Precyzyjna diagnostyka w nieswoistym zapaleniu jelit, terapii komórkowej i transplantacji (badanie PREDICT) (PREDICT)

hipotezy:

Hipoteza nr 1: Badacze wysuwają hipotezę, że mogą zdefiniować mechanizmy molekularne odpowiedzialne za nieswoiste zapalenie jelit (IBD) i ostrą GVHD przewodu pokarmowego (GI) oraz odróżnić je od innych zaburzeń zapalnych za pomocą zaawansowanej analizy immunologicznej, w tym cytometrii przepływowej, głębokiego sekwencjonowania TCR i transkryptomiki .

Hipoteza nr 2: Badacze wysuwają ponadto hipotezę, że analiza immunologiczna oparta na układach podłużnych umożliwi specyficzne dla pacjenta określenie ewolucji molekularnej IBD, jak również ostrej i przewlekłej GVHD, a także defektów odporności ochronnej po przeszczepie, oraz określi, które szlaki, zaniepokojony może powodować chorobę kliniczną. Odkrycie tych szlaków doprowadzi do ulepszonych metod diagnostycznych, prognostycznych i terapeutycznych oraz do spersonalizowanego podejmowania decyzji terapeutycznych u pacjentów poddawanych przeszczepowi hematopoetycznych komórek macierzystych (HCT).

Hipoteza nr 3: Stawiamy hipotezę, że możemy zdefiniować mechanizmy molekularne, fenotypowe i funkcjonalne cechy immunologiczne zaangażowane w różne determinanty adoptywnych terapii komórkowych, w tym skuteczność, długowieczność i toksyczność związane z terapią komórkową. Podłużna charakterystyka leków komórkowych i endogennej odpowiedzi immunologicznej, którą wywołują, za pomocą zaawansowanej analizy immunologicznej, w tym cytometrii przepływowej, spektrometrii mas, głębokiego sekwencjonowania TCR i transkryptomiki pojedynczych komórek, umożliwi identyfikację i rozróżnienie szlaków krytycznych dla skuteczności i toksyczności oraz umożliwi późniejszą modulację terapeutyczną.

Hipoteza nr 4: Stawiamy hipotezę, że różnice w mikrobiomie jelitowym pacjentów z IBD i biorców HCT odgrywają główną rolę w ciężkości choroby i ogólnych wynikach klinicznych w obu chorobach (np. bakteriemia, niewyjaśniona gorączka, śmiertelność). Podłużna charakterystyka zbiorowisk drobnoustrojów jelitowych za pomocą sekwencjonowania nowej generacji pozwoli na wykrycie kolejnych zmian drobnoustrojów, które pokrywają się z obserwowanymi zmianami klinicznymi. odkrycie znaczących zmian w mikrobiomie, które są wielokrotnie obserwowane przy określonym wyniku klinicznym, doprowadzi do lepszego mechanistycznego zrozumienia jego patofizjologii i dostarczy informacji w przyszłych podejściach diagnostycznych i zapobiegawczych.

Hipoteza nr 5: Stawiamy hipotezę, że dysregulacja immunologiczna związana z szerokim zakresem zaburzeń zmieni odpowiedź immunologiczną na szczepionki, zwiększając podatność na choroby zakaźne w tych populacjach. W szczególności biorcy HCT i narządów miąższowych, a także pacjenci z czynną lub niedawno przebytą chorobą nowotworową lub chorobami autoimmunologicznymi mogą mieć zmniejszoną odpowiedź limfocytów T i B na szczepienie SARS-CoV-2 ze względu na wpływ patofizjologii choroby lub schematów leczenia na funkcja odpornościowa. Kompleksowa analiza serologiczna, wysokoparametrowa cytometria przepływowa oraz sekwencjonowanie RNA komórek T i B umożliwią podłużną analizę mian przeciwciał neutralizujących oraz ekspansji, fenotypu, różnorodności i przeżywalności komórek T i B specyficznych dla antygenu w tych populacjach pacjentów, jak również w powiązanych i niepowiązanych zdrowych kontrolach. Dane te zapewnią mechanistyczny wgląd w to, w jaki sposób upośledzenie odporności w tych zaburzeniach przyczynia się do słabych odpowiedzi na infekcje. ponieważ SARS-CoV-2 jest patogenem, wobec którego znaczna część populacji pozostaje naiwna, stanowi to wyjątkową okazję do zbadania odpowiedzi immunologicznej na nowe wyzwanie u osób z obniżoną odpornością. Co więcej, odkrycia te będą stanowić źródło informacji dla wytycznych dotyczących zdrowia publicznego, jak udoskonalić środki ochrony wrażliwych populacji przed chorobami, którym można zapobiegać.

Celuje:

Cel szczegółowy nr 1: Identyfikacja mechanizmów specyficznych dla IBD i ostrej GVHD przewodu pokarmowego oraz odróżnienie jej od innych zaburzeń zapalnych.

Cel 1: Wykonanie cytometrii przepływowej, głębokiego sekwencjonowania TCR i analizy całego transkryptomu na limfocytach T oczyszczonych z próbek tkanek przewodu pokarmowego pobranych od pacjentów poddawanych endoskopii z powodu podejrzenia GVHD przewodu pokarmowego, nieswoistego zapalenia jelit (IBD) i czynnościowej choroby przewodu pokarmowego (FGID).

Cel 2: Wykonanie cytometrii przepływowej, głębokiego sekwencjonowania TCR i analizy transkryptomu na limfocytach T z krwi obwodowej w czasie endoskopii u pacjentów z rozpoznaniem GVHD, IBD i FGID z przewodu pokarmowego.

Cel szczegółowy nr 2: Scharakteryzować dysregulację immunologiczną odpowiedzialną za IBD, ostrą GVHD, przewlekłą GVHD oraz defekty odporności ochronnej u pacjentów poddawanych HCT.

Cel 1: Przeprowadzić podłużną analizę immunologiczną limfocytów T i limfocytów B oczyszczonych od pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit i pacjentów poddawanych allogenicznemu HCT. W przypadku pacjentów po przeszczepach porównamy odporność komórek T i B u pacjentów, u których rozwinęła się ostra i przewlekła GVHD, nawrót i powikłania infekcyjne po przeszczepie i porównamy z pacjentami bez tych powikłań.

Cel 2: Wykonać podłużną analizę mikrobiomu u pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit i pacjentów poddawanych HCT w celu określenia wpływu zmian mikrobiomu na rozwój powikłań po przeszczepie.

Cel szczegółowy nr 3: Zidentyfikować molekularne i komórkowe mechanizmy immunologiczne zaangażowane w określanie odpowiedzi klinicznej na terapie komórkowe i rozróżnić szlaki krytyczne dla pomyślnej odpowiedzi przeciwnowotworowej od tych, które są zaangażowane w działania niepożądane.

Cel 1: scharakteryzować produkt komórkowy przed podaniem i śledzić jego dystrybucję, kinetykę, trwałość i funkcję podłużnie in vivo w krwi obwodowej pacjenta oraz, w stosownych przypadkach, w szpiku kostnym, płynie mózgowo-rdzeniowym i innych tkankach, stosując wykrywanie transgenu oparte na qPCR (jeśli dotyczy), cytometria przepływowa, cytometria masowa, głębokie sekwencjonowanie TCR oraz analiza całego transkryptomu na limfocytach T i innych komórkach odpornościowych zawartych w produkcie komórkowym.

Cel 2: Podłużne zbadanie wzajemnego oddziaływania terapii komórkowej z endogennym układem odpornościowym i określenie roli endogennej odpowiedzi immunologicznej w skuteczności, trwałości i toksyczności terapii komórkowej, przy użyciu cytometrii przepływowej, cytometrii masowej, głębokiego sekwencjonowania TCR, analizy całego transkryptomu na endogennych komórkach odpornościowych oraz analizie rozpuszczalnych czynników i przeciwciał.

Cel szczegółowy nr 4: Scharakteryzować specyficzną dla antygenu adaptacyjną odpowiedź immunologiczną na szczepienie SARS-CoV-2 u pacjentów z dysregulacją immunologiczną spowodowaną rakiem, przeszczepem lub chorobą autoimmunologiczną oraz zidentyfikować mechanizmy leżące u podstaw upośledzonego wytwarzania trwałej odporności.

Cel 1: Przeprowadzić wszechstronną analizę podłużną odporności serologicznej przed i po szczepieniu, w tym na szczepionki przypominające, u pacjentów i zdrowych osób z grupy kontrolnej, w tym ocenę poziomu przeciwciał swoistych dla SARS-CoV-2 i mian przeciwciał neutralizujących.

Cel 2: Wykorzystanie wysokoparametrowej cytometrii przepływowej, sekwencjonowania RNA pojedynczej komórki (scRNAseq) oraz analizy repertuaru komórek T i B w celu scharakteryzowania podłużnego rozwoju specyficznej dla antygenu pamięci komórek T i B do SARS-CoV-2 po szczepieniu i kolejnych szczepionkach przypominających u pacjentów i zdrowych osób kontrolnych.

Cel 3: Ocena zdolności surowic i sklonowanych przeciwciał od pacjentów do odpowiedzi na wiązanie i neutralizację wariantów wirusa w porównaniu ze zdrowymi kontrolami.

Tło i znaczenie:

IBD: Choroba zapalna jelit (IBD), która obejmuje chorobę Leśniowskiego-Crohna (CD) i wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC), jest przewlekłą, złożoną chorobą autoimmunologiczną przewodu pokarmowego (GI), która dotyka 1,4 miliona ludzi w Stanach Zjednoczonych1. Częstość występowania zarówno CD, jak i UC rośnie z czasem i obejmuje coraz większe obszary świata1,2. Ponadto nieswoiste zapalenie jelit u dzieci stanowi 25% wszystkich zdiagnozowanych nieswoistych zapaleń jelit, co powoduje, że dziecko przez całe życie cierpi na choroby przewodu pokarmowego i jest narażone na immunosupresję, zwłaszcza w okresie wzrostu i rozwoju. Pomimo trwających badań nad patogenezą i nieprawidłowościami genetycznymi, mechanizm rozwoju i progresji IBD nie jest dobrze poznany. Standardowe terapie nadal opierają się na sterydach, innych nieswoistych immunosupresjach (takich jak metotreksat i azatiopryna) oraz lekach biologicznych anty-TNF. Chociaż pojawiają się nowsze terapie, takie jak środki blokujące cytokiny i handel leukocytami, nie zidentyfikowano żadnych uniwersalnych skutecznych metod leczenia. Tak więc nawracające formy IBD nadal prowadzą do ogólnoustrojowego upośledzenia zdolności wchłaniania składników odżywczych, niedokrwistości, a często do konieczności interwencji chirurgicznych. Rozszyfrowanie mechanizmów kierujących unikalnymi podtypami IBD (nawet w obrębie UC i CD), a następnie optymalizacja leczenia w oparciu o podstawową dysregulację ogólnoustrojową jest krytyczną niezaspokojoną potrzebą w tej dziedzinie. Chociaż podstawowy mechanizm immunologiczny IBD pozostaje nieokreślony, istnieją znaczące dane sugerujące, że IBD może stanowić niewłaściwą odpowiedź immunologiczną na własne antygeny i mikroflorę komensalną u genetycznie podatnego gospodarza3. Zatem modele mysiego zapalenia jelita grubego sugerują, że zapalenie błony śluzowej wynika z patologicznych odpowiedzi komórek T pomocniczych (Th), wraz z defektami komórek regulatorowych. Dane te pochodzą z eksperymentów na myszach z niedoborem IL-24, myszach z niedoborem IL-105, TGF-beta6 i TGF-betaGRII z dominującą ujemną transgeniczną myszą7. Patogeneza obejmuje również przesadę w odpowiedziach komórek efektorowych, które pojawiły się w eksperymentach na myszach transgenicznych Stat48 i myszach z mutacją TNFARE9. Niedawno analiza ludzkich cytokin sugeruje, że pomimo podobieństw klinicznych, każdy podtyp IBD wykazuje charakterystyczne profile cytokin10. Chociaż wstępne badania zaczęły być ukierunkowane na specyficzne szlaki komórek efektorowych T11, zastosowanie transkryptomiki narządu docelowego jest w powijakach, a poszczególne szlaki, na które można celować, są nadal nieuchwytne.

HCT: Allogeniczna HCT jest skuteczną metodą leczenia pacjentów ze złośliwymi i niezłośliwymi chorobami hematologicznymi. Jednak to leczenie jest skomplikowane, a wysokie wskaźniki zachorowalności i śmiertelności ograniczają jego szersze zastosowanie. Główne przyczyny zachorowalności i śmiertelności po przeszczepach obejmują ostrą i przewlekłą GVHD, nawroty i choroby zakaźne. Celem badania PREDICT jest zastosowanie podejścia systemowego do zrozumienia mechanizmów odpowiedzialnych za te powikłania, tak aby można było opracować oparte na dowodach strategie leczenia.

Ostra GVHD: W ostrej GVHD pośredniczą alloreaktywne limfocyty T pochodzące od dawcy, które stają się aktywowane i powodują cytotoksyczność wobec komórek gospodarza12,13, jak również uszkodzenie tkanek za pośrednictwem cytokin. Umiarkowana do ciężkiej ostra GVHD może wystąpić nawet u 60% pacjentów poddawanych HCT, a cięższe formy wiążą się ze śmiertelnością > 50%14-17. Najczęstszymi miejscami uszkodzeń tkanek o podłożu immunologicznym są wątroba, skóra i przewód pokarmowy. GVHD przewodu pokarmowego występuje u 40-50% pacjentów z HCT i jest główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności z powodu tej choroby17.

Rozpoznanie GVHD w przewodzie pokarmowym opiera się na wynikach klinicznych i histopatologicznych. GVHD może wystąpić zarówno w górnym, jak i dolnym odcinku przewodu pokarmowego, prowadząc do objawów biegunki, bólu brzucha, nudności, wymiotów i/lub anoreksji12. Histopatologiczne kryteria diagnostyczne GVHD przewodu pokarmowego obejmują identyfikację apoptozy komórek krypt, zniszczenie krypt i/lub obnażenie błony śluzowej18. Niestety nasilenie GVHD w badaniu histologicznym jest słabo skorelowane z klinicznym przebiegiem choroby.

Chociaż GVHD przewodu pokarmowego jest częstym powikłaniem po HCT, pozostaje wiele barier dla jego spójnej i dokładnej diagnozy. Po pierwsze, diagnoza zależy od odpowiedniego pobrania próbki tkanki. Widoczne zmiany są często nieobecne19, a wyniki badań endoskopowych mogą być rozproszone i niespecyficzne. Nie ma również zgody co do optymalnej lokalizacji przewodu pokarmowego do biopsji lub liczby biopsji potrzebnych do ustalenia rozpoznania. Często występują również rozbieżności między próbkami biopsyjnymi z górnego i dolnego odcinka przewodu pokarmowego20. Po drugie, pacjenci prezentujący się na wczesnym etapie GVHD mogą mieć subtelne wyniki histopatologiczne, które mogą zostać pominięte lub jeszcze nieobecne. Na początku GVHD można zaobserwować kilka komórek apoptotycznych, a utrata krypty i uszkodzenie błony śluzowej mogło jeszcze nie wystąpić18. Wreszcie, istnieją również czynniki mylące, które mogą prowadzić do błędnego rozpoznania GVHD, które obejmują toksyczność związaną ze schematem kondycjonowania, współistniejące infekcje i leki, które mogą powodować ogniskowe zapalenie przewodu pokarmowego. W ciągu pierwszych 20 dni po mieloablacyjnym schemacie kondycjonowania można zaobserwować rozproszoną apoptozę naśladującą ostrą GVHD21. Zakażenia Clostridium difficile i wirusem cytomegalii mogą również mieć podobny obraz kliniczny i histopatologiczny22. Stwierdzono również, że stosowanie mykofenolanu mofetylu23 i inhibitorów pompy protonowej24 wiąże się z apoptozą przewodu pokarmowego, którą można błędnie zdiagnozować jako GVHD. Wszystkie te czynniki prowadzą do wysokiego stopnia zmienności między obserwatorami w diagnostyce histologicznej GVHD18,25 i słabej korelacji z obserwacjami klinicznymi, co ilustruje potrzebę bardziej czułych i specyficznych metod diagnozy.

Ostatnio poczyniono postępy w identyfikacji biomarkerów w GVHD, które mają znaczenie diagnostyczne i prognostyczne. IL-8, receptor IL-2-alfa, receptor czynnika martwicy nowotworów-1 (TNF-1), czynnik wzrostu hepatocytów (HGF), elafina, regenerujący 3-alfa pochodzenia wysepkowego (reg-3alpha), TIM3, IL-6 Stwierdzono, że ST2, czynnik aktywujący komórki B (BAFF), IL-33, CXCL10 i CXCL11 są użyteczne w przewidywaniu rozwoju GVHD26-28. Chociaż te biomarkery zostały zidentyfikowane, nie zostały one dokładnie zweryfikowane i nie zostały jeszcze przyjęte klinicznie jako wskazówki do zmiany leczenia. Co więcej, dotychczas odkryte biomarkery są często wynikiem zaburzeń szlaku w dół, a odkrycie dysregulacji w górę, która występuje wcześniej w przebiegu choroby, może być cenne w opracowywaniu modeli diagnostycznych lub prognostycznych, które mogłyby prowadzić do prób mających na celu zmianę naturalnego przebiegu choroby. choroba.

Nasza grupa wykazała wcześniej, że stosując zaawansowaną analizę immunologiczną, w tym cytometrię przepływową i analizę całego transkryptomu, możemy zidentyfikować wcześniej nierozpoznane szlaki molekularne aktywne w GVHD29-31. Przewidujemy, że stosując podejście immunologiczne systemów u pacjentów z ostrą GVHD, będziemy w stanie zidentyfikować szlaki, które mają wartość diagnostyczną i prognostyczną. Może to zwiększyć nasze możliwości diagnostyczne, a co najważniejsze, pozwolić na indywidualizację postępowania z pacjentami w oparciu o ich specyficzne profile immunologiczne.

Przewlekła GVHD: CGVHD występuje u 40-60% pacjentów po przeszczepach32-35, a częstość występowania tej choroby wzrosła w ciągu ostatnich 20 lat36 przewlekła GVHD powoduje znaczną śmiertelność, a u tych pacjentów, którzy przeżyją, może mieć głęboki wpływ na jakość życia37 -40. Pomimo zwiększonej częstotliwości przewlekłej GVHD wciąż brakuje dokładnej diagnozy i terapii opartej na dowodach. Tak więc, chociaż zidentyfikowano przewlekłe biomarkery GVHD, nie ma jeszcze żadnych, które kwalifikują się do zastosowania klinicznego41. Co więcej, te biomarkery często reprezentują perturbacje na końcowym etapie szlaku i mogą wynikać z niespecyficznego zapalenia i uszkodzenia tkanek, a także mechanizmów kontrregulacyjnych. Oprócz wyzwań związanych z diagnozą, istnieją również poważne wyzwania związane z leczeniem: w związku z tym leczenie przewlekłej GVHD nie zmieniło się znacząco w ciągu ostatnich kilku dekad. Terapia pierwszego rzutu pozostaje kortykosteroidami z inhibitorami kalcyneuryny (CNI) lub bez nich42-44 i niestety około 50% pacjentów kończy się niepowodzeniem i wymaga leczenia drugiego rzutu45,46, a przeżycie bez niepowodzenia po 2 latach od leczenia drugiego rzutu wynosi tylko 25% 47. Dane te podkreślają znaczące niezaspokojone potrzeby w tej dziedzinie, zarówno w zakresie diagnostyki molekularnej, jak i paradygmatów leczenia opartych na dowodach.

Odporność ochronna: Oprócz wyzwań związanych z ostrą i przewlekłą GVHD, pacjenci poddawani HCT i ci z IBD napotykają również inne toksyczności, z których wiele jest związanych z dysfunkcyjną rekonstytucją immunologiczną po przeszczepie. Jednakże, chociaż fenomenologia wielu defektów odporności ochronnej (zarówno przeciwko patogenom zakaźnym, jak i przeciwko nawrotowi białaczki) jest dobrze udokumentowana, przyczyny molekularne pozostają nieznane. Aby odpowiedzieć na te pytania, nasza grupa i inni rozpoczęli szczegółowe oceny rekonstytucji immunologicznej po HCT, w tym zastosowanie nowych technologii głębokiego sekwencjonowania receptorów komórek T (TCR) i receptorów komórek B (BCR)30,48-54. Technologie te umożliwiają badanie zakresu i głębokości rekonstrukcji immunologicznej po przeszczepie na poziomie szczegółowości molekularnej, który wcześniej nie był możliwy, i obiecują pogłębienie naszego zrozumienia wpływu patogenów zakaźnych na globalne zdrowie immunologiczne i odbudowę immunologiczną. Powszechne zastosowanie tych technologii i ich połączenie ze szczegółową oceną fenotypu i funkcji układu odpornościowego może dostarczyć nowych informacji na temat stanu zdrowia immunologicznego pacjentów po przeszczepach i obiecuje identyfikację pacjentów potrzebujących nowych interwencji w celu poprawy ich stanu po przeszczepie rekonstytucja immunologiczna.

Celem badania PREDICT jest zastosowanie podejścia opartego na biologii systemowej, aby umożliwić precyzyjną diagnostykę kluczowych wyników immunologicznych po przeszczepie. Takie podejście pogłębi nasze zrozumienie mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za najbardziej śmiertelne powikłania po przeszczepie i posłuży jako kluczowa platforma do projektowania opartych na dowodach paradygmatów leczenia pacjentów po przeszczepach.

Terapia komórkowa: nowe, adopcyjne terapie komórkowe coraz częściej wchodzą do badań klinicznych i są dostępne jako leki biologiczne zatwierdzone przez FDA, zapewniając w ten sposób opcję terapeutyczną dla pacjentów wcześniej opornych na leczenie. Ta szeroka i ekscytująca dziedzina obejmuje chimeryczne receptory antygenowe (CAR) skierowane przeciwko różnym antygenom55, komórki T genetycznie zmodyfikowane w celu ekspresji TCR56,57, stymulowane cytokinami komórki NK58, jak również podejście do szczepionek przeciwnowotworowych z endogennym, napromieniowanym nowotworem próbki59 lub komórki odpornościowe poddane działaniu antygenu nowotworowego.60 Chimeryczne limfocyty T receptora antygenu doprowadziły do ​​dramatycznych odpowiedzi, szczególnie u pacjentów z nowotworami złośliwymi komórek B CD19+61-64, co doprowadziło do zatwierdzenia przez FDA kilku produktów. Chociaż początkowo można osiągnąć bezprecedensowe remisje kliniczne, podejście to jest często ograniczone przez trwałość odpowiedzi i utrzymywanie się limfocytów T CAR przy EFS wynoszącym 50% po 12 miesiącach od wlewu61, mechanizmy ucieczki guza65 i znaczną toksyczność obejmującą zespół uwalniania cytokin, toksyczność neurologiczną66 . W kontekście terapii komórkami T CAR zidentyfikowano kluczowe czynniki skutecznego zastosowania, które obejmują włączenie kostymulującego mechanizmu sygnalizacyjnego67,68, powiązanie ekspansji komórek CAR T in vivo z odpowiedzią69 oraz udział fenotypowych podgrup komórek T ze zdolnością do proliferacji i utrzymywać się długoterminowo70. Ponadto ważne informacje na temat roli IL-6 i IL-1 w zespole uwalniania cytokin i neurotoksyczności 71,72 oraz wkładu nacieku z limfocytów T i wysokiego poziomu cytokin w OUN jako mediatorów neurotoksyczności 73 uzyskano dzięki nasza grupa i inni. Istnieje jednak znaczna niezaspokojona potrzeba zastosowania systematycznego podejścia badającego determinanty skutecznej odpowiedzi, toksyczności, interakcji z endogennym układem odpornościowym oraz krótko- i długoterminowych skutków interwencji mających na celu zmniejszenie toksyczności, takich jak podawanie IL6R- antagonista Tocilizumab lub blokada IL-174.

W tym badaniu naszym celem jest systematyczne badanie właściwości produktów terapii komórkowej, ewolucji po podaniu in vivo i zachowania w różnych przedziałach, takich jak krew obwodowa, szpik kostny, ośrodkowy układ nerwowy i, jeśli ma to zastosowanie, tkanki oraz ich wzajemne oddziaływanie z endogennym układem odpornościowym. Transkryptomika pojedynczych komórek, połączona z sekwencjonowaniem TCR (w stosownych przypadkach sekwencjonowaniem BCR) i charakterystyką fenotypową przeniesionych i endogennych komórek odpornościowych, jak również analiza wydzielanych czynników immunologicznych, takich jak cytokiny, chemokiny i przeciwciała w osoczu, zostanie wykorzystana i skorelowana z odpowiedziami klinicznymi . To bezstronne, systematyczne i precyzyjne podejście diagnostyczne umożliwi identyfikację krytycznych ścieżek, które są wspólne lub odrębne w zależności od charakteru podejścia do terapii komórkowej, jednostek docelowych i chorobowych oraz powiązanych lub możliwych do oddzielenia od niepożądanych toksyczności. Będzie to miało krytyczne znaczenie dla przyszłego racjonalnego projektowania terapii komórkowych i informowania o możliwych interwencjach terapeutycznych po podaniu terapii komórkowej.

Odpowiedzi na szczepionki: Częstym tematem wśród biorców komórek macierzystych i biorców narządów miąższowych, pacjentów z obecnym lub przebytym nowotworem złośliwym oraz pacjentów z chorobami autoimmunologicznymi lub reumatologicznymi, w tym nieswoistym zapaleniem jelit, jest upośledzona regulacja immunologiczna, która często jest spotęgowana przez wpływ leczenia modyfikującego odporność , w tym radioterapię, chemioterapię i długotrwałą immunosupresję. 15% biorców narządów miąższowych jest hospitalizowanych z powodu choroby, której można zapobiegać poprzez szczepienia w ciągu pierwszych pięciu lat po przeszczepie, pomimo środków mających na celu uodpornienie tych pacjentów (Feldman i in., 2019), co jest zgodne z badaniami wykazującymi upośledzoną odpowiedź na szczepionki w tych pacjentów (Madan i in., 2008; Mazzone i in., 2004). Biorcy HCT reagują w różnym stopniu na szczepienie, ale nie osiągają takiej samej odpowiedzi jak u zdrowych osób kontrolnych i mogą mieć dalsze zmienione odpowiedzi, jeśli mają również GVHD (Avetisyan i in., 2008; Shalabi i in., 2019). Wykazano również, że pacjenci z chorobami reumatologicznymi lub autoimmunologicznymi mają upośledzoną odpowiedź na określone szczepionki, zwłaszcza na środki immunomodulujące, takie jak blokada TNFalfa (Dell' Era i in., 2011). Badania osób, które przeżyły raka w dzieciństwie, sugerują, że upośledzenie odporności może utrzymywać się po ustąpieniu choroby; osoby, które przeżyły białaczkę dziecięcą, które nie otrzymały HCT, mają upośledzoną humoralną i nabytą odporność po zakończeniu leczenia (Perkins i in., 2017; Top i in., 2020), a niektórzy pacjenci nie reagują, a inni mogą mieć słabnącą odporność (Nilsson i in., 2020) ., 2002; Top i in., 2020) pomimo prób ponownego szczepienia. Ponieważ wysiłki w zakresie szczepień przeciwko SARS-CoV-2 stają się powszechne, wgląd w odpowiedź na szczepionkę u pacjentów z obniżoną odpornością będzie miał kluczowe znaczenie dla informowania o bardziej skutecznych strategiach ochrony tej populacji przed ciężkim COVID-19, które można ekstrapolować na inne patogeny, którym można zapobiegać poprzez szczepienia.

W tym badaniu proponujemy zastosowanie systematycznego podejścia do podłużnego profilowania humoralnych i specyficznych dla antygenu odpowiedzi komórek T i B po szczepieniu SARS-CoV-2 u pacjentów z szerokim zakresem chorób modyfikujących odporność. Próbki krwi od pacjentów będą pobierane przed iw regularnych odstępach czasu po szczepieniu. Ocenimy trwałość i wielkość długoterminowych odpowiedzi przeciwciał za pomocą testów ELISA specyficznych dla izotypu i przeciwciał neutralizujących. Wysokoparametrowa cytometria przepływowa i scRNAseq umożliwią fenotypowanie w wysokiej rozdzielczości specyficznych dla antygenu komórek pamięci komórek T i B, a także analizę repertuaru, co może wpłynąć na prawdopodobieństwo ucieczki immunologicznej u zaszczepionych pacjentów. Wreszcie, badanie to pozwoli nam określić, czy sklonowane przeciwciała lub surowica od pacjentów z dysregulacją immunologiczną są mniej zdolne do neutralizacji wariantów wirusa, zapewniając wgląd w to, czy zmniejszona różnorodność klonalna u pacjentów może skutkować mniejszą ochroną przed wariantami wirusowymi.