ročník 10,2002 supplement

Biologická terapie idiopatických střevních zánětů

Lukáš, M.

Gastroenterologické centrum VFN
IV. interní klinika VFN a 1.LF UK, Praha
Přednosta: Doc. MUDr. Aleš Žák, DrSc.

Úvod

Málo efektivní konzervativní léčba Crohnovy nemoci (CN) a ulcerózní kolitidy (UC) společně s explozí nových poznatků o patogenezi těchto chorob vyvrcholily ve druhé polovině devadesátých let snahou o zavedení nové terapie, která by cíleně ovlivnila některé klíčové patogenetické mechanismy. Takovou možnost představuje biologická terapie střevních zánětů.

Souhrn

Poznatky z patogeneze lze velmi zjednodušeně shrnout tím, že byla prokázána zásadní odlišnost v imuno-patologických mechanismech zánětlivé reakce u Crohnovy nemoci a ulcerózní kolitidy. Veškeré objevy jsou v této oblasti odvozeny od slizničních změn pozorovaných na experimentálních zvířecích modelech. V zánětlivě změněné sliznici je převaha CD4+ lymfocytů, které je možné funkčně diferencovat do Th-1 nebo Th-2 subpopulace. Th-1 subpopulace lymfocytů je charakterizována tvorbou prozánětlivých působků ( INF g IL-2, IL-12, IL-18), z nichž zcela rozhodující pro rozvoj zánětu mají tumor nekrozující faktor aTNF-a); interleukin 1b (IL-1b) a jaderný faktor NF-kB (1,2).
Výzkumy provedené u nemocných s UC prokázaly odlišné zastoupení subpopulace T lymfocytů v zánětlivě změněné sliznici. Dominující subpopulací jsou zde Th-2 lymfocyty s tvorbou imuno-modulačních cytokinů (IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 a IL-13) (1,2).
Prozánětlivé a imuno-modulační cytokiny představují potenciální cíl biologické léčby idiopatických střevních zánětů. Některé druhy bio-technologických produktů byly jednoznačně prokázány jako vysoce účinné v terapii UC a CN, u většiny ostatních probíhají v současné době kontrolované klinické zkoušky, a některé se ukázaly být zcela neúčinné a v dalších studiích se již nepokračuje.

Co je to biologická léčba ?

V současnosti biotechnologická terapie je založena na podávání proteinů aplikovaných parenterálně, intravenózně nebo subkutánně. Jde o látky připravené metodami genetického inženýrství zahrnující rekombinantní lidské proteiny s imuno-regulačními vlastnostmi, monoklonální protilátky (chimerické, humanizované nebo humánní) nebo proteiny vzniklé fúzí fragmentů lidských imunoglobulinů s receptory příslušných cytokinů. Recentně se do terapie zavádějí tzv. anti-sense oligo-nukleotidy, které jsou inkorporovány do mRNA příslušného cytokinů a znemožňují jeho dokonalou transkripci. Z širšího pohledu biologická terapie obsahuje podávání:
a) přirozených biologických preparátů, jako jsou krevní produkty a vakciny
b) rekombinantní peptidy a proteiny (růstový hormon, erytropoetin)
c) protilátky (gamaglobulin)
d) látky odvozené od nukleových kyselin
e) buněčnou a genovou léčbu

1. Blokáda TNF- a

Z klinického hlediska nejvýznamnější způsob biologické terapie spočívá v inhibici tvorby, uvolňování a účinku TNF-a. Patří sem podávání monoklonálních receptorových protilátek (infliximab, CDP 571, etanercept, onercept) nebo blokováním syntézy cytokinu (MAP kinasový inhibitor CNI-1493, thalidomid).

1.1. Infliximab
Chimerická monoklonální protilátka, IgG-1 obsahuje ze 75 % lidskou a z 25 % myší bílkovinu. Myší komponenta tvoří variabilní část imunoglobulinu. Mechanismus účinku je v neutralizaci solubilních a membránových receptorů TNF-a, s následnou destrukcí lymfocytů produkujících tento cytokin. Destrukce imunitních buněk je zprostředkována Fc částí IgG-1 chimerické molekuly, která po navázání na cílovou buňku aktivizuje komplement.
V první studii Targan ukázal, že za 4 týdny po jednorázové infuzi infliximabu (5,10 nebo 20mg/kg) došlo až u 48 % léčených k významnému snížení klinické aktivity CN (3). Pacienti, kteří odpověděli na terapii, byli dále randomizováni do následné studie s opakovanou aplikací infliximabu v dávce 10mg/kg nebo k terapii placebem v pravidelných 8týdenních intervalech celkem po 36 týdnů. Sledování nemocných pokračovalo až do 48. týdne. Nemocní,léčeni opakovaným podáváním infliximabu, měli na konci sledování významně vyšší počet remisí v porovnání se skupinou léčenou placebem. Bohužel navozená remise byla krátkodobá, protože v průběhu sledování mezi 44. a 48. týdnem většina nemocných relabovala (4).
Největší studii představuje ACCENT I, provedená na 573 nemocných s aktivní CN, léčených v úvodu infliximabem v dávce 5mg/kg. Pacienti, kteří odpověděli na úvodní léčbu, byli dále randomizováni do tří ramen. V prvním ramenu (placebové) dostali nemocní zpočátku dvě indukční dávky obsahující placebo (2. a 6. týden) a pak se pokračovalo každých 8 týdnů infuzí placeba. Ve druhém ramenu dostali pacienti dvě indukční dávky infliximabu 5mg/kg, a po té se pokračovalo v udržovací terapii infliximabem v dávce 5mg/kg, každých 8 týdnů. Ve třetím ramenu po indukční dávce infliximabem se pokračovalo každých 8 týdnů v dávce infliximabu 10mg/kg. Tato studie ukázala, že opakované podání infliximabu po 8 týdnech je významně účinnější v udržení remise než placebo (počet remisí 46 % vs 22 %) a že indukční dávka v podobě 3 infuzí je efektivnější než úvodní podání pouze jedné infuze (počet remisí 40 % vs 28 %). Byl trend k vyšší účinnosti opakované léčby infliximabem v dávce 10mg/kg než 5mg/kg (5).
Významná je efektivita infliximabu v terapii fistulujícího typu CN, v publikované studii Presenta bylo celkem 94 pacientů s CN randomizováno k léčbě 5mg/kg, 10mg/kg nebo placebem. Kompletní zhojení píštělí bylo dosaženo u 55 % pacientů léčených dávkou 5mg /kg v porovnání s placebem, kde byl pozitivní efekt pozorován pouze u 13 % probandů (6).

Rizika anti-TNF-a léčby
Antichimerické protilátky (HACA) se objevují u 13 % léčených. Důsledkem jejich tvorby bývá snížení účinnost léčby a navíc se mohou podílet na vzniku postinfuzních alergických reakcí (2).
Tvorba ANA autoprotilátek se pohybuje od 20 do 34 % léčených, anti-dsDNA se objevují spíše výjimečně (9 %). Ojediněle se mohou objevit klinické symptomy léky indukovaného lupusového syndromu (2).
Non-Hodgkinský lymfom byl zjištěn u 3 nemocných s CN a u 4 nemocných léčených pro revmatoidní artritidu. Ukazuje se, že původní obavy z vyššího výskytu lymfomů u nemocných léčených opakovaně infliximabem se nenaplnily.
Hypersenzitivní reakce opožděného typu charakterizovaná bolestmi kloubů, myalgiemi, horečkou, kožním exantémem, urtikou, bolestmi hlavy a někdy dokonce dechovou tísní je popisována až u 25 % léčených nemocných. Velmi rizikové je v tomto ohledu opakované podávání infliximabu po delším časovém období (1 - 2 roky).
Největší obavy v rámci nežádoucích účinků léčby infliximabem představuje v současné době aktivizace latentní tuberkulózní infekce. V současné době je nutné před zahájením terapie provést skiagram hrudníku a event. tuberkulinový test. Nemocní se známkami proběhlé tuberkulózy musí před zahájením terapie infliximabem prodělat příslušnou antituberkulózní léčbu.

1.2. CDP 571
Humanizovaná monoklonální protilátka obsahující fragment lidského imunoglobulinu IgG4, molekula je tvořena z 95 % lidskou a z 5 % myší bílkovinou. Výhodné složení zajišťuje nižší imunogenicitu a tvorbu protilátek. Mechanismus účinku spočívá v neutralizaci solubilního a membránového receptoru TNF-a. Vazba molekuly na membránový receptor neaktivizuje komplement a nedochází ke zničení buňky.
Sandborn ukázal, že látka v jednorázovém podání v dávce 10 a 20mg/kg je účinnější při dosažení remise u nemocných s CN než placebo. Při následné udržovací léčbě v 8 nebo 12týdenních intervalech v dávce 10mg/kg proti placebu byl zjištěn trend k vyššímu počtu remisí, bez statistické významnosti (7).
Feagan prokázal významný kortikoid šetřící efekt opakovaného podávání CDP 571 proti placebu. HACA protilátky byly zjištěny pouze u 5,3 % pacientů, anti-dsDNA protilátky byly prokázány výjimečně, u žádného nemocného se neobjevily příznaky lupusu (8).

1.3. Etanercept
Protein vytvořený spojením identických řetězců lidského TNF-a receptoru p75 s Fc fragmentem lidského IgG-1. Tak vznikla molekula proteinu bez imunogenního vlivu, která již nemá strukturu imunoglobulinu. Předpokládaný mechanismus účinku je neutralizace rozpustného receptoru pro TNF-a. Placebem kontrolovaná zkouška u 43 nemocných s aktivní CN však ukázala, že etanercept není účinnější v terapii aktivní CN než placebo (9).

1.4. Thalidomid
Je malá molekula, svou strukturou nepatří mezi biologickou léčbu, syntézu TNF-a tlumí tím, že zvyšuje degradaci mRNA v makrofázích. Dávka thalidomidu 50-100 mg denně vyvolala příznivou odpověď u 67 % léčených, při užití vyšší dávky léku (200-300mg/den) bylo u 80 % nemocných dosaženo zhojení píštěle. Nevýhodou jsou výrazné průvodní nežádoucí účinky léčby (ospalost, neschopnost koncentrace), znemožňující její dlouhodobé používání (10).

2. Potlačení vycestování lymfocytů do místa zánětu

V této činnosti se uplatňuje blokáda receptorů exprimovaných na povrchu aktivovaných lymfocytů, které jim umožňují přilnutí k endotelu a pak proniknutí do tkáně a uchycení ve sliznici. Jde o a4 integriny a jejich b1 nebo b7 podjednotky. Integriny reagují převážně s endoteliálními ligandami adhezivních molekul.

2.1. Natalizumab
Rekombinantní IgG-4 humanizovaná protilátka namířená proti a4-integrinové molekule. Experimentální studie ukázaly, že podání protilátky je vysoce účinné v léčbě aktivní kolitidy. Gordon potvrdil podobné výsledky i u nemocných s aktivní CN (11). Ghosh demonstroval příznivý vliv opakovaného podávání natalizumabu na udržení remise CN v porovnání s placebem. Na této studii se i významně podílela česká gastroenterologická centra (12). Nyní probíhají další klinické zkoušky .

2.2. ISIS 2302 (Antisense ICAM-1)
Podaný oligo-deoxy-nukleotid (ISIS 2302) hybridizuje se sekvencemi mRNA adhezivní molekuly (ICAM-1). Vzniklý oligonukleotid-RNA heterodimer pak funguje jako substrát pro ubikviterně se vyskytující nukleázy, které z tohoto komplexu odštěpují jednotlivé části molekuly. Výsledkem je porucha transkripce mRNA příslušného proteinu a snížená exprese ICAM-1 na povrchu endoteliálních buněk. V konečném důsledku dochází ke snížení adherence lymfocytů na endoteliální povrch a omezení jejich průniku do tkáně.
První pilotní studie ukázaly vysokou účinnost této léčby u nemocných s CN, následující dvě placebem kontrolované klinické zkoušky přinesly negativní výsledky a neprokázaly větší účinnost oproti placebu (2, 13, 14). V dalších multicentrických studiích se pokračuje.

3. Zabránění tvorby Th1 klonu lymfocytů

Zabránění stimulace nativních lymfocytů a jejich preferenční diferenciace do Th-1 klonu je další atraktivní možností aplikace biologické léčby na idiopatické střevní záněty. Ačkoliv je tento přístup k potlačení zánětlivé reakce teoreticky nejvýhodnější, jsou dosavadní klinické zkušenosti převážně zklamáním.

4. Potlačení tvorby IL-12

IL-12 je secernován antigen presentujícími buňkami (makrofágy a dendritickými buňkami), po stimulaci interferonem g. IL-l2 pak indukuje diferenciaci naivních T lymfocytů do Th-1 klonu. Studie na experimentálních modelech střevních zánětů ukázaly, že podání protilátky proti IL-12 může zabránit vyvolání experimentální kolitidy. V současné době chybí jakákoliv klinická data (2, 15).

4.1. Podání IL-10
Cytokin ze skupiny imunomodulačních Th-2 působků. Svým mechanismem účinku tlumí tvorbu Th-1 prozánětlivých cytokinů. Podávání IL-10 geneticky ovlivněným myším s defektem tvorby IL-l0 vedl k dokonalé prevenci spontánního vzniku střevního zánětu. Studie s rekombinantním rHuIL-10 v různém dávkovacím schématu (0.5; 1; 5; 10; 25ug/kg) parenterálně potvrdila, že uvedená terapie je účinnější než placebo u nemocných s refrakterním průběhem CN. Tyto nadějné výsledky nepotvrdila žádná ze tří velkých, placebem kontrolovaných studií. Nebyla prokázána ani účinnost v profylaktickém podávání látky po ileo-kolické resekci (16).
Nepřesvědčivé výsledky publikovaných klinických zkoušek vedly k zastavení dalších výzkumů u nemocných s UC a CN. Zprávy poslední doby ukázaly na příznivý vliv IL-l0 v lokálním podání, kde substance je produkována speciálně geneticky připravenými kmeny laktobacilů.

4.2. Inhibitor NF k-B
Jaderný faktor k-B tvoří skupina transkripčních působků, které jsou nutné pro udržení správné funkce střevního imunitního systému. Skupina kontroluje transkripci různých promotorů prozánětlivě působících cytokinů, adhezivních molekul a povrchových buněčných receptorů. Specifická inhibice NF k-B je velmi atraktivní hypotézou pro nemocné trpící CN a UC. V současné době jsou první zprávy o výsledcích na zvířecích modelech střevních zánětů. V budoucnosti jsou plánovány první klinické zkoušky.

5. Zabránění aktivizace T buněk

5.1. Anti-CD4 protilátky
CD4+ lymfocyty mají zásadní význam v patogenezi střevních zánětů, vedle experimentálních důkazů pro to svědčí i klinická pozorování, že u nemocných s CN, kteří byli v průběhu života infikování virem HIV a u kterých se vyvinula nemoc AIDS, nastala trvalá remise střevního zánětu. Zatím byly provedeny první pilotní zkoušky.

5.2. cM-T412
Je chimerická molekula obsahující 75 % lidskou a 25 % myší bílkoviny, jde o monoklonální protilátku proti CD4+ lymfocytům. V malých pilotních zkouškách byla objevena účinnost a několik měsíců přetrvávající efekt navozené remise. Pro velké obavy z ireverzibilního vlivu na imunitní systém a trvalé snížení CD4+ lymfocytů se v dalších studiích zatím nepokračuje (2).

5.3. Růstové faktory
TGF-b (transforming growth factor b) je tvořen imunoregulačním klonem CD4+ lymfocytů označovaných nyní jako Th-3. Tento cytokin negativní zpětnou vazbou působí na diferenciaci naivních T CD4+ lymfocytů do Th-l nebo Th-2 klonu a tím reguluje rozsah zánětlivé odpovědi na antigenní podněty. Podobný vliv má i EGF (epidermal growth factor) i KGF-1 ( keratinocyte growth factor-1).

5.4. Interferony a (INF a)
Jsou tvořeny buňkami infikovanými viry, jejich hlavní fyziologický účinek spočívá ve zvýšení resistence dosud nenapadených buněk na virovou infekci. Nekontrolované zkoušky s INF a2a a INF a2b nalezly pozitivní terapeutickou odpověď až u 90 % nemocných s CN (17).

5.5. Interferon - b1a (INF b1a)
V pilotní studii u CN byla pozitivní odpověď zaznamenána u 80 % nemocných. U nemocných s UC byly příznivé výsledky zjištěny u 50 % léčených.

Literatura:

  1. Lukáš, M.: Anticytokinová terapie Crohnovy nemoci a ulcerózní kolitidy. Remedia, 5, 10: 331 - 338
  2. Sandborn, W.J., Targan, S.R.: Biologic therapy of inflammatory bowel disease. Gastroenterology, 122, 2002: 1592 - 1608
  3. Targan, S.R., Hanauer, S.B., van Deventer, S.J. et al.: A short-term study of chimeric monoclonal antibody cA2 to tumor necrosis factor alpha for Crohn's disease. Crohn's Disease cA2 Study Group. N Engl J Med, 337, 1997: 1029 - 1035
  4. Rutgeerts, P., D'Haens, G., Targan, S. et al.: Efficacy and safety of retreatment with anti-tumor necrosis factor antibody (infliximab) to maintain remission in Crohn's disease. Gastroenterology, 117, 1999: 761 - 769
  5. Rutgeerts, P., Colombel, J., Schreiber, S. et al.: Treatment of Crohn's disease: response to Remicade (infliximab) in the ACCENT I trial through week 54. Am J Gastroenterol, 96, 2001: 303
  6. Present, D.H., Rutgeerts, P., Targan, S. et al.: Infliximab for the treatment of fistulas in patients with Crohn's disease. N Engl J Med, 340, 1999: 1398 - 1405
  7. Sanborn, W.J., Feagan, B.G., Hanauer, S.B. et al.: An engineered human antibody to TNF (CDP 571) for active Crohn's disease: a randomized double-blind placebo-controlled trial. Gastroenterology, 120, 2001: 1330 - 1338
  8. Feagan, B.G., Sandorn, W.J., Baker, J. et al.: A randomized, double-blind, placebo controlled, multicenter trial of the engineered human antibody to TNF (CDP 571) for steroid sparing and maintenance of remission in patients with steroid-dependent Crohn's disease. Gastroenterology, 118, 2000: 655
  9. Sandborn, W.J., Hanauer, S.B., Katz, S. et al.: Etanercept for active Crohn's disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Gastroenterology, 121, 2001: 1088 - 1094
  10. Vasilauskas, E.A., Kam, L.Y, Abreu-Martin, M.T. et al.: An open-label pilot study of low-dose thalidomide in chronically active, steroid-dependent Crohn's disease. Gastroenterology, 117, 1999: 1278 - 1287
  11. Gordon, F.H., Lai, C.W., Hamilton, M.I. et al.: A randomized placebo-controlled trial of a humanized monoclonal antibody to alpha 4 integrin in active Crohn's disease. Gastroenterology, 121, 2001: 268 - 274
  12. Ghosh, S, Goldin, E., Malchow, H. et al.: A randomized, double-blid, placebo-controlled, pan-European study of a recombinant humanised antibody to alpha 4 integrin (Antegren) in moderate to severely active Crohn's disease. Gastroenterology, 120, 2001: 127 - 128
  13. Yacyshyn, B.R., Bowen, Y., Yacyshyn, M.B., Jewell, L., et al.: A placebo-controlled trial of ICAM-1 antisense oligonucleotide in the treatment of Crohn's disease. Gastroenterology, 114, 1998: 1133 - 1142
  14. Yacyshyn, B.R., Chey, W., Goff, J. et al.: A randomized, placebo-controlled trial antisense ICAM-1 inhibitor (ISIS 2302) in steroid dependent Crohn's disease showed clinical improvement at high serum levels. Gastroenterology, 120, 2001: 279 - 280
  15. Fuss, I.J., Marth, T., Neurath, M.F. et al.: Anti-interleukin 12 treatment regulates apoptosis of Th-1 cells in experimental colitis in mice. Gastroenterology, 117, 1999: 1078 - 1088
  16. Schreiber, S., Fedorak, R.N., Nielsen, O.H et al.: Safety and efficacy of recombinant human interleukin 10 in chronic active Crohn's disease. Crohn's Disease IL-10 Cooperative Study Group. Gastroenterology, 119, 2000: 1461 - 1472
  17. Hadzisilemovic, F., Schaub, U., Emmons, L.R. et al.: Interferon alpha 2A (roferon) as a treatment of inflammatory bowel disease in childern and adolescents. Adv Exp Med Biol, 6, 1995: 1323 - 1326.

Adresa pro korespondenci:

Doc. MUDr. Milan Lukáš, Csc.
Gastroenterologické centrum VFN
IV. interní klinika VFN a 1. LF UK
Karlovo nám. 32
120 00 Praha 2