Dd-cfDNA i Treg w przewidywaniu ostrego odrzucenia przeszczepu nerki

Tło

Pomimo postępów w immunosupresji, 10-letnie przeżycie przeszczepu po przeszczepie nerki pozostaje w stagnacji na poziomie około 50%. Terminowe rozpoznanie ostrego odrzucenia przeszczepu u biorców nerki ma zasadnicze znaczenie dla poprawy długoterminowego przeżycia przeszczepu. Kliniczne podejrzenie ostrego odrzucenia opiera się obecnie na monitorowaniu podwyższonego stężenia kreatyniny w surowicy i potwierdzeniu diagnostycznym za pomocą biopsji alloprzeszczepu nerki. Podwyższony poziom kreatyniny w surowicy jest jednak niespecyficzny dla ostrego odrzucenia i jest wykrywany po wystąpieniu znacznego uszkodzenia immunologicznego alloprzeszczepu. Potwierdzenie za pomocą biopsji jest inwazyjne, wiąże się z 1% odsetkiem poważnych powikłań i podlega nieodpowiedniemu pobieraniu próbek, a także wariancji ekspertów. Potrzebne są nowe sposoby monitorowania i diagnozowania ostrego odrzucenia przed uszkodzeniem immunologicznym w sposób nieinwazyjny, aby poprawić długoterminowe przeżycie przeszczepu po przeszczepie nerki. Wolne od komórek DNA jest zwykle uwalniane do krwioobiegu, gdy komórki przechodzą apoptozę lub martwicę. W kontekście przeszczepu nerki i obecności alloprzeszczepu, wolne od komórek DNA pochodzące od dawcy (dd-cfDNA) jest w sposób ciągły uwalniane do krwioobiegu biorcy w wyniku obrotu komórek alloprzeszczepu i stanowi niewielką część całkowitej liczby komórek wolne DNA (pochodzące od dawcy i biorcy). Frakcja Dd-cfDNA jest początkowo wysoka z powodu uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego i zwykle spada do poziomu wyjściowego 10 do 14 dni po przeszczepie nerki. Następnie epizody uszkodzenia alloprzeszczepu, takie jak ostre odrzucenie, prowadzą do wzrostu frakcji dd-cfDNA w krwioobiegu biorcy. Wykorzystując technologię multipleksowanej reakcji łańcuchowej polimerazy opartej na polimorfizmach pojedynczych nukleotydów i zaawansowaną bioinformatykę, frakcję dd-cfDNA w osoczu można teraz mierzyć u biorcy przeszczepu nerki bez konieczności wcześniejszego genotypowania dawcy lub biorcy. Ostatnie badania wykazały, że dd-cfDNA w osoczu jest obiecującą nową metodą wykrywania ostrego odrzucenia przed uszkodzeniem immunologicznym w sposób nieinwazyjny, ponieważ jest podwyższony z wyprzedzeniem iw czasie ostrego odrzucenia potwierdzonego biopsją. Frakcja odcięcia dd-cfDNA większa lub równa 1% była w stanie przewidzieć ostre odrzucenie z umiarkowanymi lub dobrymi wynikami w tych badaniach z polem pod krzywymi (AUC) wahającymi się od 0,59 do 0,97 w analizach krzywych charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC). Podczas badania ostrego odrzucenia według mechanizmu, frakcja dd-cfDNA wydaje się mieć lepszą wydajność predykcyjną dla odrzucenia za pośrednictwem przeciwciał (ABMR), podczas gdy jej użyteczność do przewidywania odrzucenia za pośrednictwem limfocytów T (TCMR) pozostaje niejednoznaczna, zwłaszcza gdy ma mniejszą dotkliwość (mniej niż Banff 1B). Niemniej jednak, w przypadku TCMR o mniejszym nasileniu (Banff 1A lub subkliniczny), wykazano, że frakcja dd-cfDNA większa lub równa 0,5% potencjalnie identyfikuje biorców przeszczepu nerki zagrożonych bardziej stromym spadkiem szacowanego wskaźnika przesączania kłębuszkowego (eGFR), rozwijającym się de-novo przeciwciał swoistych dla dawcy i przyszłych epizodów odrzucenia. Pomimo zatwierdzenia do użytku klinicznego przez Medicare, dd-cfDNA ma kilka ograniczeń w przewidywaniu ostrego odrzucenia. Po pierwsze, wzrost dd-cfDNA nie jest specyficzny dla odrzucenia, ponieważ inne powikłania medyczne, takie jak infekcje dróg moczowych, infekcje ogólnoustrojowe i nefropatia wirusowa BK, również mogą zwiększać dd-cfDNA. Po drugie, wydajność predykcyjna dd-cfDNA dla TCMR, zwłaszcza o mniejszym nasileniu, pozostaje niejednoznaczna. Wreszcie, nie jest jasne, czy wczesna frakcja dd-cfDNA po przeszczepie nerki może przewidywać przyszłe urazy i funkcje przeszczepu immunologicznego. Nowe sposoby uczynienia dd-cfDNA bardziej specyficznym dla ostrego odrzucenia, poprawy jego wydajności predykcyjnej dla TCMR i skorelowania go z przyszłą funkcją przeszczepu jeszcze bardziej poprawiłyby jego użyteczność kliniczną. Komórki T regulatorowe (Treg) są niezbędne do indukcji i utrzymania tolerancji w różnych zwierzęcych modelach przeszczepów nerki poprzez tłumienie efektorowych odpowiedzi immunologicznych. Treg stanowią 5-10% limfocytów T CD4+ i są tradycyjnie identyfikowane jako jednorodna populacja z wysoką ekspresją CD25, niską ekspresją CD127 i ekspresją głównego czynnika transkrypcyjnego FoxP3. Ostatnie dane wskazują jednak, że Treg są bardziej heterogeniczne i że ekspresja dodatkowych cząsteczek niż tradycyjne CD25, CD127 i FoxP3 wpływa na ich supresyjną aktywność funkcjonalną. W przypadku przeszczepu nerki ludzkiej krążące po przeszczepie CD4+CD25hiCD127lo/-Treg były podobne u biorców, którzy cierpieli z powodu ostrego odrzucenia, i u tych, u których nie wystąpiło. Jednak wysoka ekspresja HLA-DR na krążących Treg po przeszczepie, która identyfikowała populację o maksymalnie supresyjnej aktywności funkcjonalnej, była niższa u biorców, którzy cierpieli na ostre odrzucenie. Inną cząsteczką identyfikującą populację Treg o maksymalnie supresyjnej aktywności funkcjonalnej jest TNFR2. TNFR2 pośredniczy w biologicznej funkcji prozapalnej cytokiny TNF-a, która bierze udział w rekrutacji i aktywacji efektorowych komórek T podczas odrzucania alloprzeszczepu. Co ciekawe, wykazano, że TNFR2 ulega preferencyjnej ekspresji na Treg w przeciwieństwie do efektorowych komórek T. Zarówno w badaniach na myszach, jak i na ludziach, sygnalizacja TNF-α przez Treg TNFR2+ zwiększyła ich przeżywalność, proliferację i supresyjną aktywność funkcjonalną.

Wstępne wyniki Badacze badali wcześniej TNFR2+ Treg w specyficznym kontekście przeszczepu nerki. Badacze potwierdzili w kohorcie kandydatów do przeszczepu nerki, że ekspresja TNFR2 na Treg koreluje z funkcją supresyjną mierzoną za pomocą tradycyjnego testu współhodowli Treg ze stymulowanymi efektorowymi komórkami T (r = 0,63, p<0,01). W kohorcie 76 zmarłych dawców biorców przeszczepu nerki badacze opublikowali informacje na temat roli biorcy TNFR2+ Treg krążącego przed przeszczepem w przewidywaniu opóźnionej i powolnej funkcji przeszczepu po przeszczepie nerki. Ponieważ opóźniona i powolna funkcja przeszczepu jest znanym czynnikiem ryzyka rozwoju ostrego odrzucenia po przeszczepie nerki, badacze zbadali następnie rolę biorcy TNFR2+ Tregs krążącego przed przeszczepem w przewidywaniu ostrego odrzucenia w tej samej kohorcie biorców, w której 75 miało dostępne dane dotyczące ostrego odrzucania z obiecującymi wynikami, zwłaszcza w przypadku TCMR o niskim nasileniu.

hipotezy

Ponieważ wcześniejsze badania i wstępne wyniki badaczy w kohorcie obejmującej głównie TCMR o niskim nasileniu sugerują rolę Treg HLA-DR + TNFR2 + w przewidywaniu ostrego odrzucenia, badacze wysuwają hipotezę, że zintegrowanie go z frakcją dd-cfDNA może poprawić specyficzność i predykcję skuteczność w przypadku ostrego odrzucania, zwłaszcza TCMR. Badacze stawiają również hipotezę, że pomiar wczesnej frakcji dd-cfDNA i przedprzeszczepowych Treg HLA-DR+TNFR2+ może przewidywać przyszłe wyniki po przeszczepie nerki, w tym ostre odrzucenie i funkcję przeszczepu mierzoną za pomocą eGFR.

Cele

1. Zbadanie, czy zintegrowanie frakcji dd-cfDNA z HLA-DR+TNFR2+ Treg z wyprzedzeniem lub w czasie uszkodzenia alloprzeszczepu może poprawić wydajność predykcyjną ostrego odrzucenia przeszczepu nerki.
2. Sprawdź, czy zintegrowanie frakcji dd-cfDNA 2 tygodnie po przeszczepie z HLADR + TNFR2 + Tregs przed przeszczepem może przewidzieć przyszłe epizody ostrego odrzucania i 1-roczną funkcję przeszczepu.

Badacze zrekrutują 150 dorosłych biorców przeszczepu nerki z ubezpieczeniem na pomiar frakcji dd-cfDNA.