心臓移植候補者のための多剤減感作プロトコル

HLA同種抗体を持つ移植候補者は、抗体介在性拒絶反応 (AMR)、移植片不全、および急性拒絶反応のリスクが高くなります (1,2)。 心臓移植では、これらの合併症により死に至ります。 50% 計算パネル反応性抗体、CPRA、しきい値は、国際心肺移植学会のコンセンサス ステートメントから選択されます (3)。 この値は確かに恣意的ですが、経験豊富で評判の良い心臓移植センターの間で受け入れられた意見のコンセンサスを表しています.

これらの患者が移植されるのを防ぐアロ抗体は、適応免疫システムと免疫記憶の結果です。 免疫記憶は、抗原が前回の暴露後に生物から完全に除去された場合に、抗原の 2 回目の暴露に対して、より速く、より強く、より特異的な応答を提供する免疫系の能力として定義されます。

免疫記憶に関与する 3 つの主要な細胞株があります: 記憶 T 細胞、記憶 B 細胞、形質細胞で、抗原が除去されるとすべてが生き残ることができます (4)。 B 細胞は、小さな可溶性抗原と大きな抗原の両方に対する応答を開始することができます (5)。 B細胞が活性化されると、短命の形質細胞になり、免疫グロブリンM（IgM）抗体を産生するか、親和性成熟とアイソタイプスイッチングを伴う体細胞超変異を受ける胚中心に入ることができます。 その後、B 細胞は長寿命の形質細胞に分化し、骨髄ニッチをめぐって競合するか、記憶 B 細胞になることができます (4-8)。

メモリーT細胞は一生続くことができ、セントラルメモリーT細胞（TCM）として二次リンパ器官（SLO）間を、またはエフェクターメモリーT細胞（TEM）として末梢組織で再循環することができます（4、9）. それらの同族抗原に遭遇すると、それらは急速に増殖し、エフェクター T 細胞に分化することができます。

記憶B細胞はSLOでゆっくりと増殖して再循環し、そこで数十年持続し、ワクシニア(天然痘)までの記憶B細胞は50年以上生存することが知られています(9)。 それらは一般に、CD27 の存在と 2 回目の抗原チャレンジによって識別されます。記憶B細胞は急速に増殖し、その後新しい形質細胞に分化することができます(10)。 この現象は、特定の抗原に対する抗体を産生する形質細胞を補充するための冗長システムまたは「アレイ」を提供します。

形質細胞は、同種抗体を活発に産生できる高度に分化した特定の細胞です。 形質細胞には、短命と長命の 2 つの集団があります (8)。 寿命の長い形質細胞は一生続くことができ、抗原刺激から 1 週間以内に現れることがあります (6,7)。 腎移植レシピエントのコア生検では、B細胞、記憶B細胞、形質芽細胞、および形質細胞がすべて急性拒絶反応中に同定されています(11)。 形質細胞は末端分化しているため、増殖できません。 骨髄には、それらをサポートするために存在する間質細胞の数に応じて、限られた数の生存ニッチ (109) があります。 骨髄にサンクチュアリを見つけられない、またはサンクチュアリを失った形質細胞は、おそらく、毎秒 10,000 ～ 20,000 コピーの抗体を生成できる細胞の激しい代謝要求のために、数日しか持ちません (12)。 現在、プラズマ細胞には、抗体合成を抑制する負のフィードバック ループがないと考えられています。 形質細胞は、免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ (ITIM) に結合した FcγRIIB 受容体を有することが実証されています (13)。 FcγRIIB 受容体は低親和性受容体であり、単量体免疫グロブリン G (IgG) に結合できません。 免疫グロブリンの恒常性は、主に内皮細胞の役割であると考えられています (14)。 抗体が産生されると、内皮細胞はリソソーム分解によって循環抗体を除去するか、Fc 受容体新生児 (FcRn) 依存メカニズムを介して抗体を血漿に戻します。

特定の抗原との遭遇の記憶を消去する計画を成功させるには、3 つの別個のシステムまたは「アレイ」に対処する必要があります。 有害な抗体を除去し、新しい好ましい抗体を作成できるような免疫記憶の除去は、移植および自己免疫の分野で大きな進歩となるでしょう。 IND 110875 で使用された薬剤のレビューにより、他のすべてのプロトコルが失敗した場合に、このプロトコルが成功する理由が明らかになります。

ウサギ抗胸腺細胞グロブリン RATG は、抗 T 細胞特性、特に記憶 T 細胞表面抗原に対する活性を有し、それによって末梢血で補体介在 T 細胞死を引き起こし、脾臓およびリンパ節でアポトーシスを引き起こします (15)。 RATG は CD27、CD38、HLA-DR に対する抗体を有し、in vitro および in vivo で抗記憶 B 細胞特性を示しています (15-17)。 rATG とリツキシマブの組み合わせは、他の方法では不成功だった脱感作試験で患者の脾臓からの CD27 陽性 B 細胞を減少させました (16)。

抗 CD20 モノクローナル抗体であるリツキシマブは、B 細胞に対して強力な活性を持ち、循環中の B 細胞を 5 ～ 7 か月間枯渇させます。 しかし、B 細胞が形質細胞に分化するにつれて、CD20 表面マーカーはダウンレギュレートされ、リツキシマブに対する感受性が失われます (18)。 リツキシマブは、さまざまな自己免疫疾患で使用されています (19,20)。 多くの抗体は影響を受けませんが、他の抗体は一定期間減少します。 半減期が 3 日間と短い B 細胞に代わる B 細胞がすぐに供給されないため、短命の形質細胞が減少する可能性があります。 リツキシマブを使用した全身性エリテマトーデス（SLE）の研究において。フローサイトメトリーと自己抗体特異性研究により、Ro52 と La44 および麻疹に対する抗体は減少しなかったが、dsDNA と C1q に対する抗体は減少したことが明らかになった (19)。 免疫グロブリンの総量は変化しませんでした。 形質細胞は抗 CD20 の影響を受けないため、長寿命の形質細胞からの抗体産生は衰えることなく継続します。 メモリー B 細胞は CD 27+ であり、CD20 の可変発現を持っています。 腎移植候補の脱感作に関する研究では、リツキシマブが脾臓の CD27+ 記憶 B 細胞または形質細胞の数を減少させないことが示されました (16)。 リツキシマブで治療された（SLE）患者では、枯渇後に戻ってきた細胞の大部分はナイーブB細胞であり、形質芽細胞はベースラインよりも2.3倍高かった（19）。 リツキシマブ治療後、血液中を循環する記憶B細胞は減少しましたが、脾臓の記憶B細胞は影響を受けていないようで、形質芽細胞に変化し、可溶性抗体を分泌することができます. この観察は、一部の抗体がリツキシマブで少なくとも一時的に消失し、他の抗体が消失しない理由を説明しています。 抗体が主に短命の形質細胞または形質芽細胞に由来する場合、リツキシマブが効果を発揮する可能性が高くなります。これらの抗体は、半減期が短い細胞によって産生され、B 細胞の継続的な増殖に依存しています。 長寿命の形質細胞によって産生される抗体は、リツキシマブの影響を受けません。 リツキシマブは脾臓の記憶 B 細胞に影響を与えないため、形質芽細胞と形質細胞を急速に再形成して、抗体の特定のクローンを産生する細胞株を再構成することができます。 記憶B細胞は抗体を分泌する形質細胞になる可能性があるため、高度に感作された患者への移植前にそれらを除去することが有利です。

rATG とリツキシマブの組み合わせは、ヒトで脾臓の記憶 B 細胞を減少させることが示されました (16)。 この発見は、文献のレビューから、脱感作プロトコルまたは自己免疫療法のプロトコルにまだ組み込まれていません。 ヒトのメモリーB細胞を効果的に減少させる治療法は他になく、IND 110875の新しい側面を表しています。

rATG やリツキシマブなど、これまで移植に使用されていた薬剤は、成熟した形質細胞が骨髄に逃げ込むと阻害する能力がないため、抗体産生の低下にはほとんど影響しません。 しかし、多発性骨髄腫の治療に使用されるプロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブには、多くのメカニズムを介して形質細胞を枯渇させる能力があります。

プロテアソーム阻害は、骨髄内の形質細胞を枯渇させる手段を提供するため、新しい治療戦略を表しています (21,22)。 ボルテゾミブは多発性骨髄腫の治療での使用が承認されており、プロテアソーム阻害剤に対する骨髄腫細胞の感受性は免疫グロブリン合成速度に比例します(22)。 形質細胞は免疫グロブリン合成率が高いことが知られており、ボルテゾミブによる治療は、BALB/c マウスモデルでの 48 時間の治療後に、短命および長命の形質細胞の両方を脾臓で 60% 以上、骨髄で 95% 以上枯渇させました。 . ボルテゾミブは、UPR のマーカーであるシャペロン BiP および Chop の発現の増加によって示される、展開タンパク質応答 (UPR) を活性化しました。 著者らはまた、抗アポトーシス転写因子NF-κBの後期阻害も細胞死に寄与すると結論付けました。 ボルテゾミブで治療したループス腎炎マウスモデル (NZB/W F1 マウス) では、dsDNA 特異的抗体が非自己免疫マウスの範囲まで減少しました。 総血清 IgG、IgG2a、IgG3、IgM、および IgA 濃度はすべて大幅に低下しましたが、IgG1 および IgG2 の濃度は変化しなかったか、わずかしか変化しませんでした (21)。 総 IgG 濃度は 50% 以上減少しませんでした。 著者らは、新たに形成された形質細胞が、ボルテゾミブ注射後 48 時間までに元に戻る可能性があることに注目しました。 これらの発見は、ボルテゾミブが形質細胞を殺し、有益な臨床効果をもたらすが、記憶 B 細胞は枯渇せず、形質細胞は迅速に回復し、不要な抗体を産生するという結論を支持しています。 非悪性形質細胞を殺すボルテゾミブの能力は、移植および自己免疫疾患における潜在的な治療効果を持つ主要な発見を表していますが、それだけでは抗体の長期的な減少は不可能です。 ボルテゾミブによる抗体レベルのさまざまな減少の臨床所見は、基礎科学文献のこれらの所見から説明できます。

ボルテゾミブは、難治性抗体媒介性拒絶反応の治療のためのレスキュー戦略として使用されてきました (23-25)。 in vitro 研究では、rATG、リツキシマブ、および IVIG はすべてアポトーシスを引き起こさなかったのに対し、ボルテゾミブは腎移植レシピエントから吸引された形質細胞でアポトーシスを誘導できたことが明らかになりました (25)。 インビトロで抗体産生を遮断する濃度でのボルテゾミブによる処理は、20Sプロテアソームキモトリプシン様ペプチダーゼ活性を有意に減少させることが示された. ボルテゾミブの 1 週間後と 1 年後に急性体液性拒絶反応の際に 2 人の患者が骨髄生検を受け、形質細胞の全割合と同様に形質細胞の同種特異性の総数が減少したことが明らかになりました (25)。 これら 2 人の患者のすべての抗体がボルテゾミブによって減少したわけではなく、総 IgG レベルは変化しませんでしたが、この研究は、ボルテゾミブが骨髄の形質細胞を減少させる可能性があることを示しました。

ボルテゾミブは、悪性形質細胞が非常に積極的に抗体を産生する多発性骨髄腫に適応されます。 骨髄腫細胞株の抗体産生能が高いほど、プロテアソーム阻害を受けやすくなります (22)。 非悪性形質細胞に関する上記の文献は、それらがボルテゾミブによるプロテアソーム阻害を受けやすいことも明らかにしていますが、多くの研究では、特定の免疫グロブリン画分は減少せず、免疫グロブリンの総量は変化していません. おそらく形質細胞は、悪性細胞ほど代謝活性が高くない. 形質細胞が免疫グロブリン合成を減少させることができる可能性があり、これによりプロテアソーム阻害の影響を受けにくくなるといういくつかの証拠があります(26). 免疫グロブリン恒常性の再検討により、ボルテゾミブに対する感受性を高める可能性のある治療法が明らかになりました。

免疫グロブリンのホメオスタシスは、形質細胞の産生と、その後の内皮細胞における FcRn を介した再利用の結果であると主に考えられています。 内皮細胞のエンドソームで FcRn と結合しない抗体は分解され、結合する抗体は間質腔に戻されます (27)。 IgG には形質細胞への負のフィードバック ループがないという概念は、実験動物とヒトのデータによって裏付けられています (28,29)。 しかし、臨床医は、血漿交換後に患者が「リバウンド」し、血漿交換前と同じかそれ以上のレベルの抗体を観察し、負のフィードバック ループが存在するという結論に至りました (30,31)。 リバウンド現象は、末梢からの抗体の戻りとFcRn受容体による再利用の増加として説明された(28)。 形質細胞におけるタンパク質合成の調節は新たな注目を集めており、小胞体ストレスと mTOR シグナル伝達を含む複雑なフィードバック ループ システムによって制御されています (32)。

静脈内免疫グロブリン、IVIG 機能のメカニズムに関する最近の調査は、形質細胞への負のフィードバック ループの可能な説明へのさらなる洞察を提供します。 臨床文献における IVIG は、抗イディオタイプ抗体、サイトカイン遺伝子活性化の阻害、抗 T 細胞受容体活性、抗 CD4 活性、サイトカイン受容体アンタゴニストの刺激、補体活性の阻害、および Fc 媒介を含む多くの経路によって機能すると考えられています。 T 細胞の活性化をブロックするための抗原提示細胞との相互作用 (33)。 最近の研究では、これらのメカニズムが間違っている可能性があることが明らかになりました。 1993 年の ITP の子供の研究では、Fc フラグメントの注入が抗炎症特性を提供することが明らかになりました (34)。 IVIG の抗炎症特性は、現在、IgG の Fc シアリル化に起因する可能性があります (35-37)。 免疫グロブリンは糖タンパク質であり、Fc ドメインの Asn297 に単一の N-結合型グリカンが見られます。 この共有結合した複雑なグリカンは、N-アセチルグルコサミンとマンノース、および 2 つの末端シアル酸残基を含む二分岐ヘプタ多糖で構成されています (35)。 この炭水化物構造のさらなる修飾は一般的であり、30 を超える異なるグリカンがこの 1 つの部位で同定されており、IgG のグリコシル化は FcγR 結合に必須です。 IVIG の総抗炎症活性は IgG Fc フラグメントのシアリル化に依存し、これは IgG プールのわずか 5% にすぎません。 低ガンマグロブリン血症の治療にははるかに低い用量が必要であるのに対し、IVIG の少量のシアリル化 IgG は、その抗炎症効果に大量の用量が必要な理由を説明しています。 プラズマフェレーシスは、シアリル化 IgG を減少させることにより、形質細胞における抗体合成のアップレギュレーションにつながり、ボルテゾミブの影響を受けやすくする可能性があります。

これと同様のプロトコルで治療された初発患者は、LABScreen によって検出されたすべての抗体が効果的に削除されました (< 5000MFI)。これには、以前は除去が困難であったクラス II 抗体が含まれていました。 < 1000 MFI というはるかに厳しい基準を使用すると、ボルテゾミブ治療段階の 3 サイクルの終わりに、指標患者は 1000 を超える抗体が 1 つしか残っていませんでした。 患者は、患者のすべての抗体が劇的に減少し、可溶性抗体の総量が患者が補充療法に IVIG を必要とする点まで減少したという点で、抗体介在性拒絶反応および脱感作療法の治療の症例報告の中で独特でした。 この結果が再現可能であり、プロトコルに十分な安全性がある場合、これらの結果は移植および自己免疫疾患の分野で重要な影響を与える可能性があります。 自己抗体媒介性疾患は、刺激エピトープの免疫学的記憶が消去されれば、治療の可能性を秘めている可能性があります。

免疫記憶の冗長性を考えると、通常の一度に 1 つずつ薬を投与する方法でこれらの薬を研究することは不可能です。 生命を脅かす状況に対する効果的な治療法を開発する必要があるため、プロトコルの潜在的なリスクは許容されます。 このプロトコルは、最近の New England Journal of Medicine の記事「Development of Novel Combination Therapies」(38) で FDA によって解明された基準に沿っています。 この記事では、主にがん治験の併用療法について説明しています。ただし、文書の主題構成要素は IND 110875 に適用されます。