Több gyógyszeres deszenzitizációs protokoll szívátültetésre jelöltek számára

A HLA alloantitestekkel rendelkező transzplantációs jelöltek nagy kockázatnak vannak kitéve az antitest által közvetített kilökődés (AMR), a graft elégtelenség és az akut kilökődés (1, 2). Szívátültetés esetén ezek a szövődmények halálhoz vezetnek. Az 50%-os számított panelreaktív antitest (CPRA) küszöbértéket a Nemzetközi Szív- és Tüdőtranszplantációs Társaság (3) konszenzusos nyilatkozata alapján választották ki. Ez az érték bevallottan önkényes, de a tapasztalt és jó hírű szívátültetési központok elfogadott véleményének konszenzusát jelenti.

Azok az alloantitestek, amelyek megakadályozzák ezeknek a betegeknek a transzplantációját, az adaptív immunrendszer és az immunológiai memória eredménye. Az immunológiai memória az immunrendszer azon képessége, hogy gyorsabb, erősebb és specifikusabb választ adjon egy antigén második expozíciójára, amikor az antigén az előző expozíció után teljesen kiürült a szervezetből.

Az immunológiai memóriában három fő sejtvonal vesz részt: a memória T-sejtek, a memória B-sejtek és a plazmasejtek, amelyek mindegyike túléli az antigént eltávolítva (4). A B-sejtek kis oldható antigénekre és nagy antigénekre egyaránt reagálhatnak (5). Amint egy B-sejt aktiválódik, rövid életű plazmasejtté válhat, és immunglobulin M-et (IgM), antitesteket termel, vagy bejuthat egy csíraközpontba, ahol szomatikus hipermutáción megy keresztül, affinitás érésével és izotípusváltásával. A B-sejt ezután hosszú életű plazmasejtté differenciálódhat, és versenghet egy csontvelő-résért, vagy memória B-sejtté válhat (4-8).

A memória T-sejtek egy életen át fennmaradhatnak, és a másodlagos limfoid szervek (SLO) között központi memória T-sejtekként (TCM) vagy a perifériás szövetekben effektor memória T-sejtekként (TEM) keringhetnek (4,9). Ha találkoznak rokon antigénjükkel, gyorsan szaporodhatnak és effektor T-sejtekké differenciálódnak.

A memória B-sejtek lassan szaporodnak és újra keringenek az SLO-kban, ott évtizedekig fennmaradnak, és a memória B-sejtek a vakciniához (himlőhöz) több mint 50 évig fennmaradnak (9). Általában CD27 jelenléte és egy második antigén-fertőzés alapján azonosítják őket; a memória B-sejtek gyorsan szaporodhatnak, majd új plazmasejtekké differenciálódnak (10). Ez a jelenség egy redundáns rendszert vagy "tömböt" biztosít az adott antigénhez antitestet termelő plazmasejtek pótlására.

A plazmasejtek nagymértékben differenciált és specifikus sejtek, amelyek aktívan képesek alloantitestet termelni. A plazmasejteknek két populációja létezik, a rövid és a hosszú életűek (8). A hosszú életű plazmasejtek egész életen át fennmaradhatnak, és az antigénstimulációt követő 1 héten belül megjelenhetnek (6,7). A vesetranszplantált betegek magbiopsziájában B-sejteket, memória-B-sejteket, plazmablasztokat és plazmasejteket azonosítottak az akut kilökődés során (11). A plazmasejtek végleg differenciáltak, ezért nem tudnak szaporodni. A csontvelőben véges számú túlélési rés (109) van, attól függően, hogy hány stromasejtek vannak, amelyek támogatják őket. Azok a plazmasejtek, amelyek nem találnak menedéket a velőben, vagy veszítik el a menedéket, csak néhány napig tartanak fenn, valószínűleg egy olyan sejt intenzív anyagcsere-igénye miatt, amely másodpercenként 10 000-20 000 antitestmásolatot képes előállítani (12). Jelenleg úgy gondolják, hogy a plazmasejtek nem rendelkeznek negatív visszacsatolási hurokkal, amelyek elnyomják az antitestszintézist. Kimutatták, hogy a plazmasejtek FcyRIIB receptort tartalmaznak egy immunreceptor tirozin alapú gátló motívumhoz (ITIM) (13). Az FcyRIIB receptor alacsony affinitású receptor, és nem képes megkötni a monomer immunglobulin G-t (IgG). Úgy gondolják, hogy az immunglobulin homeosztázis főként az endoteliális sejt felelőssége (14). Az antitest termelését követően az endothelsejtek lizoszómális lebontással vagy az újszülöttkori Fc-receptor (FcRn) függő mechanizmuson keresztül eltávolíthatják a keringő antitestet a plazmába.

Egy adott antigén találkozás emlékének megszüntetésére irányuló sikeres tervnek a három különálló rendszerre vagy "tömbre" kell vonatkoznia. A transzplantáció és az autoimmunitás területén jelentős előrelépést jelentene az immunológiai memória megszüntetése, hogy a káros antitestek eltávolíthatók legyenek, majd új, kedvező antitestek jöjjenek létre. Az IND 110875-ben használt gyógyszerek áttekintése megvilágítja, miért lehet sikeres ez a protokoll ott, ahol az összes többi kudarcot vallott.

A nyúl antitimocita globulin, a RATG, T-sejt-ellenes tulajdonságokkal rendelkezik, és különösen a memória T-sejt felszíni antigénjei ellen hat, ezáltal komplement által közvetített T-sejthalált okoz a perifériás vérben és apoptózist a lépben és a nyirokcsomókban (15). A RATG antitestekkel rendelkezik CD27, CD38, HLA-DR ellen, és in vitro és in vivo memóriaellenes B-sejt tulajdonságokat mutatott (15-17). Az rATG és a rituximab kombinációja csökkentette a CD27-pozitív B-sejtek számát a lépből egy deszenzitizációs vizsgálatban, amely egyébként sikertelen volt (16).

A rituximab, egy anti-CD20 monoklonális antitest erős B-sejtekkel szemben, és 5-7 hónapig kimeríti a B-sejteket a keringésben. De ahogy a B-sejtek plazmasejtekké differenciálódnak, a CD20 felszíni marker leszabályozott, és ezzel párhuzamosan csökken a rituximab érzékenység (18). A rituximabot számos autoimmun betegségben alkalmazták (19,20). Sok antitest nincs hatással, míg mások egy ideig csökkennek. A rövid élettartamú plazmasejtek csökkenhetnek, mivel rövid, háromnapos felezési idejük után nem áll rendelkezésre kész B-sejtek, amelyek pótolnák azokat. Egy szisztémás lupus erythematosisban (SLE) végzett vizsgálatban, rituximabbal; áramlási citometriás és autoantitestspecifitási vizsgálatok kimutatták, hogy az Ro52 és La44, valamint a kanyaró elleni antitestek nem csökkentek, de a dsDNS és C1q elleni antitestek csökkentek (19). Az immunglobulin összmennyisége nem változott. A plazmasejteket nem befolyásolja az anti-CD20, így a hosszú életű plazmasejtek antitest-termelése folyamatosan folytatódik. A memória B-sejtek CD 27+, és CD20 expressziója változó. Egy deszenzitizáló vesetranszplantációs jelöltekkel végzett vizsgálat kimutatta, hogy a rituximab nem csökkentette a CD27+ memória B-sejtek vagy a plazmasejtek számát a lépben (16). A rituximabbal kezelt (SLE) betegekben a kimerülés után visszatérő sejtek nagyrészt naiv B-sejtek voltak, és a plazmablasztok 2,3-szor magasabbak voltak, mint a kiindulási értéknél (19). Míg a vérben keringő memória B-sejtek száma alacsonyabb volt a rituximab-terápia után, a lépben lévő memória B-sejtek úgy tűnik, hogy nem érintettek, majd átalakulhatnak plazmablasztokká, amelyek aztán oldható antitestet tudnak kiválasztani. Ez a megfigyelés megmagyarázza, hogy egyes antitestek miért tűnnek el, legalábbis átmenetileg a rituximab mellett, míg mások miért nem. Ha az antitest elsősorban rövid élettartamú plazmasejtekből vagy plazmablasztokból származik, a rituximab nagyobb valószínűséggel fejti ki hatását; ezeket az antitesteket rövid felezési idejű sejtek termelik, és a B-sejtek folyamatos proliferációjától függenek. A hosszú életű plazmasejtek által termelt antitesteket a rituximab nem befolyásolja. A rituximab nem befolyásolja a lépben lévő memória B-sejteket, így gyorsan képesek megreformálni a plazmablasztokat és a plazmasejteket, hogy helyreállítsák a bizonyos antitestklónokat termelő sejtvonalakat. Mivel a memória B-sejtek antitestet szekretáló plazmasejtekké válhatnak, előnyös, ha a transzplantáció előtt eltávolítjuk őket a fokozottan érzékeny betegben.

Az rATG és a rituximab kombinációjáról kimutatták, hogy emberben csökkenti a B-memóriasejteket a lépben (16). Ezt a megállapítást az irodalom áttekintéséből még nem építették be sem deszenzitizációs protokollba, sem autoimmun terápiák protokolljába. Nincs más terápia, amely hatékonyan csökkentené a memória B-sejtek számát az emberben, és ez az IND 110875 új aspektusa.

A transzplantáció során korábban használt szerek egyike sem, beleértve az rATG-t és a rituximabot, nem képes gátolni az érett plazmasejteket, ha azok a csontvelőben találnak menedéket, és ezért csekély hatásuk van az antitest-termelés csökkentésére. Azonban a bortezomib, a mielóma multiplex kezelésében használt proteaszóma-gátló, számos mechanizmuson keresztül képes kimeríteni a plazmasejteket.

A proteaszóma gátlás új kezelési stratégiát jelent, mivel eszközt biztosít a plazmasejtek kiürítésére a csontvelőben (21, 22). A bortezomib a myeloma multiplex kezelésére engedélyezett, és a mielómasejtek proteaszóma-gátlókkal szembeni érzékenysége arányos immunglobulinszintézis arányukkal (22). A plazmasejtekről ismert, hogy magas az immunglobulin szintézis aránya, és a bortezomibbal végzett kezelés a BALB/c egérmodellben 48 órás kezelés után több mint 60%-kal csökkentette a rövid és hosszú életű plazmasejteket a lépben és 95%-kal a csontvelőben. . A bortezomib aktiválta az unfolded protein választ (UPR), amelyet a BiP és Chop chaperonok expressziójának növekedése dokumentált, amelyek az UPR markerei. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az NF-κB anti-apoptotikus transzkripciós faktor késői gátlása szintén hozzájárult a sejthalálhoz. A bortezomibbal kezelt lupus nephritis egérmodellben (NZB/W F1 egerek) a dsDNS-specifikus antitestek a nem autoimmun egerek tartományára csökkentek. A szérum össz-IgG, IgG2a, IgG3, IgM és IgA koncentrációja erősen csökkent, de az IgG1 és IgG2 koncentrációja nem, vagy csak kis mértékben változott (21). A teljes IgG-koncentráció nem csökkent 50%-nál nagyobb mértékben. A szerzők megjegyezték, hogy az újonnan képződött plazmasejtek a bortezomib injekció után 48 órával visszatérhetnek. Ezek az eredmények alátámasztják azt a következtetést, hogy a bortezomib képes elpusztítani a plazmasejteket, és üdvös klinikai hatást fejt ki, de a memória B-sejtek nem fogynak ki, és a plazmasejtek gyorsan felépülhetnek, és nem kívánt antitestet termelhetnek. A bortezomib azon képessége, hogy elpusztítja a nem rosszindulatú plazmasejteket, jelentős eredmény, amely potenciális terápiás hatékonysággal rendelkezik transzplantációban és autoimmun betegségekben, de önmagában nem képes az antitestek tartós csökkentésére. Az antitestszintek bortezomibbal történő változó csökkenésének klinikai megállapítása az alapvető tudományos irodalomban található eredményekből magyarázható.

A bortezomibot mentőstratégiaként alkalmazták a refrakter antitest által közvetített kilökődés kezelésére (23-25). Egy in vitro vizsgálat kimutatta, hogy a bortezomib képes volt apoptózist indukálni a vesetranszplantált recipiensekből leszívott plazmasejtekben, míg az rATG, a rituximab és az IVIG nem váltott ki apoptózist (25). Kimutatták, hogy az antitest-termelést in vitro blokkoló koncentrációjú bortezomib-kezelés jelentősen csökkenti a 20S proteaszóma kimotripszinszerű peptidáz aktivitását. Két betegen csontvelő-biopsziát vettek az akut humorális kilökődés során, egy héttel a bortezomib után és egy évvel később, ami azt mutatta, hogy a plazmasejtes allospecifitások összszáma, valamint a plazmasejtek teljes százaléka csökkent (25). A bortezomib nem csökkentette az összes antitestet ebben a két betegben, és a teljes IgG-szint nem változott, ez a vizsgálat azonban kimutatta, hogy a bortezomib csökkentheti a plazmasejteket a csontvelőben.

A bortezomib myeloma multiplex kezelésére javallt, ahol a rosszindulatú plazmasejtek nagyon agresszívak az antitestek termelésében. Minél produktívabb a mielóma sejtvonal az antitestek előállításában, annál fogékonyabb a proteaszóma gátlására (22). A fenti, nem rosszindulatú plazmasejtekre vonatkozó irodalomból az is kiderül, hogy ezek érzékenyek a bortezomibbal végzett proteaszóma gátlásra, de számos tanulmányban bizonyos immunglobulinfrakciók nem csökkentek, és az immunglobulin összmennyisége nem változott. Talán a plazmasejtek nem olyan metabolikusan aktívak, mint rosszindulatú társaik. Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a plazmasejtek képesek lehetnek csökkenteni immunglobulinszintézisüket, és ez viszont kevésbé lesz érzékeny a proteaszóma gátlására (26). Az immunglobulin homeosztázis újbóli vizsgálata potenciális terápiát tár fel a bortezomib érzékenység növelésére.

Az immunglobulin homeosztázis nagyrészt a plazmasejt-termelés, majd az FcRn által közvetített újrahasznosítás eredménye az endothel sejtekben. Az endothelsejt endoszómájában az FcRn-nel nem kombinálódó antitest ezután lebomlik, míg a kombinált antitest visszakerül az intersticiális térbe (27). Azt az elképzelést, hogy az IgG-nek nincs negatív visszacsatolási hurkja a plazmasejthez, alátámasztják a kísérleti állatok és emberek adatai (28, 29). A klinikusok azonban megfigyelték, hogy a betegek a plazmaferezis után „visszapattannak” olyan antitestszintekkel, amelyek ugyanolyan magasak vagy magasabbak voltak, mint a plazmaferezis előtt, és ez arra a következtetésre vezetett, hogy negatív visszacsatolási hurok alakult ki (30, 31). A rebound jelenséget az antitestek perifériáról való visszatérésével és az FcRn receptorok általi megnövekedett újrahasznosításával magyarázták (28). A fehérjeszintézis szabályozása a plazmasejtben új figyelmet kapott, és a visszacsatolási hurkok komplex rendszere szabályozza, beleértve az endoplazmatikus retikulum stresszt és az mTOR jelátvitelt (32).

Az intravénás immunglobulin (IVIG) működésének mechanizmusával kapcsolatos közelmúltbeli vizsgálatok további betekintést nyújtanak a plazmasejtekre irányuló negatív visszacsatolási hurok lehetséges magyarázatába. A klinikai irodalomban az IVIG-ről úgy gondolják, hogy számos úton működik, beleértve az anti-idiotípusos antitesteket, a citokin génaktiváció gátlását, az anti-T sejt receptor aktivitást, az anti-CD4 aktivitást, a citokin receptor antagonisták stimulálását, a komplementaktivitás gátlását és az Fc közvetítettet. kölcsönhatások antigénprezentáló sejtekkel a T-sejt-aktiváció blokkolása érdekében (33). A legújabb munkák azt mutatják, hogy ezek a mechanizmusok valószínűleg hibásak. 1993-ban ITP-s gyermekeken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az Fc-fragmensek infúziója biztosítja a gyulladásgátló tulajdonságokat (34). Az IVIG gyulladáscsökkentő tulajdonságait most az IgG Fc-szialilációjának tulajdonítják (35-37). Az immunglobulinok glikoproteinek, és egyetlen N-kapcsolt glikán található az Asn297-nél az Fc doménben. Ez a kovalens kötésű komplex glikán egy kétantennás heptapoliszacharidból áll, amely N-acetil-glükózamint és mannózt, valamint két terminális sziálsav-maradékot tartalmaz (35). Ennek a szénhidrátszerkezetnek a további módosításai gyakoriak, és több mint 30 különböző glikánt azonosítottak ezen az egy helyen, és az IgG glikozilációja kötelező az FcyR kötődéshez. Az IVIG teljes gyulladásgátló aktivitása az IgG Fc-fragmensek szialilációjától függ, és ez az IgG-készlet mindössze 5%-át teszi ki. Az IVIG-ben található kis mennyiségű szialilált IgG megmagyarázza, hogy miért van szükség nagy dózisokra a gyulladáscsökkentő hatáshoz, míg a hypogammaglobulinémia kezelésére sokkal alacsonyabb dózisokra van szükség. A plazmaferezis a szialilált IgG csökkentésével a plazmasejtekben az antitestszintézis fokozódásához vezethet, és érzékenyebbé teheti azokat a bortezomibbal szemben.

Az ehhez hasonló protokollal kezelt indexbetegnél a LABScreen által kimutatott összes antitest hatékony deléciója (<5000MFI) volt, beleértve azokat a II. osztályú antitesteket is, amelyeket korábban nehéz volt eltávolítani. A sokkal szigorúbb, < 1000 MFI kritériumot alkalmazva az indexbetegben csak egy antitest maradt 1000 felett a bortezomib kezelési fázis 3 ciklusának végén. A páciens egyedülálló volt az antitest által közvetített kilökődési és deszenzitizáló terápiás kezelésekről szóló esetleírások között, mivel a páciens összes antitestje drámaian csökkent, és az oldható antitest összmennyisége addig a pontig csökkent, ahol a betegnek IVIG-re volt szüksége a helyettesítő terápiához. Ha ez az eredmény reprodukálható és a protokoll kellően biztonságos, akkor ezeknek az eredményeknek jelentős következményei lehetnek a transzplantáció és az autoimmun betegségek területén. Az autoantitest által közvetített betegségekben most már megvan a gyógyulás lehetősége, ha törlik a stimuláló epitópok immunológiai memóriáját.

Az immunológiai memória redundáns jellege miatt lehetetlen tanulmányozni ezeket a gyógyszereket a szokásos egy-egy gyógyszeres módszerrel. A protokoll lehetséges kockázata csak azért elfogadható, mert életveszélyes helyzetekre hatékony terápiát kell kidolgozni. Ez a protokoll összhangban van az FDA által a közelmúltban megjelent New England Journal of Medicine "Development of Novel Combination Therapies" (38) című cikkében kifejtett kritériumokkal. A cikk elsősorban a rákkísérletek kombinált terápiáit írja le; azonban a dokumentum tematikus összetevői az IND 110875-re vonatkoznak.