Pilotstudie av stamcellstransplantation för barn och unga vuxna med refraktär Crohns sjukdom.

Crohns sjukdom (CD) är en immunologiskt medierad kronisk sjukdom som har ett återfallande och remitterande förlopp, som oftast uppträder under 2:a eller 3:e årtiondet och orsakar livslång försämring av hälsa och livskvalitet. Stödet för klinisk behandling för svår sjukdom är en kombination av antiinflammatoriska medel som 5-aminosalicyalter och immunsuppressiva läkemedel som kortikosteroider och nyare anti-TNF-antikroppar som Infliximab. Inget av läkemedlen är för närvarande botande och en relevant undergrupp av patienter är motståndskraftiga mot många av dessa farmakologiska metoder.

Immunoablativ behandling följt av autolog stamcellsräddning (Autologous HSCT) har prövats i denna refraktära grupp av patienter med framgångsrika resultat. Autolog HSCT är effektiv i denna autoimmuna miljö genom utrotning av effektor/minne T-cellkloner på grund av en direkt immuno-ablativ effekt av läkemedel som används i den preparativa regimen; genom att leda till en immunåterställning ger återhämtande kloner av T-celler från de infunderade stamcellerna inte ett autoimmunsvar och är toleranta mot "själv" antigener och, genom uppreglering av T-reglerande celler (Treg, CD4+CD25+) FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) via förändring i cytokinmileu under transplantation. Ökad population av Tregs begränsar aktiviteten hos självreaktiva effektor-T-celler.

Denna pilotstudie är utformad för att vinna på framgången med tidigare publicerade vuxenstudier av autolog HSCT i refraktär CD, med syftet att bekräfta genomförbarheten, säkerheten och effektiviteten av HSCT och post-transplantation cyklofosfamid när de ges post-HSCT till pediatriska patienter och unga vuxna.

Eftersom denna kombination av immuno-ablativ terapi med post-transplantation cyklofosfamid inte har studerats omfattande hos barn med CD, därför kommer transplantationsrelaterad mortalitet (TRM) och allvarlig toxicitet (> grad 3 toxicitet enligt NCI-kriterier) att övervakas under 100 dagar efter -transplantation i alla patienter och regler för att stoppa stopp kommer att tillämpas vid överdriven toxicitet eller TRM (>10%). Kliniska bedömningar kommer att göras under 1 år efter HSCT för sjukdomsaktivitet, steroidfri remissionsperiod för att utvärdera den "kliniska effekten" av denna procedur.

Huvudsyftet med denna pilot är att generera preliminära säkerhetsdata för att bekräfta genomförbarheten och fördelen med autolog HSCT hos barn och unga vuxna med refraktär CD.

Studera design:

Detta är en enarmspilotstudie utformad för att uppskatta genomförbarheten, säkerheten och nyttan av immunoablation med hematopoetisk stamcellstransplantation (HSCT) med användning av autologa stamceller följt av administrering av post-transplantation cyklofosfamid för barn och unga vuxna med refraktär Crohns sjukdom (CD) ). Studiepopulationen är patienter med svår och refraktär Crohns sjukdom som är ≥10 och ≤ 30 år gamla.

Mål:

Huvudmål:

För att fastställa genomförbarheten och toxiciteten av immunoblation med HSCT och post-HSCT infusion av cyklofosfamid hos barn och unga vuxna med refraktär Crohns sjukdom (CD). Död (transplantationsrelaterad mortalitet, TRM) och allvarlig icke-hematologisk toxicitet (≥ grad 3 toxicitet; NCI Toxicitetskriterier version 4.0) inom de första 100 dagarna efter HSCT kommer att övervakas för att uppnå denna slutpunkt.

Sekundära mål:

Sekundära mål är utvärderingar av förekomsten av HSCT-relaterade komplikationer och utvärderingar av respons. Dessa inkluderar:

1. Incidens av virala reaktiveringar - CMV och EBV
2. Förekomst av invasiva svampinfektioner
3. Immunrekonstitution efter HSCT-lymfocytsubpopulationer (absolut antal CD3-, CD4-, CD8- och CD19-celler), immunoglobulinnivåer (IgG) och CD4+ CD25+ CD127+ regulatoriska T-cells (Treg)-populationer på dag +30, +60, +100, dag +180 och årlig post-HSCT.
4. Utvärdera effektiviteten och nyttan av HSCT i denna population 1 år efter HSCT, genom seriella bedömningar av klinisk aktivitet av CD, bedömning av sjukdomens svårighetsgrad-CDAI-poäng och längden på steroidfria remissioner.

Hypoteser:

Primär: HSCT- och cyklofosfamidregimen efter transplantation kommer att tolereras väl med acceptabel toxicitet och kommer att leda till <10 % transplantationsrelaterad mortalitet (TRM).

Bakgrund och motivering:

Crohns sjukdom (CD) är en kronisk sjukdom som är immunologiskt medierad, av okänd etiologi, men troligen inducerad av exponering för tarmbakterier eller deras ingående antigener som leder till en överdriven T-hjälpare typ 1 (TH-1)-medierad kronisk inflammation i mag-tarmkanalen (GI)-kanal 1. Crohns sjukdom är en sjukdom i skov och remittering som oftast uppträder under det andra eller tredje decenniet och som orsakar livslång försämring av hälsa och livskvalitet 2.

Oavsett vilken terapi som används förblir vissa patienter allvarligt sjuka med aktiv sjukdom efter att flera terapeutiska alternativ har uttömts. Dessutom lider patienter med refraktär sjukdom av oförmåga att äta, ofta illamående, kräkningar, diarré, undernäring, tillväxthämning, fistelbildning, buksmärtor och psykiska besvär, ileostomi eller kolostomi, och flera operationer som kan leda till short gut syndrome , som allvarligt påverkar livskvaliteten. Även om det inte är väl karakteriserat, finns en distinkt överdödlighet hos denna patientgrupp 3,4.

Patienter med refraktär CD har en högre dödlighet jämfört med normal population (hazard ratio på 1,73); men dödsfall är vanligtvis relaterade till kirurgiska komplikationer, leversjukdom, infektioner och tarmcancer hos långtidsöverlevande 5. Även om den totala dödligheten är låg i denna grupp av patienter, lider de av betydande sjuklighet, kortikosteroidbiverkningar och dålig livskvalitet och 50 % patienter med refraktär sjukdom kommer att behöva kirurgiska ingrepp (ileostomi, kolostomi) vilket ytterligare påverkar komplikationsfrekvensen 2,3.

Många läkemedel har använts för att kontrollera symtomen på CD, men inget läkemedel är för närvarande botande och en relevant delmängd av patienter är motståndskraftiga mot många farmakologiska tillvägagångssätt 6. Nästan alla läkemedel som används i den avancerade formen av sjukdom, såsom immunsuppressiva och immunmodulatorer, har potentiella risker. Stödet för klinisk behandling är en kombination av antiinflammatoriska medel som 5-aminosalicyalter och immunsuppressiva läkemedel som kortikosteroider4. Majoriteten av patienterna med svår refraktär sjukdom behandlas med antikroppar mot tumörnekrosfaktor (TNF) som Infliximab (Remicade), men begränsade alternativ finns för patienter som inte har svarat på anti-TNF-behandling7. Cirka 40 % av patienterna med CD utvecklar oacceptabla biverkningar eller svarar inte på anti-TNF-behandling, därför finns det en betydande population av denna undergrupp av patienter där alternativen är mycket begränsade 8.

Vissa symtom kan kontrolleras av långvariga steroider, men det finns många kända långtidseffekter av fortsatt steroidanvändning - muskelförlust, osteopeni, grå starr och cushingoid habitus. Majoriteten av dessa patienter deltar i andra experimentella fas I/II läkemedelsprövningar eller tar till kirurgiskt ingrepp för att kontrollera symtomen. Kirurgiskt tillvägagångssätt (partiell tarmresektion av det inflammerade segmentet med ileo-kolostomi) är ett alternativ, men är förknippat med infektionsrisk, psykosociala och kosmetiska problem och ökad sjuklighet på grund av short gut syndrome, särskilt hos unga vuxna. Ökad dödlighet är också förknippad med kirurgiska ingrepp 2,3.

Därför kan varje ingrepp som undviker operation eller långvariga kortikosteroider hos unga vuxna vara fördelaktigt. Med tanke på att hematopoetisk stamcellstransplantation (HSCT) har varit av visst värde vid andra autoimmuna sjukdomar som kännetecknas av förlust av immuntolerans och eller ett dominerande TH-1 immunsvar, är det möjligt att dessa procedurer kan vara av värde i CD 9, 10. Autolog transplantation kan också vara till nytta eftersom att rensa kroppen från engagerade lymfocytkloner kan återställa patienten till status quo ante att vara predisponerad för CD men inte lida av det 11.

Grund för HSCT för CD

HSCT kan ge fördelar vid autoimmun sjukdom genom att:

1. Utrotning av effektor-/minnes-T-cellkloner på grund av en direkt immuno-ablativ effekt av läkemedel som används i den preparativa regimen.
2. Immunåterställning: kloner av T-celler som återvinns från infunderade stamceller ger inte ett autoimmunsvar och är toleranta mot "själv"-antigener.
3. Uppreglering av T-regulatoriska celler (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ eller CD8+ FOXP3+) - genom förändring av cytokinmileu under transplantation. Ökad population av Tregs begränsar aktiviteten hos självreaktiva effektor-T-celler.
4. Intransplantation av oengagerade stamceller i tarmslemhinnan kan leda till direkt läkning av slemhinnan.

Bevis för effektiviteten av HSCT vid Crohns sjukdom Inledande observationer gjordes hos patienter med Crohns sjukdom och hematologiska maligniteter. För patienter som genomgick HSCT för sin hematologiska malignitet hade de remission av sin Crohns sjukdom 12.

Flera studier har rapporterat det kliniska förloppet hos patienter med Crohns sjukdom som får autolog transplantation för ett annat tillstånd. Det kanske mest intressanta gällde en patient som utvecklade symtom vid 9 års ålder, som fick diagnosen Crohns sjukdom 4 år senare och som krävde omfattande behandling under de kommande 7 åren 13. Efter autolog stamcellstransplantation för non-Hodgkins lymfom rapporterades det att det inte fanns några kliniska eller laboratoriebevis för återfall av hans Crohns sjukdom under de kommande 7 åren. Ett annat rapporterat fall av Crohns sjukdom hade diffus pankolit före transplantation och var asymtomatisk (men hade inflammation) vid endoskopi 3 år senare 14. En annan patient som hade symtomatisk Crohns sjukdom i 2 år och genomgått operation var fri från sjukdom 5 år efter transplantationen. Systematisk koloskopisk utvärdering visade ihållande subklinisk inflammation initialt med progressiv clearance. På Vanderbilt utförde vi en icke-relaterad donatortransplantation för en patient med AML och Crohns sjukdom. Han är för närvarande 10 år efter transplantationen utan symtom på Crohns sjukdom.

HSCT specifikt för Crohns sjukdom:

Den första rapporten om stamcellstransplantation för Crohns sjukdom gällde 2 patienter från Chicago-gruppen 15. I båda de initiala fallen var Crohns sjukdomsaktivitetsindex mer än 250 (normalområde <150, patologiskt område 220 - 600) trots behandling med infliximab. Hos båda patienterna mobiliserades stamceller från perifert blod (PBSC) med användning av cyklofosfamid och granulocytkolonistimulerande faktor (G-CSF), berikad ex vivo genom CD 34+-selektion. Cyklofosfamid och antityomcytglobulin (ATG) användes för immunkonditionering före transplantation. Den första patienten var en 22-årig kvinna med en tidigare historia av höger hemikolektomi med svår ileokolisk Crohns sjukdom som orsakade svårbehandlad diarré med 25 tarmrörelser per dag, fistel och perianal sepsis. Den andra var en 16-årig pojke som hade varit sjuk i 6 år som behövt sondmatning och som fått metotrexat, 6-merkaptopurin och 5 aminoacykliska syror med Crohns kolit. I båda dessa fall, efter transplantation, försvann diarrén och aktivitetsindex för Crohns sjukdom normaliserades. Hos den första patienten steg hemoglobinet, medan det hos den andra förblev på en något undernormal nivå. Efter transplantation var CRP inom normala gränser och albuminet förblev eller blev normalt. Dessa fall åtföljdes av omfattande koloskopiska bevis på sjukdomsaktivitet. Före transplantationen hade båda fallen områden med allvarligt aktiv Crohns sjukdom med kullerstenssten, fissurering och djupa sår. Efter transplantation förblev tarmen onormal även om förändringar var mycket mer triviala med endast ytliga erosioner.

Oyama et al rapporterade om autolog HSCT för 12 patienters medianålder på 27 (15-38) med svår refraktär Crohns sjukdom 16. Konditioneringsregimen bestod av cyklofosfamid (200 mg/kg) och häst ATG (90 mg/kg). Elva av 12 patienter gick in i en ihållande remission definierad av en CDAI < 150. Efter en medianuppföljning på 18,5 månader (intervall, 7-37 månader) har endast en patient utvecklat ett återfall av aktiv CD, vilket inträffade 15 månader efter HSCT.

Hasselbatt et al rapporterade om autologa HSCT 12-patienter (åldrar 24-50) med refraktär Crohns sjukdom med användning av högdos cyklofosfamid (200 mg/kg) utan ATG 17. PBSC-skörd efter mobiliseringskemoterapi var framgångsrik hos 11/12 patienter och resulterade i en klinisk och endoskopisk förbättring hos 7/12 patienter. Efterföljande konditionering och autoPBSCT utfördes på nio patienter och tolererades relativt väl. Bland dessa uppnådde fem patienter en klinisk och endoskopisk remission inom 6 månader efter autoPBSCT. Återfall inträffade dock hos 7/9 patienter under uppföljningen, men sjukdomsaktiviteten kunde kontrolleras med lågdos kortikosteroider och konventionell immunsuppressiv terapi.

År 2010 rapporterade Burt et al om autolog HSCT hos 24 patienter med medelåldern 24 år (intervall 15-52) med anti-TNF refraktär Crohns sjukdom 18. Stamceller mobiliserades från det perifera blodet med cyklofosfamid (2,0 g/m2) och G-CSF (10 ug/kg/dag), berikad ex vivo genom CD34-selektion och återinfunderad efter immunsuppressiv konditionering med cyklofosfamid (200 mg/kg) och antingen antitymocytglobulin från häst (ATG, 90 mg/kg) eller kanin-ATG ( 6 mg/kg). Arton av 24 patienter är 5 eller fler år efter transplantation. Alla patienter gick i remission med en CDAI mindre än 150. Andelen klinisk återfallsfri överlevnad definierad som procentandelen fri från återupptagande av CD-medicinsk behandling efter transplantation är 91 % vid 1 år, 63 % vid 2 år, 57 % vid 3 år, 39 % vid 4 år och 19 % vid 5 år.

Andelen patienter i remission (CDAI < 150), steroidfria eller medicinfria vid något utvärderingsintervall efter transplantation mer än 5 år efter transplantation har legat kvar på eller mer än 70 %, 80 % respektive 6 %.

Regulatoriska T-celler (Tregs) och autoimmun sjukdom:

Regulatoriska T-celler (Tregs) är inblandade i undertryckandet av immunsvar och i upprätthållandet av tolerans 19,20. Andelen CD4+CD25+FOXP3+ T-celler (T regs) är signifikant minskad hos patienter med autoimmuna sjukdomar som SLE och typ 1-diabetes 20. Dessutom kan överföring av Treg förhindra autoimmun fenotyp som utvecklas efter Treg-utarmning i djurmodeller.

Under HSCT för autoimmuna sjukdomar korrelerar en ökning av Treg-populationen med remissionsinduktion. Zhang et.al har visat att HSCT leder till en nygenererad population av Treg-celler som bibehåller patienter i sann immunologisk remission 21.

Burt et.al, utvärderade också rollen av Treg-celler i några av deras patienter som genomgick HSCT för CD. Före HSCT var medelprocenten av Treg-celler signifikant låg hos CD-patienter (2,62 % ± 2,01 %), jämfört med normala frivilliga (3,86 % ± 1,67 %). En kraftig ökning av procentandelen Treg observerades efter HSCT, men detta bibehölls inte över en tidsperiod och kan ha bidragit till återfall 18. Det finns därför kliniska bevis för att en ihållande ökning av Treg-populationen kan bibehålla remission hos patienter med autoimmun sjukdom.

Motiv för den föreslagna studien:

Denna pilotstudie är utformad för att uppskatta genomförbarheten av HSCT och säkerheten för post-HSCT cyklofosfamidinfusioner för patienter med refraktär sjukdom som inte har svarat på Infliximab/och eller andra immunsuppressiva medel. Detta är utformat som en liten pilotstudie med inbyggda "stoppregler" vid överdriven toxicitet eller dödsfall.

Skäl för den immuno-ablativa regimen:

Motiv för CY för mobilisering: Cyklofosfamid (CY) kommer att användas för mobilisering av perifera stamceller och för immuno-ablation före HSCT. CY har traditionellt använts för mobilisering i alla HSCT för refraktär CD.

Skäl för post-transplantation cyklofosfamid (CY)- Nyligen har användning av post-transplantation CY banat väg för av John Hopkins och visat sig vara en mycket effektiv GVHD-profylax hos patienter som genomgår HSCT för hematologiska maligniteter, även i miljön med HLA-felmatchade och haploidentiska givare. Post-transplantation av CY möjliggör effektiv deletion av prolifererande alloreaktiva T-celler som orsakar GVHD utan att öka toxiciteten hos regimerna 22. I en nyligen genomförd studie av Hopkins-gruppen användes cyklofosfamid efter transplantation framgångsrikt hos patienter med sicklecellssjukdom som genomgick haploidentisk benmärgstransplantation utan toxicitet.

Vissa studier har utfört CD34+-stamcellsval för att bli av med alla immunreaktiva T-cellskloner och använda renade CD34+-infusioner för att regenerera immunsystemet 18. Problemet med detta tillvägagångssätt är fördröjd immunrekonstitution efter transplantation och en högre förekomst av infektioner.

Europeiska studier har använt omanipulerade stamceller från perifert blod (PBSC) som infusioner (utan någon T-cellsutarmning eller CD34+-selektion) för SCT vid autoimmuna sjukdomar 23. Eftersom perifera stamceller innehåller samma T-cellskloner som är immunreaktiva och infunderas tillsammans med donatorstamcellerna i icke-T-cellutarmad infusion, kan detta vara en av anledningarna till återfall i T-cellsfylld HSCT som gjorts fram till idag för CD.

Därför, för att övervinna de ovan nämnda problemen, föreslår vi att använda omanipulerade PBSCs, men ge två doser av CY pre- och två doser efter stamcellsinfusion för att effektivt tömma de immunreaktiva T-cellsklonerna som finns i den autologa infusionen och därför minska förekomsten av återfall. Den totala dosen av CY förblir densamma (200 mg/kg), därför kommer den inte att öka toxiciteten för regimen, utan kan leda till mer effektiv utarmning av de immunreaktiva klonerna, vilket eliminerar behovet av kostsamma in vitro T-cellsutarmningar/CD34+-selektioner.

Dessutom orsakar CY ihållande utarmning av alla undergrupper av T-celler, men mer djupgående utarmning av CD4+ CD25-undergrupper, vilket resulterar i relativ anrikning av CD4+CD25+ celler, som vi hoppas kunna expandera genom att använda cyklofosfamid efter transplantation.

Skäl för Rabbit-ATG (Thymoglobulin, Genzyme Corp, Cambridge, MA): kommer också att användas för effektiv immunablation och för utarmning av T-celler in vivo efter stamcellsinfusion. Kanin ATG kommer att användas eftersom detta har visat sig främja expansionen av funktionella Tregs in vitro 24. Kanin ATG användes i den största studien av Burt et al 18.

(Observera referensnummer finns på sidorna 25-26 i protokollet.)