Skuteczność mepolizumabu u pacjentów z przewlekłym zapaleniem nosa i zatok, polipami nosa i współistniejącą ciężką astmą eozynofilową (MepoRiNaPAs)

Przewlekłe zapalenie błony śluzowej nosa i zatok (CRS) podzielono na dwa podtypy: CRS z (CRSwNP) i bez polipów nosa (CRSsNP), które nie tylko różnią się obecnością polipów, ale także wydają się mieć odmienną patogenezę i obraz kliniczny. Wiadomo, że pacjenci z CRSwNP są obciążeni większymi chorobami w porównaniu z pacjentami cierpiącymi na CRSsNP pod względem ciężkości choroby i złego leczenia. Dokładniej, około 85% pacjentów z CRSwNP charakteryzuje się ciężkimi objawami, nawracającą chorobą i dominującym endotypem Th2 związanym ze znacznym naciekiem eozynofilów i komórek tucznych, rozrostem kubków i podwyższonym poziomem cytokin zapalnych Th2, w tym interleukiny IL-4, IL- 5 i Ił-13. Dodatkową cechą charakterystyczną CRSwNP jest utrata zdrowej funkcji barierowej w komórkach nabłonka zatok nosowych, zwiększona przepuszczalność, zmniejszony opór nabłonkowy i wysoki stopień przebudowy tkanek w porównaniu z komórkami od pacjentów z CRSsNP i osobami kontrolnymi. Ta utrata funkcji bariery odzwierciedla ogólny proces zapalny, chociaż nie jest jasne, czy komórki nabłonkowe są z natury nieprawidłowe, czy też stan jest indukowany. Leczenie CRS opiera się najczęściej na glikokortykosteroidach, ale odpowiedź na leczenie jest dość zmienna u pacjentów z polipami nosa, a skutki uboczne doustnych steroidów ograniczają ich długoterminową skuteczność. Zaobserwowano odwrotną zależność pomiędzy ekspresją receptora glukokortykoidowego β w tkance polipów nosa a skutecznością steroidów. Ponadto akumulację neutrofili w tkance polipów nosa powiązano z niewrażliwością na kortykosteroidy. Niektóre osoby wykazują bardzo wysoki poziom oporności na terapię steroidową, co podkreśla potrzebę terapii ukierunkowanych na mechanizmy patofizjologiczne niereagujące na steroidy, zaangażowane w tworzenie się polipów zatokowych.

Astma jest często chorobą współistniejącą o podobnej patofizjologii u pacjentów z CRSwNP, która dotyka 20–60% chorych. Jednak określone podgrupy pacjentów, takie jak pacjenci z polipami nosa wzbogaconymi w IL-5, charakteryzują się większym odsetkiem astmy i zabiegów rewizyjnych. Klinicznie, CRSwNP ze współistniejącą astmą (CRSwNP + AS) wiąże się z jeszcze poważniejszymi objawami zatokowo-nosowymi i gorszą jakością życia, a ponadto jest trudniejszy w leczeniu zarówno zachowawczym, jak i chirurgicznym. Podobnie astma w przypadku polipowatości nosa jest trudniejsza do kontrolowania, ponieważ jest bardziej podatna na zaostrzenia, ze zwiększoną niedrożnością dróg oddechowych i bardziej rozległym zapaleniem eozynofilowym.

Chociaż najwyraźniej istnieje wyraźna korelacja między zapaleniem zatok i nosa a zapaleniem dolnych dróg oddechowych u pacjentów z CRSwNP+AS, ostateczny mechanizm(y) leżący u jego podstaw pozostaje słabo wyjaśniony. Udowodniono, że mikrobiota dróg oddechowych, tj. niszowe zbiorowiska drobnoustrojów, w tym bakterie, grzyby, archeony i wirusy zamieszkujące drogi oddechowe, odgrywają kluczową rolę w zdrowiu dróg oddechowych i homeostazie komórek odpornościowych – w tym w regulacji liczby eozynofilów – poprzez swoje ciągłe interakcje z układem odpornościowym błony śluzowej. Zmiany w składzie i różnorodności mikrobiomu w drogach oddechowych mogą przyczyniać się do obserwowanego przesłuchu zapalnego w CRSwNP + AS i być może wpływać na odpowiedź pacjentów na leczenie. Udowodniono, że dysbioza mikroflory nosa i dolnych dróg oddechowych ma związek z utrzymywaniem się charakterystycznych endotypów zapalnych zarówno w CRSwNP, jak i astmie. Wykazano, że dysbioza bakteryjna jest skorelowana ze statusem CRS, a specyficzne klasyfikacje taksonomiczne mikroflory są skorelowane z fenotypami pacjentów, w tym z obecnością polipów nosa. Duży odsetek pacjentów z CRSwNP jest skolonizowany Staphylococcus (S.) aureus, a w próbkach chorych tkanek często stwierdza się przeciwciała IgE przeciwko enterotoksynom S. aureus. Zarówno bakterie S. aureus, jak i Pseudomonas aeruginosa mogą zakłócać barierę nabłonkową, przyczyniając się do przypuszczalnych fizjologicznych mechanizmów rozwoju CRSwNP. Wcześniej wykazano, że S. aureus jest zdolny do wywoływania zapalenia typu Th2 w CRSwNP oraz że ekspresja IL-5 i IgE przeciwko superantygenom S. aureus (SE-IgE) w tkance polipa jest powiązana ze współistniejącą astmą i nawrotami CRSwNP. Ponadto u pacjentów z CRSwNP w porównaniu z dobraną grupą kontrolną zmniejsza się zawartość związków przeciwdrobnoustrojowych, w tym lizozymu, białek S100 i β-defensyn. To zmniejszenie naturalnych mechanizmów obronnych może odegrać kluczową rolę w przesunięciu równowagi w kierunku dysbiozy. Ponadto, oprócz mikrobiomu bakteryjnego, który był przedmiotem najnowszych badań, niedawno odkryto wpływ mikroflory grzybowej na alergiczne choroby dróg oddechowych. Alternatywnym proponowanym mechanizmem patogenetycznym CRS z tendencją do Th2 jest to, że komórki T są alergicznie uwrażliwione na grzyby w otaczającym środowisku, co prowadzi do alergicznego zapalenia charakteryzującego się wysokim stanem Th2. Ogólnie rzecz biorąc, faktycznie uznano odrębną rolę mikrobiomu w patogenezie CRSwNP i astmy. Jednakże znaczenie interakcji między florą dolnych/górnych dróg oddechowych a miejscową i ogólnoustrojową reakcją zapalną gospodarza nie zostało jeszcze dobrze określone, a wiedza ta nie jest wykorzystywana do dokładniejszej klasyfikacji pacjentów i wyboru najlepszego możliwego postępowania terapeutycznego w celu zmiany postępu choroby .

Najwyraźniej optymalne podejście diagnostyczne dla CRSwNP + AS obejmowałoby zastosowanie bardzo specyficznych biomarkerów zapewniających szczegółowe endotypowanie, podczas gdy rośnie zgoda co do tego, że obie choroby powinny być leczone w celu poprawy wyników terapeutycznych. Jednakże postępowanie z pacjentami z CRSwNP + AS, którzy pozostają niekontrolowani pomimo interwencji medycznej, a często chirurgicznej, stanowi duże wyzwanie dla klinicystów. Na szczęście od czasu pojawienia się terapii biologicznych nastąpił znaczny rozwój i innowacje w arsenale leczniczym. Ukierunkowane leki biologiczne (przeciwciała monoklonalne przeciwko IL-4, IL-5, IL-13 i IgE) do leczenia astmy są obecnie stosowane w leczeniu CRSwNP z zachęcającymi wynikami.

Niedawno mepolizumab (Nucala; GlaxoSmithKline), humanizowane mab anty-IL5, o którym wiadomo, że skutecznie reguluje w dół szlak eozynofilowego zapalenia i wykazuje korzyści kliniczne u pacjentów z ciężką astmą eozynofilową, zakończył badanie fazy 3 (SYNAPSE; NCT03085797), obejmujące 413 pacjentów z CRSwNP. Wczesne wyniki wykazały, że leczenie mepolizumabem wiązało się ze znaczącą różnicą w medianie wyniku w zakresie polipów nosa w porównaniu z wartością wyjściową (-0,73; 95% CI: -1,11 do -0,34) oraz wizualnej punktacji analogowej niedrożności nosa w porównaniu z wartością wyjściową (-3,14; 95% CI: - 4,09 do -2,18; dane niepublikowane). Jednakże istnieją jedynie ograniczone badania podłużne oceniające skuteczność tego leku biologicznego u pacjentów z CRSwNP+AS, natomiast ocena sposobu działania i biomarkerów przewidywających reakcję na leczenie pozostaje do wyjaśnienia.

Pomimo przekonującego uzasadnienia dla systemowego ukierunkowania wspólnych szlaków w CRSwNP+AS za pomocą nowych leków biologicznych, w praktyce klinicznej nos i płuca są często traktowane jako odrębne jednostki, a te leki są uważane za raczej trudne dla klinicystów ze względu na ich wysoki koszt i konieczność ostrożnego stosowania. dobór pacjentów i właściwe leczenie. Co więcej, podejmowanie decyzji terapeutycznych w dalszym ciągu opiera się raczej na metodzie prób i błędów, co skutkuje niepowodzeniem leczenia lub nawrotami choroby. Istnieje wyraźna potrzeba opracowania podejścia do medycyny spersonalizowanej, które pozwoliłoby na dokładniejsze przewidzenie właściwego wyboru leku już na etapie wstępnej oceny, a w idealnym przypadku umożliwiłoby indywidualnemu pacjentowi poinformowanie o szansach na długoterminowy sukces.

Głównym celem tego trójramiennego badania RWE (CRSwNP+AS, CRSwNP-AS, zdrowa grupa kontrolna) jest opracowanie sygnatur biomarkerów mikrobiomu gospodarza o wartości diagnostycznej i prognostycznej, aby zapewnić racjonalne wytyczne dotyczące wyboru mepolizumabu w leczeniu precyzyjnym pacjentów z CRSwNP+AS.

W tym kontekście potencjał terapeutyczny mepolizumabu zostanie oceniony w odniesieniu do raczej niejednorodnych objawów zapalenia Th2 i struktury mikrobiomu dróg oddechowych. Protokół uwzględni kwestię udziału dysbiozy mikrobiomu w aktywacji i dysfunkcji układu odpornościowego przyczyniającego się do różnorodności CRSwNP + AS oraz zagłębi się w złożone wzorce interakcji molekularnych gospodarz-mikrobiota w górnych i dolnych drogach oddechowych, które mogą kształtować kliniczne predyspozycje pacjentów do leczenia mepolizumabem .

Aby osiągnąć cele badania, zaproponowano projekt podłużny, łączący oceny kliniczne z wysokowydajnymi analizami multiomicznymi próbek od pacjentów i zaawansowaną bioinformatyką do integracji danych. Punktem wyjścia projektu będzie dobrowolna rekrutacja zdrowych osób kontrolnych, uczestników CRSwNP + AS i CRSwNP - AS. Pobieranie próbek biologicznych od pacjentów i ocena kliniczna/pomiary liczby komórek będą miały miejsce na początku leczenia, tj. w dniu rozpoczęcia leczenia przed podaniem mepolizumabu (T0) oraz po 3 (T3), 6 (T6) i 12 (T12) miesiącach po podaniu mepolizumabu. rozpoczęcie stosowania mepolizumabu. Próbki od zdrowych uczestników będą pobierane wyłącznie na początku badania (T0) i analizowane równolegle z odpowiednimi próbkami od pacjentów z CRSwNP. DNA i RNA zostaną wyizolowane z indukowanej plwociny i próbek nosa pobranych w T0 i T3 w celu późniejszego sekwencjonowania amplikonu genu 16S rRNA, sekwencjonowania DNA shot-gun (stosowanego tylko u wybranej liczby pacjentów i zdrowych osób kontrolnych) oraz sekwencjonowania masowego RNA (RNAseq), w celu zidentyfikowania odpowiednio modyfikacji mikroflory dróg oddechowych i zróżnicowanej ekspresji genów. Komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC) od reprezentatywnej liczby pacjentów i zdrowych osób kontrolnych będą również analizowane w tym samym czasie za pomocą sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek (scRNAseq). Równolegle dynamiczny wzór cytokin/chemokin w próbkach surowicy/dróg oddechowych zostanie określony za pomocą testów immunologicznych xMAP w T0 i T3. Następnie wielokrotne porównania na poziomie mikrobiomu i parametrów gospodarza zostaną przeprowadzone głównie dwiema ścieżkami. Po pierwsze, pomiędzy pacjentami a zdrowymi kontrolami w T0, aby ocenić różnice między chorobą a stanem „normalnym”; Po drugie, parami u każdego pacjenta w T0 i w odstępach czasu, głównie w T3, po interwencji terapeutycznej, w celu uchwycenia potencjalnych zmian w odpowiedzi na mepolizumab. Następnie zostanie przeprowadzona dokładna analiza integracyjna obejmująca dane kliniczne i dane multiomiczne (z mikrobiomu, masowej RNAseq, scRNAseq, a także analiz cytokinomu/chemokinomu) w celu zbadania możliwych interakcji mikrobiom-gospodarz. Wreszcie, ta integracyjna analiza zostanie wykorzystana do uzyskania globalnego obrazu genów głównych, mediatorów stanu zapalnego i taksonów drobnoustrojów zaangażowanych w kluczowe interakcje oraz do zbudowania sygnatur biomarkerów, które mogą służyć jako wskaźniki określonych podtypów choroby i/lub predyktory wyniku leczenia mepolizumabem.