Transplantacja mikroflory kałowej w leczeniu pierwotnego stwardniającego zapalenia dróg żółciowych.

Tło i znaczenie:

Pierwotne stwardniające zapalenie dróg żółciowych (PSC) jest postępującą, przewlekłą cholestatyczną chorobą wątroby charakteryzującą się zapalnym i włóknistym zniszczeniem wewnątrzwątrobowych i/lub zewnątrzwątrobowych dróg żółciowych. PSC postępuje do marskości żółciowej, nadciśnienia wrotnego i niewydolności wątroby (1). Jest częstym wskazaniem do przeszczepu wątroby. Nawet u 90% pacjentów występuje również wrzodziejące zapalenie jelita grubego lub choroba Leśniowskiego-Crohna (2). Leki stosowane w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, takie jak sulfasalazyna, kortykosteroidy i azatiopryna lub 6-merkaptopuryna, nie są skuteczne w zmniejszaniu stanu zapalnego ani w wywoływaniu remisji w PSC (3). Szereg badań innych środków przeciwzapalnych nie wykazało żadnych korzyści. W standardowym dawkowaniu kwas ursodeoksycholowy (UDCA) może być korzystny w opóźnianiu postępu choroby, chociaż ostatnie badania wykazały, że duże dawki UDCA były nie tylko nieskuteczne, ale mogą być również szkodliwe (4). Obecnie nie istnieje żadna terapia medyczna, która okazałaby się skuteczna w PSC i żadna terapia nie uzyskała aprobaty FDA dla tego wskazania.

Postulowano, że składniki bakteryjne mogą stymulować nieprawidłową odpowiedź immunologiczną prowadzącą do utrwalania zapalenia dróg żółciowych obserwowanego w PSC. Bakterie dostają się do wątroby i dróg żółciowych poprzez translokację przez nieprawidłową i objętą stanem zapalnym błonę śluzową jelit do układu żyły wrotnej (5). Badania wykazały zwiększone ryzyko bakteriemii żyły wrotnej u pacjentów z PSC. Modele zwierzęce wykazały, że dysbioza jelitowa może prowadzić do zapalenia wątroby i dróg żółciowych z różnymi cechami PSC (6). Ścieżki, przez które bakterie mogą następnie indukować patologię charakterystyczną dla PSC, są spekulatywne.

Bakterie mogą powodować bezpośrednie obrażenia poprzez kolonizację, chociaż badania nie zidentyfikowały żadnego konkretnego patogenu ani spójnego zestawu bakterii. Inną potencjalną drogą może być wytwarzanie przez pewien zestaw bakterii wtórnych kwasów żółciowych, takich jak kwas dezoksycholowy i kwas litocholowy, które są szkodliwe dla układu żółciowego (7). Niedawno stwierdziliśmy zmieniony skład kwasów żółciowych w surowicy u pacjentów z PSC w porównaniu z grupą kontrolną bez cholestazy. Leczenie UDCA u pacjentów z PSC zmniejsza stężenie toksycznego pierwotnego kwasu żółciowego, kwasu chenodeoksycholowego, ale także zwiększa toksycznego wtórnego kwasu żółciowego, kwasu litocholowego (Abstract DDW 2014). Zmiana mikroflory jelitowej może zminimalizować lub wyeliminować to uszkodzenie.

Doświadczenie w stosowaniu antybiotyków w leczeniu PSC jest ograniczone. Wykazano, że metronidazol poprawia wyniki testów czynnościowych wątroby (8). Doustna wankomycyna również została rozwinięta jako potencjalnie obiecująca terapia (9). Wstępny raport dotyczący trzech pacjentów pediatrycznych i późniejsza mała, niekontrolowana seria doustnych wankomycyny u 14 dzieci wykazały poprawę wyników testów wątrobowych i objawów (10, 11). Niedawno zakończyliśmy badanie dotyczące doustnego podania wankomycyny 10 osobom dorosłym z PSC, u których stwierdzono łagodną poprawę poziomu fosfatazy zasadowej w surowicy (Streszczenie DDW 2011).

Bioterapia kałowa (FBT), znana również jako przeszczep kału lub przeszczep mikroflory kałowej, polega na przeniesieniu flory kałowej (bakterii) dawcy do okrężnicy biorcy. Stało się powszechnie akceptowane jako standard postępowania w nawracających zakażeniach Clostridium difficile 3, ze skumulowanym odsetkiem wyleczeń >90% i minimalnymi zdarzeniami niepożądanymi (12). W zakażeniu C. diff uprzednia ekspozycja na antybiotyki osłabia normalną florę okrężnicy, umożliwiając organizmowi C. diff proliferację i uwalnianie toksyn (13). To środowisko bakteryjne jest podobne do głównych zmian w różnorodności drobnoustrojów obserwowanych u pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit. Co ciekawe, gdy pacjenci z IBD otrzymują FBT z powodu C. diff. infekcji, ich wyniki są doskonałe, co potwierdza pogląd, że flora jelitowa ma silny wpływ na jelitowy układ odpornościowy (14). Obecnie dysponujemy solidnym programem klinicznym FMT dotyczącym nawracających i opornych na leczenie zakażeń c.difficle ze wskaźnikiem wyleczeń > 90%. Niedawno uczestniczyliśmy również w otwartym badaniu klinicznym dotyczącym stosowania FMT w chorobie Leśniowskiego-Crohna.

Stawiamy hipotezę, że w przypadku pacjentów z PSC przeszczep mikroflory kałowej skoryguje dysbiozę, która doprowadziła do zapalenia wątroby i dróg żółciowych, prowadząc do poprawy LFT i powolnego postępu marskości.

Cele szczegółowe:

Cel szczegółowy 1: Określenie wpływu przeszczepu mikrobiomu kałowego na mikrobiom jelitowy pacjentów z pierwotnym stwardnieniem dróg żółciowych z zapaleniem jelit i bez choroby zapalnej jelit poprzez sekwencjonowanie rybosomalnego RNA 16s, porównując metody dostarczania (kolonoskopia i kapsułki).

Hipoteza: Przeszczep mikrobiomu kałowego doprowadzi do trwałej repopulacji mikrobiomu pacjenta, który odpowiada bakteriom ze stolca dawcy.

Cel szczegółowy 2: Ocena odpowiedzi klinicznej u pacjentów z PSC otrzymujących FMT, porównanie metod dostarczania (kolonoskopia i kapsułki).

Hipoteza: Przeszczep mikroflory kałowej doprowadzi do 50% redukcji biochemii wątroby u pacjentów z PSC.

Cel szczegółowy 3: Ocena metabolomiki soli żółciowych jako terapeutycznego biomarkera odpowiedzi klinicznej na przeszczep mikroflory kałowej.

Hipoteza: Spadek produkcji toksycznych wtórnych kwasów żółciowych (litocholowy i dezoksycholowy) będzie skorelowany z odpowiedzią kliniczną na terapię mikrobiomem kałowym

Pierwszorzędowy fizjologiczny punkt końcowy:

12

1. Różnorodność drobnoustrojów kałowych biorcy po 12 tygodniach od FMT w porównaniu z wartością wyjściową przy użyciu rybosomalnego RNA 16s.

Główny kliniczny punkt końcowy

1. Pierwszorzędowym punktem końcowym badania jest ich średnia zmiana biochemii wątroby w surowicy po 3 miesiącach leczenia w porównaniu z wartością wyjściową. Powodzenie leczenia zdefiniowano jako poprawę aktywności fosfatazy alkalicznej w surowicy, stężenia bilirubiny całkowitej, aminotransferazy alaninowej (ALT) lub aminotransferazy asparaginianowej (AST) o 50% lub więcej.

Metabolomika drugorzędowych punktów końcowych: Profile soli kwasów żółciowych w próbkach i związana z nimi struktura mikrobiomu kałowego zostaną ocenione jako miara wzajemnego oddziaływania między mikroflorą gospodarza a mikrobiomem jelitowym. Kał i surowica zostaną przeanalizowane przy użyciu platformy metabolomicznej w Broad Institute, ukierunkowanej na kwasy żółciowe. Próbki zostaną wysłane do Broad Institute, gdzie użyjemy tandemowej spektrometrii mas z chromatografią cieczową (LC-MS) do pomiaru poziomu endogennych soli kwasów żółciowych i ich metabolitów w supernatancie kału. Rozpuszczalne w wodzie metabolity będą ekstrahowane z kału, jak opisali Saric i in., podczas gdy lipidy będą ekstrahowane z lipofilizowanych próbek przy użyciu izopropanolu. Metabolity rozpuszczalne w wodzie będą mierzone przy użyciu chromatografii par jonowych i chromatografii oddziaływań hydrofilowych, a lipidy i kwasy żółciowe będą mierzone przy użyciu metod chromatografii z odwróconymi fazami C4 i C18. Oprogramowanie MultiQuant (AB SCIEX) zostanie użyte do zautomatyzowanej integracji pików i ręcznego przeglądu jakości pików przed analizami statystycznymi. Do analizy i wizualizacji wyników wykorzystane zostanie oprogramowanie GenePattern (Broad Institute) oraz IPA (Ingenuity Systems).

Kliniczne punkty końcowe:

1. Średnia zmiana wskaźnika Harveya Bradshawa (HBI) i wyniku PBC 40 między tygodniem 0 a tygodniem 1, 4, 8 i 12. Odsetek pacjentów z remisją kliniczną (tych z wynikiem HBI w 12. tygodniu
2. Średnia zmiana wyniku Mayo Risk Score w 12. tygodniu w porównaniu z wartością wyjściową. Wskaźnik ryzyka Mayo (MRS) dla PSC oblicza się na podstawie następującego wzoru: ryzyko = (0,0295 * (wiek w latach)) + (0,5373 * LN (bilirubina całkowita w mg/dl)) - (0,8389 * (albumina w surowicy w g/dl)) + (0,5380 * LN (AST w IU/l) + (1,2426 * (punkty za krwawienie z żylaków)) Jeśli Twój wskaźnik ryzyka Mayo jest mniejszy lub równy 0, oznacza to, że należysz do grupy „niskiego” ryzyka . Jeśli Twój wskaźnik ryzyka Mayo jest większy niż 0, ale mniejszy niż 2, oznacza to, że znajdujesz się w grupie ryzyka „pośredniego”. Jeśli Twój wskaźnik ryzyka Mayo jest większy niż 2, oznacza to, że znajdujesz się w grupie „wysokiego” ryzyka.

Punkty końcowe dotyczące bezpieczeństwa: liczba i charakter zdarzeń niepożądanych w 1, 4, 8, 12 i 24 tygodniu