylaxe bei Patienten erwiesen, die sich einer HSCT wegen hämatologischer Malignome unterziehen, selbst bei nicht übereinstimmenden und haploidentischen HLA-Werten Spender. Die Abgabe von CY nach der Transplantation ermöglicht eine effektive Deletion von proliferierenden alloreaktiven T-Zellen, die GVHD verursachen, ohne die Toxizität der Therapien zu erhöhen 22. In einer kürzlich von der Hopkins-Gruppe durchgeführten Studie wurde Cyclophosphamid nach der Transplantation erfolgreich bei Patienten mit Sichelzellenanämie eingesetzt, die sich einer haploidentischen Knochenmarktransplantation ohne Toxizitäten unterzogen.

Einige Studien haben CD34+-Stammzellenselektionen durchgeführt, um alle immunreaktiven T-Zellklone loszuwerden und gereinigte CD34+-Infusionen zur Regeneration des Immunsystems zu verwenden 18. Das Problem bei diesem Ansatz ist die verzögerte Immunrekonstitution nach der Transplantation und ein höheres Auftreten von Infektionen.

Europäische Studien haben unmanipulierte periphere Blutstammzellen (PBSCs) als Infusionen (ohne T-Zell-Depletion oder CD34+-Selektion) für SCT bei Autoimmunerkrankungen verwendet 23. Da periphere Stammzellen die gleichen T-Zell-Klone enthalten, die immunreaktiv sind und zusammen mit den Spender-Stammzellen in nicht-T-Zell-depletierten Infusionen infundiert werden, kann dies einer der Gründe für einen Rückfall bei der bis heute durchgeführten T-Zell-repletierten HSCT sein für CD.

Um die oben genannten Probleme zu überwinden, schlagen wir daher vor, nicht manipulierte PBSCs zu verwenden, aber zwei Dosen CY vor und zwei Dosen nach der Stammzelleninfusion zu verabreichen, um die in der autologen Infusion vorhandenen immunreaktiven T-Zellklone effektiv zu depletieren und daher die Rückfallhäufigkeit verringern. Die Gesamtdosis von CY bleibt gleich (200 mg/kg), daher erhöht sie nicht die Toxizität des Regimes, kann aber zu einer effektiveren Depletion der immunreaktiven Klone führen, wodurch die Notwendigkeit einer kostspieligen In-vitro-Behandlung entfällt T-Zell-Depletion/CD34+-Selektion.

Außerdem verursacht CY eine anhaltende Depletion aller T-Zell-Untergruppen, aber eine stärkere Depletion von CD4+ CD25-Untergruppen, was zu einer relativen Anreicherung von CD4+CD25+-Zellen führt, die wir hoffen, durch die Verwendung von Cyclophosphamid nach der Transplantation zu erweitern.

Begründung für Kaninchen-ATG (Thymoglobulin, Genzyme Corp, Cambridge, MA): wird auch für eine effektive Immunablation und für die In-vivo-T-Zell-Depletion nach der Stammzelleninfusion verwendet. Kaninchen-ATG wird verwendet, da gezeigt wurde, dass dies die Expansion funktioneller Tregs in-vitro fördert 24. Kaninchen-ATG wurde in der größten Studie von Burt et al. verwendet 18.

(Bitte beachten Sie, dass die Referenznummern auf den Seiten 25-26 des Protokolls zu finden sind.)