Dd-cfDNA ja Treg munuaissiirteen akuutin hylkimisen ennustamisessa

Tausta

Immunosuppression edistymisestä huolimatta 10 vuoden siirteen eloonjääminen munuaisensiirron jälkeen on pysynyt paikallaan noin 50 prosentissa. Akuutin hyljintäreaktion oikea-aikainen diagnoosi munuaissiirtopotilailla on välttämätöntä siirteen pitkän aikavälin eloonjäämisen parantamiseksi. Kliininen epäily akuutista hylkimisreaktiosta perustuu tällä hetkellä seerumin kreatiniinin nousun seurantaan ja diagnostiseen vahvistukseen munuaissiirteen biopsialla. Seerumin kreatiniinin nousu on kuitenkin epäspesifinen akuutille hylkimisreaktiolle, ja se havaitaan sen jälkeen, kun allograftille on jo tapahtunut merkittävä immunologinen vaurio. Vahvistus koepalalla on invasiivinen, siihen liittyy 1 %:n vakavien komplikaatioiden määrä, ja siihen kohdistuu riittämätön näytteenotto sekä asiantuntijalukijoiden varianssi. Tarvitaan uusia tapoja seurata ja diagnosoida akuuttia hyljintäreaktiota ennen immunologista vauriota ei-invasiivisella tavalla, jotta voidaan parantaa pitkän aikavälin eloonjäämistä munuaisensiirron jälkeen. Soluton DNA vapautuu normaalisti verenkiertoon, kun solut läpikäyvät apoptoosin tai nekroosin. Munuaisensiirron ja allograftin läsnäolon yhteydessä luovuttajaperäistä solutonta DNA:ta (dd-cfDNA) erittyy jatkuvasti vastaanottajan verenkiertoon allograftin solujen vaihtuvuuden seurauksena ja se edustaa pientä osaa solujen kokonaismäärästä. vapaa DNA (luovuttaja- ja vastaanottajaperäinen). Dd-cfDNA-fraktio on aluksi korkea iskemia-reperfuusiovaurion vuoksi ja yleensä laskee lähtötasolle 10-14 päivää munuaisensiirron jälkeen. Myöhemmin allograft-vaurion jaksot, kuten akuutti hyljintä, johtavat dd-cfDNA-fraktion kasvuun vastaanottajan verenkiertoon. Yhden nukleotidin polymorfismeihin perustuvaa multipleksoitua polymeraasiketjureaktioteknologiaa ja edistynyttä bioinformatiikkaa käyttämällä voidaan nyt mitata plasman dd-cfDNA-fraktio munuaissiirteen vastaanottajasta ilman, että luovuttajan tai vastaanottajan genotyyppiä tarvitsee tehdä etukäteen. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että plasman dd-cfDNA on lupaava uusi menetelmä akuutin hylkimisen havaitsemiseksi ennen immunologista vauriota ei-invasiivisella tavalla, koska se on kohonnut etukäteen ja biopsialla todistetun akuutin hylkimisen aikana. Raja-dd-cfDNA-fraktio, joka oli suurempi tai yhtä suuri kuin 1 %, kykeni ennustamaan akuutin hylkimisen kohtalaisella tai hyvällä suorituskyvyllä niissä tutkimuksissa, joissa käyrien alla oleva pinta-ala (AUC) vaihteli välillä 0,59 - 0,97 vastaanottimen toimintakäyrän (ROC) analyyseissä. Kun akuuttia hylkimistä tutkitaan mekanismin avulla, dd-cfDNA-fraktiolla näyttää olevan parempi ennustuskyky vasta-ainevälitteisen hylkimisen (ABMR) suhteen, kun taas sen käyttökelpoisuus ennustaa T-soluvälitteistä hylkimistä (TCMR) on epäselvä etenkin silloin, kun se on vakavampi (vähemmän kuin Banff). 1B). Kuitenkin matalamman vaikeusasteen TCMR:ssä (Banff 1A tai subkliininen) dd-cfDNA-fraktion, joka oli suurempi tai yhtä suuri kuin 0,5 %, osoitettiin mahdollisesti tunnistavan munuaissiirteen saajat, joilla on riski jyrkemmälle arvioidulle glomerulussuodatusnopeuden (eGFR) laskulle ja kehittyvän de-novoa. luovuttajaspesifinen vasta-aine ja tulevat hylkimisjaksot. Vaikka Medicare on hyväksynyt sen kliiniseen käyttöön, dd-cfDNA:lla on edelleen useita rajoituksia akuutin hyljintäreaktion ennustamisessa. Ensinnäkin dd-cfDNA:n nousu ei ole hylkimisspesifistä, koska muut lääketieteelliset komplikaatiot, kuten virtsatieinfektiot, systeemiset infektiot ja BK-viruksen nefropatia, voivat myös lisätä dd-cfDNA:ta. Toiseksi, dd-cfDNA:n ennustava suorituskyky TCMR:lle, erityisesti vähäisemmän vakavuuden suhteen, on edelleen epäselvä. Lopuksi on epäselvää, voiko varhainen dd-cfDNA-fraktio munuaisensiirron jälkeen ennustaa tulevia immunologisia siirteen vaurioita ja toimintaa. Uudet tavat tehdä dd-cfDNA:sta spesifisempiä akuutille hylkimisreaktiolle, parantaa sen ennustavaa suorituskykyä TCMR:lle ja korreloida sitä tulevan siirteen toiminnan kanssa parantaisivat entisestään sen kliinistä käyttökelpoisuutta. Säätelevät T-solut (Tregs) ovat välttämättömiä toleranssin induktiossa ja ylläpitämisessä erilaisissa munuaissiirtoeläinmalleissa estämällä efektoriimmuunivasteita. Tregit muodostavat 5 - 10 % CD4+ T-soluista ja ne tunnistetaan perinteisesti homogeeniseksi populaatioksi, jolla on korkea CD25:n ekspressio, alhainen CD127:n ilmentyminen ja päätranskriptiotekijän FoxP3 ilmentyminen. Viimeaikaiset tiedot osoittavat kuitenkin, että Tregit ovat heterogeenisempia ja että muiden molekyylien ilmentyminen kuin perinteiset CD25, CD127 ja FoxP3 vaikuttavat niiden suppressoivaan toiminnalliseen aktiivisuuteen. Ihmisen munuaisensiirrossa verensiirron jälkeen kiertävät CD4+CD25hiCD127lo/- Tregit olivat samanlaisia ​​vastaanottajien välillä, jotka kärsivät akuutista hylkimisreaktiosta, ja niiden, jotka eivät kärsineet. HLA-DR:n korkea ekspressio transplantaation jälkeisissä verenkierrossa olevissa tregeissä, jotka tunnistivat populaation, jolla oli maksimaalista suppressoivaa toiminnallista aktiivisuutta, oli kuitenkin alhaisempi vastaanottajilla, jotka kärsivät akuutista hylkimisreaktiosta. Toinen molekyyli, joka tunnistaa Treg-populaation, jolla on maksimaalinen toiminnallinen aktiivisuus, on TNFR2. TNFR2 välittää tulehdusta edistävän sytokiinin TNF-a:n biologista toimintaa. TNF-a osallistuu efektori-T-solujen rekrytointiin ja aktivointiin allograftin hylkimisen aikana. Mielenkiintoista on, että TNFR2:n osoitettiin ekspressoituvan ensisijaisesti Treg-soluilla eikä efektori-T-soluilla. Sekä hiiri- että ihmistutkimuksissa TNF-a-signalointi TNFR2+ Tregien kautta lisäsi niiden eloonjäämistä, lisääntymistä ja suppressoivaa toiminnallista aktiivisuutta.

Alustavat tulokset Tutkijat tutkivat aiemmin TNFR2+ Tregejä munuaisensiirron yhteydessä. Tutkijat vahvistivat munuaissiirtoehdokkaiden kohortissa, että TNFR2:n ilmentyminen Tregeissä korreloi suppressiivisen toiminnan kanssa mitattuna perinteisellä Tregien yhteisviljelymäärityksellä stimuloitujen efektori-T-solujen kanssa (r = 0,63, p < 0,01). Tutkijat julkaisivat 76 kuolleen luovuttajan munuaisensiirron vastaanottajan kohortissa ennen siirtoa kiertävien TNFR2+ Tregien roolia siirteen viivästyneen ja hitaan toiminnan ennustamisessa munuaisensiirron jälkeen. Koska viivästynyt ja hidas siirteen toiminta ovat tunnettuja riskitekijöitä akuutin hyljintäreaktion kehittymiselle munuaisensiirron jälkeen, tutkijat tutkivat sitten ennen siirtoa kiertävien TNFR2+ Tregien roolia akuutin hylkimisen ennustamisessa samassa vastaanottajaryhmässä, jossa 75 oli saanut saatavilla olevat akuutin hylkimisen tiedot lupaavin tuloksin erityisesti matalan vaikeusasteen TCMR:n yhteydessä.

Hypoteesit

Koska aiemmat tutkimukset ja tutkijoiden alustavat tulokset kohortissa, joka sisälsi pääasiassa matalan vaikeuden TCMR:n, viittaavat HLA-DR+TNFR2+ Tregien rooliin akuutin hyljintäreaktion ennustamisessa, tutkijat olettavat, että sen integroiminen dd-cfDNA-fraktioon voisi parantaa spesifisyyttä ja ennustamista. suorituskyky akuutissa hylkimisreaktiossa, erityisesti TCMR. Tutkijat olettavat myös, että varhaisen dd-cfDNA-fraktion ja siirtoa edeltävän HLA-DR+TNFR2+ Tregien mittaaminen voisi ennustaa tulevia tuloksia munuaisensiirron jälkeen, mukaan lukien akuutti hylkiminen ja eGFR:llä mitattu siirteen toiminta.

Tavoitteet

1. Testaa, voiko dd-cfDNA-fraktion integrointi HLA-DR+TNFR2+ Tregiin etukäteen tai allograftivaurion yhteydessä parantaa munuaisensiirron jälkeistä akuutin hylkimisen ennustetta.
2. Testaa, voiko dd-cfDNA-fraktion integrointi 2 viikkoa siirrosta edeltävien HLADR+TNFR2+ Tregien kanssa ennustaa tulevia akuutteja hyljintäjaksoja ja yhden vuoden siirteen toimintaa.

Tutkijat rekrytoivat 150 aikuista munuaisensiirron saajaa, joilla on vakuutus dd-cfDNA-fraktioiden mittaamiseen.