Pilotstudie av stamcelletransplantasjon for barn og unge voksne med refraktær Crohns sykdom.

Crohns sykdom (CD) er en immunologisk mediert kronisk sykdom som har et tilbakefallende og remitterende forløp, som oftest viser seg i 2. eller 3. tiår og forårsaker livslang svekkelse av helse og livskvalitet. Hovedstøtten i klinisk behandling for alvorlig sykdom er kombinasjon av anti-inflammatoriske midler som 5-aminosalicyaltes og immundempende medisiner som kortikosteroider og nyere anti-TNF-antistoffer som Infliximab. Ingen av legemidlene er for tiden helbredende, og en relevant undergruppe av pasienter er motstandsdyktig mot mange av disse farmakologiske tilnærmingene.

Immunoablativ behandling etterfulgt av autolog stamcelle-redning (Autologous HSCT) har blitt prøvd i denne refraktære pasientgruppen med vellykkede resultater. Autolog HSCT er effektiv i denne autoimmune innstillingen gjennom utryddelse av effektor/minne T-cellekloner på grunn av en direkte immuno-ablativ effekt av legemidler som brukes i det preparative regimet; ved å føre til en immun-reset-utvinnende kloner av T-celler fra de infunderte stamcellene gir ikke en autoimmun respons og er tolerante for "selv" antigener og, ved oppregulering av T-regulerende celler (Treg, CD4+CD25+) FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) via endring i cytokinmileu under transplantasjon. Økt populasjon av Tregs begrenser aktiviteten til selvreaktive effektor-T-celler.

Denne pilotstudien er designet for å oppnå suksess med tidligere publiserte voksenstudier av autolog HSCT i refraktær CD, med sikte på å bekrefte gjennomførbarheten, sikkerheten og effekten av HSCT og post-transplantasjon cyklofosfamid når gitt post-HSCT hos pediatriske pasienter og unge voksne.

Siden denne kombinasjonen av immuno-ablativ terapi med post-transplantasjon cyklofosfamid ikke har blitt grundig studert hos barn med CD, vil derfor transplantasjonsrelatert dødelighet (TRM) og alvorlig toksisitet (> grad 3 toksisitet etter NCI-kriterier) overvåkes i 100 dager etter -transplantasjon i alle pasientene og stopperegler vil bli håndhevet i tilfelle overdreven toksisitet eller TRM (>10%). Kliniske vurderinger vil bli gjort i 1 år etter HSCT for sykdomsaktivitet, steroidfri remisjonsperiode for å evaluere den "kliniske effekten" av denne prosedyren.

Hovedmålet med denne piloten er å generere de foreløpige sikkerhetsdataene for å bekrefte gjennomførbarheten og fordelen med autolog HSCT hos barn og unge voksne med ildfast CD.

Studere design:

Dette er en enkeltarms pilotstudie designet for å estimere gjennomførbarheten, sikkerheten og fordelen ved immunoblasjon med hematopoetisk stamcelletransplantasjon (HSCT) ved bruk av autologe stamceller etterfulgt av administrering av post-transplantasjon cyklofosfamid for barn og unge voksne med refraktær Crohns sykdom (CD). ). Studiepopulasjonen er pasienter med alvorlig og refraktær Crohns sykdom som er ≥10 og ≤ 30 år.

Mål:

Hovedmål:

For å bestemme gjennomførbarheten og toksisiteten av immunoblasjon med HSCT og post-HSCT infusjon av cyklofosfamid hos barn og unge voksne med refraktær Crohns sykdom (CD). Død (transplantasjonsrelatert dødelighet, TRM) og alvorlig ikke-hematologisk toksisitet (≥ grad 3 toksisitet; NCI Toksisitetskriterier versjon 4.0) innen de første 100 dagene etter HSCT vil bli overvåket for å møte dette endepunktet.

Sekundære mål:

Sekundære mål er evalueringer av forekomst av HSCT-relaterte komplikasjoner og evalueringer av respons. Disse inkluderer:

1. Forekomst av virale reaktiveringer - CMV og EBV
2. Forekomst av invasive soppinfeksjoner
3. Immunrekonstitusjon etter HSCT-lymfocyttsubpopulasjoner (absolutt antall CD3-, CD4-, CD8- og CD19-celler), immunoglobulinnivåer (IgG) og CD4+ CD25+ CD127+ regulatoriske T-celle (Treg)-populasjoner på dag +30, +60, +100, dag +180 og årlig post-HSCT.
4. Evaluer effektiviteten og fordelen av HSCT i denne populasjonen ved 1 år etter HSCT, ved serielle vurderinger av klinisk aktivitet av CD, vurdering av sykdommens alvorlighetsgrad - CDAI-score og lengden på steroidfrie remisjoner.

Hypoteser:

Primær: HSCT og post-transplantasjon cyklofosfamidregimet vil bli godt tolerert med akseptabel toksisitet og vil føre til <10 % transplantasjonsrelatert dødelighet (TRM).

Bakgrunn og begrunnelse:

Crohns sykdom (CD) er en kronisk sykdom som er immunologisk mediert, av ukjent etiologi, men sannsynligvis indusert av eksponering for tarmbakterier eller deres komponentantigener som fører til en overdreven T-hjelper type 1 (TH-1) mediert kronisk betennelse i mage-tarmkanalen. (GI)-kanal 1. Crohns sykdom er en tilbakefallende og remitterende lidelse som oftest opptrer i det 2. eller 3. tiåret og forårsaker livslang svekkelse av helse og livskvalitet 2.

Uavhengig av terapien som brukes, forblir noen pasienter alvorlig syke med aktiv sykdom etter at flere terapeutiske alternativer er uttømt. I tillegg lider pasienter med refraktær sykdom av manglende evne til å spise, hyppig kvalme, oppkast, diaré, underernæring, vekstretardasjon, fistlerdannelse, magesmerter og psykiske plager, ileostomi eller kolostomi, og flere operasjoner som kan føre til korttarmsyndrom. , som alvorlig påvirker livskvaliteten. Selv om det ikke er godt karakterisert, eksisterer en tydelig overdreven dødelighet hos denne pasientgruppen 3,4.

Pasienter med refraktær CD har en høyere dødelighet sammenlignet med normal populasjon (hazard ratio på 1,73); men dødsfall er vanligvis relatert til kirurgiske komplikasjoner, leversykdom, infeksjoner og tarmkreft hos langtidsoverlevende 5. Selv om den totale dødeligheten er lav i denne gruppen pasienter, lider de av betydelig sykelighet, kortikosteroidbivirkninger og dårlig livskvalitet, og 50 % pasienter med refraktær sykdom vil trenge kirurgiske inngrep (ileostomi, kolostomi) som ytterligere påvirker komplikasjonsraten. 2,3.

Mange medikamenter har blitt brukt for å kontrollere symptomene på CD, men ingen legemidler er for tiden helbredende, og en relevant undergruppe av pasienter er motstandsdyktig mot mange farmakologiske tilnærminger 6. Nesten alle legemidler som brukes i den avanserte sykdomsformen, som immunsuppressiva og immunmodulatorer, har potensielle risikoer. Hovedstøtten i klinisk behandling er kombinasjon av antiinflammatoriske midler som 5-aminosalicyaltes og immundempende medisiner som kortikosteroider4. Flertallet av pasientene med alvorlig refraktær sykdom behandles med anti-tumornekrosefaktor (TNF) antistoffer som Infliximab (Remicade), men begrensede alternativer finnes for pasienter som ikke har respondert på anti-TNF-behandling7. Omtrent 40 % av pasientene med CD utvikler utålelige bivirkninger eller ikke responderer på anti-TNF-behandling, derfor er det en betydelig populasjon av denne undergruppen av pasienter der alternativene er svært begrensede 8.

Noen symptomer kan kontrolleres av langvarige steroider, men det er mange kjente langtidseffekter av fortsatt steroidbruk - muskeltap, osteopeni, grå stær og cushingoid habitus. Flertallet av disse pasientene melder seg på andre eksperimentelle fase I/II legemiddelstudier eller tyr til kirurgisk inngrep for å kontrollere symptomene. Kirurgisk tilnærming (delvis tarmreseksjon av det betente segmentet med ileo-kolostomi) er et alternativ, men er assosiert med infeksjonsrisiko, psykososiale og kosmetiske problemer og økt sykelighet på grunn av kort tarmsyndrom, spesielt hos unge voksne. Økt dødelighet er også forbundet med kirurgiske inngrep 2,3.

Derfor kan enhver intervensjon som unngår kirurgi eller langsiktige kortikosteroider hos unge voksne være fordelaktig. Gitt at hematopoetisk stamcelletransplantasjon (HSCT) har vært av en viss verdi i andre autoimmune sykdommer karakterisert ved tap av immuntoleranse og eller en TH-1 dominerende immunrespons, er det mulig at disse prosedyrene kan være av verdi i CD 9, 10. Autolog transplantasjon kan også være en fordel fordi å tømme kroppen for begåtte lymfocyttkloner kan gjenopprette pasienten til status quo ante for å være disponert for CD, men ikke lide av det 11.

Begrunnelse for HSCT for CD

HSCT kan gi fordel ved autoimmun sykdom ved:

1. Utryddelse av effektor/minne T-cellekloner på grunn av en direkte immuno-ablativ effekt av legemidler brukt i det preparative regimet.
2. Immun-reset: gjenopprette kloner av T-celler fra infunderte stamceller gir ikke en autoimmun respons og er tolerante for "selv" antigener.
3. Oppregulering av T-regulatoriske celler (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) - ved endring i cytokinmileu under transplantasjon. Økt populasjon av Tregs begrenser aktiviteten til selvreaktive effektor-T-celler.
4. Enpoding av uengasjerte stamceller i tarmslimhinnen kan føre til direkte tilheling av slimhinnen.

Bevis for effektiviteten av HSCT ved Crohns sykdom Innledende observasjoner ble gjort hos pasienter med Crohns sykdom og hematologiske maligniteter. For pasienter som gjennomgikk HSCT for sin hematologiske malignitet, hadde de remisjon av Crohns sykdom 12.

Flere studier har rapportert det kliniske forløpet til pasienter med Crohns sykdom som får autolog transplantasjon for en annen tilstand. Det mest interessante var kanskje en pasient som utviklet symptomer i en alder av 9 år, som ble diagnostisert med Crohns sykdom 4 år senere og som trengte betydelig behandling i løpet av de neste 7 årene 13. Etter autolog stamcelletransplantasjon for non-Hodgkins lymfom ble det rapportert at det ikke var noen kliniske eller laboratoriebevis for tilbakefall av hans Crohns sykdom i løpet av de neste 7 årene. Et annet rapportert tilfelle av Crohns sykdom hadde diffus pankolitt før transplantasjon og var asymptomatisk (men hadde betennelse) ved endoskopi 3 år senere 14. En annen pasient som hadde symptomatisk Crohns sykdom i 2 år og var blitt operert var fri for sykdom 5 år etter transplantasjonen. Systematisk koloskopisk evaluering viste vedvarende subklinisk betennelse initialt med progressiv clearance. Hos Vanderbilt utførte vi en ikke-relatert donortransplantasjon for en pasient med AML og Crohns sykdom. Han er for tiden 10 år etter transplantasjonen uten symptomer på Crohns sykdom.

HSCT spesielt for Crohns sykdom:

Den første rapporten om stamcelletransplantasjon for Crohns sykdom gjaldt 2 pasienter fra Chicago-gruppe 15. I begge de første tilfellene var Crohns sykdomsaktivitetsindeks mer enn 250 (normalområde <150, patologisk område 220 - 600) til tross for behandling med infliksimab. Hos begge pasientene ble perifere blodstamceller (PBSC) mobilisert ved bruk av cyklofosfamid og granulocyttkolonistimulerende faktor (G-CSF), beriket ex-vivo ved CD 34+-seleksjon. Cyklofosfamid og antithyomcytglobulin (ATG) ble brukt til immunkondisjonering før transplantasjon. Den første pasienten var en 22 år gammel kvinne med en tidligere historie med høyre hemikolektomi med alvorlig ileokolisk Crohns sykdom som forårsaket intraktabel diaré med 25 tarmhandlinger per dag, fistel og perianal sepsis. Den andre var en 16 år gammel gutt som hadde vært uvel i 6 år som trengte sondeernæring og fikk metotreksat, 6-merkaptopurin og 5 aminosyrer med Crohns kolitt. I begge disse tilfellene, etter transplantasjon, forsvant diaréen og aktivitetsindeksen for Crohns sykdom normalisert. Hos den første pasienten steg hemoglobinet, mens det i den andre holdt seg på et litt subnormalt nivå. Post-transplantasjon CRP var innenfor normale grenser og albuminet forble eller ble normalt. Disse tilfellene ble ledsaget av omfattende koloskopiske bevis på sykdomsaktivitet. Før transplantasjonen hadde begge tilfellene områder med alvorlig aktiv Crohns sykdom med brosteinsstein, sprekker og dype sårdannelser. Etter transplantasjon forble tarmen unormal, selv om endringer var mye mer trivielle med bare overfladiske erosjoner.

Oyama et al rapporterte om autolog HSCT for 12 pasienter median alder på 27 (15-38) med alvorlig refraktær Crohns sykdom 16. Kondisjonsregimet besto av cyklofosfamid (200 mg/kg) og heste-ATG (90 mg/kg). Elleve av 12 pasienter gikk inn i en vedvarende remisjon definert av en CDAI < 150. Etter en median oppfølging på 18,5 måneder (intervall, 7-37 måneder), har kun én pasient utviklet et tilbakefall av aktiv CD, som skjedde 15 måneder etter HSCT.

Hasselbatt et al rapporterte om autologe HSCT 12 pasienter (alder 24-50) med refraktær Crohns sykdom ved bruk av høydose cyklofosfamid (200 mg/kg) uten ATG 17. PBSC-høsting etter mobiliseringskjemoterapi var vellykket hos 11/12 pasienter og resulterte i en klinisk og endoskopisk forbedring hos 7/12 pasienter. Påfølgende kondisjonering og autoPBSCT ble utført hos ni pasienter og ble relativt godt tolerert. Blant disse oppnådde fem pasienter en klinisk og endoskopisk remisjon innen 6 måneder etter autoPBSCT. Imidlertid forekom tilbakefall hos 7/9 pasienter under oppfølgingen, men sykdomsaktiviteten kunne kontrolleres med lavdose kortikosteroider og konvensjonell immunsuppressiv behandling.

I 2010 rapporterte Burt et al om autolog HSCT hos 24 pasienter med gjennomsnittsalder på 24 år (område 15-52) med anti-TNF refraktær Crohns sykdom 18. Stamceller ble mobilisert fra det perifere blodet ved bruk av cyklofosfamid (2,0 g/m2) og G-CSF (10 ug/kg/dag), beriket ex vivo ved CD34-seleksjon, og reinfundert etter immunsuppressiv kondisjonering med cyklofosfamid (200 mg/kg) og enten antitymocyttglobulin fra hest (ATG, 90 mg/kg) eller kanin-ATG ( 6 mg/kg). 18 av 24 pasienter er 5 eller flere år etter transplantasjon. Alle pasienter gikk i remisjon med en CDAI mindre enn 150. Prosentandelen av klinisk tilbakefallsfri overlevelse definert som prosentandelen fri for gjenoppstart av CD-medisinsk behandling etter transplantasjon er 91 % etter 1 år, 63 % etter 2 år, 57 % ved 3 år, 39 % ved 4 år og 19 % ved 5 år.

Prosentandelen av pasienter i remisjon (CDAI < 150), steroidfrie eller medisinfrie ved et hvilket som helst posttransplantasjonsevalueringsintervall mer enn 5 år etter transplantasjon har holdt seg på eller mer enn henholdsvis 70 %, 80 % og 6 %.

Regulatoriske T-celler (Tregs) og autoimmun sykdom:

Regulatoriske T-celler (Tregs) er involvert i undertrykkelse av immunresponser og opprettholdelse av toleranse 19,20. Prosentandelen av CD4+CD25+FOXP3+ T-celler (T regs) er betydelig redusert hos pasienter med autoimmune sykdommer som SLE og type 1 diabetes 20. Overføring av Treg kan også forhindre autoimmun fenotype som utvikler seg etter Treg-utarming i dyremodeller.

Under HSCT for autoimmune sykdommer korrelerer en økning i Treg-populasjonen med remisjonsinduksjon. Zhang et.al har vist at HSCT fører til en nygenerert populasjon av Treg-celler som opprettholder pasienter i ekte immunologisk remisjon 21.

Burt et.al, evaluerte også rollen til Treg-celler i noen av pasientene deres som gjennomgikk HSCT for CD. Før HSCT var gjennomsnittlig % av Treg-celler signifikant lav hos CD-pasienter (2,62 % ± 2,01 %), sammenlignet med normale frivillige (3,86 % ± 1,67 %). En robust økning i % av Treg ble observert etter HSCT, men dette ble ikke opprettholdt over tid og kan ha bidratt til tilbakefall 18. Derfor er det klinisk bevis på at en vedvarende økning i Treg-populasjonen kan opprettholde remisjon hos pasienter med autoimmun lidelse.

Begrunnelse for den foreslåtte studien:

Denne pilotstudien er designet for å estimere gjennomførbarheten av HSCT og sikkerheten ved post-HSCT cyklofosfamidinfusjoner for pasienter med refraktær sykdom som ikke har respondert på Infliximab/og eller andre immunsuppressive midler. Dette er designet som en liten pilotstudie med innebygde "stopperegler" i tilfelle overdreven toksisitet eller død.

Begrunnelse for det immuno-ablative regimet:

Begrunnelse for CY for mobilisering: Cyklofosfamid (CY) vil bli brukt til mobilisering av perifere stamceller og for immuno-ablasjon før HSCT. CY har tradisjonelt blitt brukt til mobilisering i alle HSCT for refraktær CD.

Begrunnelse for post-transplantasjon Cyclophosphamid (CY)- Nylig har bruk av post-transplant CY blitt banebrytende av John Hopkins og vist seg å være en svært effektiv GVHD-profylakse hos pasienter som gjennomgår HSCT for hematologiske maligniteter, selv i setting av HLA mismatchet og haploidentisk givere. Post-transplantasjon av CY tillater effektiv sletting av prolifererende allo-reaktive T-celler som forårsaker GVHD uten å øke toksisiteten til regimene 22. I en fersk studie av Hopkins-gruppen ble cyklofosfamid med suksess brukt på pasienter med sigdcellesykdom som gjennomgikk haploidentisk benmargstransplantasjon uten toksisitet.

Noen studier har utført CD34+-stamcelleseleksjoner for å kvitte seg med alle immunreaktive T-cellekloner og bruke rensede CD34+-infusjoner for å regenerere immunsystemet 18. Problemet med denne tilnærmingen er forsinket immunrekonstituering etter transplantasjon og en høyere forekomst av infeksjoner.

Europeiske studier har brukt umanipulerte perifere blodstamceller (PBSC) som infusjoner (uten T-celleutarming eller CD34+-seleksjoner) for SCT ved autoimmune sykdommer 23. Siden perifere stamceller inneholder de samme T-celleklonene som er immunreaktive og infunderes sammen med donorstamcellene i ikke-T-celle-utarmet infusjon, kan dette være en av årsakene til tilbakefall i T-cellefylt HSCT gjort til dags dato for CD.

Derfor, for å overvinne de ovennevnte problemene, foreslår vi å bruke umanipulerte PBSCer, men gi to doser CY pre- og to doser post-stamcelleinfusjon for effektivt å tømme de immunreaktive T-celleklonene som er tilstede i den autologe infusjonen og derfor redusere forekomsten av tilbakefall. Den totale dosen av CY forblir den samme (200 mg/kg), derfor vil den ikke øke toksisiteten til kuren, men kan føre til mer effektiv uttømming av de immunreaktive klonene, noe som eliminerer behovet for kostbare in vitro T-celleuttømming/CD34+-seleksjoner.

CY forårsaker også vedvarende uttømming av alle T-celle-undergrupper, men mer dyptgripende uttømming av CD4+ CD25-undersett, noe som resulterer i relativ anrikning av CD4+CD25+-celler, som vi håper å utvide ved å bruke cyklofosfamid etter transplantasjon.

Begrunnelse for Rabbit-ATG (Thymoglobulin, Genzyme Corp, Cambridge, MA): vil også bli brukt for effektiv immun-ablasjon og for in vivo T-celletarm etter stamcelleinfusjon. Kanin ATG vil bli brukt da dette har vist seg å fremme utvidelsen av funksjonell Tregs in vitro 24. Kanin ATG ble brukt i den største studien av Burt et al 18.

(Vær oppmerksom på at referansenummer finnes på side 25-26 i protokollen.)