abstract
Principalul
Primul transplant alogen de măduvă osoasă cu succes pentru imunodeficiență letală a fost înregistrat în 1968.12 Transplantul de măduvă osoasă (BMT) utilizând măduvă osoasă de la donatori identici din punct de vedere genotipic rămâne tratamentul de alegere pentru majoritatea formelor de imunodeficiență combinată severă (SCID). Cu toate acestea, în prezent, doar aproximativ 10% dintre sugarii cu SCID au donatori sănătoși de frați din măduva osoasă asociată cu HLA. Reconstituirea imunologică după transplant fetal și/sau hepatic este inconsistentă; Graficarea este realizată în mai puțin de o treime din cazuri și au fost raportate rate de supraviețuire mai mici de 20% .45
Măduva osoasă haploidentică cu depleție de celule T, de obicei de origine parentală, este considerată de multe centre de transplant ca o opțiune de tratament atunci când nu sunt disponibili donatori frați pe măsură. Deși supraviețuirea pentru toate tipurile de SCID este de aproximativ 50%, 6 experiențe preliminare recente arată o rată de supraviețuire mai mare (70-78%) pentru fenotipurile SCID selective, în special incluzând deficiența T - B + SCID78 și ADA8 folosind această metodă. Cu toate acestea, această abordare are limitări serioase, inclusiv timpul de vindecare extins, 9101112 și vindecarea foarte lentă a celulelor B, care variază de la 40 la 70% la un număr mare de pacienți. 910111213 Ambii factori contribuie la rata ridicată a infecției.6789101112131415 În plus, rata grefei și a supraviețuirii celulelor T cu imunodeficiență profundă cu funcție reziduală (CID) folosind această metodă a fost slabă.
Imunodeficiența combinată (CID) se referă la un grup eterogen de pacienți care au infecții recurente severe și deficiențe profunde, dar nu absolute, în funcția umorală și mediată celular. În ultimii ani, au fost identificate defecte moleculare în mai multe sindroame CID, inclusiv elemente de transducție a semnalului limfocitar precum Zap-70, IL-2Ra, CD3, 161718, precum și fenotipuri „atipice” care decurg din mutații în IL-2Ry19 sau „parțiale” Deficiență de ADA. "Experiența cu BMT la pacienții cu CID sau cu funcție reziduală de imunodeficiență a celulelor T este foarte limitată. 21 La pacienții cărora li s-a efectuat CID de măduvă osoasă cu epuizare a celulelor T, ratele de grefă au variat de la 14% la 30%, în timp ce supraviețuirea pe termen scurt a fost de 47%, 15 și supraviețuirea pe termen lung a fost de până la 10%. Aceste rezultate descurajante indică nevoia urgentă de alternative de transplant mai bune pentru a asigura aderența completă și reconstituirea funcției imunologice și rate mai bune de supraviețuire pe termen lung.
Am înscris prospectiv sugari și copii cu SCID (n = 9) sau CID (n = 7) fără donatori frați în protocol folosind donatori comparabili fără legătură (MUD) în efortul de a dezvolta o alternativă mai bună la măduva osoasă haploidentică epuizată cu celule T. transplant. Concluzionăm că BMT din MUD duce la greutatea rapidă și este asociată cu morbiditate scăzută și supraviețuire îmbunătățită, în special la pacienții cu imunodeficiență combinată care au funcție reziduală.
Materiale și metode
pacienți
Șaisprezece pacienți consecutivi cu SCID (n = 9), CID sau cu funcție reziduală imunodeficiență a celulelor T (n = 7) diagnosticați în divizia de imunologie a Spitalului pentru copii bolnavi (Toronto) în perioada decembrie 1989 - august 1997 care au lipsit de histocompatibilitate rudele au fost trimise la Registrul canadian al donatorilor de măduvă osoasă fără legătură pentru o căutare a donatorilor fără legătură. Toți donatorii și destinatarii au fost comparați cu analiza genotipului ADN. Datele au fost colectate până în ianuarie 1999, astfel încât toți copiii au avut cel puțin 12 luni după BMT.
Tastarea HLA și selecția donatorilor
Limfocitele de la toți pacienții au fost testate pentru tiparea HLA A, B, C și DR folosind metode serologice standard. Histocompatibilitatea de clasa II a fost analizată în continuare prin hibridizarea ADN-ului cu sonde oligonucleotidice specifice secvenței.22 Răspunsurile limfocitare mixte (MLR) au fost efectuate în nouă din cele 16 perechi de perechi de donatori, așa cum s-a descris mai sus. mai mult de 20% nu au fost incluse în studiu.
Proceduri de transplant
Pacienții au fost admiși în camere private filtrate cu HEPA într-o unitate de transplant de măduvă osoasă. Doi pacienți (P10 și P14) au fost internați în secția de terapie intensivă din cauza insuficienței respiratorii cauzate de pneumonita Pneumocystis carinii, iar unul dintre ei (P14) a primit transfuzia măduvei osoase în secția de terapie intensivă. Pacienții au fost ținute sub proceduri stricte de izolare inversă în timpul internării până când au fost externate din spital. Trimetoprim/sulfametaxozol a fost utilizat pentru profilaxia Pneumocystis carinii. Doi pacienți au trecut la pentamidină (4 mg/kg/doză iv la două săptămâni) din cauza unei posibile neutropenii legate de medicament. Imunoglobulina intravenoasă (IVIG) în doză de 600 mg/kg a fost perfuzată după cum este necesar pentru a menține nivelurile de IgG peste 6 g/l. Aciclovir (1500 mg/m2/zi) a fost, de asemenea, administrat la cinci pacienți cărora li s-a administrat măduva osoasă de la donatori seropozitivi ai citomegalovirusului (CMV). Toate produsele din sânge au fost CMV negative și iradiate și au fost perfuzate printr-un filtru de 170 μg.
Tratamentul de condiționare înainte de transplant a constat în administrarea de busulfan timp de 4 zile la doze de 4 mg/kg/zi pentru pacienții cu vârsta peste 3 ani (n = 1) sau 5 mg/kg/zi pentru pacienții cu vârsta sub 3 ani (n = 15) urmat de un ciclu de 4 zile de ciclofosfamidă (50 mg/kg/zi). Profilaxia GVHD, administrată tuturor pacienților din ziua anterioară transplantului, a constat din ciclosporină A (3 mg/kg/zi iv) sau ajustată pentru a menține un nivel de 150 μg/l și metilprednisolonă (2 mg/kg/zi iv) pentru un media de 90 de zile. Adăugarea de metotrexat 10 mg/m2 în zilele 3, 6, 11 și 18 după BMT a fost adăugată la protocolul a nouă pacienți, așa cum a sugerat anterior alți cercetători.24 Prednisonul a continuat la diferite doze, atâta timp cât GVHD a persistat. Toți pacienții au primit o perfuzie de 3-5 x 108 celule mononucleare donatoare care nu au fost epuizate de celule pe kg de greutate a primitorului. Unsprezece pacienți au primit GM-CSF (5,5 mg/kg/zi subcutanat) și cinci pacienți au primit G-CSF (5,0 mg/kg/zi iv) din ziua transplantului până când numărul absolut de neutrofile a fost> 1,0 × 10 9/l timp de 3 oameni. zile consecutive.
Studii de grefă și himerism
S-a constatat că grefa de neutrofile a avut loc în prima din cele trei zile consecutive în care numărul absolut a depășit 500 de celule pe milimetru cub. S-a constatat că grefa de trombocite a avut loc în prima zi din șapte zile consecutive în care numărul de trombocite a depășit 20.000 pe milimetru cub fără transfuzie de trombocite.
Celulele mononucleare din sângele periferic au fost izolate la 8 până la 10 săptămâni după transplant prin centrifugare în gradient Ficoll-Hypaque și analizate pentru transplantul de limfocite subpopulație prin citometrie în flux (Coulter Electronics, Hialeah, FL, SUA). În cazul în care a existat o diferență de gen între donator și beneficiar, ADN-ul a fost analizat folosind o sondă specifică Y (ZFX/ZFY) pentru a confirma grefa de limfocit donator. În absența diferenței de sex, analizele de polimorfism de fragmente (RFLP) au fost efectuate prin studierea polimorfismelor genetice care sunt cauzate de un număr variabil de repetări în tandem (VNTR) sau (CA) n în diferite regiuni ale genomului. Fenotiparea grupelor sanguine a servit ca un alt marker al grefei.
Studii ale funcției imune
Reconstituirea umorală a fost evaluată prin măsurarea nivelurilor serice de imunoglobulină, izohemaglutinină și titruri specifice de anticorpi ca răspuns la imunizarea cu difterie, toxoid tetanic și virusul poliomielitei. Evaluarea anticorpilor specifici a fost efectuată la cel puțin 6 luni după terminarea tratamentului cu IVIG. Imunitatea mediată de celule a fost evaluată prin măsurarea subpopulațiilor de celule T, răspunsuri in vitro la mitogeni și răspunsuri in vivo la o analiză a pielii Candida albicans intradermică ucisă la căldură (diluție 1: 100 sau 1:10). Toate testele au fost efectuate prin metode standard așa cum s-a descris mai sus.
Rezultatul
Populația și caracteristicile pacienților
Caracteristicile clinice ale a 16 pacienți sunt rezumate în Tabelul 1. Doisprezece dintre cei 16 pacienți erau de sex masculin și vârsta medie la diagnostic a fost de 7,4 luni (interval: naștere - 46 de luni). Pacienții au fost clasificați în conformitate cu criteriile Organizației Mondiale a Sănătății.25 Nouă pacienți (1-9) au prezentat rezultate clinice și de laborator SCID tipice (tabelele 1 și 2). Cu toate acestea, șapte pacienți suplimentari (10-16) au prezentat funcție reziduală a celulelor T și, prin urmare, au fost diagnosticați ca CID (Tabelul 2).
Tabel în dimensiune completă
Tabel în dimensiune completă
Pacienții 14-16 au fost diagnosticați cu sindromul Omen, iar pacientul 14 a fost descris în detaliu în altă parte.26 Pacienții 11 și 12 erau frați și, deși defectul molecular al bolii lor rămâne necunoscut, au demonstrat dezvoltarea imunodeficienței cu celule T cu debut tardiv. Cazul 11 a fost diagnosticat la aproape 4 ani, dar sora sa (P12) a fost diagnosticată imediat după naștere din cauza unui istoric familial pozitiv. Evaluarea sistemului său imunitar la vârsta de 3 luni a arătat un subset anormal de celule T și un răspuns proliferativ ușor redus la mitogeni. La scurt timp, a arătat o deteriorare treptată a funcției celulelor T. Cu toate acestea, a fost capabil să mențină nivelurile normale de imunoglobulină și producția de anticorpi specifici. Pacientul 13 avea funcții imune normale in vitro și chiar morfologie normală a timusului. Diagnosticul imunodeficienței profunde a fost pus numai după ce acesta nu a putut să respingă grefa de piele. Recent, un defect molecular a fost identificat ca o nouă mutație în lanțul comun γ al receptorului IL219
Nouă pacienți (56%) au avut o infecție pulmonară înainte de transplant, care este considerat un factor de prognostic slab, iar 9 dintre ei au avut un risc foarte mare. Pacientul 14 a primit o perfuzie de măduvă osoasă în timpul internării sale la unitatea de terapie intensivă din cauza pneumonitei carinice pneumocistice severe care necesită o ventilație mecanică prelungită. Înainte de transplantul MUD, pacienta 10 nu a reușit să scindeze epuizarea haploidentică a BMT și și-a reconstituit propria măduvă osoasă (Tabelul 1). Pacientul 16 a avut o grefă rapidă cu un donator MUD identic cu HLA, dar a pierdut grefa în 4 săptămâni. A fost recondiționat cu ciclofosfamidă și protocol de iradiere și re-transplantat folosind o colecție obținută de la același donator. Vârsta medie la transplant a fost de 15, 2 luni (interval 2-59) (Tabelul 3).
Tabel în dimensiune completă
Selecția donatorilor
Donatori acceptabili au fost găsiți la toți pacienții la o medie de 4,7 luni (interval 1-13). Treisprezece pacienți au avut donatori identici din punct de vedere fenotipic, în timp ce restul au avut nepotriviri la un singur loc: A, B sau C (câte unul). LMR-urile au fost implementate în nouă cazuri. Niciuna dintre MLR nu a prezentat mai mult de 7% reactivitate în direcția celulelor donatoare care răspund la celulele receptorului iradiat (Tabelul 3).
Aderența hematologică
Aderența la neutrofile a fost atinsă în medie în 15, 4 zile (interval 11-22) la toți pacienții, inclusiv la pacienții cu eșec anterior al BMT. Graficarea trombocitelor a fost realizată la 13 din 16 pacienți cu o medie de 16 zile (interval 7-60). Pacienții 6 și 12 au rămas dependenți de trombocite până au murit de BMV. Pacientul 7 a întârziat adeziunea trombocitelor până în ziua 237 din cauza GVHD. La nouă pacienți care aveau diferențe în grupele de sânge înainte de transplant, fenotipul grupului de sânge s-a schimbat în tipul de donator (Tabelul 4).
Tabel în dimensiune completă
Studiile RFLP au fost efectuate în 14 cazuri, la 8 până la 10 săptămâni după BMT. Toate cele 14 cazuri au prezentat aproape 100% aderență a celulelor donatoare, fără nicio dovadă a celulelor receptoare reziduale; inclusiv un pacient care anterior nu a reușit BMT haploidentic cu celule T. Într-o altă analiză a cariotipului pacientului, 100% din celulele donatoare de sex feminin au fost găsite în sângele periferic.
Imunitate umorală
Evaluarea reconstituirii imune umorale este prezentată în Tabelul 5. IgM și IgA serice s-au normalizat la toți pacienții la o medie de 3, 5 și 6 luni, cu excepția pacientului 5, a cărui IgA era încă + și celule CD4 +. Șapte din 10 au un număr normal de celule CD8 +, în timp ce pacienții 4, 7 și 11 au un număr ușor mai mic decât cel normal. Răspunsurile proliferative ale celulelor T la stimularea de către diferiți mitogeni au fost în limite normale la toți pacienții supraviețuitori, cu excepția pacienților 15 și 16, care nu fuseseră încă testați pentru continuarea tratamentului cu profilaxie GVHD. Evaluarea imunității in vivo mediată de celule, evaluată prin testul cutanat intradermic, a prezentat rezultate pozitive la nouă din cei 10 pacienți testați (Tabelul 5). Pacienții 1, 2, 4 și 14 au avut infecție cu varicelă infertilă după BMT.
Tabel în dimensiune completă
infecţie
Un total de 13 episoade de febră au fost raportate la toți pacienții în timpul spitalizării. Toate au apărut în decurs de câteva zile de la BMT, în timp ce pacienții erau sever neutropenici. În cinci episoade, agenți bacterieni au fost obținuți din hemoculturi, inclusiv Enterobacter cloacae, bacili gram-negativi, Pseudomonas aeruginosa și Staphylococcus coagulase negative. Hemoculturile obținute de la pacienți în timpul episoadelor febrile rămase nu au reușit să detecteze infecția bacteriană, fungică sau virală. Toți pacienții și-au revenit după tratament cu antibiotice.
Boala grefă contra gazdă
Supraviețuirea și cauza morții
Șaptezeci și cinci la sută dintre pacienți rămân în viață și bine la 6 până la 101 luni după BMT (în medie 47, 4 luni). Șase din nouă (67%) pacienți cu SCID și șase din șapte (86%) pacienți cu CID sunt în viață. Rata de supraviețuire actuarială pentru grupul nostru de pacienți a fost de 74%, după cum se arată în Figura 1. Pacienții 5, 6, 8 și 12 au dezvoltat GVHD și ulterior au murit la 13, 2, 5, 12 și 7 luni după BMT (Tabelul 3). Pacientul 5 a dezvoltat aplazie a măduvei osoase la 1 an după BMT, probabil din cauza GVHD, și a murit de sepsis fulminant de Streptococcus viridans. Pacientul 8 a dezvoltat GVHD hepatic progresiv și a cedat insuficienței hepatice. La ambii pacienți, 5 și 8 GVHD au apărut atunci când doza de profilaxie a corticosteroizilor a fost redusă rapid (> 5 mg pe săptămână) și imunosupresia agresivă nu a fost inițiată imediat. Pacienții cu vârsta de 6 și 12 ani au dezvoltat GVHD necontrolabil după trecerea de la imunosupresie orală la imunosupresie orală, la mai puțin de 10 săptămâni după BMT.
Supraviețuirea beneficiarilor MUD BMT. A ) supraviețuirea generală; b ) pacienți cu linie solidă, SCID; linie punctată, pacienți cu CID. Supraviețuirea a fost mai bună la pacienții cu CID comparativ cu pacienții cu SCID.
Imagine la dimensiune completă
discuţie
Prezentăm o serie de 16 pacienți cu SCID (n = 9) și CID (n = 7) care au primit BMT nemodificat de la donatorii corespunzători nepereche. Această procedură este în prezent una dintre cele două abordări preferate în cazurile în care un donator adecvat nu a putut fi identificat în familia pacientului. Doar un număr mic de rapoarte, care includ un număr relativ limitat de cazuri, au studiat posibilitatea BMD BMD la pacienții cu SCID și CID.2728 Se pare că există două obstacole principale în calea utilizării transplanturilor MUD. În primul rând, disponibilitatea donatorilor prin registre de măduvă osoasă este deosebit de importantă pentru grupurile etnice mai mici sau neparticipante. În plus, poate exista un timp de așteptare până când măduva osoasă este îndepărtată, trimisă și administrată în final pacientului. Aceste îngrijorări par să fi fost abordate treptat și, deși nu sunt încă optime, s-au făcut deja multe progrese. Am putut identifica un donator adecvat printr-un registru internațional în continuă creștere pentru toți pacienții noștri și am redus timpul de așteptare de la luni la câteva săptămâni. Este posibil să se observe îmbunătățiri suplimentare în lumina înregistrărilor extinse BMT, a înregistrărilor HLA îmbunătățite și a comunicării internaționale sporite.
Al doilea obstacol major în declararea acestui tratament ideal este o complicație consistentă, GVHD. Toți pacienții noștri au dezvoltat GVHD în ciuda tratamentului cu ciclosporină A și corticosteroizi cu sau fără adăugarea de metotrexat. Deși la majoritatea pacienților această complicație a fost tranzitorie și limitată la nivelul pielii, în unele cazuri a contribuit direct sau indirect la moartea pacienților. La doi pacienți, trecerea profilaxiei la administrarea orală la 6 până la 8 săptămâni după BMT a dus la o scădere bruscă a nivelurilor de ciclosporină A și posibil indusă de GVHD letal. Un al treilea pacient a dezvoltat insuficiență hepatică atunci când profilaxia GVHD a scăzut, în timp ce un al patrulea pacient a dezvoltat aplazie a măduvei osoase după o reducere rapidă a supresiei imune la 5 până la 6 luni după transplant.
Aceste rezultate indică în mod clar importanța critică a menținerii nivelurilor adecvate de ciclosporină A în primele 3 luni după BMT, așa cum sa sugerat 29, deși nu sunt evidente semne de GVHD. În plus, monitorizarea frecventă și monitorizarea atentă par a fi extrem de importante atunci când imunosupresia este redusă, chiar și luni după transplantul de măduvă osoasă. O astfel de monitorizare nu ar trebui lăsată personalului medical necalificat și ar trebui să fie efectuată, de preferință, de către un centru experimentat de transplant de măduvă osoasă.
A doua abordare terapeutică utilizată în prezent de multe centre din întreaga lume este utilizarea unei măduve osoase haploidentice modificate (epuizate), care este extrasă de la un membru al familiei. Deși această abordare utilizează o resursă disponibilă imediat, suferă de mai multe probleme, indiferent de metoda utilizată. Clivajul este lent, expunând pacienții la infecții fatale pe o perioadă lungă de timp. În plus, mai mult de jumătate dintre pacienții supraviețuitori rămân cu imunodeficiență umorală timp de ani și cel puțin 30% 632 până la 65% 8 nu prezintă niciodată grefa de celule B. În plus, GVHD acut și cronic rămâne o problemă majoră la până la 50% dintre pacienți
Luate împreună, aceste date susțin ideea că respectarea unei metode BMT pentru imunodeficiență nu poate duce la îmbunătățiri semnificative suplimentare. Alegerea celui mai reușit tratament pentru diferite subgrupuri de pacienți cu imunodeficiență pare mai probabilă. Pacienții cu deficit de T-B + SCID și ADA ar putea beneficia astfel de epuizarea haploidentică a măduvei osoase, în timp ce pacienții cu CID și sindromul Omen pot fi tratați cel mai bine cu transplant MUD.
Notă adăugată la dovezi
De la sfârșitul culegerii datelor, pacientul 15 a dezvoltat mai multe exacerbări ale GVHD, care implică în principal pielea și ficatul, ducând în cele din urmă la eșecul grefei. Părinții pacienților au întrerupt probabil tratamentul cu prednison împotriva îngrijirii medicale, ceea ce a contribuit probabil la acest rezultat. Salvarea transplantului de cordon ombilical a eșuat și pacientul a murit din cauza unei insuficiențe multiple a organelor.
Mulțumiri
Dorim să mulțumim doctorilor Fred Rosen și Trudy Small pentru comentariile lor valoroase, precum și lui Penny Sotiropoulos și Brenda Lynch pentru ajutorul lor în pregătirea manuscrisului. Această lucrare a fost susținută de catedra de imunologie Donald și Audrey Campbell (CMR) și de Consiliul de cercetare medicală din Canada (CMR).