Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Prof. UM dr hab. med. Paweł Hrycaj
Osiągnięcia w badaniach nad etiopatogenezą chorób reumatycznych
i ich wpływ na leczenie
Zakład Reumatologii i Immunologii Klinicznej
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Czy jesteśmy świadkami zmierzchu
„klasycznej” reumatologii?
Leczenie modyfikujące r.z.s. 1930 - 2005
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Sole złota
D-penicylamina
Leki przeciwmalaryczne
Sulfasalazyna
Metotreksat
Leflunomid
„Lekibiologiczne”
Empiryczne podstawy terapii
Nieznany mechanizm działania
Nieswoiste działanie
Późna odpowiedź na leczenie
EBM
Znany mechanizm działania
Swoisty „target”
Wczesna odpowiedź na leczenie
Jak powstaje przewlekłe zapalenie
stawów?
Etapy rozwoju przewlekłego zapalenia stawów
ZakażenieNieswoiste zapalenie
Wrażliwy genotypInicjacja
Zmiany naczynioweNeoangiogeneza
Zmieniony „homing”Dojrzewanie komórek podścieliska
Prezentacja neoantygenów
Wczesne zapalenie
Aktywacja komórek TPowstawanie ektopowych ośrodków rozmnażania
Produkcja autoprzeciwciałNasilenie zapalenia
Dalsze uszkodzenie tkanek
Późne zapalenie
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja
Problemy … do rozwiązania?
• Określenie docelowej populacje trudne lub niemożliwe
• Nieznane swoiste zakaźne czynniki inicjujące
• Długi czas między zakażeniem a zapaleniem stawów
• Liczne geny decydują o wrażliwości
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Antybiotyki w zespole Reitera
Liczba rzutów zmniejszona z 37% to 10%
Czas trwania rzutu skrócony o połowę
Wczesne rozpoczęcie leczenia decyduje o skuteczności
Antybiotyki w reumatoidalnym zapaleniu stawów
Nieznany czas między zakażeniem a rozwojemzapalenia stawów
Nieznany czynnik infekcyjny
W późnym okresie antybiotyki nieskuteczne
Niektóre efekty antybiotykoterapii mogą wynikać zdodatkowych właściwości niektórych antybiotyków
• Tetracykliny hamują zapalenie, wpływają na proteolizę,angiogenezę, apoptozę i metabolizm
• Roksytromycyna swoiście zapobiega kolagenowemuzapaleniu stawów i hamuje produkcję cytokinprozapalnych w ludzkich komórkach T i makrofagach
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Tolerancjacentralna
wybrane komórki T
anergia/delecja/supresja
Mimikra molekularna
Nierównowaga Th1/Th2
Pole cytokinowe
Defekty kostymulacji/aktywacjiSzpik kostny
Grasica Uwalnianie autoreaktywnychkomórek T
prekursory linii T
Tolerancjaobwodowa
Th1
Th2
Th0
CytotoksycznośćAktywacja makrofagówP-ciała wiążące C
Aktywacja komórek BProdukcja przeciwciał
IL-2, IL-4, IL-12,IL-13, IFNγ
IL-2, IFN-γ
IL-4, IL-13
IL-12
IL4
Indukcja tolerancji poprzez równoważenie odpowiedzi Th1/Th2
Cele szczepienia swoistym antygenem
Osiągniecie swoistej ablacji komórek Tpoprzez aktywację apoptozy
Osiągnięcie swoistej anergii komórek T
Indukcja regulatorowych komórek T(zwykle są to komórki T CD4+CD25+)
Przesunięcie głównego kierunku odpowiedziz typu Th1 do typu Th2
Szczepienia w przewlekłych zapaleniach stawów
Szczepienie glikozylowanymi peptydami kolagenu typu II w połączeniuz cząsteczkami MHC klasy II zapobiega rozwojowi kolagenowegozapalenia stawów u myszy i łagodzi objawy przewlekłego nawrotowegozapalenia stawów
Szczepienie ludzkimi białkami szoku termicznego HSP70 lub HSP90hamuje adjuwantowe zapalenie stawów u szczurów rasy Lewis poprzezkrzyżową regulację ekspresji HSP60
Szczepienie immunogennymi peptydami bydlęcego kolagenu typu IIindukuje odpowiedź anty-TCR i moduluje początek i ciężkośćkolagenowego zapalenia stawów
Peptydy TCR odpowiadające środkowym regionom kilku genówkodujących zmienne łańcuchy TCR są immunogenne i indukująpowstawanie TCR-reaktywnych klonów komórek Th2, które produkującytokiny przeciwzapalen, w tym IL-10
Subreum (OM-89) w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów
Ekstrakt bakteryjny z Escherichia coli stosowany w leczeniureumatoidalnego zapalenia stawów
Zawiera bakteryjne białka szoku termicznego (HSP)
Immunizacja OM-89 prowadzi u szczurów do proliferacji komórek Trozpoznających HSP60 i HSP70 pochodzące od E. coli i mycobacterium
Immunizacja białkami szoku termicznego indukuje odpowiedź komórekT przeciwko składnikom OM-89
Główną immunogenną komponentą OM-89 jest HSP70 (DnaK) E. coli
Parenteralna immunizacja OM-89 zmniejsza odporność na adjuwantowezapalenie stawów, natomiast doustne podawanie preparatu ma działanieochronne
OM-89 prawdopodobnie indukuje obwodową tolerancję immunologicznąna poziomie regulatorowych komórek T swoistych dla HSP
Immunoaktywne frakcje z wybranych szczepów E. coli (Subreum)Postulowane mechanizmy działania
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Terapia genowa przewlekłych zapaleń stawów (1)
Elektrotransfer plazmidów kodujących rozpuszczalne receptory dlaTNF typu 1 skuteczny w leczeniu zapalenia stawów u myszy zkolagenowym zapaleniem stawów
„Regulowane-chorobą” promotory (np. hybrydowe promotory IL-1/IL-6) indukują ekspresję IL-4 w stawach myszy chorych na kolagenowezapalenie stawów, lecz nie mają wpływu na myszy zdrowe
Dostawowa terapia genowa z wykorzystaniem wektorówadenowirusowych zawierających gen IL-13 zmniejsza ukrwienie tkanekbłony maziowej szczura z adjuwantowym zapaleniem stawów
Miejscowa indukowana zapaleniem ekspresja genu dla antagonistówTNF uzyskana przy użyciu wektorów adenowirusowych prowadzi doograniczonej, czasowej poprawy kolagenowego zapalenie stawów umyszy
Dostawowy transfer genu dla IFN- zmniejsza progresję/zapobiegadestrukcji tkanek stawowych u szczura z adjuwantowym zapaleniemstawów
Terapia genowa przewlekłych zapaleń stawów (2)
Donosowe podawanie genu IL-10 znacząca spowalnia postęp choroby,zmniejsza nasilenie zapalenia stawów, a skuteczność leczenia może wynikać zwysokiej miejscowej produkcji IL-10 przez transfekowane monocytyprzechodzące do zapalnie zmienionych stawów i węzłów chłonnych
Transfekowanie tkanek stawowych genami dla angiostatyny przenoszonymi zapomocą wektorów adenowirusowych hamuje rozwój kolagenowego zapaleniastawów u myszy
Adoptywna terapia genowa polega na wprowadzeniu do ustroju zmienionychgenetycznie komórek które osiedlają się w tkankach zajętychautoimmunologicznym zapaleniem i w ten sposób zapewniają lokalnezwiększenie produkcji określonych mediatorów
Transdukcja komórek ex vivo pozwala uniknąć ekspozycji tkanek gospodarzana działanie wektora wirusowego, co zwiększa bezpieczeństwo procedury
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Inhibitory angiogenezy w przewlekłych zapaleniach stawów
dRK6 - bogaty w argininę heksapeptyd antagonizujący naczyniowyśródbłonkowy czynnik wzrostu (vascular endothelial growth factor -VEGF) hamuje kolagenowe zapalenie stawów i indukowaną VEGFprodukcję TNF i IL-6 w ludzkich monocytach
Inhibitor cyklooksygenazy-2 DFU hamuje zależną od TGF-β ekspresjęVEGF w synowiocytach błony maziowej chorych na reumatoidalnezapalenie stawów
VEGF165b jest wariantem VEGF, który wiąże się receptorem dla VEGFtypu 2 z podobnym do VEGF powinowactwem, jednak nie aktywuje onwewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych
PP2 jest inhibitorem kinaz z rodziny Src i hamuje in vivo zależną odFGF-2 angiogenezę
Inne leki (paclitaxel, 2-metoksyestradiol, analogi fumagiliny) mogą byćw przyszłości wykorzystane jako inhibitory angiogenezy w zapaleniachstawów
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
IL-4
IL-10
IL-11
IL-13
IL-18BP
IL-6
TGF-
IFN-,
GM-CSF
IL-8
Inne chemokiny
Cytokinyprozapalne
Cytokinyprzeciwzapalne
TNF
IL-1
IL-15
IL-16
IL-17
IL-18
IL-1-RA
sIL-1-R1
sTNF-R
Etanercept
Fra
gment
Fc
ludzkiej IgG
1
Zewną
trzkom
órkow
a
dom
ena
lud
zkiego
re
cept
ora p
75 d
la T
NF
SS
SS
S S
CH2SS
SS
CH2
CH3CH3
S S
Adalimumab
SS
SS
CH2
CH3CH3
SS
SS
CH2
S SS S
Ludzkie przeciwciało monoklonalne
o swoistości anty-TNF
Infliximab
Fragment stały ludzkiej IgG1
(75%)
SS
SS
CH2
CH3CH3
SS
SS
CH2
S SS S
Fragmenty zmienne mysich
przeciwciał monoklonalnych
swoistych dla TNF (25%)
Antagoniści TNF
IL-1 jako cytokina prozapalna
Aktywujemonocyty/makrofagi
Aktywujechondrocyty
Indukuje proliferację fibroblastów
Aktywujeosteoklasty
Zapalenie Tworzenie ziarniny
reumatoidalnej
Niszczenie chrząstki stawowej
Resorpcjakości
IL-1
Aktywacja Aktywacja zahamowana
Jądro Nucleus
Sygnał Brak sygnału
IL-1RI IL-1RIIL-1R-AcP IL-1R-AcP
IL-1 IL-1Ra
Pobudzony makrofag
Bresnihan. BioDrugs. 2001; 18:87-97.
Antagonista receptora IL-1 (IL-1RA) hamuje aktywację komórek
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Komórka T APC
CD40
MHC
B7
CD40L
TCR
CD4 lub CD8
CD28
Interakcje między komórką T a komórką prezentującą antygen (APC)
LFA-3CD2
DC-SIGNICAM-3
Abatacept moduluje odpowiedź immunologiczną poprzez wiązanie doB7.1/B7.2 na powierzchni komórki prezentującej antygen (komórkidendrytycznej), hamując w ten sposób kostymulację przez białkoCD28 komórki T, co prowadzi do osłabienia jej aktywacji
Abatacept – mechanizm działania
• Antybiotyki?• Szczepienia?
• Indukcja tolerancji?• Terapia genowa?
Potencjalne „punkty interwencji” w przewlekłych zapaleniach stawów
Inicjacja Wczesne zapalenie Późne zapalenie
Procedury i terapie celowane na:
• Angiogenezę• Cytokiny (prozapalne, przeciwzapalne)
• Kostymulację • Komórki T• Komórki B
Sku
tecz
ność
Czas trwania choroby (lata)
Rituximab
• Pierwsze przeciwciało monoklonalne stosowane w terapiinawrotowych lub opornych na leczenie chłoniaków nieziarniczychwywodzących się z komórki B (CD20+)
• Rituximab jest przeciwciałem chimerycznym mysio/ludzkim
• Wiąże swoiście antygen CD20 na powierzchni prawidłowych inowotworowych komórek pre-B i B
• >90% chłoniaków nieziarnicznych wywodzacych się z komórki B mafenotyp CD20+
• CD20 nie występuje na ludzkich komórkach pnia, komórkachmacierzystych i prawidłowych komórkach plazmatycznych
• Badania in vitro wykazały, że lek indukuje ADCC, cytotoksycznośćzależną od dopełniacza i apoptozę komórek linii B
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?
Mechanizm działania rituximabu
wg Driver, C B et al. Ann Rheum Dis 2008;67:1374-1381
Potencjalne metody leczenia tocznia rumieniowatego układowego których celem jest komórka B
Czy leki biologiczne rozwiążą problem przewlekłych zapaleń stawów?
M4
K1
M2 K5
K2
M1
K4
M3
K3
M9K7
M7
K14
K13
K12
K9M12
M5
K6K8
K11
K10
M6 M8
Uwagi końcowe
• Wyjaśnienie mechanizmów immunologicznychuczestniczących w patogenezie chorób reumatycznychpozwoliło na wprowadzenie wielu nowych obiecującychmetod leczenia
• Nowe leki swoiście oddziałują na mediatory procesuzapalnego takie jak cytokiny, cząsteczki adhezyjne,cząsteczki uczestniczące w kostymulacji i immunocyty
• Wczesne zapalenie stawów jest przedmiotem szczególnegozainteresowania badaczy
• Brak dostępnych metod interwencji dla najwcześniejszejprzedklinicznej fazy „inicjacji” zapalenia stawów