Täsmällinen diagnostiikka tulehduksellisissa suolistosairaudissa, soluterapiassa ja transplantaatiossa (PREDICT-tutkimus) (PREDICT)

Hypoteesit:

Hypoteesi #1: Tutkijat olettavat, että he voivat määritellä molekyylimekanismit, jotka ovat vastuussa tulehduksellisesta suolistosairaudesta (IBD) ja maha-suolikanavan (GI) akuutista GVHD:stä ja erottaa sen muista tulehdussairauksista käyttämällä kehittynyttä immunologista analyysiä, mukaan lukien virtaussytometria, TCR-syväsekvensointi ja transkriptiikka .

Hypoteesi #2: Tutkijat olettavat lisäksi, että pitkittäisjärjestelmiin perustuva immunologinen analyysi mahdollistaa IBD:n sekä akuutin ja kroonisen GVHD:n molekyylievoluution sekä akuutin ja kroonisen GVHD:n sekä siirron jälkeisten suojaavan immuniteetin vaurioiden potilaskohtaisen määrittämisen ja määrittää, mitkä reitit, häiriintyneenä voi aiheuttaa kliinisen sairauden. Näiden reittien löytäminen johtaa parempiin diagnostisiin, prognostisiin ja hoitomenetelmiin sekä henkilökohtaiseen terapeuttiseen päätöksentekoon potilaille, joille tehdään hematopoieettinen kantasolusiirto (HCT).

Hypoteesi #3: Oletamme, että voimme määritellä molekyylimekanismit, fenotyyppiset ja toiminnalliset immunologiset ominaisuudet, jotka liittyvät adoptiivisten soluhoitojen erillisiin tekijöihin, mukaan lukien soluterapiaan liittyvä tehokkuus, pitkäikäisyys ja toksisuus. Soluterapeuttisten aineiden ja niiden synnyttämän endogeenisen immuunivasteen pitkittäinen karakterisointi käyttämällä kehittynyttä immunologista analyysiä, mukaan lukien virtaussytometria, massaspektrometria, TCR:n syväsekvensointi ja yksisoluinen transkriptiikka, mahdollistaa tehokkuuden ja toksisuuden kannalta kriittisten reittien tunnistamisen ja erottamisen ja mahdollistaa myöhemmän terapeuttisen modulaation.

Hypoteesi #4: Oletamme, että erot IBD-potilaiden ja HCT-potilaiden suoliston mikrobiomissa vaikuttavat merkittävästi taudin vakavuuteen ja yleisiin kliinisiin tuloksiin molemmissa sairauksissa (esim. bakteremia, selittämättömät kuumet, kuolleisuus). Suoliston mikrobiyhteisöjen pitkittäinen karakterisointi seuraavan sukupolven sekvensoinnilla mahdollistaa peräkkäisten mikrobimuutosten havaitsemisen, jotka ovat samat havaittujen kliinisten muutosten kanssa. mikrobiomissa toistuvasti havaittujen merkittävien muutosten havaitseminen tietyllä kliinisellä tuloksella johtaa parempaan mekaaniseen ymmärrykseen sen patofysiologiasta ja antaa tietoa tulevista diagnostisista ja ennaltaehkäisevistä lähestymistavoista.

Hypoteesi #5: Oletamme, että moniin eri sairauksiin liittyvä immuunivasteen häiriö muuttaa immuunivastetta rokotteille, mikä lisää näiden populaatioiden herkkyyttä tartuntataudeille. Erityisesti HCT:n ja kiinteiden elinsiirtojen saajilla sekä potilailla, joilla on aktiivinen tai äskettäin ollut pahanlaatuinen kasvain tai autoimmuunisairaus, voi olla heikentynyt T- ja B-soluvaste SARS-CoV-2-rokotteelle sairauden patofysiologian tai hoito-ohjelmien vaikutuksen vuoksi. immuunitoiminta. Kattava serologinen analyysi, suurten parametrien virtaussytometria ja T- ja B-solujen RNA-sekvensointi mahdollistavat neutraloivien vasta-ainetiitterien ja antigeenispesifisten T- ja B-solujen laajenemisen, fenotyypin, monimuotoisuuden ja eloonjäämisen rokotuksen jälkeen näissä potilaspopulaatioissa sekä liittyvissä ja ei-liittyneissä terveissä kontrolleissa. Nämä tiedot antavat mekaanisen käsityksen siitä, kuinka immuunivasteen heikkeneminen näissä sairauksissa edistää huonoja vasteita infektioille. Koska SARS-CoV-2 on patogeeni, jolle suuri osa väestöstä on edelleen naiivia, tämä tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia immuunivastetta uudelle haasteelle immuunipuutteisilla yksilöillä. Lisäksi nämä havainnot antavat tietoa kansanterveyden suuntaviivoista siitä, miten haavoittuvia väestöryhmiä voidaan parantaa ehkäistävissä olevilta taudeilta.

Tavoitteet:

Erityinen tavoite #1: Tunnistaa IBD- ja GI-akuutille GVHD:lle spesifiset mekanismit ja erottaa se muista tulehdussairauksista.

Tavoite 1: Suorita virtaussytometria, TCR-syväsekvensointi ja koko transkriptianalyysi T-soluille, jotka on puhdistettu maha-suolikanavan kudosnäytteistä, jotka on otettu potilailta, joille tehdään endoskopia oletetun GI GVHD:n, tulehduksellisen suolistosairauden (IBD) ja toiminnallisen maha-suolikanavan sairauden (FGID) vuoksi.

Tavoite 2: Suorita virtaussytometria, TCR:n syväsekvensointi ja transkriptioanalyysi T-soluista perifeerisestä verestä endoskopian aikana potilailla, joilla on diagnosoitu GI GVHD, IBD ja FGID.

Erityinen tavoite 2: Kuvaile immunologista säätelyhäiriötä, joka aiheuttaa IBD:n, akuutin GVHD:n, kroonisen GVHD:n ja suojaavan immuniteetin puutteita potilailla, joille tehdään HCT.

Tavoite 1: Suorita pitkittäinen immuunianalyysi T-soluista ja B-soluista, jotka on puhdistettu IBD-potilailta ja potilailta, joille tehdään allogeeninen HCT. Elinsiirtopotilailla vertaamme T- ja B-soluimmuniteettia potilailla, joille kehittyy akuutti ja krooninen GVHD, uusiutuminen ja infektiokomplikaatiot transplantaation jälkeen, ja verrataan potilaisiin, joilla ei ole näitä komplikaatioita.

Tavoite 2: Suorita mikrobiomianalyysi pitkittäissuuntaisesti IBD-potilailla ja potilailla, joille tehdään HCT:tä määrittääksesi mikrobiomimuutosten vaikutus transplantaation jälkeisten komplikaatioiden kehittymiseen.

Erityinen tavoite #3: Tunnista molekyyli- ja soluimmunologiset mekanismit, jotka liittyvät soluterapioiden kliinisen vasteen määrittämiseen, ja erottaa onnistuneen kasvainten vastaisen vasteen kannalta kriittiset reitit haittavaikutuksiin osallistuvista.

Tavoite 1: Luonnehditaan soluvalmistetta ennen antoa ja seurataan sen jakautumista, kinetiikkaa, pysyvyyttä ja toimintaa pituussuunnassa in vivo potilaan ääreisveressä ja soveltuvin osin luuytimessä, CSF:ssä ja muissa kudoksissa käyttämällä qPCR-pohjaista siirtogeenin havaitsemista (tarvittaessa), virtaussytometria, massasytometria, TCR:n syväsekvensointi ja koko transkriptioanalyysi T-soluista ja muista solutuotteen sisältämistä immuunisoluista.

Tavoite 2: Tutki pituussuunnassa soluterapian vuorovaikutusta endogeenisen immuunijärjestelmän kanssa ja määrittele endogeenisen immuunivasteen rooli soluhoidon tehokkuudessa, pysyvyydessä ja toksisuudessa käyttämällä virtaussytometriaa, massasytometriaa, TCR-syväsekvensointia, koko transkriptianalyysiä endogeeniset immuunisolut ja liukoisten tekijöiden ja vasta-aineiden analyysi.

Erityinen tavoite #4: Luonnehtia antigeenispesifistä adaptiivista immuunivastetta SARS-CoV-2-rokotteelle potilailla, joilla on syövän, elinsiirron tai autoimmuunisairauden aiheuttama immuunihäiriö, ja tunnistaa mekanismit, joiden taustalla on heikentynyt kestävän immuniteetin muodostuminen.

Tavoite 1: Suorita kattava pitkittäinen serologisen immuniteetin analyysi ennen ja jälkeen rokotusta, mukaan lukien tehosterokotteet, potilailla ja terveillä kontrolleilla, mukaan lukien SARS-CoV-2-spesifisten vasta-ainetasojen ja neutraloivien vasta-ainetiitterien arviointi.

Tavoite 2: Käytä korkeaparametrista virtaussytometriaa, yhden solun RNA-sekvensointia (scRNAseq) ja T- ja B-solurepertuaarianalyysiä karakterisoidaksesi antigeenispesifisen T- ja B-solumuistin pitkittäisen kehittymisen SARS-CoV-2:ksi rokotuksen ja myöhempien tehosterokotteiden jälkeen potilailla ja terveillä kontrolleilla.

Tavoite 3: Arvioi potilaiden seerumien ja kloonattujen vasta-aineiden kykyä sitoa ja neutraloida virusvariantteja verrattuna terveiden kontrollien kykyyn.

Tausta ja merkitys:

IBD: Tulehduksellinen suolistosairaus (IBD), johon kuuluvat Crohnin tauti (CD) ja haavainen paksusuolentulehdus (UC), on krooninen monimutkainen maha-suolikanavan (GI) autoimmuunisairaus, joka aiheuttaa 1,4 miljoonaa ihmistä Yhdysvalloissa1. Sekä CD:n että UC:n ilmaantuvuus ja esiintyvyys lisääntyvät ajan myötä ja kattavat suurempia alueita maailmassa1,2. Lisäksi lasten IBD muodostaa 25 % kaikista diagnosoiduista IBD:stä, mikä johtaa lapsen elinikäiseen maha-suolikanavan sairauteen ja altistumiseen immunosuppressiolle erityisesti kasvun ja kehityksen aikana. Huolimatta meneillään olevasta patogeneesia ja geneettisiä poikkeavuuksia koskevasta tutkimuksesta, IBD:n kehittymisen ja etenemisen takana olevaa mekanismia ei tunneta hyvin. Vakiohoidot perustuvat edelleen steroideihin, muihin epäspesifisiin immunosuppressiivisiin lääkkeisiin (kuten metotreksaattiin ja atsatiopriiniin) ja anti-TNF-biologisiin aineisiin. Vaikka uusia hoitoja, kuten sytokiinien ja leukosyyttien salakuljetusta estäviä aineita on tulossa, ei ole tunnistettu yleisesti onnistuneita hoitoja. Siten IBD:n uusiutuvat muodot johtavat edelleen systeemiseen kompromissiin ravintoaineiden imeytymiskyvyssä, anemiaan ja usein kirurgisten toimenpiteiden tarpeeseen. IBD:n ainutlaatuisia alatyyppejä ohjaavien mekanismien purkaminen (jopa UC:n ja CD:n sisällä) ja hoidon optimointi taustalla olevan systeemisen säätelyhäiriön perusteella on kriittinen tyydyttämätön tarve alalla. Vaikka IBD:n taustalla oleva immuunimekanismi on edelleen määrittelemätön, on olemassa merkittäviä tietoja, jotka viittaavat siihen, että IBD voi edustaa sopimatonta immuunivastetta omia antigeenejä ja kommensaalista mikrobiota vastaan ​​geneettisesti herkässä isännässä3. Siten hiiren koliittimallit viittaavat siihen, että limakalvon tulehdus johtuu patologisista T-auttaja- (Th) -soluvasteista sekä säätelysoluvirheistä. Nämä tiedot on saatu kokeista IL-2-puutteellisilla hiirillä4, IL-10-puutteisilla hiirillä5, TGF-beeta6:lla ja TGF-betaGRII-dominantilla negatiivisilla siirtogeenisillä hiirillä7. Patogeneesi sisältää myös liioittelua efektorisoluvasteissa, jotka ovat ilmenneet kokeista Stat4-siirtogeenisillä hiirillä8 ja TNFARE-mutanttihiirillä9. Äskettäin ihmisen sytokiinianalyysi viittaa siihen, että kliinisistä samankaltaisuuksista huolimatta jokaisella IBD:n alatyypillä on erottuva sytokiiniprofiili10. Vaikka alustavat tutkimukset ovat alkaneet kohdistaa spesifisiä efektori-T-solureittejä11, kohde-elinten transkriptomiikan soveltaminen on lapsenkengissään ja yksittäisiä kohdistettavia reittejä on edelleen vaikea löytää.

HCT: Allogeeninen HCT on tehokas hoito potilaille, joilla on pahanlaatuisia ja ei-pahanlaatuisia hematologisia sairauksia. Tämä hoito on kuitenkin monimutkaista, koska sairastuvuus ja kuolleisuus rajoittavat sen laajempaa käyttöä. Elinsiirron jälkeisen sairastuvuuden ja kuolleisuuden johtavia syitä ovat akuutti ja krooninen GVHD, uusiutuminen ja tartuntatauti. PREDICT-tutkimuksen tavoitteena on soveltaa järjestelmälähestymistapaa näiden komplikaatioiden aiheuttamien mekanismien ymmärtämiseen siten, että voidaan suunnitella näyttöön perustuvia hoitostrategioita.

Akuutti GVHD: Akuuttia GVHD:tä välittävät luovuttajaperäiset allo-reaktiiviset T-solut, jotka aktivoituvat ja johtavat sytotoksisuuteen isäntäsoluja vastaan12,13 sekä sytokiinivälitteiseen kudosvaurioon. Keskivaikeaa tai vaikeaa akuuttia GVHD:tä voi esiintyä jopa 60 %:lla potilaista, joille tehdään HCT, ja vaikeampiin muotoihin on yhdistetty kuolleisuus > 50 %14-17. Yleisimmät immuunivälitteisen kudosvaurion kohdat ovat maksa, iho ja maha-suolikanava (GI). GI GVHD:tä esiintyy 40–50 %:lla HCT-potilaista, ja se on tämän taudin sairastuvuuden ja kuolleisuuden tärkein syy17.

GI GVHD:n diagnoosi perustuu kliinisiin ja histopatologisiin löydöksiin. GVHD voi esiintyä sekä ylemmissä että alemmassa GI-kanavassa, mikä johtaa ripulin, vatsakipujen, pahoinvoinnin, oksentelun ja/tai anoreksian oireisiin12. GI GVHD:n histopatologiset diagnostiset kriteerit sisältävät kryptasolujen apoptoosin, kryptan tuhoutumisen ja/tai limakalvon denudaation18. Valitettavasti GVHD:n vakavuus histologiassa korreloi huonosti taudin kliinisen kulun kanssa.

Vaikka GI GVHD on yleinen komplikaatio HCT:n jälkeen, sen johdonmukaiselle ja tarkalle diagnoosille on edelleen monia esteitä. Ensinnäkin diagnoosi riippuu asianmukaisesta kudosnäytteenotosta. Näkyviä vaurioita ei usein esiinny19, ja endoskooppiset löydökset voivat olla diffuuseja ja epäspesifisiä. Ei ole myöskään yksimielisyyttä ruoansulatuskanavan optimaalisesta sijainnista biopsioiden tai diagnoosin varmistamiseksi tarvittavien biopsioiden lukumäärästä. Myös ylemmän ja alemman ruoansulatuskanavan biopsianäytteiden välillä on usein ristiriitoja20. Toiseksi GVHD:n varhaisessa vaiheessa esiintyvillä potilailla voi olla hienovaraisia ​​histopatologisia löydöksiä, jotka saattavat jäädä huomiotta tai joita ei vielä ole. GVHD:n alkaessa voidaan nähdä muutamia apoptoottisia soluja, ja kryptan menetystä ja limakalvovaurioita ei ehkä ole vielä tapahtunut18. Lopuksi on olemassa myös hämmentäviä tekijöitä, jotka voivat johtaa GVHD:n virheelliseen diagnoosiin, mukaan lukien hoito-ohjelmaan liittyvä toksisuus, samanaikaiset infektiot ja lääkkeet, jotka voivat kaikki aiheuttaa ruoansulatuskanavan fokaalista tulehdusta. Ensimmäisten 20 päivän aikana myeloablatiivisen hoito-ohjelman jälkeen voidaan nähdä diffuusi apoptoosi, joka matkii akuuttia GVHD21:tä. Clostridium difficile- ja sytomegalovirusinfektioilla voi myös olla samanlaisia ​​kliinisiä ja histopatologisia esityksiä22. Mykofenolaattimofetiilin23 ja protonipumpun estäjien24 käytön on myös havaittu liittyvän ruoansulatuskanavan apoptoosiin, joka voidaan diagnosoida väärin GVHD:ksi. Kaikki nämä tekijät johtavat suureen tarkkailijoiden väliseen vaihteluun GVHD:n histologisessa diagnoosissa18,25 ja huonoon korrelaatioon kliinisten havaintojen kanssa, mikä kuvaa tarvetta herkempien ja spesifisempien diagnoosimenetelmien käyttöön.

GVHD:n biomarkkerien tunnistamisessa on viime aikoina tapahtunut edistystä, joilla on diagnostista ja prognostista merkitystä. IL-8, IL-2-reseptori-alfa, tuumorinekroositekijäreseptori-1 (TNF-1), hepatosyyttien kasvutekijä (HGF), elafiini, regeneroiva saarekeperäinen 3-alfa (reg-3alfa), TIM3, IL-6 ST2:n, B-solua aktivoivan tekijän (BAFF), IL-33:n, CXCL10:n ja CXCL11:n on kaikkien havaittu olevan käyttökelpoisia GVHD26-28:n kehityksen ennustamisessa. Vaikka nämä biomarkkerit on tunnistettu, niitä ei ole laajasti validoitu, ja niitä ei ole vielä kliinisesti omaksuttava oppaaksi hoidon muuttamiseen. Lisäksi tähän mennessä löydetyt biomarkkerit ovat usein seurausta alavirran kulkureitin häiriöistä, ja aikaisemmin taudin kulussa esiintyvän ylävirran häiriön havaitseminen voi olla arvokasta kehitettäessä diagnostisia tai prognostisia malleja, jotka voivat johtaa tutkimuksiin, joiden tarkoituksena on muuttaa taudin luonnollista kulkua. tauti.

Ryhmämme on aiemmin osoittanut, että käyttämällä kehittynyttä immunologista analyysiä, mukaan lukien virtaussytometria ja koko transkriptianalyysi, voimme tunnistaa aiemmin tunnistamattomat molekyylireitit, jotka ovat aktiivisia GVHD29-31:ssä. Odotamme, että käyttämällä systeemi-immunologiaa akuuttia GVHD:tä sairastavilla potilailla pystymme tunnistamaan reittejä, joilla on diagnostista ja prognostista arvoa. Tämä voi parantaa diagnostiikkakapasiteettiamme ja mikä tärkeintä, antaa meille mahdollisuuden yksilöidä potilaiden hoito heidän erityisten immunologisten profiiliensa perusteella.

Krooninen GVHD: CGVHD:tä esiintyy 40–60 prosentilla elinsiirtopotilaista32–35, ja tämän taudin ilmaantuvuus on lisääntynyt viimeisen 2 vuosikymmenen aikana36. Krooninen GVHD aiheuttaa merkittävää kuolleisuutta, ja niillä potilailla, jotka selviävät, se voi vaikuttaa syvästi elämänlaatuun37 -40. Huolimatta kroonisen GVHD:n lisääntyneestä esiintyvyydestä, tarkka diagnoosi ja näyttöön perustuva hoito puuttuvat edelleen. Näin ollen, vaikka kroonisia GVHD-biomarkkereita on tunnistettu, kliiniseen käyttöön oikeutettuja ei ole vielä löydetty41. Lisäksi nämä biomarkkerit edustavat usein loppuvaiheen polkuhäiriöitä ja voivat johtua epäspesifisistä tulehduksista ja kudosvaurioista sekä vastasäätelymekanismeista. Diagnoosin haasteiden lisäksi hoitoon liittyy myös merkittäviä haasteita: Näin ollen kroonisen GVHD:n hoito ei ole muuttunut merkittävästi viimeisten vuosikymmenten aikana. Ensimmäisen linjan hoito on edelleen kortikosteroideja kalsineuriinin estäjien (CNI:n) kanssa tai ilman niitä42-44, ja valitettavasti noin 50 % potilaista epäonnistuu ja tarvitsevat toisen linjan hoidon45,46. Epäonnistunut eloonjääminen 2 vuoden kuluttua toisen linjan hoidosta on vain 25 %. 47. Nämä tiedot korostavat tämän alan merkittäviä tyydyttämättömiä tarpeita sekä molekyylidiagnostiikan että näyttöön perustuvien hoitoparadigmojen osalta.

Suojaava immuniteetti: Akuutin ja kroonisen GVHD:n haasteiden lisäksi HCT:tä saavat potilaat ja IBD-potilaat kohtaavat myös muita toksisuuksia, joista monet liittyvät häiriintyneeseen immuunijärjestelmän palautumiseen elinsiirron jälkeen. Vaikka monien suojaavan immuniteetin puutteiden (sekä tartuntatautien taudinaiheuttajia että leukemian uusiutumista vastaan) fenomenologia on hyvin dokumentoitu, aiheuttavat molekyylimekanismit ovat edelleen tuntemattomia. Näiden kysymysten ratkaisemiseksi ryhmämme ja muut ovat alkaneet suorittaa yksityiskohtaisia ​​arviointeja immunologisesta rekonstituutiosta HCT:n jälkeen, mukaan lukien uusien T-solureseptorien (TCR) ja B-solureseptorien (BCR) syväsekvensointitekniikoiden soveltaminen30,48-54. Nämä tekniikat mahdollistavat eläimen jälkeisen immuunijärjestelmän uudelleenmuodostumisen laajuuden ja syvyyden tutkimisen sellaisella molekyylien yksityiskohtaisuudella, joka ei ole aiemmin ollut mahdollista, ja lupaus syventää ymmärrystämme tarttuvien patogeenien vaikutuksesta maailmanlaajuiseen immuuniterveyteen ja immuunijärjestelmän palautumiseen. Näiden tekniikoiden laaja soveltaminen ja niiden risteys immuunifenotyypin ja toiminnan yksityiskohtaisen arvioinnin kanssa voi tarjota uusia näkemyksiä immuunijärjestelmän terveydentilasta elinsiirtopotilailla ja lupaa tunnistaa potilaat, jotka tarvitsevat uusia interventioita elinsiirron jälkeisen parantamiseksi. immuunijärjestelmän palauttaminen.

PREDICT-tutkimuksen tavoitteena on soveltaa systeemibiologian lähestymistapaa mahdollistamaan tarkkuusdiagnostiikka tärkeimmille immunologisille tuloksille siirron jälkeen. Tämä lähestymistapa syventää ymmärrystämme molekyylimekanismeista, jotka aiheuttavat tappavimpia transplantaation jälkeisiä komplikaatioita, ja toimii kriittisenä alustana suunnitella näyttöön perustuvia hoitoparadigmoja elinsiirtopotilaille.

Soluterapia: Uudet adoptiiviset soluterapiat ovat tulossa yhä useammin kliinisiin kokeisiin, ja ne ovat saatavilla FDA:n hyväksyminä biologisina lääkkeinä, mikä tarjoaa terapeuttisen vaihtoehdon aiemmin refraktorisille potilaille. Tämä laaja ja jännittävä ala sisältää kimeerisen antigeenireseptorin (CAR) T-solut, jotka on suunnattu erilaisia ​​antigeenejä vastaan55, T-solut, jotka on geneettisesti muunnettu ekspressoimaan TCR:itä56,57, sytokiinistimuloidut NK-solut58 sekä tuumorirokotelähestymistavat endogeenisellä, säteilytetyllä kasvaimella. näytteet59 tai immuunisolut, jotka on pulssoitu kasvainantigeenillä.60 Kimeeriset antigeenireseptori-T-solut ovat johtaneet dramaattisiin vasteisiin, erityisesti potilailla, joilla on CD19+ B-solujen pahanlaatuisia kasvaimia61-64, mikä on johtanut useiden tuotteiden FDA:n hyväksyntään. Vaikka aluksi voidaan saavuttaa ennennäkemättömiä kliinisiä remissioita, lähestymistapaa rajoittavat usein vasteen kesto ja CAR T-solujen pysyvyys 50 %:n EFS:llä 12 kuukauden kuluttua infuusion jälkeen61, kasvaimen pakomekanismit65 ja merkittävä toksisuus, johon liittyy sytokiinien vapautumisoireyhtymä, neurologinen toksisuus66. . CAR T-soluterapian yhteydessä on tunnistettu onnistuneen käytön avaintekijät, joihin kuuluvat kostimulatorisen signalointimekanismin sisällyttäminen67,68, in vivo CAR T-solujen laajenemisen ja vasteen yhdistäminen69 sekä T-solujen fenotyyppisten alaryhmien osuus lisääntymiskykyyn ja kestää pitkään70. Lisäksi tärkeitä näkemyksiä IL-6:n ja IL-1:n rooleista sytokiinin vapautumisoireyhtymässä ja neurotoksisuudessa71,72 sekä pan-T-soluinfiltraatin ja keskushermoston korkeiden sytokiinitasojen vaikutuksesta neurotoksisuuden välittäjinä 73 on saatu tärkeitä tietoja. ryhmämme ja muut. On kuitenkin olemassa merkittävää tyydyttämätöntä tarvetta soveltaa systemaattista lähestymistapaa, jossa tutkitaan onnistuneen vasteen, toksisuuden, vuorovaikutuksen endogeenisen immuunijärjestelmän kanssa sekä myrkyllisyyden vähentämiseen tähtäävien toimenpiteiden, kuten IL6R-antamisen, lyhyt- ja pitkän aikavälin vaikutuksia. antagonisti Tocilitsumabi tai IL-1:n salpaus74.

Tässä tutkimuksessa pyrimme tutkimaan systemaattisesti soluterapiatuotteiden ominaisuuksia, evoluutiota annon jälkeen in vivo ja käyttäytymistä eri osastoissa, kuten ääreisveren, luuytimessä, keskushermostossa ja tarvittaessa kudoksissa sekä niiden vuorovaikutusta endogeenisen immuunijärjestelmän kanssa. Yksisoluista transkriptomiikkaa yhdistettynä TCR-sekvensointiin (soveltuvin osin BCR-sekvensointi) ja siirrettyjen ja endogeenisten immuunisolujen fenotyyppiseen karakterisointiin sekä erittyneiden immuunitekijöiden, kuten sytokiinien, kemokiinien ja plasmassa olevien vasta-aineiden analyysiin, käytetään ja korreloidaan kliinisten vasteiden kanssa. . Tämä puolueeton, systemaattinen tarkkuusdiagnostinen lähestymistapa mahdollistaa kriittisten reittien tunnistamisen, jotka ovat yhteisiä tai erilaisia ​​riippuen soluterapeuttisen lähestymistavan luonteesta, kohde- ja sairauskokonaisuuksista ja niihin liittyvistä tai ei-toivotuista toksisuuksista erotettavissa. Tämä antaa kriittisesti tietoa tulevasta soluterapian järkevästä suunnittelusta ja mahdollisista terapeuttisista interventioista soluterapian antamisen jälkeen.

Rokotevasteet: Yhteinen teema kantasolujen ja kiinteiden elinsiirtojen saajien, potilaiden, joilla on nykyinen tai aikaisempi pahanlaatuinen sairaus, sekä potilaiden, joilla on autoimmuuni- tai reumatologinen sairaus, mukaan lukien IBD, on heikentynyt immuunisäätely, jota usein pahentaa immuunijärjestelmää muokkaavien hoitojen vaikutus. mukaan lukien säteily, kemoterapia ja pitkäaikainen immunosuppressio. 15 % kiinteiden elinsiirtojen vastaanottajista joutuu sairaalaan rokotteella ehkäistävissä olevan sairauden vuoksi viiden ensimmäisen vuoden aikana siirrosta huolimatta näiden potilaiden immunisointitoimenpiteistä (Feldman et al., 2019), mikä on yhdenmukainen tutkimusten kanssa, jotka osoittavat heikentyneen rokotusvasteen nämä potilaat (Madan et ai., 2008; Mazzone et ai., 2004). HCT-vastaanottajat reagoivat vaihtelevasti rokotuksiin, mutta eivät saa samansuuruista vastetta kuin terveillä kontrolleilla, ja heillä voi olla edelleen muuttuneita vasteita, jos heillä on myös GVHD (Avetisyan et al., 2008; Shalabi et al., 2019). Potilailla, joilla on reumatologinen tai autoimmuunisairaus, on myös osoitettu olevan heikentynyt vaste tiettyihin rokotteisiin, etenkin jos ne saavat immunomoduloivia aineita, kuten TNFalfa-salpausta (Dell' Era et al., 2011). Lapsuuden syövästä selviytyneiden tutkimukset viittaavat siihen, että immuunivasteen heikkeneminen saattaa jatkua taudin paranemisen jälkeen; lasten leukemiasta selviytyneillä, jotka eivät saa HCT:tä, on heikentynyt humoraalinen ja adaptiivinen immuniteetti hoidon päätyttyä (Perkins et al., 2017; Top et al., 2020), ja jotkut potilaat eivät reagoi, ja toisten immuniteetti voi olla heikentynyt (Nilsson et al. ., 2002; Top et al., 2020) uusintarokotusyrityksistä huolimatta. Kun SARS-CoV-2:ta vastaan ​​tehdyt immunisointitoimet yleistyvät, näkemys rokotevasteesta immuunipuutteisilla potilailla on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan tiedottaa tehokkaammista strategioista tämän väestön suojelemiseksi vakavalta COVID-19-virukselta, mikä voidaan ekstrapoloida muihin rokotteilla ehkäistävissä oleviin patogeeneihin.

Tässä tutkimuksessa ehdotamme systemaattisen lähestymistavan käyttöä humoraalisten ja antigeenispesifisten T- ja B-soluvasteiden profiloimiseksi pitkittäin SARS-CoV-2-rokotuksen jälkeen potilailla, joilla on laaja valikoima immuunijärjestelmää muokkaavia sairauksia. Potilailta otetaan verinäytteitä ennen rokotusta ja säännöllisin väliajoin sen jälkeen. Arvioimme pitkäaikaisten vasta-ainevasteiden kestävyyttä ja suuruutta käyttämällä isotyyppispesifisiä ELISA-testejä ja neutraloivia vasta-ainemäärityksiä. Korkeaparametrinen virtaussytometria ja scRNAseq mahdollistavat antigeenispesifisten T- ja B-solumuistisolujen korkearesoluutioisen fenotyypin määrittämisen sekä repertuaarianalyysin, mikä voi vaikuttaa rokotettujen potilaiden immuunipaon todennäköisyyteen. Lopuksi, tämä tutkimus antaa meille mahdollisuuden määrittää, pystyvätkö immuunisäätelyhäiriöistä kärsivien potilaiden kloonatut vasta-aineet tai seerumit vähemmän neutraloimaan virusvariantteja, mikä antaa käsityksen siitä, voiko potilaiden vähentynyt klooninen monimuotoisuus johtaa heikompaan suojaukseen virusvariantteja vastaan.