Москва, 2016

ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРЕДИКТОРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ ИММУНОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Новиков А.А., Александрова Е.Н.

Континуум иммуновоспалительных болезней

Редкие моногенные аутовоспалительные

заболевания

•Семейная средиземноморская лихорадка (FMF) •Периодический синдром, ассоциированный с ФНО- рецептором (TRAPS) •Гипер IgD синдром (HIDS) •Пиогенный стерильный артрит (PAPA) •Хронический мультифокальный рецидивирующий остеомиелит (CMRO) •Синдром Blau (увеит)

Полигенные аутовоспалительные

заболевания

•Болезнь Крона, язвенный колит •Остеоартроз •Подагра/псевдоподагра/другие кристаллические артриты •Некоторый формы реактивного и псориатического артритов •Гигантоклеточный артериит, болезнь Такаясу •Идиопатический увеит •Угри и заболевания, ассоциированные с угрями •Некоторые неврологические заболевания: энцефаломиелит и др. •Узловатая эритема, саркоидоз

Аутовоспалительно- аутоиммунные заболевания

(связанные с классом I ГКГ)

•Анкилозирующий спондилит •Псориаз/псориатический артрит •Болезнь Бехчета •Системный ювенильный идиопатический артрит (болезнь Стилла) •Увеит (HLA-B27) •Рассеянный склероз

Классические полигенные

аутоиммунные заболевания

(органонеспецифические и органоспецифические)

•Ревматоидный артрит •Системная красная волчанка •Синдром Шегрена •АНЦА – васкулиты •Дерматомиозит/полимиозит •Системная склеродермия •Аутоиммунный увеит

•Целиакия •Первичный биллиарный цирроз •ХАГ •Аутоиммунный гастрит/ •пернициозная анемия Аутоиммунные заболевания щитовидной железы •Болезнь Аддисона •Синдром Гудпасчера •Миастения гравис •Диабет типа I •Пузырчатка;Витилиго •Аутоиммунные цитопении

Редкие моногенные аутоиммунные заболевания

Аутоиммунный пимфопролиферативный синдром (ALPS) Связанная с Х хромосомой иммунная дисрегуляция, полиэндокринопатия, энтеропатия (IPEX) Синдром аутоимунной полиэндокринопатии-кандидоза-эктодермальной дистрофии (APCED)

Аут

овос

пале

ние

Аутоим

мунитет

D McGonagle и MF McDermott. A proposed classification of the Immunological Diseases. PLos Medicine 2006;3:1242-1248

Процент пациентов не/плохо отвечающих на фармакологическую терапию

Антидепрессанты

Противоастматические препараты Противодиабетичсекиесредства

Противоревматические препараты

Препараты для лечения болезни Альцгеймера

Противоопухолевые препараты

Поиск лабораторных биомаркеров ответа на терапиюи ммуновоспалительных заболеваний

Генетические

Геномные

Протеомные

Метаболические

Генотипирование

Эпи-генотипические

Транскриптомные

Протеомные

Цитометрия

Униплексные Синовиальная

жидкость

Синовиальная ткань

Паннус

Кровь

Ткани и органы

Биомаркеры ИВЗ

Фармакодиагносические биомаркеры

Фармакологические биомаркеры

Предикторы ответа

Биомаркеры Методы

Роль лабораторных биомаркеров в прогнозировании и оценке эфффективности ответа на терапию иммуновоспалительных заболеваний

Лабораторные биомаркеры иммуновоспалительных заболеваний

АУТОАНТИТЕЛА

МАРКЕРЫ ВОСПАЛЕНИЯ

ЦИТОКИНЫ

МАРКЕРЫ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ, ИММУННЫЕ КОМПЛЕКСЫ, КРИОГЛОБУЛИНЫ

КОМПОНЕНТЫ КОМПЛЕМЕНТА

РФ, АЦЦП, АНА, АФЛ, АНЦА и др.

ЛЕЙКОЦИТОЗ, АНЕМИЯ, ТРОМБОЦИТОЗ, СОЭ, СРБ, SAA, ФИБРИНОГЕН, ФЕРРИТИН, ПКТ и др.

ФНО-α, рФНОРI, ИЛ-1, ИЛ1-ра, ИЛ-2, ИЛ-2Р, ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-15, ИЛ-17, ИЛ-18, ИЛ-23, ИФНγ, VEGF, pCD40L, ХЕМОКИНЫ, НЕОПТЕРИН, АДИПОКИНЫ

С1q, C3, C4, С1-ингибитор, С5b-9, C3b, C4d

CROSS LAPS, ОСТЕОКАЛЬЦИН, CARTILAPS, OPG, RANKL, BAP, COMP, PINP, ICTP

СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ СD3+, СD4+, CD8+, HLA-DR+, CD19+, CD56+, CD4+25+Foxp3+, CD4+28null, CD38+, CD69+

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ HLA (B27, DR4 и др.)

Кандидатные лабораторные биомаркерымаркеры иммуновоспалительных заболеваний

Заболевание Биологический материал Метод Протеомные маркеры РА Сыворотка крови SELDI-TOF САА*

TMS кальгранулин* А, В* и С* Плазма крови FT/MS Актин, кальгранулин А*, В* и С*, талин 1, тимозин β4, виментин* 2D гель-

электрофорез, MALDI-TOF

коактозин подобный белок-1*

SELDI-TOF Аполипротеин A-1*, тромбоцитарный фактор 4* 2D гель-

электрофорез САА*

Синовиальная жидкость/ткань

TMS кальгранулин А*, нейтрофильный галактиназа-ассоциированный липокалин*, триоз-фосфат-изомераза*

MALDI-TOF нейтрофильный галактиназа-ассоциированный липокалин*, кальгранулин А*, B, α-энолаза*, аннексин*, супероксиддисмутазы*, катепсин D*, АТФаза эндоплазматического ретикулума, пероксиридоксин 2*, трансглутаминаза 2, гомолог Tubby-протеина, тиоредоксин домен-содержащий протеин 5*

Цереброспинальная жидкость

2D-электрофорез сератотрансферрин, транстиретин, простангландин-D синтетаза

Слюна MALDI-TOF 6-фосфоглюонат дегидрогеназа, белки семейства 14-3-3*, аполипротеин А*, кальгранулин А* и В, эпителиальный белок связывающий жирные кислоты*, GRP78/BiP-белки*, пероксиредоксин-2*

ОА Синовиальная ткань SALDI, DESI Алкоголь дегидрогеназа, аденилат-киназы изоэнзим 1, аннексин-1*, коллаген I* и VI* типа Хрящевая ткань LTQ-FT/MS α-энолаза, флавин-редуктаза, Hsp-27*, HtrA1*, пируват-киназы изоэнзим M1/M2,

фосфатидилэтаноламин-связывающий белок, тиоредоксин-зависимая пероксид редуктаза, виментин*

Хондроциты MALDI-TOF реактивные формы кислорода, супероксиддисмутаза-2, митохондриальная супероксиддисмутаза, ассоциировыанный с рецептором фактора некроза опухоли белок-1

2D гель-электрофорез

виментин

АС Сыворотка крови TMS Предшественник гаптоглобина* Мононуклеары

периферической крови УВЭЖХ/ESI Кератин, белок-активатор протеосомы 20S, супероксиддисмутаза*

СКВ Моча SELDI-TOF Гепсидин-20*, -25*, 2D гель-

электрофорез простагландин D2*, ренин*, сывороточный амилоидный белок P*, супероксиддисмутаза*, протеазы*

СШ Слюна 2D гель-электрофорез

α-амилаза*, α-дефенсин*, амилаза (профермент), β-актин*, кальгранулин А* и В*, карбоангидраза, предшественник цистатина*, белок связывающий жирные кислоты, глутатион, кератин*, ингибитор лейкоцитарной эластазы, пролактин-индуцируемый белок, сывороточный альбумин, витамин D,

ВЭЖХ/ESI α-дефенсин* Слюнные железы ESI/ TMS α-дефенсин*, кальмодулин*

Генно-инженерные биологические препараты в ревматологии

Е.Л. Насонов, 2012

Oliver J, Plant D, Webster AP, Barton et al. Genetic and genomic markers of anti-TNF treatment response in rheumatoid arthritis. Biomark Med. 2015;9(6):499-512.

http://wayneyp.blogspot.ru; http://steamspoils.com

Системное аутоиммунное заболевание, неизвестной этиологии, характеризующееся симметричным хроническим эрозивным артритом (синовитом) периферических суставов и системным воспалительным поражением внутренних органов. Частота в популяции составляет в среднем 0,5-2%

Ревматоидный артрит (РА)

Маркеры воспаления

Ингибиторы ФНО-а

Высокий базальный уровень СРБ в сыворотке крови – предиктор «хорошего» ответа на этанерцепт и голимумаб

Cеропозитивность по РФ и/или АЦЦП и высокие уровни этих аутоантител в сыворотке крови до начала лечения служат предикторами хорошего ответа на терапию РТМ при РА

Аутоантитела

Ритуксимаб

Базальный уровень IgM РФ у больных РА в зависимости от ремиссии по DAS-28 к 24-й

неделе

Базальный уровень IgM РФ зависимости от ремиссии по CDAI к 24-й неделе

p<0,05 во всех случаях

Аутоантитела

Ритуксимаб

Аутоантитела

Тоцилизумаб

Высокий базальный уровень IgM РФ в сыворотках больных РА является предиктором достижения ремиссии болезни по индексу CDAI на 24-й неделе применения тоцилизумаба

Базальный уровень АМЦВ (Ед/мл) у больных РА в зависимости от ремиссии по CDAI к 24-й

неделе

p<0,05

Аутоантитела

Тоцилизумаб

АЦЦП-серопозитивные больные РА лучше отвечают на терапию абатацептом, чем АЦЦП-серонегативные

Аутоантитела

Абатацепт

Цитокины

Ингибиторы ФНО-а

Высокий базальный уровень ИЛ-17 является предиктором плохого ответа на ингибиторы ФНО-а (ДЧ 67%; ДС 83% )

Базальная экспрессия ФНОα в синовиальной ткани является предиктором хорошего ответа на терапию инфликсимабом у больных РА

arthritis-research.com

Иммуногистохимическое обнаружение ФНОα в биоптатах синовиальной ткани у 4 из 10 больных РА до назначения инфликсимаба ассоциировалось с наибольшим положительным эффектом данного препарата и соответствующими ему отличиями в экспрессии мРНК 1058 генов, кодирующих регуляцию иммунного ответа, межклеточные взаимодействия, сигнальную трансдукцию и хемотаксис. (Lindberg J. et al. Arthritis Res. Ther. ,2006, 8, R. 179).

Базальная экспрессия ФНОα в синовиальной ткани 103 больных РА, оцениваемая иммуногистохимическим методом, является достоверным предиктором хорошего клинического ответа на инфликсимаб (снижение DAS 28 ≥1,2) через четыре месяца после первого введения препарата. (Wijbrandts C.A et al. Ann.Rheum. Dis., 2008, 8, 1139-44).

Цитокины

Ингибиторы ФНО-а

Цитокины

Тоцилизумаб

Высокий базальный уровень ИЛ-6 является предиктором хорошего ответа на тоцилизумаб

http://www.imvaccine.com/

Регуляторные белки

Ингибиторы ФНО-а

Протеомный анализ белков сыворотки крови: идентифицирован профиль из 24 аутоантител и цитокинов для прогнозирования ответа на терапию этанерцептом у больных РА

Многопараметрический анализ протеомных биомаркеров

Ингибиторы ФНО-а

Базальные сывороточные уровни аполипротеина,C3, гиалуроновой кислоты, IL-6, IL-8, MMP-3 и миелопероксидазы ассоциируются с ответом к 14 недели терапии голимумабом по ACR 20, ACR 50 и DAS 28.

Многопараметрический анализ протеомных биомаркеров

Ингибиторы ФНО-а

Прогностические модели оценки эффективности ГИБП по базальной концентрации биомаркеров

A.A. Novikov, E.L. Alexandrova, A.N. Gerasimov et al. MULTI-BIOMARKER SCORES AS PREDICTORS OF RESPONSE TO BIOLOGIC THERAPIES IN RHEUMATOID ARTHRITIS. Ann Rheum Dis 2013;72(Suppl3):203

Генетические маркеры эффективности ГИБП

Выявлены полиморфизмы генов G_A ФНО-а в позиции 308, ФНОР (1b676T>G), ИЛ-1b, ИЛ-10, Fc-гамма рецептора III типа, ассоциирующиеся с положительным ответом на терапию ингибиторами ФНО-а, однако данные остаются противоречивыми.

Потенциальными предикторами эффективности РТМ при РА являются полиморфизм генов FcγRIIIA (V158/F158) кодирующих низкоафинные рецепторы к Fc компоненту IgG и ИЛ-6 (C/G-174).

Генетические маркеры эффективности ГИБП

Отсутствие эффекта

Базальная гиперэкспрессия в синовиальных биоптатах мРНК 411 генов, кодирующих процессы иммунорегуляции и клеточной пролиферации, является предиктором отсутствия ответа на терапию адалимумабом у больных РА.

Генетические маркеры эффективности ГИБП

Высокий базальный уровень экспрессии генов, индуцированный ИФН I типа (α,β,Ω,Τ), ассоциируется с низкой клинической эффективностью РТМ при РА

Генетические маркеры эффективности ГИБП

IFN signature

Генетические маркеры эффективности ГИБП

Высокий базальный уровень экспрессии мРНК ИФН-α, β, γ, на нейтрофилах ассоциируется с клинической эффективностью анти-ФНО- α при РА на 12 неделе терапии

IFN signature

При анализе базального уровня экспрессии 19416 генов в мононуклеарных клетках периферической крови у больных РА с использованием ДНК-микрочипов показано, что увеличение экспрессии 3 генов IFI6, MX2, OASL, активация которых индуцируется ИФН I типа, и гена MT1G, кодирующего богатый цистеином белок металлотионеин-1G, является предиктором хорошего клинического эффекта ТЦЗ.

Генетические маркеры эффективности ГИБП

IFN signature

Роль В-клеток в прогнозировании ответа на лечение ритуксимабом у больных РА

По данным иммуногистохимического исследования биоптатов синовиальной ткани у 25 больных РА низкая синовиальная инфильтрация CD20+ и CD79а+ В-клетками до назначения РТМ является предиктором хорошего ответа на анти-В-клеточную терапию.

Ответ на РТМ более эффективен при полной деплеции В-клеток после первого введения препарата.

Роль В-клеток в прогнозировании ответа на лечение ритуксимабом у больных РА

Предикторами эффективного ответа на РТМ являются:

• низкий базальный уровень

пре-плазматических клеток в крови

• низкий базальный уровень CD27+ В-клеток памяти в крови

• низкий базальный уровень BAFF в сыворотке крови

www.authorstream.com

Системная Красная Волчанка

Механизмы действия моноклональных атител к B-лимфоцитарному стимулятору (BLyS) - белимумаба при СКВ

Лимфоидные органы

Ростковые центры

IgGD+CD27+ «не переключенные»

клетки памяти

BAFF

Белимумаб

Фолликулярные Т хелперные клетки

В клетки памяти

Фолликлярные дендритные

клетки

Хелперные Т клетки

Наивные В клетки

Дендритные клетки

Т2 В клетки

Коротко-живущие плазмабласты

Экстрафолли-кулярный ответ

Выживание клеток

ИЛ-17 ИЛ-21 BAFF

Аутоантитела

Костный мозг

Т1 В клетки Реакция

ростковых центров

Костный мозг

Белимумаб

Длительно-живущие плазматические

клетки

Sanz I. Nat Rev Rheumatol 2011

TLR, ИФН, BAFF

ПОДАВЛЕНИЕ: 1. Выживаемость В клеток в Т2 стадии. 2. Активация, дифференцировка и изотипическое переключение наивных В клеток 3. Аккумуляция аутореактивных В клеток и плазмабластов 4. Дифференцировка длительно-живущих плазматических клеток

Роль иммунологических маркеров в мониторинге и прогнозировании эффективности терапии белимумабом при СКВ

•Белимумаб снижает серологическую активность и подавляет BLyS зависимые В- клеточные субпопуляции у пациентов с клинической и серологической активностью СКВ •Белимумаб более эффективен, чем стандартная терапия у пациентов с высокой активностью заболевания, увеличением концентрации анти-дсДНК и снижением концентрации компонентов комплемента

Заключение

- Поиска новых высокочувствительных и специфичных молекулярных предикторов ответа на терапию

- Идентификации индивидуальных профилей лабораторных биомаркеров, позволяющих прогнозировать ответ на терапию

- Создания лабораторных диагностических индексов позволяющих предсказывать ответ на терапию

В настоящее время выделен ряд лабораторных биомаркеров и разработаны методические подходы, позволяющие прогнозировать эффективность терапии при иммуновоспалительных заболеваниях и создаются важные предпосылки для:

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !