Dd-cfDNA e Treg nella previsione del rigetto acuto del trapianto di rene

Sfondo

Nonostante i progressi nell'immunosoppressione, la sopravvivenza dell'innesto a 10 anni dopo il trapianto di rene è rimasta stagnante intorno al 50%. La diagnosi tempestiva del rigetto acuto nei riceventi di trapianto di rene è essenziale per migliorare la sopravvivenza a lungo termine del trapianto. Il sospetto clinico di rigetto acuto attualmente si basa sul monitoraggio dell'elevazione della creatinina sierica e sulla conferma diagnostica con una biopsia del trapianto renale. L'aumento della creatinina sierica, tuttavia, non è specifico per il rigetto acuto e viene rilevato dopo che si è già verificato un significativo danno immunologico all'allotrapianto. La conferma con una biopsia è invasiva, associata a un tasso di complicanze maggiori dell'1% e soggetta a campionamento inadeguato e varianza del lettore esperto. Sono necessari nuovi modi per monitorare e diagnosticare il rigetto acuto prima del danno immunologico in modo non invasivo nel tentativo di migliorare la sopravvivenza a lungo termine dell'innesto dopo il trapianto di rene. Il DNA privo di cellule viene normalmente rilasciato nel flusso sanguigno quando le cellule subiscono l'apoptosi o la necrosi. Nel contesto del trapianto di rene e in presenza di un allotrapianto, il DNA privo di cellule derivato dal donatore (dd-cfDNA) viene continuamente versato nel flusso sanguigno del ricevente come risultato del ricambio cellulare dell'allotrapianto e rappresenta una piccola frazione del totale delle cellule DNA libero (derivato dal donatore più dal ricevente). La frazione Dd-cfDNA è inizialmente elevata a causa del danno da ischemia-riperfusione e di solito diminuisce a un livello basale da 10 a 14 giorni dopo il trapianto di rene. Successivamente, episodi di danno allotrapianto come il rigetto acuto portano ad un aumento della frazione dd-cfDNA nel flusso sanguigno del ricevente. Utilizzando la tecnologia della reazione a catena della polimerasi multiplex basata su polimorfismi a singolo nucleotide e la bioinformatica avanzata, la frazione plasmatica dd-cfDNA può ora essere misurata in un ricevente di trapianto di rene senza la necessità di una precedente genotipizzazione del donatore o del ricevente. Studi recenti hanno dimostrato che il plasma dd-cfDNA è un nuovo metodo promettente per rilevare il rigetto acuto prima del danno immunologico in modo non invasivo poiché è elevato in anticipo e al momento del rigetto acuto comprovato dalla biopsia. Una frazione dd-cfDNA di cutoff maggiore o uguale all'1% è stata in grado di prevedere il rigetto acuto con prestazioni da moderate a buone in quegli studi con area sotto le curve (AUC) che variavano da 0,59 a 0,97 sulle analisi della curva delle caratteristiche operative del ricevitore (ROC). Quando si esamina il rigetto acuto per meccanismo, la frazione dd-cfDNA sembra avere migliori prestazioni predittive per il rigetto mediato da anticorpi (ABMR), mentre la sua utilità per predire il rigetto mediato da cellule T (TCMR) rimane equivoca soprattutto quando di gravità inferiore (meno di Banff 1B). Tuttavia, nella TCMR di gravità inferiore (Banff 1A o subclinica), è stato dimostrato che una frazione dd-cfDNA maggiore o uguale allo 0,5% identifica potenzialmente i riceventi di trapianto di rene a rischio di un declino della velocità di filtrazione glomerulare stimata (eGFR) più ripida, sviluppando de-novo anticorpo specifico del donatore e futuri episodi di rigetto. Nonostante sia stato approvato per l'uso clinico da Medicare, rimangono diverse limitazioni con dd-cfDNA nella previsione del rigetto acuto. In primo luogo, l'elevazione del dd-cfDNA non è specifica per il rigetto poiché anche altre complicazioni mediche come le infezioni del tratto urinario, le infezioni sistemiche e la nefropatia da virus BK possono aumentare il dd-cfDNA. In secondo luogo, le prestazioni predittive di dd-cfDNA per TCMR, in particolare di gravità inferiore, rimangono equivoche. Infine, non è chiaro se la frazione dd-cfDNA precoce dopo il trapianto di rene possa prevedere future lesioni e funzioni immunologiche del trapianto. Nuovi modi per rendere dd-cfDNA più specifico per il rigetto acuto, migliorare le sue prestazioni predittive per TCMR e correlarlo con la futura funzione dell'innesto migliorerebbero ulteriormente la sua utilità clinica. Le cellule T regolatorie (Tregs) sono essenziali nell'induzione e nel mantenimento della tolleranza in vari modelli animali di trapianto di rene sopprimendo le risposte immunitarie effettrici. Le Treg costituiscono il 5-10% delle cellule T CD4+ e sono tradizionalmente identificate come una popolazione omogenea con alta espressione di CD25, bassa espressione di CD127 ed espressione del fattore di trascrizione master FoxP3. Dati recenti, tuttavia, indicano che le Treg sono più eterogenee e che l'espressione di molecole aggiuntive rispetto alle tradizionali CD25, CD127 e FoxP3 influenza la loro attività funzionale soppressiva. Nel trapianto di rene umano, le Treg CD4+CD25hiCD127lo/- circolanti post-trapianto erano simili tra i riceventi che soffrivano di rigetto acuto e quelli che non ne soffrivano. Tuttavia, l'elevata espressione di HLA-DR sulle Treg circolanti post-trapianto, che identificava una popolazione con attività funzionale massimamente soppressiva, era inferiore nei riceventi che soffrivano di rigetto acuto. Un'altra molecola che identifica una popolazione Treg con attività funzionale massimamente soppressiva è TNFR2. TNFR2 media la funzione biologica della citochina pro-infiammatoria TNF-a, che è coinvolta nel reclutamento e nell'attivazione delle cellule T effettrici durante il rigetto dell'allotrapianto. È interessante notare che TNFR2 ha dimostrato di essere espresso preferenzialmente su Treg rispetto alle cellule T effettrici. In entrambi gli studi murini e umani, la segnalazione del TNF-α tramite TNFR2 + Treg ha aumentato la loro sopravvivenza, proliferazione e attività funzionale soppressiva.

Risultati preliminari I ricercatori hanno precedentemente studiato le Treg TNFR2+ nel contesto specifico del trapianto di rene. I ricercatori hanno confermato in una coorte di candidati al trapianto di rene che l'espressione di TNFR2 su Treg era correlata con la funzione soppressiva misurata tramite un tradizionale test di co-coltura di Treg con cellule T effettrici stimolate (r=0,63, p<0,01). In una coorte di 76 destinatari di trapianto di rene da donatore deceduto, i ricercatori hanno pubblicato sul ruolo delle Treg TNFR2+ circolanti del ricevente pre-trapianto nella previsione della funzione del trapianto ritardata e lenta dopo il trapianto di rene. Poiché la funzione del trapianto ritardata e lenta sono noti fattori di rischio per lo sviluppo del rigetto acuto dopo il trapianto di rene, i ricercatori hanno quindi esaminato il ruolo delle Treg TNFR2+ circolanti del ricevente pre-trapianto nella previsione del rigetto acuto nella stessa coorte di riceventi in cui 75 pazienti avevano dati disponibili sul rigetto acuto con risultati promettenti soprattutto con TCMR di bassa gravità.

Ipotesi

Poiché gli studi precedenti e i risultati preliminari dei ricercatori in una coorte che includeva prevalentemente TCMR a bassa gravità suggeriscono un ruolo per HLA-DR + TNFR2 + Treg nella previsione del rigetto acuto, i ricercatori ipotizzano che l'integrazione con la frazione dd-cfDNA potrebbe migliorare la specificità e la capacità predittiva prestazioni per rigetto acuto, in particolare TCMR. I ricercatori ipotizzano inoltre che la misurazione della frazione dd-cfDNA precoce e delle Treg HLA-DR+TNFR2+ pre-trapianto possa prevedere gli esiti futuri dopo il trapianto di rene, incluso il rigetto acuto e la funzione dell'innesto misurata dall'eGFR.

Obiettivi

1. Verifica se l'integrazione della frazione dd-cfDNA con HLA-DR+TNFR2+ Treg in anticipo o al momento della lesione dell'allotrapianto può migliorare le prestazioni predittive per il rigetto acuto dopo il trapianto di rene.
2. Verificare se l'integrazione della frazione dd-cfDNA a 2 settimane dopo il trapianto con le Treg HLADR+TNFR2+ pre-trapianto può prevedere futuri episodi di rigetto acuto e la funzione del trapianto a 1 anno.

Gli investigatori recluteranno 150 destinatari di trapianto di rene adulto con copertura assicurativa per la misurazione della frazione dd-cfDNA.