Studio pilota sul trapianto di cellule staminali per bambini e giovani adulti con morbo di Crohn refrattario.

La malattia di Crohn (MC) è una malattia cronica immunologicamente mediata che ha un decorso recidivante e remittente, che si presenta più comunemente nella 2a o 3a decade e che causa compromissione permanente della salute e della qualità della vita. Il cardine del trattamento clinico per le malattie gravi è la combinazione di agenti antinfiammatori come i 5-aminosalicialti e farmaci immunosoppressori come i corticosteroidi e i nuovi anticorpi anti-TNF come l'Infliximab. Nessuno dei farmaci è, al momento, curativo e un sottogruppo rilevante di pazienti è refrattario a molti di questi approcci farmacologici.

Il trattamento immunoablativo seguito dal salvataggio di cellule staminali autologhe (HSCT autologo) è stato provato in questo gruppo di pazienti refrattari con risultati positivi. L'HSCT autologo è efficace in questo contesto autoimmune attraverso l'eradicazione dei cloni di cellule T effettrici/memoria a causa di un effetto immuno-ablativo diretto dei farmaci utilizzati nel regime preparatorio; conducendo a un ripristino immunitario, i cloni delle cellule T dalle cellule staminali infuse non innescano una risposta autoimmune e sono tolleranti agli antigeni "sé" e, mediante sovraregolazione delle cellule T regolatorie (Treg, CD4 + CD25 + FOXP3+ o CD8+ FOXP3+) attraverso il cambiamento nel mileu delle citochine durante il trapianto. L'aumento della popolazione di Treg limita l'attività delle cellule T effettrici autoreattive.

Questo studio pilota è progettato per ottenere il successo di studi sugli adulti pubblicati in precedenza sull'HSCT autologo nella CD refrattaria, con l'obiettivo di confermare la fattibilità, la sicurezza e l'efficacia dell'HSCT e della ciclofosfamide post-trapianto quando somministrata post-HSCT in pazienti pediatrici e giovani adulti.

Poiché questa combinazione di terapia immunoablativa con ciclofosfamide post-trapianto non è stata ampiamente studiata nei bambini con CD, la mortalità correlata al trapianto (TRM) e la tossicità grave (> tossicità di grado 3 secondo i criteri NCI) saranno monitorate per 100 giorni dopo -trapianto in tutti i pazienti e regole di sospensione saranno applicate in caso di eccessiva tossicità o TRM (>10%). Verranno effettuate valutazioni cliniche per 1 anno post-HSCT per l'attività della malattia, periodo di remissione senza steroidi per valutare l'"efficacia clinica" di questa procedura.

Lo scopo principale di questo progetto pilota è generare i dati preliminari sulla sicurezza per confermare la fattibilità e il beneficio dell'HSCT autologo nei bambini e nei giovani adulti con CD refrattario.

Disegno dello studio:

Si tratta di uno studio pilota a braccio singolo progettato per stimare la fattibilità, la sicurezza e il beneficio dell'immunoablazione con trapianto di cellule staminali ematopoietiche (HSCT) utilizzando cellule staminali autologhe seguite dalla somministrazione di ciclofosfamide post-trapianto per bambini e giovani adulti con malattia di Crohn refrattaria (MC ). La popolazione dello studio è costituita da pazienti con malattia di Crohn grave e refrattaria di età ≥10 e ≤ 30 anni.

Obiettivi:

Obiettivo primario:

Determinare la fattibilità e la tossicità dell'immunoablazione con HSCT e l'infusione post-HSCT di ciclofosfamide in bambini e giovani adulti con malattia di Crohn (CD) refrattaria. La morte (mortalità correlata al trapianto, TRM) e la grave tossicità non ematologica (tossicità di grado ≥ 3; NCI Toxicity Criteria versione 4.0) entro i primi 100 giorni dopo l'HSCT saranno monitorate per raggiungere questo punto finale.

Obiettivi secondari:

Obiettivi secondari sono le valutazioni dell'incidenza delle complicanze correlate all'HSCT e le valutazioni della risposta. Questi includono:

1. Incidenza delle riattivazioni virali - CMV ed EBV
2. Incidenza di infezioni fungine invasive
3. Ricostituzione immunitaria dopo sottopopolazioni di linfociti HSCT (numero assoluto di cellule CD3, CD4, CD8 e CD19), livelli di immunoglobuline (IgG) e popolazioni di cellule T regolatorie CD4+ CD25+ CD127+ (Treg) al giorno +30, +60, +100, giorno +180 e annuale post-HSCT.
4. Valutare l'efficacia e il beneficio dell'HSCT in questa popolazione a 1 anno dopo l'HSCT, mediante valutazioni seriali dell'attività clinica della CD, valutazione della gravità della malattia - punteggi CDAI e durata delle remissioni senza steroidi.

Ipotesi:

Primario: il regime HSCT e ciclofosfamide post-trapianto sarà ben tollerato con tossicità accettabile e porterà a <10% mortalità correlata al trapianto (TRM).

Contesto e motivazione:

La malattia di Crohn (MC) è una malattia cronica immunologicamente mediata, di eziologia sconosciuta, ma probabilmente indotta da un'esposizione a batteri intestinali o ai loro antigeni componenti che porta a un'eccessiva infiammazione cronica mediata da T helper di tipo 1 (TH-1) del tratto gastrointestinale (GI) tratto 1. La malattia di Crohn è una malattia recidivante e remittente che si presenta più comunemente nella 2a o 3a decade e che causa compromissione permanente della salute e della qualità della vita 2.

Indipendentemente dalla terapia utilizzata, alcuni pazienti rimangono gravemente malati con malattia attiva dopo che sono state esaurite molteplici opzioni terapeutiche. Inoltre, i pazienti con malattia refrattaria soffrono di incapacità di mangiare, nausea frequente, vomito, diarrea, malnutrizione, ritardo della crescita, formazione di fistole, dolore addominale e disagio psicologico, ileostomia o colostomia e molteplici interventi chirurgici che possono portare alla sindrome dell'intestino corto , compromettendo gravemente la qualità della vita. Sebbene non ben caratterizzato, in questo gruppo di pazienti esiste una distinta mortalità eccessiva 3,4.

I pazienti con MC refrattaria hanno un tasso di mortalità più elevato rispetto alla popolazione normale (hazard ratio di 1,73); ma i decessi sono generalmente correlati a complicanze chirurgiche, malattie del fegato, infezioni e cancro intestinale nei sopravvissuti a lungo termine 5. Anche se la mortalità complessiva è bassa in questo gruppo di pazienti, essi soffrono di significativa morbilità, effetti collaterali dei corticosteroidi e scarsa qualità della vita e il 50% dei pazienti con malattia refrattaria necessiterà di interventi chirurgici (ileostomia, colostomia) che incidono ulteriormente sul tasso di complicanze 2,3.

Molti farmaci sono stati usati per controllare i sintomi della CD, ma nessun farmaco è, al momento, curativo e un sottogruppo rilevante di pazienti è refrattario a molti approcci farmacologici 6. Quasi tutti i farmaci impiegati nella forma avanzata della malattia, come gli immunosoppressori e immunomodulatori, presentano rischi potenziali. Il cardine del trattamento clinico è la combinazione di agenti antinfiammatori come i 5-aminosalicialti e farmaci immunosoppressori come i corticosteroidi4. La maggior parte dei pazienti con malattia refrattaria grave è trattata con anticorpi anti-fattore di necrosi tumorale (TNF) come Infliximab (Remicade), ma esistono opzioni limitate per i pazienti che non hanno risposto alla terapia anti-TNF7. Circa il 40% dei pazienti con CD sviluppa effetti collaterali intollerabili o non risponde alla terapia anti-TNF, quindi esiste una popolazione significativa di questo sottogruppo di pazienti in cui le opzioni sono molto limitate 8.

Alcuni sintomi possono essere controllati da steroidi prolungati, ma sono noti molti effetti a lungo termine dell'uso continuato di steroidi: perdita muscolare, osteopenia, cataratta e habitus cushingoide. La maggior parte di questi pazienti si iscrive ad altri studi sperimentali sui farmaci di fase I/II o ricorre all'intervento chirurgico per controllare i sintomi. L'approccio chirurgico (resezione intestinale parziale del segmento infiammato con ileo-colostomia) è un'opzione, ma è associato a rischio di infezione, problemi psicosociali ed estetici e aumento della morbilità dovuto alla sindrome dell'intestino corto, specialmente nei giovani adulti. L'aumento della mortalità è anche associato agli interventi chirurgici 2,3.

Pertanto, qualsiasi intervento che eviti la chirurgia o i corticosteroidi a lungo termine nei giovani adulti può essere utile. Dato che il trapianto di cellule staminali ematopoietiche (HSCT) ha avuto un certo valore in altre malattie autoimmuni caratterizzate da perdita di tolleranza immunitaria e/o da una risposta immunitaria predominante di TH-1, è possibile che queste procedure possano essere utili nel CD 9, 10. Il trapianto autologo potrebbe anche essere di beneficio perché la pulizia del corpo dai cloni di linfociti impegnati potrebbe riportare il paziente allo status quo ante di essere predisposto al CD ma non affetto da esso 11.

Razionale di HSCT per CD

L'HSCT può fornire benefici nelle malattie autoimmuni:

1. Eradicazione dei cloni di cellule T effettrici/di memoria a causa di un effetto immuno-ablativo diretto dei farmaci utilizzati nel regime preparatorio.
2. Ripristino immunitario: il recupero di cloni di cellule T da cellule staminali infuse non innesca una risposta autoimmune e sono tolleranti agli antigeni "sé".
3. Sovraregolazione delle cellule T regolatorie (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ o CD8+ FOXP3+) - mediante variazione del mileu delle citochine durante il trapianto. L'aumento della popolazione di Treg limita l'attività delle cellule T effettrici autoreattive.
4. L'attecchimento di cellule staminali disponibili nella mucosa intestinale può portare alla guarigione diretta della mucosa.

Evidenza dell'efficacia dell'HSCT nella malattia di Crohn Le osservazioni iniziali sono state fatte in pazienti con malattia di Crohn e neoplasie ematologiche. Per i pazienti sottoposti a HSCT per la loro neoplasia ematologica hanno avuto la remissione della loro malattia di Crohn 12.

Diversi studi hanno riportato il decorso clinico di pazienti con malattia di Crohn sottoposti a trapianto autologo per un'altra condizione. Forse il più interessante riguardava un paziente che ha sviluppato sintomi all'età di 9 anni, a cui è stata diagnosticata la malattia di Crohn 4 anni dopo e che ha richiesto un trattamento sostanziale nei successivi 7 anni 13. Dopo il trapianto autologo di cellule staminali per il linfoma non-Hodgkin è stato riferito che non vi erano prove cliniche o di laboratorio di recidiva della sua malattia di Crohn nei successivi 7 anni. Un altro caso riportato di morbo di Crohn presentava pan colite diffusa prima del trapianto ed era asintomatico (ma presentava infiammazione) all'endoscopia 3 anni dopo 14. Un altro paziente che aveva la malattia di Crohn sintomatica per 2 anni ed era stato sottoposto a intervento chirurgico era libero da malattia 5 anni dopo il trapianto. La valutazione colonscopica sistematica ha mostrato inizialmente un'infiammazione subclinica persistente con clearance progressiva. Alla Vanderbilt abbiamo eseguito un trapianto da donatore non imparentato per un paziente affetto da leucemia mieloide acuta e morbo di Crohn. Attualmente è da 10 anni dopo il trapianto senza sintomi della malattia di Crohn.

HSCT specifico per la malattia di Crohn:

Il primo rapporto di trapianto di cellule staminali per la malattia di Crohn riguardava 2 pazienti del gruppo 15 di Chicago. In entrambi i casi iniziali, l'indice di attività della malattia di Crohn era superiore a 250 (range normale <150, range patologico 220-600) nonostante il trattamento con infliximab. In entrambi i pazienti, le cellule staminali del sangue periferico (PBSC) sono state mobilizzate utilizzando ciclofosfamide e fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF), arricchite ex-vivo mediante selezione di CD 34+. La ciclofosfamide e la globulina antitiomcita (ATG) sono state utilizzate per il condizionamento immunitario prima del trapianto. Il primo paziente era una donna di 22 anni con una storia pregressa di emicolectomia destra con malattia di Crohn ileocolica grave che causava diarrea intrattabile con 25 evacuazioni al giorno, fistola e sepsi perianale. Il secondo era un ragazzo di 16 anni che non stava bene da 6 anni richiedendo alimentazione tramite sondino e ricevendo metotrexato, 6-mercaptopurina e 5 aminoaciclici con colite di Crohn. In entrambi i casi, dopo il trapianto, la diarrea si è risolta e l'indice di attività del morbo di Crohn si è normalizzato. Nel primo paziente l'emoglobina è aumentata, mentre nel secondo è rimasta a un livello leggermente inferiore alla norma. Post-trapianto CRP era nei limiti normali e l'albumina è rimasta o è diventata normale. Questi casi erano accompagnati da ampie prove colonscopiche di attività della malattia. Prima del trapianto entrambi i casi presentavano aree di morbo di Crohn gravemente attivo con pietrisco, fissurazione e ulcerazione profonda. Dopo il trapianto l'intestino è rimasto anormale anche se i cambiamenti erano molto più banali con solo erosioni superficiali.

Oyama et al hanno riportato il trapianto autologo di 12 pazienti di età media di 27 (15-38) con malattia di Crohn grave refrattaria 16. Il regime di condizionamento consisteva in ciclofosfamide (200 mg/kg) e ATG equino (90 mg/kg). Undici pazienti su 12 sono entrati in una remissione sostenuta definita da un CDAI <150. Dopo un follow-up mediano di 18,5 mesi (range, 7-37 mesi), solo un paziente ha sviluppato una recidiva di MC attiva, che si è verificata 15 mesi dopo l'HSCT.

Hasselbatt et al. hanno riferito di HSCT autologo di 12 pazienti (età 24-50) con malattia di Crohn refrattaria utilizzando ciclofosfamide ad alte dosi (200 mg/kg) senza ATG 17. La raccolta di PBSC dopo la chemioterapia di mobilizzazione ha avuto successo in 11/12 pazienti e ha portato a un risultato clinico e miglioramento endoscopico in 7/12 pazienti. Il condizionamento successivo e l'autoPBSCT sono stati eseguiti in nove pazienti e sono stati relativamente ben tollerati. Tra questi, cinque pazienti hanno raggiunto una remissione clinica ed endoscopica entro 6 mesi dall'autoPBSCT. Tuttavia, le recidive si sono verificate in 7/9 pazienti durante il follow-up, ma l'attività della malattia poteva essere controllata da corticosteroidi a basso dosaggio e terapia immunosoppressiva convenzionale.

Nel 2010 Burt et al riportano il trapianto autologo in 24 pazienti con età media di 24 anni (range 15-52) con morbo di Crohn refrattario anti-TNF 18. Le cellule staminali sono state mobilizzate dal sangue periferico usando ciclofosfamide (2,0 g/m2) e G-CSF (10 ug/kg/die), arricchito ex vivo mediante selezione di CD34 e reinfuso dopo condizionamento immunosoppressivo con ciclofosfamide (200 mg/kg) e globulina antitimocitica equina (ATG, 90 mg/kg) o ATG di coniglio ( 6mg/kg). Diciotto dei 24 pazienti sono 5 o più anni dopo il trapianto. Tutti i pazienti sono andati in remissione con un CDAI inferiore a 150. La percentuale di sopravvivenza libera da recidiva clinica definita come la percentuale libera dal riavvio della terapia medica CD dopo il trapianto è del 91% a 1 anno, 63% a 2 anni, 57% a 3 anni, 39% a 4 anni e 19% a 5 anni. anni.

La percentuale di pazienti in remissione (CDAI < 150), senza steroidi o senza farmaci in qualsiasi intervallo di valutazione post-trapianto superiore a 5 anni dopo il trapianto è rimasta pari o superiore al 70%, 80% e 6%, rispettivamente.

Cellule T regolatorie (Tregs) e malattie autoimmuni:

Le cellule T regolatorie (Tregs) sono implicate nella soppressione delle risposte immunitarie e nel mantenimento della tolleranza 19,20. La percentuale di cellule T CD4+CD25+FOXP3+ (T reg) è significativamente ridotta nei pazienti con malattie autoimmuni come LES e diabete di tipo 1 20. Inoltre, il trasferimento di Treg può prevenire il fenotipo autoimmune che si sviluppa dopo l'esaurimento di Treg nei modelli animali.

Durante l'HSCT per malattie autoimmuni, un aumento della popolazione Treg è correlato all'induzione della remissione. Zhang et.al hanno dimostrato che l'HSCT porta a una nuova popolazione di cellule Treg che mantengono i pazienti in una vera remissione immunologica 21.

Burt et.al, hanno anche valutato il ruolo delle cellule Treg in alcuni dei loro pazienti sottoposti a HSCT per CD. Prima dell'HSCT la percentuale media di cellule Treg era significativamente bassa nei pazienti CD (2,62% ± 2,01%), rispetto ai volontari normali (3,86% ± 1,67%). Dopo l'HSCT è stato osservato un robusto aumento della % di Treg, ma questo non è stato sostenuto per un periodo di tempo e potrebbe aver contribuito alle ricadute 18. Quindi, ci sono prove cliniche che un aumento sostenuto della popolazione Treg può mantenere la remissione nei pazienti con disturbo autoimmune.

Motivazione dello studio proposto:

Questo studio pilota è progettato per stimare la fattibilità dell'HSCT e la sicurezza delle infusioni di ciclofosfamide post-HSCT per i pazienti con malattia refrattaria che non hanno risposto a Infliximab/e o altri agenti immunosoppressori. Questo è concepito come un piccolo studio pilota con "regole di arresto" integrate in caso di eccessiva tossicità o morte.

Razionale per il regime immuno-ablativo:

Razionale del CY per la mobilizzazione: la ciclofosfamide (CY) sarà utilizzata per la mobilizzazione delle cellule staminali periferiche e per l'immunoablazione prima del trapianto. Il CY è stato tradizionalmente utilizzato per la mobilizzazione in tutti i trapianti di midollo osseo refrattario.

Razionale per la ciclofosfamide post-trapianto (CY)- Recentemente, l'uso della CY post-trapianto è stato sperimentato da John Hopkins e ha dimostrato di essere una profilassi molto efficace contro la GVHD nei pazienti sottoposti a HSCT per neoplasie ematologiche, anche nel contesto di HLA non corrispondenti e aploidentici donatori. Il rilascio post-trapianto di CY consente un'efficace delezione delle cellule T proliferanti allo-reattive che causano la GVHD senza aumentare la tossicità dei regimi 22. In un recente studio del gruppo Hopkins, la ciclofosfamide post-trapianto è stata utilizzata con successo in pazienti con anemia falciforme sottoposti a trapianto di midollo osseo aploidentico senza tossicità.

Alcuni studi hanno eseguito selezioni di cellule staminali CD34+ per eliminare tutti i cloni di cellule T immuno-reattive e utilizzare infusioni di CD34+ purificate per rigenerare il sistema immunitario 18. Il problema con questo approccio è il ritardo della ricostituzione immunitaria post-trapianto e una maggiore incidenza di infezioni.

Studi europei hanno utilizzato cellule staminali del sangue periferico (PBSC) non manipolate come infusioni (senza alcuna deplezione di cellule T o selezioni CD34+) per SCT nelle malattie autoimmuni 23. Poiché le cellule staminali periferiche contengono gli stessi cloni di cellule T che sono immuno-reattive e vengono infuse insieme alle cellule staminali del donatore in infusione impoverita di cellule non T, questo potrebbe essere uno dei motivi della ricaduta nell'HSCT completo di cellule T eseguito fino ad oggi per CD.

Pertanto, per superare i problemi sopra menzionati, proponiamo di utilizzare PBSC non manipolati, ma di somministrare due dosi di CY prima e due dosi dopo l'infusione di cellule staminali per esaurire efficacemente i cloni di cellule T immuno-reattive presenti nell'infusione autologa e quindi, diminuire l'incidenza di recidiva. La dose totale di CY rimane la stessa (200 mg/kg), pertanto non aumenterà la tossicità del regime, ma potrebbe portare a una deplezione più efficace dei cloni immunoreattivi, eliminando la necessità di costosi trattamenti in vitro. Deplezioni di cellule T/selezione CD34+.

Inoltre, CY provoca una deplezione prolungata di tutti i sottogruppi di cellule T, ma una deplezione più profonda dei sottoinsiemi CD4+ CD25-, con conseguente arricchimento relativo delle cellule CD4+CD25+, che speriamo di espandere utilizzando la ciclofosfamide post-trapianto.

Razionale per Rabbit-ATG (Thymoglobulin, Genzyme Corp, Cambridge, MA): sarà utilizzato anche per un'efficace ablazione immunitaria e per la deplezione delle cellule T in vivo dopo l'infusione di cellule staminali. Verrà utilizzato l'ATG di coniglio poiché è stato dimostrato che promuove l'espansione delle Treg funzionali in vitro 24. L'ATG di coniglio è stato utilizzato nel più ampio studio di Burt et al 18.

(Si prega di notare che i numeri di riferimento si trovano alle pagine 25-26 del protocollo.)