Kahden HIV-induktorin yhdistelmän turvallisuuden ja siedettävyyden arviointi potilailla, joilla on havaitsematon viruskuorma (SYNACTHIV)

Antiretroviraalinen yhdistelmähoito (cART) on tehokas, mutta ei parantava. CART edellyttää elinikäistä noudattamista. Vaikka useita säiliöitä saattaa olla olemassa, HIV-1-säiliöiden, jotka sisältävät stabiilisti integroituneita, transkriptionaalisesti hiljaisia ​​mutta replikaatiokykyisiä proviruksia, tiedetään vallitsevan infektoituneiden CD4+ T-solujen joukossa. Siksi ne ovat pysyvä viruksen uudelleenaktivoitumisen lähde ja voivat olla vastuussa plasmaviremian toipumisesta, joka havaitaan CART-keskeytyksen jälkeen. Todella piilevän (ts. viattomat) HIV-1-provirukset ovat suuri este hävittämiselle, kuten CART-tehostamisstrategioiden epäonnistuminen virusvarastojen puhdistamisessa viittaa. Itse asiassa HIV-1-varastojen tasot vaikuttavat yhdeksi kriittisistä tekijöistä, jotka vaikuttavat remission kestoon CART-hoidon lopettamisen jälkeen. isännän immuunijärjestelmän aiheuttama infektio saattaa sallia hoidon keskeytymisen ("hoidosta vapaat ikkunat"). HIV-geenin ilmentymisen uudelleenaktivointi latentti-infektoiduissa soluissa yhdessä tehokkaan tai tehostetun CART:n kanssa voisi toimia adjuvanttihoitona, jonka tarkoituksena on eliminoida/vähentää piilevien virusvarastojen poolia.

Kromatiiniorganisaatio ja HIV-1-promoottorin epigeneettinen ohjaus ovat avainelementtejä, jotka liittyvät transkription hiljentämiseen. Repressiivinen nukleosomi nuc-1, joka sijaitsee välittömästi transkription aloituskohdasta alavirtaan, pysyy hypoasetyloituneena histonideasetylaasien (HDAC:iden) toimesta latenteissa olosuhteissa. HDAC-estäjien (HDACis) käyttö latenssia kääntävinä aineina (LRA:t) on karakterisoitu hyvin useissa latenssimalleissa ja in vivo cART-käsitellyissä HIV-1+ -potilassoluviljelmissä. Useista HDACis-valmisteita käyttävistä kliinisistä tutkimuksista ja tutkimuksista on raportoitu [VPA (Margolis, Siliciano, Lambotte ja Routy), SAHA (Margolis ja Lewin), Panobinostat (Rasmussen) ja romidepsiini (Mellors (ClinicalTrials.gov). NCT01933594) ja Sogaard)]. Aiemmat tutkimukset, joissa testattiin VPA:ta, eivät osoittaneet mitään hyötyä tästä HDACi:sta latentti-infektoituneiden lepäävien CD4+ T-solujen määrän vähentämisessä. Kaksi kliinistä tutkimusta ovat osoittaneet, että yhden tai useamman kliinisesti siedettävän SAHA-annoksen antaminen CART-hoidetuille potilaille liittyi ajallisesti soluun liittyvien silmukoitumattomien (CA-US) HIV-1-RNA-tasojen lisääntymiseen lepotilassa CD4+:ssa. T-solut in vivo. Kummassakaan kokeessa ei kuitenkaan voitu osoittaa jäännösviremian lisääntymistä eikä HIV-1-varastojen koon pienenemistä. Toinen äskettäinen kliininen pilottikoe HDACi Panobinostatilla on osoittanut merkittävän nousun CA-US RNA -tasoissa, mutta myös plasman HIV:n genomisen RNA-tason nousun transkriptiovälitteisellä amplifikaatiomäärityksellä (TMA) analysoituna sekä ohimenevän HIV:n kokonaismäärän laskun. DNA taso. CART-keskeytyksen jälkeen tämä jälkimmäinen tutkimus on osoittanut joillakin potilailla viruskuorman palautumisen, joka viivästyi verrattuna useimmilla potilailla havaittuun palautumiseen 2-3 viikkoa CART-hoidon lopettamisen jälkeen. Tulokset toisesta äskettäin tehdystä kliinisestä pilottitutkimuksesta, johon sisältyi suonensisäinen romidepsiiniinjektio, joka annettiin kerran viikossa 3 viikon ajan CART-hoitoa ylläpitäen, ovat osoittaneet, että viidellä kuudesta testatusta aviremiapotilaasta esiintyi viruskuormitustasoja, jotka voidaan mitata tavallisilla kaupallisilla määrityksillä. Kaiken kaikkiaan nämä tutkimukset ovat rohkaisevia, mutta kyseenalaistavat HDACi:n tehokkuuden, jota käytetään yksinään vähentämään HIV-1-varastojen kokoa tai havaitsemaan viivettä viruksen palautumisessa. Tutkijat ehdottavat joitakin hypoteeseja selittääkseen näitä osittaisia ​​tuloksia ja joitain optimointeja terapeuttisten uudelleenaktivointistrategioiden parantamiseksi:

1. Näissä kliinisissä kokeissa saatu reaktivaatioaste oli liian heikko. Samanaikaisen eri latenssimekanismien kohdistamisen pitäisi olla tehokkaampaa, kun tavoitteena on viruksen hävittäminen, koska eri yhdisteluokkien yhdistelmä voisi synergisoida (ts. tuloksena on korkeampi reaktivaatiotaso kuin kunkin yhdisteen erikseen tuottamien reaktivaatioiden summa) HIV-ilmentymisen uudelleenaktivoimiseksi latentti-infektoiduissa soluissa.
2. LRA:n antamiselle saatetaan tarvita tarkka aikataulu, mikä viittaa siihen, että peräkkäinen hoito voisi parantaa kahden eri latenssimekanismeihin kohdistetun LRA:n annon vaikutusta.
3. HIV-1-latenssi on heterogeeninen ilmiö. Itse asiassa tutkijat ovat aiemmin havainneet ex vivo suoritetuissa uudelleenaktivointitutkimuksissamme suuren monimuotoisuuden potilassoluviljelmien välillä eri testattujen LRA:iden vastemallien suhteen. Nämä havainnot viittaavat siihen, että HIV-1:n transkription repressio johtuu molekyylimekanismien heterogeenisistä yhdistelmistä, jotka vaihtelevat potilaasta toiseen. Heterogeenisuus, jonka tutkijat ovat havainneet potilaiden välillä, korostaa tarvetta arvioida LRA:n tehokkuus ensin ex vivo tietyn potilaan soluviljelmissä ennen tämän LRA:n antamista tälle tietylle potilaalle in vivo kliinisen tutkimuksen yhteydessä. Valitettavasti suurimmassa osassa aikaisemmista kliinisistä kokeista, joiden tarkoituksena oli HIV-1:n uudelleenaktivointi latenssista, ex vivo -reaktivointimäärityksiin perustuvaa esivalintaa ei ole suoritettu.
4. Latenttien HIV-provirusten geeniekspression induktio on stokastista. Silicianon ryhmä on todellakin osoittanut, että yhden in vitro maksimi T-soluaktivaatiokierroksen jälkeen jotkut provirukset pysyvät hiljaisina, mutta ovat mahdollisesti indusoitavissa lisäaktivaatiokierrosten jälkeen. Tietyn LRA:n aktiivisuuden maksimoimiseksi sitä tulisi antaa toistuvasti useissa aikapisteissä.

Näin ollen "shokki"-osan, "shock and kill" -strategian ensimmäisen osan, optimointi sisältäisi LRA:iden yksilöllisen ja yhdistetyn hoidon, joka annettaisiin tarkalla aikataululla ja toistuvasti useissa aikapisteissä. Tällaisen kliinisen tutkimuksen järjestämiseksi tutkijat ovat tutkineet in vitro ja ex vivo useita LRA-yhdistelmätyyppejä. Yhdellä niistä oli useita etuja, ja se hyväksyttiin ihmisterapiassa.

Todellakin, epigeneettisesti tiedetään, että DNA:n metylaatio ja histonin deasetylaatio tekevät yhteistyötä heterokromatiiniympäristön luomiseksi ja ylläpitämiseksi. Itse asiassa cis-säätelijäalueilla metyloituun DNA:han sitoutuneet MBD-proteiinit voivat toimia siltoina DNA:n ja kromatiinia modifioivien tekijöiden (kuten HDAC:iden) välillä. HIV:n tapauksessa HIV-1-promoottorin on aiemmin osoitettu olevan hypermetyloitunut ex vivo ja vastustuskykyinen avireemisten HIV-1-tartunnan saaneiden yksilöiden latenttien varastojen uudelleenaktivoitumiselle, toisin kuin vireemissä proviruksissa läsnä olevien integroitujen provirusten hypometyloitunut 5'LTR. potilaita. Mielenkiintoista on, että Trejbalova et ai. ovat aivan äskettäin raportoineet, että HIV-1-promoottorin DNA-metylaatio lisääntyy asteittain CART-hoidon aikana. Nämä kirjoittajat ovat todellakin havainneet alhaisia ​​5'-LTR-DNA-metylaatiotasoja potilaiden levossa olevista CD4+-T-soluista, joita on hoidettu cART-hoidolla jopa 3 vuotta. Pitkäaikaisen CART:n jälkeen he ovat kuitenkin havainneet 5' LTR DNA:n metylaation kerääntymisen piilevään säiliöön. HIV-1-promoottorin DNA-metylaatiostatus voisi myötävaikuttaa proviruksen hiljaisen tilan "lukitsemiseen" yhteistyössä histonin repressiivisten posttranslationaalisten modifikaatioiden, kuten histonin deasetylaation, kanssa, mikä vaikeuttaa proviruksen paluuta aktiiviseen tilaan. Tässä näkemyksessä demetylointiaineet voisivat edustaa lupaavia ehdokaslääkkeitä yhdessä HDACien kanssa vähentämään CART-potilaiden piilevien HIV-varastojen määrää vähintään 3 vuoden ajan.

Lisäksi tiedetään, että kaksi epigeneettistä modifikaatiota, DNA-metylaatio ja histonin deasetylaatio, liittyvät dynaamisesti toisiinsa ja johtavat geenien hiljentymiseen syövissä. Itse asiassa useat prekliiniset tutkimukset tukevat näkemystä, että sekä DNMT:n että HDAC:n farmakologinen kohdentaminen voi johtaa synergistiseen syövänvastaiseen aktiivisuuteen. Lisäksi kaksi kliinistä tutkimusta DNA-metylaation estäjillä Desitabiinilla ja HDACi-romidepsiinillä on meneillään syövän hoidossa (NCT00037817, NCT00114257). Ihmisten hoidossa hyväksytty DNA-metylaation estäjä Desitabiini ja HDACis tarjoavat useita etuja HIV-1-puhdistusstrategioissa. Desitabiinin etuna on se, että se ylittää veri-aivoesteen, jakautuu erinomaisesti kehon nesteisiin, ei aiheuta globaalia T-soluaktivaatiota. HDACit eivät indusoi globaalia T-solujen proliferaatiota tai aktivaatiota, ne vaikuttavat laajassa kirjossa solutyyppejä ja tukahduttavat tehokkaasti CXCR4-kemokiinireseptorin ilmentymistä ja toimintaa. HDACit on myös tunnistettu uusiksi P-TEFb:tä vapauttaviksi aineiksi. Tämä on epäilemättä toinen ratkaiseva mekanismi, jonka kautta HDAC:t aktivoivat uudelleen HIV:n ilmentymisen. Todellakin, siirtymistä promoottorin proksimaalisesta tauosta tuottavaan pidentymiseen välittävät viruksen trans-aktivaattori Tat ja P-TEFb, olennainen solun pidentämistranskriptiotekijä. Soluissa P-TEFb esiintyy aktiivisessa ja inaktiivisessa muodossa. Sen vapautuminen inaktiivisesta 7SK:n pienestä tumaribonukleoproteiinikompleksista on kriittinen vaihe P-TEFb:lle transkription pidentymisen aktivoimiseksi. Näin ollen on tärkeää, että näiden kahden lääkkeen käyttö saattaa vaikuttaa muihin mekanismeihin (muihin kuin histonin asetylaatioon ja DNA:n metylaatioon), jotka liittyvät HIV-latenssiin.

1.2 Tutkimushypoteesi Laboratoriomme on äskettäin arvioinut demetylointiaineiden terapeuttista potentiaalia yhdessä HDACien kanssa HIV:n uudelleenaktivoinnissa latenssista in vitro ja ex vivo. LRA-solujen HIV-1-reaktivaatiopotentiaali arvioitiin ensin in vitro kahdessa latentti-infektoituneessa T-solulinjassa (määrittämällä HIV-1:n transkriptio, ilmentyminen ja tuotanto) ja seuraavaksi ex vivo CD8+-vajautuneissa PBMC-soluissa ja lepäävissä CD4+-T-soluviljelmissä. 58 cART-hoitoa saaneelta avireemiseltä HIV-1+ -potilaalta (HIV-1-tuotannon kvantifioinnin perusteella). Tutkijat ovat osoittaneet, että DNA-metylaation estäjä 5-atsa-2'-deoksisytidiini (Desitabiini), mutta ei 5-atsasytidiini, indusoi HIV:n ilmentymistä in vitro. Seuraavaksi tutkijat osoittivat in vitro, että desitabiini + HDAC peräkkäistä hoitoa käytetään kliinisesti siedettävillä annoksilla, mikä indusoi synergistisesti HIV:n ilmentymistä, mikä korosti ensimmäistä kertaa LRA:n yhdistelmähoitojen hoitoaikataulun tärkeyttä. Tärkeää on, että tutkijat ovat osoittaneet tämän synergian ja peräkkäisen näkökohdan fysiologisen merkityksen ex vivo. Mielenkiintoista on, että testattu peräkkäinen desitabiinin + romidepsiinin yhdistelmähoito indusoi HIV-1:n toipumista tehokkaammin kuin lääkkeet yksinään CD8+-vajautuneissa PBMC-viljelmissä. Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkijat raportoivat ensimmäistä kertaa, että kombinatiivisen näkökohdan lisäksi LRA:n hallinnon peräkkäinen osa saattaa olla kriittinen säiliön koon pienentämiseen tähtäävien puhdistusstrategioiden kannalta.

Tutkijat olettavat, että tällaiset peräkkäiset kombinatoriset uudelleenaktivointimenetelmät voisivat johtaa HIV-1-säiliön koon pienenemiseen tasolle, joka on riittävä mahdollistamaan HIV-infektion hallinnan isännän immuunijärjestelmässä ja toivottavasti hoidon keskeytyksiä. Ensimmäinen askel tämäntyyppisten toimenpiteiden hyödyn korostamiseksi on kuitenkin arvioida tällaisten peräkkäisten yhdistelmäreaktivointimenetelmien toteutettavuus, turvallisuus ja siedettävyys.

Näin ollen, perustuen ex vivo -tuloksiimme ja ehdottamiimme optimointiin "shokki"-osaan, "sokki ja tappo" -strategian ensimmäiseen osaan (johon sisältyy LRA:iden yksilöllinen ja yhdistetty hoito, joka annetaan tarkalla aikataululla ja toistuvasti useita aikapisteitä), tutkijat ehdottavat vaiheen I kokeen aloittamista HIV-1-alatyypin B positiivisilla potilailla, joilla on CART-hoito vähintään 48 kuukauden ajan ja jossa kliinisten proteaasinestäjien parhaan tiedon mukaan ei havaittavissa olevaa virustautia klo. vähintään 12 kuukautta, jotta voidaan arvioida desitabiinin ja romidepsiinin yhdistelmähoidon peräkkäisen hoidon toteutettavuus, turvallisuus ja siedettävyys useaan ajankohtaan annettuna [kerran (kohortti 1), kaksi kertaa (kohortti 2) tai neljä kertaa (kohortti 3)] . Toissijaisena tavoitteena tutkijat arvioivat myös yhdistelmähoidon (desitabiini + romidepsiini) vaikutusta virusvarastoihin ja HIV-geenin ilmentymiseen.