Dr hab. med. Paweł Hrycaj. Zakład Reumatologii i Immunologii Klinicznej Akademia Medyczna im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

Transkrypt

1 Dr hab. med. Paweł Hrycaj Udział mechanizmów immunologicznych w patogenezie chorób reumatycznych Zakład Reumatologii i Immunologii Klinicznej Akademia Medyczna im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

2 Co to jest nadwrażliwość?

3 Typy nadwrażliwości Typ Mechanizm Choroby Typ I (natychmiastowy, anafilaktyczny Swoiste przeciwciała IgE, aktywacja komórek tucznych Anafilaksja, alergie atopowe, pokrzywki Typ II (cytotoksyczny) Przeciwciała IgG i/lub IgM obecne na komórkach, pobudzenie dopełniacza, cytotoksyczność limfocytów, komórki NK Reakcje potransfuzyjne, choroba hemolityczna noworodków, anemie hemolityczne, cytopenie, choroby autoimmunologiczne (pęcherzyca, miastenia) Typ III (kompleksów immunologicznych) Przeciwciała (IgG) tworzące kompleksy immunologiczne, pobudzenie dopełniacza Choroba posurowicza, alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych, choroby autoimmunologiczne (k.z.n, t.r.u., r.z.s.) Typ IV (opóźniony) Swoiste limfocyty CD4+ (Th1) Cytokiny, makrofagi, bazofile Niekiedy tworzenie ziarniniaków Alergie kontaktowe, reakcje odrzucenia przeszczepu, gruźlica, trąd, sarkoidoza

4 Jak układ immunologiczny rozpoznaje własne antygeny? MHC II MHC I Komórka prezentująca antygen (Antigen Presenting Cell, APC)

5 MHC II + peptyd MHC Class I + peptyd Komórka prezentująca antygen (Antigen Presenting Cell, APC)

6 Komórka T CD4+ Komórka T CD8+ Receptor dla antygenu (TcR) TcR MHC II MHC I Komórka prezentująca antygen (Antigen Presenting Cell, APC)

7 Autoimmunizacja Odpowiedź immunologiczna skierowana przeciwko własnym antygenom Może być nieswoista narządowo (SLE, RZS,GVHD) lub swoista narządowo (stwardnienie rozsiane, cukrzyca typu I, małopłytkowości autoimmunologiczne) Dotyczy 5-7% populacji Często nasilone objawy kliniczne

8 Najważniejsze mechanizmy odpowiedzialne za rozwój autoimmunizacji Zakażenia (ekspresja antygenów wirusowych na powierzchni komórek gospodarza, superantygeny, poliklonalna aktywacja komórek układu odpornościowego, uwalnianie neoantygenów, mimikra molekularna, zaburzenia funkcji immunocytów) Powstawanie zmienionych własnych antygenów w wyniku przyłączania się do nich obcych cząsteczek, na przykład leków Modyfikacja struktury antygenów własnych w wyniku działania zmienionych mechanizmów wewnątrzustrojowych Zaburzenia hormonalne Zaburzenia mechanizmu odróżniania struktur własnych i obcych - self-nonself (defekty rozpoznania antygenu, poliklonalna aktywacja immunocytów, defekty prezentacji antygenów) Zaburzenia pola cytokinowego

9 Mimikra molekularna Wirus Płytka krwi

10

11 Rola superantygenów Pomocnicza komórka T Receptor dla antygenu (TCR) Miejsce przyłączania prezentowanego peptydu (agretop) Superantygen Antygen MHC klasy II Makrofag (APC)

12 Makrofag (APC) MHCII

13 1. Fagocytoza MHCII Makrofag (APC)

14 1. Fagocytoza 2. Niszczenie MHCII Makrofag (APC)

15 Zakażenie, cytokiny (TNF, IFN) Aktywacja APC 1. Fagocytoza 2. Niszczenie MHCII Makrofag (APC)

16 Zakażenie, cytokiny (TNF, IFN) Aktywacja APC Niszczenie Nieprawidłowe przetwarzanie Fagocytoza MHCII Makrofag (APC) (APC)

17 Zakażenie, cytokiny (TNF, IFN) Aktywacja APC 1. Fagocytoza 2. Niszczenie 3. Nieprawidłowe przetwarzanie Peptydy MHCII Makrofag (APC) (APC)

18 Zakażenie, cytokiny (TNF, IFN) Aktywacja APC 1. Fagocytoza 2. Niszczenie 3. Nieprawidłowe przetwarzanie Peptydy MHCII Makrofag (APC) (APC) 4. Nieprawidłowa prezentacja antygenu

19 Zakażenie, cytokiny (TNF, IFN) Aktywacja APC 1. Fagocytoza 2. Niszczenie 3. Nieprawidłowe przetwarzanie Peptydy MHCII TcR Aktywacja komórek T CD4+ Makrofag (APC) (APC) 4. Nieprawidłowa prezentacja antygenu

20 Immunopatogeneza reumatoidalnego zapalenia stawów

21 Patogeneza reumatoidalnego zapalenia stawów Czynnik reumatoidalny? Zakażenie? Białka szoku termicznego? Cytokiny? Shared epitopes i komórka T Rola synowiocytów błony maziowej Rola białek błony maziowej zawierających cytrulinę?

22 Rola zakażenia i komórek dendrytycznych

23 Geny odpowiedzi immunologicznej w reumatoidalnym zapaleniu stawów Gen TNFR2 HLA-DRB1 Allel/Genotyp 196R/R Shared epitope Iloraz szans 3,1 3.8 TNF-α Polimorfizm ? FCGR3a CTLA-4 16F/F (w połączeniu z HLA- DRB1) 17A (w połączeniu z HLA- DRB1)

24 Polimorfizm genu DRB1 w reumatoidalnym zapaleniu stawów Swoistość serologiczna Wariant Sekwencja aminokwasów RR locus i allel DR 1 Dw1 L Q R R A A G *0101 DR4 Dw 4 L Q K R A A G *0401 DR 4 Dw14 L Q R R R A V *0404 DR 4 Dw14 L Q R R R A G *0408 DR 4 Dw15 L Q R R R A G *0405 DR 6 Dw16 L Q R R R A G *1402 DR 10 L R R R R A G *1001 * Q =glutamina, K=lizyna, R=arginina, A=alanina, G=glicyna, V=walina, L=leucyna

25 Polimorfizm genu DRB1 w reumatoidalnym zapaleniu stawów Autorzy Jaraquemada i wsp. Young i wsp. Ollier i wsp. Weyand i wsp. Starkebaum i wsp. O Dell i wsp. Wyniki nadżerkowa postać r.z.s. u chorych HLA-DR4- pozytywnych, szczególnie u kobiet z wczesnym początkiem choroby objawy pozastawowe częstsze u chorych HLA-DR4- pozytywnych częste występowanie objawów pozastawowych u mężczyzn z obecnością dwóch aleli DRB1*04*04 częstsze występowanie zespołu Felty ego u chorych HLA-DR4-pozytywnych Lepsza odpowiedź na leczenie skojarzone MTX, SS i hydroksychlorochiną u chorych z obecnością alleli *0404, *0401 lub *0405

26 Stratyfikacja chorych na r.z.s na podstawie HLA-DRB1 i CRP - HLA-DRB1 *04/*01 + <15 mg/l CRP >15 mg/l 95% 84% 5% Nienadżerkowa postać r.z.s. Nadżerkowa postać r.z.s. 16% Nienadżerkowa postać r.z.s. Nadżerkowa postać r.z.s.

27 Locus TNF HLA-B LT-α TNF-α LT-β Lst-1 HLA-DR T/C -863C/A -857C/T 376C/A 308G/A 244G/A 238G/A +70C +489G/A

28 Rola cytokin w patogenezie reumatoidalnego zapalenia stawów TNF IL-1 IFN-γ GM-CSF IL-8 Inne chemokiny IL-15 IL-16 IL-17 IL-18 IL-6 TGF-β Cytokiny Przeciwzapalne Cytokiny Prozapalne IL-1-RA sil-1-r1 stnf-r IL-4 IL-10 IL-11 IL-13 IL-18BP

29 Cytokiny, cząsteczki adhezyjne, czynniki krzepnięcia, NO Angiogeneza Produkcja przeciwciał TNF, IL-1, IL-6 IL-2, IFN-γ, inne cytokiny Endotelium Naczynia Komórka B Bodziec prozapalny Monocyt Osteoklast TNFα Komórka T Gorączka, senność OUN Makrofag/Monocyt Kość Wątroba Resorpcja tkanki kostnej Mięśnie Tkanka łączna Tkanka tłuszczowa Odpowiedź ostrej fazy Proteoliza IFN-β, kolagenaza Zahamowanie aktywności lipazy lipoproteinowej

30 TNF a układ RANK-RANKL-osteoprotegryna TNF TNF-INH TNF-INH Aktywacja synowiocytów RANKL Rekrutacja komórek CD4+/CD8+ Rank OPG + GM-CSF Różnicowanie Aktywacja Pre-Osteoklast Osteoklast TNF-INH TNF + IL-1 TNF-INH Resorpcja kości i powstawanie nadżerek

31 Złe komórki w błonie maziowej? czy Limfocyt Synowiocyt

32 Charakterystyka synowialnych komórek T Komórki T tworzą agregaty przypominające grudki chłonne Antygeny powierzchniowe wskazują na stan przewlekłej aktywacji (ekspresja CD45RO, CD69, receptorów dla chemokin) Komórki T błony maziowej wykazują wysoki stopień zróżnicowania (znaczące skrócenie telomerów) Synowialne komórki T reagują słabo na pobudzanie TCR Środowisko błony maziowej sprzyja przetrwaniu dojrzałych komórek T Aktywność cytokin prozapalnych przekracza aktywność cytokin przeciwzapalnych Dominacja linii limfocytów pomocniczych Th1

33 Charakterystyka komórek T CD4+ poddanych przewlekłej ekspozycji na TNF Wzmożona ekspresja antygenów aktywacji (CD69) Słaba odpowiedź na stymulację TCR Zahamowanie produkcji cytokin Rozprzężenie mechanizmów transdukcji sygnału przez TCR Zahamowanie transkrypcji genu CD28

34

35

36 Morfologia i zmienione funkcje aktywowanych synowiocytów błony maziowej (asbm) u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów asbm umiejscowione w powierzchownych warstwach błony maziowej chorych na r.z.s. wykazują cechy aktywacji typowe dla komórek inwazyjnych (zaokrąglony kształt, duże, jasne jądra komórkowe, duże jąderka) W hodowli asbm mogą wzrastać mimo braku kontaktu z podłożem i nie wykazują cech inhibicji kontaktowej Charakterystyczną właściwością asbm chorych na r.z.s. jest ich zdolność do przylegania do chrząstki stawowej i głębokiego naciekania macierzy chrząstki Stan aktywacji (czasem określanej terminem częściowej transformacji) asbm ma charakter trwały i nie wymaga podtrzymania przez cytokiny prozapalne

37 Zmiany szlaków sygnałowych w asbm chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Wzmożona ekspresja AP-1, która koreluje z ekspresją mrna dla c-fos i c-jun in situ i aktywnością choroby Nasilona aktywacja NF-kB w asbm Mutacje somatyczne genu p53 w asbm (podobieństwo do komórek nowotworowych) chorych na r.z.s. asbm nie wykazują ekspresji mrna dla białka supresorowego PTEN Proto-onkogen c-myc wykazuje wzmożoną ekspresję w asbm chorych na r.z.s., a jego zahamowanie poprzez transfer genowy hamuje wzrost asbm Transfer genu dojrzewania p16ink4a hamuje wzrost asbm in vitro i zmniejsza nasilenie adjuwantowego zapalenia stawów u szczurów

38 Zaburzenia apoptozy asbm u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Zaburzenia apoptozy asbm zą istotną przyczyną przerostu błony maziowej u chorych na r.z.s. Brak apoptozy asbm może wynikać z ich braku wrażliwości na czynniki proapoptotyczne lub defektu wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych Oporność asbm na apoptozę wynika z nadprodukcji cząsteczek hamujących apoptozę, głównie na drodze Fas/Apo-1/CD95 Tylko 20% asbm jest wrażliwych na apoptozę indukowaną Fas Wzmożona ekspresja sentryny (SUMO-1) dotyczy asbm położonych w powierzchownych warstwach błony maziowej, podczas gdy prawidłowe synowiocyty wykazują znikomą ekspresję białka Wydłużone przeżycie asbm w błonie maziowej chorych może nasilać niszczenie tkanek stawowych chorych na r.z.s.

39 Wzmożona ekspresja białek adhezyjnych na powierzchni asbm chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Na powierzchni asbm wykazano ekspresję β1-integryn (VLA-3, VLA-4 i VLA-5) Przeciwciała neutralizujące β1-integryny hamują częściowo przyłączanie się asbm do macierzy chrząstki stawowej Integryny pełnią funkcję receptorów dla fibronektyny i ułatwiają adhezję asbm do powierzchni chrząstki stawowej Ekspresja genów c-fos i c-myc jest swoiście stymulowana przez zależna od integryn adhezję komórek Białka adhezyjne uczestniczą w złożonych mechanizmach rekrutacji komórek w miejscu zapalenia i wpływają na ekspresję metaloproteinaz

40 Rola asbm w degradacji substancji podstawowej chrząstki stawowej asbm znacząco wpływają na degradację substancji podstawowej chrząstki stawowej poprzez ekspresję metaloproteinaz (MMP) i katepsyn Powierzchniowe asbm błony maziowej są głównym źródłem MMP Obecność MMP typu błonowego (MT-MMP) wykazano w asbm powierzchniowych warstw błony maziowej chorych na r.z.s. MT1-MMP i prawdopodobnie MT3-MMP mają znaczący udział w degradacji substancji podstawowej chrząstki stawowej chorych na r.z.s. Transfekcja fibroblastów proto-onkogenem ras prowadzi do transformacji komórkowej, której towarzyszy wzmożona produkcja katepsyny L Cytokiny prozapalne (IL-1, TNF) pobudzają produkcję katepsyn B i L w fibroblastach błony maziowej Katepsyna K może uczestniczyć w degradacji substancji podstawowej chrząstki stawowej przez asbm i makrofagi

41 Wpływ asbm na makrofagi i limfocyty błony maziowej chorych na reumatoidalne zapalenie stawów asbm odgrywają znaczącą rolę w aktywacji makrofagów błony maziowej i ich różnicowanie do osteoklastów asbm produkują duże ilości czynnika różnicowania osteoklastów (Osteoclast Differentiating Factor, ODF) in vivo, co koreluje z ich zdolnością do indukcji osteoklastogenezy w monocytach krwi obwodowej in vitro Interakcja synowialnych makrofagów i fibroblastów może odbywać się poprzez bezpośredni kontakt komórek w wyniku łączenia CD55 na powierzchni asbm z CD97 na powierzchni makrofagów asbm wpływają na gromadzenie się i przeżycie limfocytów w błonie maziowej chorych asbm są ważnym źródłem IL-16, która pełni rolę chemoatraktanta dla komórek T CD4+ asbm powstrzymują apoptozę komórek B i T w błonie maziowej chorych

42 Przeciwciała anty-ccp u chorych na r.z.s Opisane 40 lat temu jako czynnik przeciwokołojądrowy (ang. antiperinuclear factor) Występują u znacznego odsetka chorych na r.z.s. Występują znacznie wcześniej niż czynnik reumatoidalny Wysoka czułość i swoistość Znaczenie predykcyjne i prognostyczne

43 Przeciwciała przeciw cyklicznemu peptydowi zwierającemu cytrulinę - nie tylko marker choroby?

44 Przeciwciała przeciw peptydom zawierającym cytrulinę u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Deiminacja reszt argininy w łańcuchach polipeptydowych katalizowana jest przez zależny od Ca2+ enzym deiminazę peptydylargininy (PAD) i prowadzi do zmiany dodatnich reszt argininowych w polarne, lecz nie posiadające ładunku elektrycznego reszty cytruliny Peptydy zawierające cytrulinę mogą być celem humoralnej odpowiedzi immunologicznej u chorych na r.z.s (przeciwciała IgG) Zmienione peptydy wykazują 100-krotny wzrost powinowactwa do dodatnio naładowanej kieszonki P4 w cząsteczce MHC II wykazującej obecność shared epitope Allel HLA-DRB1*0402 allele, który związany jest ze zmniejszonym ryzykim r.z.s., ma ujemnie naładowaną kieszonkę P4, która lepiej przyłącza peptydy bogate w argininę niż te zawierające cytrulinę Istnieje ścisła korelacja między występowaniem przeciwciał przeciw peptydom zawierającym cytrulinę a obecnością shared epitopes u chorych na r.z.s

45 Przeciwciała przeciw peptydom zawierającym cytrulinę u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Błona maziowa chorych na r.z.s. zawiera nieprawidłowe białka bogate w reszty cytrulinowe (nieprawidłowe łańcuchy α iβfibrynogenu, cytrulinowana wimentyna) Białka zawierające cytrulinę występują w cytoplazmie monocytów/makrofagów błony maziowej oraz jako złogi w położone w głębszych warstwach zrębu maziówki W niektórych doświadczalnych zapaleniach stawów w błonie maziowej stawów objętych zapaleniem wykrywa się białka zawierające reszty cytrulinowe i podwyższona aktywność PAD U osobników z wrażliwym genotypem (nosicieli shared epitopes?) cytrulinowane białka mogą być celem odpowiedzi imunologicznej toczącej się w tkankach stawowych Podanie cytrulinowanego fibrynogenu indukuje zapalenie stawów przypominające r.z.s. u myszy transgenicznej dla ludzkich shared epitopes Polimorfizm genu PAD14 (chromosom 1p36) związany jest u japończyków z rozwojem r.z.s.

46 Etapy rozwoju przewlekłego zapalenia stawów Inicjacja Zakażenie Nieswoiste zapalenie Wrażliwy genotyp Wczesne zapalenie Zmiany naczyniowe Neoangiogeneza Zmieniony homing Dojrzewanie komórek podścieliska Prezentacja neoantygenów Późne zapalenie Aktywacja komórek T Powstawanie ektopowych ośrodków rozmnażania Produkcja autoprzeciwciał Nasilenie zapalenia Dalsze uszkodzenie tkanek

47 Potencjalne punkty interwencji w przewlekłych zapaleniach stawów Antybiotyki? Szczepienia? Indukcja tolerancji? Terapia genowa? Problemy do rozwiązania? Określenie docelowej populacje trudne lub niemożliwe Inicjacja Nieznane swoiste zakaźne czynniki inicjujące Długi czas między zakażeniem a zapaleniem stawów Liczne geny decydują o wrażliwości

48 Potencjalne punkty interwencji w przewlekłych zapaleniach stawów Antybiotyki? Szczepienia? Indukcja tolerancji? Terapia genowa? Procedury i terapie celowane na: Angiogenezę Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne) Kostymulację Komórki T Komórki B Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie Skuteczność Czas trwania choroby (lata)

49 Antybiotyki w zespole Reitera Liczba rzutów zmniejszona z 37% to 10% Czas trwania rzutu skrócony o połowę Wczesne rozpoczęcie leczenia decyduje o skuteczności

50 Antybiotyki w reumatoidalnym zapaleniu stawów Nieznany czas między zakażeniem a rozwojem zapalenia stawów Nieznany czynnik infekcyjny W późnym okresie antybiotyki nieskuteczne Niektóre efekty antybiotykoterapii mogą wynikać z dodatkowych właściwości niektórych antybiotyków Tetracykliny hamują zapalenie, wpływają na proteolizę, angiogenezę, apoptozę i metabolizm Roksytromycyna swoiście zapobiega kolagenowemu zapaleniu stawów i hamuje produkcję cytokin prozapalnych w ludzkich komórkach T i makrofagach

52 Grasica Uwalnianie autoreaktywnych komórek T prekursory linii T wybrane komórki T Tolerancja centralna Tolerancja obwodowa anergia/delecja/supresja Szpik kostny Mimikra molekularna Nierównowaga Th1/Th2 Pole cytokinowe Defekty kostymulacji/aktywacji

53 Indukcja tolerancji poprzez równoważenie odpowiedzi Th1/Th2 Th1 IL-2, IFN-γ Cytotoksyczność Aktywacja makrofagów P-ciała wiążące C Th0 IL-12 IL4 IL2,IL4,IL12, IL13, IFNγ Th2 IL-4, IL-13 Aktywacja komórek B Produkcja przeciwciał

54 Cele szczepienia swoistym antygenem Osiągniecie swoistej ablacji komórek T poprzez aktywację apoptozy Osiągnięcie swoistej anergii komórek T Indukcja regulatoowych komórek T (zwykle są to komórki T CD4+CD25+) Przesunięcie głównego kierunku odpowiedzi z typu Th1 do typu Th2

55 Szczepienia w przewlekłych zapaleniach stawów Szczepienie glikozylowanymi peptydami kolagenu typu II w połączeniu z cząsteczkami MHC klasy II zapobiega rozwojowi kolagenowego zapalenia stawów u myszy i łagodzi objawy przewlekłego nawrotowego zapalenia stawów Szczepienie ludzkimi białkami szoku termicznego HSP70 lub HSP90 hamuje adjuwantowe zapalenie stawów u szczurów rasy Lewis poprzez krzyżową regulację ekspresji HSP60 Szczepienie immunogennymi peptydami bydlęcego kolagenu typu II indukuje odpowiedź anty-tcr i moduluje początek i ciężkość kolagenowego zapalenia stawów Peptydy TCR odpowiadające środkowym regionom kilku genów kodujących zmienne łańcuchy TCR są immunogenne i indukują powstawanie TCRreaktywnych klonów komórek Th2, które produkują cytokiny przeciwzapalen, w tym IL-10

56 Subreum (OM-89) w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów Ekstrakt bakteryjny z Escherichia coli stosowany w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów Zawiera bakteryjne białka szoku termicznego (HSP) Immunizacja OM-89 prowadzi u szczurów do proliferacji komórek T rozpoznających HSP60 i HSP70 pochodzące od E. coli i mycobacterium Immunizacja białkami szoku termicznego indukuje odpowiedź komórek T przeciwko składnikom OM-89 Główną immunogenną komponentą OM-89 jest HSP70 (DnaK) E. coli Parenteralna immunizacja OM-89 zmniejsza odporność na adjuwantowe zapalenie stawów, natomiast doustne podawanie preparatu ma działanie ochronne OM-89 prawdopodobnie indukuje obwodową tolerancję immunologiczną na poziomie regulatorowych komórek T swoistych dla HSP

57 Immunoaktywne frakcje z wybranych szczepów E. coli (Subreum ) Postulowane mechanizmy działania

59

60 Terapia genowa przewlekłych zapaleń stawów Donosowe podawanie genu IL-10 znacząca spowalnia postęp choroby, zmniejsza nasilenie zapalenia stawów, a skuteczność leczenia może wynikać z wysokiej miejscowej produkcji IL-10 przez transfekowane monocyty przechodzące do zapalnie zmienionych stawów i węzłów chłonnych Transfekowanie tkanek stawowych genami dla angiostatyny przenoszonymi za pomocą wektorów adenowirusowych hamuje rozwój kolagenowego zapalenia stawów u myszy Adoptywna terapia genowa polega na wprowadzeniu do ustroju zmienionych genetycznie komórek które osiedlają się w tkankach zajętych autoimmunologicznym zapaleniem i w ten sposób zapewniają lokalne zwiększenie produkcji określonych mediatorów Transdukcja komórek ex vivo pozwala uniknąć ekspozycji tkanek gospodarza na działanie wektora wirusowego, co zwiększa bezpieczeństwo procedury

62 Inhibitory angiogenezy w przewlekłych zapaleniach stawów drk6 - bogaty w argininę heksapeptyd antagonizujący naczyniowy śródbłonkowy czynnik wzrostu (vascular endothelial growth factor -VEGF) hamuje kolagenowe zapalenie stawów i indukowaną VEGF produkcję TNF i IL-6 w ludzkich monocytach Inhibitor cyklooksygenazy-2 DFU hamuje zależną od TGF-β ekspresję VEGF w synowiocytach błony maziowej chorych na reumatoidalne zapalenie stawów VEGF165b jest wariantem VEGF, który wiąże się receptorem dla VEGF typu 2 z podobnym do VEGF powinowactwem, jednak nie aktywuje on wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych PP2 jest inhibitorem kinaz z rodziny Src i hamuje in vivo zależną od FGF-2 angiogenezę

64 VL VH V H CH 1 C H 1 S S S S VL V L C L Fragment Fc ludzkiej IgG1 Zewnątrzkomórkowa domena ludzkiego receptora p75 dla TNF C H 2 C H 3 S S S S S S S S S S C H 2 C H 3 Etanercept C H 2 S S S S CL S S S S S S CH 1 S S Fragment stały ludzkiej IgG 1 (75%) Infliximab Ludzkie przeciwciało monoklonalne o swoistości anty-tnf S S C H 2 C H 3 S S S S C H 3 Adalimumab V L C L Fragmenty zmienne mysich przeciwciał monoklonalnych swoistych dla TNF (25%) V H VH CH1 S C H 1 S S S S S S S C H 2 S S S S CL S S S S CH 1 S S C H 2 C H 3 S S S S C H 3 Antagoniści TNF

65

66 Anti-TNF Trial in Rheumatoid Arthritis with Concomitant Therapy (ATTRACT)

67

68

69 IL-1 jako cytokina prozapalna IL-1 Aktywuje monocyty/ makrofagi Indukuje proliferację fibroblastów Aktywuje chondrocyty Aktywuje osteoklasty Zapalenie Tworzenie ziarniny reumatoidalnej Niszczenie chrząstki stawowej Resorpcja kości

70 Antagonista receptora IL-1 (IL-1RA) hamuje aktywację komórek Pobudzony makrofag IL-1 IL-1Ra IL-1RI IL-1R-AcP IL-1RI IL-1R-AcP Sygnał Jądro Aktywacja Brak sygnału Nucleus Aktywacja zahamowana Bresnihan. BioDrugs. 2001; 18:87-97.

71 Anakinra w terapii reumatoidalnego zapalenia stawów Zmiany komponentów ACR w odniesienu do wartości wyjściowych Adjusted Mean + SE Tender/Painful Swollen Physician's Global Subject's Pain HAQ Log CRP Subject's Global Study Week Placebo 30 mg 75 mg 150 mg ESR

73 Interakcje między komórką T a komórką prezentującą antygen (APC) CD2 LFA-3 CD28 B7 Komórka T CD4 or 8 TCR MHC APC CD40L CD40 ICAM-3 DC-SIGN

74 Abatacept mechanizm działania Abatacept moduluje odpowiedź immunologiczną poprzez wiązanie do B7.1/B7.2 na powierzchni komórki prezentującej antygen (komórki dendrytycznej), hamując w ten sposób kostymulację przez białko CD28 komórki T, co prowadzi do osłabienia jej aktywacji

75 ATTAIN STUDY Abatacept Trial in the Treatment of Anti-TNF INadequate (RA) Responders 391 chorych (randomizowanych w proporcji 2:1 do grup otrzymujących odpowiednio abatacept lub placebo) Abatacept podawany w ustalonych dawkach mg Wszyscy chorzy otrzymywali dodatkowo tradycyjne leki modyfikujące (78% MTX)

76 ATTAIN: wyniki po 6 miesiącach badania Genovese MC, et al. Abatacept for rheumatoid arthritis refractory to tumor necrosis factor α inhibition. N Engl J Med. 2005; 353:

77 ATTAIN: wyniki po 6 miesiącach badania Genovese MC, et al. Abatacept for rheumatoid arthritis refractory to tumor necrosis factor α inhibition. N Engl J Med. 2005; 353:

78 Badanie ASSURE Bezpieczeństwo i ocena skuteczności przez chorych Obserwacji poddano 1441 chorych Terapia a) leki modyfikujące + abatacept b) same leki modyfikujące Leki modyfikujące a) niebiologiczne b) biologiczne (antagoniści TNF) Combe B, et al. Safety and patient-reported outcomes associated with abatacept in the treatment of RA patients receiving background DMARDs: the ASSURE trial. ACR 2005; Abstract 1918.

79 Badanie ASSURE: wyniki po 12 miesiącach Bezpieczeństwo i ocena skuteczności przez chorych Wzrost częstości objawów niepożądanych: (abatacept + leki biologiczne vs leki biologiczne) - Ciężkie objawy niepożądane (22.3% vs 12.5%) - Nowotwory (6.8% vs 1.6%) - Poważne zakażenia (3.9% vs 1.6%) Nie zauważono wzrostu częstości objawów niepożądanych w grupie leczonej abataceptem i niebiologicznym lekiem modyfikującym względem chorych leczonych wyłącznie niebiologicznym lekiem modyfikującym Combe B, et al. Safety and patient-reported outcomes associated with abatacept in the treatment of RA patients receiving background DMARDs: the ASSURE trial. ACR 2005; Abstract 1918.

80 Alefacept budowa cząsteczki Wiązanie do CD2 LFA-3 LFA-3 Pierwsza Zewnątrzkomórkowa domena ludzkiego LFA-3 H H C H 2 C H 3 C H 2 C H 3 Fragment Fc ludzkiej IgG 1

81 Mechanizm działania alefaceptu Komórka NK FcγRIII Granzymy Alefacept CD2 CD2 APC LFA3 LFA3 MHC CD2 CD2 CD2 TCR Komórka pamięci T CD2 CD2 Komórka pamięci T CD2

82 Potencjalne wskazania Alefacept Łuszczyca Łuszczycowe zapalenie stawów Reumatoidalne zapalenie stawów Twardzina układowa

83 Efalizumab Efalizumab jest humanizowanym monoklonalnym przeciwciałem wiążącym CD11a na powierzchni komórki T CD11a wchodzi w skład LFA-1 Wiązanie do CD11a zapobiega kostymulacji poprzez interakcję LFA-1 na powierzchni komórki T i ICAM-1 na powierzchni komórki prezentującej antygen (APC) ICAM-1 występuje także na powierzchni komórek śródbłonka, a efalizumab poprzez blokowanie wiązania do LFA-1 na powierzchni krążących komórek T hamuje ich migrację do skóry

84 Potential points of intervention in chronic arthritis Antibiotics? Vaccinations? Induction of tolerance? Gene therapy? Interventions targeting: Angiogenesis Cytokines (proinflammatory, anti-inflammatory) Costimulatory molecules T-cells B-cells Initiation Early arthritis Late arthritis Efficacy Disease duration (years)

85 Rituximab Pierwsze przeciwciało monoklonalne stosowane w terapii nawrotowych lub opornych na leczenie chłoniaków nieziarniczych wywodzących się z komórki B (CD20+) Rituximab jest przeciwciałem chimerycznym mysio/ludzkim Wiąże swoiście antygen CD20 na powierzchni prawidłowych i nowotworowych komórek pre-b i B >90% chłoniaków nieziarnicznych wywodzacych się z komórki B ma fenotyp CD20+ CD20 nie występuje na ludzkich komórkach pnia, komórkach macierzystych i prawidłowych komórkach plazmatycznych Badania In vitro wykazały, że lek indukuje ADCC, cytotoksyczność zależną od dopełniacza i apoptozę komórek linii B

86 Możliwe konsekwencje deplecji komórek linii B pośredni wpływ na komórki T? zmniejszenie produkcji mediatorów (cytokin?) komórek B? Wpływ na prezentację antygenu przez komórki dendrytyczne? spadek produkcji autoprzeciwciał?

87 Mechanizm działania rituximabu

88 Rituximab oddzielnie i łącznie z MTX lub CTX vs MTX u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Edwards JC, et al. Efficacy of B-cell-targeted therapy with rituximab in patients with rheumatoid arthritis. N Engl J Med. 2004;350:

89 Badanie DANCER Dose-Ranging Assessment International Clinical Evaluation of Rituximab in RA 465 chorych, 9 ramion RTX 500mg vs RTX 1000 mg vs placebo Glukokortykoidy i.v. vs i.v. + p.o. przez 2 tygodnie vs placebo Aktywne reumatoidalne zapalenie stawów leczone MTX mg/week brak odpowiedzi na 1-5 leków modyfikujących/biologicznych 8 obrzękniętych i bolesnych stawów Przyspieszone OB i podwyższone stężenie surowicze CRP

90 DANCER: wyniki badania po 24 tygodniach Emery p, et al. Primary analysis of a double blind, placebo-controlled, dose-ranging trial of rituximab, an anti-cd20 monoclonal antibody, in patients with rheumatoid arthritis receiving methotrexate (DANCER trial). EULAR 2005; Abstract OP0008. Ann Rheum Dis. 2005;64(suppl III):58.

91 Badanie REFLEX Randomised Evaluation of Long-term Efficacy of Rituximab in RA 499 chorych (randomizowanych w proporcji 2:1 do rituximabu lub placebo) RTX 1000 mg i.v. w 1 i 15 dniu Glukokortykoidy 100 mg i.v. w dniu podania RTX + p.o. przez 2 tygodnie Aktywne reumatoidalne zapalenie stawów leczone MTX mg/week brak odpowiedzi na etanercept, infliximab lub adalimumab 8 obrzękniętych i bolesnych stawów Przyspieszone OB i podwyższone stężenie surowicze CRP

92 REFLEX: wyniki po 24 tygodniach Cohen SB, et al. Efficacy and safety of rituximab in active RA patients who experienced an inadequate response to one or more anti-tnf-α therapies (REFLEX study). ACR 2005; Abstract 1830.

93 Objawy niepożądane rituximabu obserwowane w badaniach klinicznych chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Wzrost częstości zakażeń - Częstość podobna do obserwowanej u chorych leczonych antagonistami TNF Częste reakcje na infuzję leku - Gorączka/drgawki/sztywność - Wysypka/pokrzywka/świąd/obrzęk - Spadek ciśnienia tętniczego/tachykardia - Podrażnienie gardła/reakcje bronchospastyczne Objawy niepożądane częstsze podczas pierwszej infuzji Dodatkowy wlew glukokortykoidów zmniejsza częstość reakcji na podanie rituximabu

94 Uwagi końcowe Wyjaśnienie mechanizmów immunologicznych uczestniczących w patogenezie chorób reumatycznych pozwoliło na wprowadzenie wielu nowych obiecujących metod leczenia Nowe leki swoiście oddziałują na mediatory procesu zapalnego takie jak cytokiny, cząsteczki adhezyjne, cząsteczki uczestniczące w kostymulacji i immunocyty Wczesne zapalenie stawów jest przedmiotem szczególnego zainteresowania badaczy Brak dostępnych metod interwencji dla najwcześniejszej przedklinicznej fazy inicjacji zapalenia stawów

95 Przeżył zajęcia z immunologii klinicznej dwa razy