Przełom w ocenie ryzyka PML: nowe wskaźniki immunologiczne dają nadzieję

Czy nowe wskaźniki immunologiczne zmienią ocenę ryzyka PML?

Przełomowe badanie, które może zrewolucjonizować ocenę ryzyka PML u pacjentów leczonych natalizumabem, przyciąga uwagę neurologów. Postępująca wieloogniskowa leukoencefalopatia (PML) związana z terapią natalizumabem (NTZ) stanowi poważne zagrożenie dla pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). Naukowcy opracowali nowatorskie wskaźniki immunologiczne, które mogą pomóc w identyfikacji pacjentów najbardziej narażonych na rozwój tej potencjalnie śmiertelnej infekcji wirusowej.

PML to zakażenie ośrodkowego układu nerwowego (OUN) wywołane przez wirusa JC (JCV), który powoduje uszkodzenie komórek glejowych i/lub neuronalnych. Choroba objawia się podobnie do rzutu SM, co utrudnia diagnostykę. Mimo że około 70-90% populacji ogólnej jest zakażona JCV, rozwój PML wymaga mutacji wirusa i zazwyczaj występuje w kontekście immunosupresji.

Natalizumab, wysoce skuteczna terapia w leczeniu rzutowo-remisyjnej postaci SM (RRSM), wywołuje lokalną immunosupresję w OUN poprzez hamowanie migracji limfocytów przez barierę krew-mózg. Działa on poprzez inhibicję integryny α-4, która pośredniczy w przemieszczaniu się limfocytów. Ze względu na wysokie ryzyko PML, wielu pacjentów z SM odnoszących korzyści kliniczne z leczenia NTZ przechodzi na inne terapie immunomodulujące, takie jak terapie deplecyjne limfocytów B (BCDT), fingolimod czy fumaran dimetylu (DMF). Jednak niektórzy z nich nadal rozwijają PML.

Zidentyfikowano czynniki ryzyka w przypadkach PML związanych z NTZ, takie jak stosowanie NTZ przez ponad 2 lata, wcześniejsza historia immunosupresji oraz obecność przeciwciał specyficznych dla JCV. Jednak każdy pojedynczy czynnik sam w sobie może pomóc przewidzieć ryzyko PML, ale nie określi, którzy pacjenci faktycznie zachorują. Potrzebne są dodatkowe metryki, aby zbudować bardziej kompleksowy profil ryzyka.

Jak działają nowatorskie wskaźniki CTI i OII?

“Utrata produktywnej aktywności limfocytów T specyficznych dla JCV napędza rozwój PML” – piszą autorzy badania. Opierając się na tej teorii, zespół badawczy opracował dwa nowatorskie wskaźniki immunologiczne: Cytotoxicity Index (CTI) oraz OX40 Immunity Index (OII).

CTI ocenia potencjał cytotoksyczny limfocytów T CD8+ na podstawie ekspresji interferonu gamma (IFNγ) i markera degranulacji CD107a. Indeks ten uwzględnia fakt, że produkcja cytokin, w tym IFNγ, nie jest jedynym wskaźnikiem potencjału cytotoksycznego. CTI mierzy komórki T CD8+ z potencjałem cytotoksycznym na podstawie ekspresji IFNγ i CD107a razem lub indywidualnie, zapewniając dokładniejszą ocenę odpowiedzi specyficznej dla antygenu. Wartości dodatnie wskazują na produktywną zdolność cytotoksyczną, podczas gdy wartości ujemne sugerują anergię.

Z kolei OII wykrywa limfocyty T CD4+ specyficzne dla antygenu, oceniając immunokompetencję. Receptor OX40 (CD134) i łańcuch alfa receptora interleukiny-2 (CD25) są wspólnie wyrażane na powierzchni aktywowanych limfocytów T, a ich regulacja w górę po stymulacji świadczy o odpowiedzi specyficznej dla antygenu.

Badacze testowali swoje metody używając krwi pełnej stymulowanej różnymi antygenami: fitohemaglutynina (PHA), zasadowe białko mieliny (MBP) lub peptydy JCV. Odpowiedź na mitogen PHA dostarcza wskazówek na temat ogólnej aktywności cytotoksycznej komórek T CD8+ (G-CTI), podczas gdy MBP służy jako autoantygen istotny dla SM. Wykorzystanie wielu antygenów pozwala określić, czy dana osoba znajduje się w ogólnym stanie immunosupresji i czy specyficzna odpowiedź na JCV jest zaburzona.

Jakie obiecujące wyniki przynosi badanie?

Wyniki badania są niezwykle obiecujące. Wszyscy pacjenci z SM bez PML wykazywali dodatni potencjał cytotoksyczny wobec wszystkich testowanych antygenów. Natomiast pacjenci z PML mieli ujemne wyniki CTI wobec wielu antygenów, w tym JCV. Przykładowo, pacjent PML #3.1 (aktywny) miał umiarkowany G-CTI wynoszący 7,3, pacjent PML #1 (przewlekła remisja) miał słaby G-CTI wynoszący 3,3, podczas gdy pacjent PML #2 (reaktywacja) miał wyjątkowo anergiczny G-CTI wynoszący -8,8, co wskazuje na poważne upośledzenie układu odpornościowego, w porównaniu do średniego G-CTI wynoszącego 15,3 ± 7,1 dla pacjentów z SM bez PML.

Szczególnie interesujący jest przypadek pacjenta PML #3, u którego JCV-CTI zmienił się z wartości ujemnej (-0,09) w aktywnym PML na wartość dodatnią (2,8) w okresie ostrej remisji, co sugeruje, że test jest czuły na status PML.

Co więcej, średnia wartość G-OII (ogólnego indeksu immunologicznego OX40) dla pacjentów z PML wynosząca 6,3 ± 3,0 była niższa niż dla pacjentów z SM bez PML (24,9 ± 5,2). Szczególnie pacjent PML #2 (reaktywacja) miał wyjątkowo słabą wartość G-OII wynoszącą 0,7. Analiza głównych składowych (PCA) uwzględniająca zarówno ogólne, jak i specyficzne dla JCV wartości indeksów CTI i OII wykazała, że z wyjątkiem kontekstu ostrej remisji, pacjenci z PML byli oddzieleni od innych obserwacji, podczas gdy osoby zdrowe i pacjenci z SM byli zgrupowani razem.

Czy zmiany wskaźników immunologicznych śledzą przebieg PML?

Badacze zmierzyli również poziom wydzielanych cytokin w nieobecności stymulacji (Neg) i po stymulacji antygenem JCV w teście OX40 za pomocą cytometrycznej macierzy kulkowej (CBA). Tylko osoby bez oznak aktywnej formy PML (definiowanej jako wykrywalny JCV w OUN) miały poziomy IL-2 powyżej granicy wykrywalności po stymulacji JCV. Brak (wykrywalnej) IL-2 u pacjentów z aktywnym (aktywnym/reaktywowanym) PML może wynikać ze zwiększonych poziomów IL-10, inhibitora produkcji IL-2, zarówno na poziomie podstawowym, jak i w odpowiedzi na JCV u tych pacjentów. Sugeruje to, że produkcja IL-10 jest istotnym czynnikiem ryzyka i jest zgodna z wcześniejszym doniesieniem wskazującym na podwyższone poziomy IL-10 w płynie mózgowo-rdzeniowym i indukcję odpowiedzi IL-10 specyficznej dla JCV w komórkach T CD4+ u pacjentów z PML związanym z NTZ.

“Nasze testy oparte na komórkach krwi obwodowej dostarczają wskazówek na temat ogólnej i specyficznej dla JCV kompetencji immunologicznej pacjenta, które można połączyć z innymi ustalonymi metrykami związanymi z ryzykiem, takimi jak wiek pacjenta i status serologiczny JCV, aby stworzyć bardziej kompleksową ocenę ryzyka PML” – podkreślają autorzy.

Pacjenci z PML wykazywali niższą ogólną zdolność cytotoksyczną CD8+ i zdolność aktywacji limfocytów T CD4+, co sugeruje, że zmniejszona funkcja immunologiczna jest głównym czynnikiem ryzyka PML. Badacze odkryli, że CTI był czuły na status PML i może być przydatny w ocenie remisji.

Jak stworzyć kompleksowy profil ryzyka PML?

Przejście z ujemnego (aktywnego) do dodatniego (ostra remisja) JCV-OII dla pacjenta PML #3 w połączeniu z dodatnimi wartościami JCV-OII dla osób z przewlekłym PML sugeruje, że rozwój odporności komórkowej limfocytów T CD4+ na JCV może być ważny dla długotrwałego przeżycia pacjentów z PML. Podobnie, spadek wartości G-OII w czasie może wskazywać, że odpowiedź immunologiczna pacjenta została zaburzona, co mogłoby prowadzić do reaktywacji JCV lub innej infekcji oportunistycznej, jak miało to miejsce w przypadku pacjenta PML #2 z wyjątkowo słabą odpowiedzią G-OII i ostatecznie śmiertelnym wynikiem. Dlatego ciągłe monitorowanie osób, które przeżyły PML, może być konieczne dla długoterminowego zarządzania chorobą.

Aby wykazać wartość prognostyczną testów w tych miarach, konieczne będzie zbadanie dodatkowych nowo zdiagnozowanych pacjentów z PML i kontynuowanie przeprowadzania analiz kontrolnych w czasie w odniesieniu do wyniku klinicznego. Testy mogą być również wykorzystywane do poprawy skuteczności klinicznej immunoterapii u pacjentów z PML w testowaniu reaktywności specyficznej dla antygenu ex vivo rozszerzonych komórek T specyficznych dla JCV przed i po transferze adoptywnym oraz korelacji z poprawą choroby.

W kwestii budowania profilu ryzyka predykcyjnego należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Połączenie indeksów CTI i OII zapewnia informatywną ocenę ogólnej odpowiedzi immunologicznej pacjenta na JCV, której nie można uchwycić za pomocą pojedynczej metryki. Na podstawie tej kohorty badacze szacują, że posiadanie co najmniej jednego ujemnego komponentu stawia pacjentów w grupie wyższego ryzyka i wymaga częstego monitorowania, podczas gdy największe ryzyko wiąże się z ujemnymi wartościami wzdłuż obu osi komponentów.

Co ciekawe, indeksy mierzące funkcjonalne odpowiedzi immunologiczne specyficzne dla JCV nie korelowały z mianem przeciwciał JCV, ponieważ miano przeciwciał odzwierciedla przeszłą ekspozycję na JCV, podczas gdy CTI i OII wskazują na obecną kompetencję immunologiczną wobec JC. Dlatego zastosowanie testu opartego na komórkach może być przydatne w dalszej stratyfikacji pacjentów, u których stwierdzono seropozytywność JCV.

Ostatecznie jednak odpowiedź specyficzna dla JCV jest tylko jednym z kilku pomiarów związanych z ryzykiem PML i będzie musiała być połączona z innymi czynnikami, takimi jak historia medyczna i czynniki genetyczne, w tym wariant(y) JCV znajdujące się w danej osobie, aby opracować prawdziwie predykcyjną ocenę.

Jakie wyzwania i perspektywy stoją na drodze do wdrożenia testów immunologicznych?

Czy nowe wskaźniki immunologiczne mogą stać się standardem w ocenie ryzyka PML? Jakie wyzwania stoją na drodze do ich szerokiego wdrożenia w praktyce klinicznej?

Badacze przyznają, że ograniczeniem ich badania jest mała liczebność próby. Ze względu na rzadkość występowania PML, nie jest możliwe długotrwałe obserwowanie pacjentów przed i po rozwoju PML. Dlatego przedstawili swoją analizę przekrojową pacjentów z chorobą i bez niej jako dowód słuszności koncepcji.

Przyszłe wieloośrodkowe badania podłużne obserwujące pacjentów wysokiego ryzyka mogą dostarczyć więcej informacji. Chociaż analiza większej liczby pacjentów jest potrzebna do przyszłych badań, wyniki tego wstępnego badania pokazują obiecujące perspektywy dla poprawy przewidywania, zapobiegania i zarządzania chorobami związanymi z JCV.

Testy te mogą być potencjalnie szeroko stosowane w przewidywaniu PML związanego z innymi lekami modyfikującymi przebieg choroby, a także w toczniu i innych etiologiach w celu oceny ryzyka rozwoju PML. Leki takie jak terapie deplecyjne limfocytów B i modulatory S1P zaniżają wartość indeksu JCV; zastosowanie tych testów do pomiaru odporności komórkowej CD4 i CD8 pozwoli dokładniej przewidzieć ryzyko PML i monitorować odpowiedź na leczenie.

Niedawne badania wykazały również wyższą częstość występowania seropozytywności przeciwciał anty-JCV w Azji Wschodniej, wahającą się od 69,5 do 80%, podczas gdy częstość występowania na świecie wynosi około 57%. Przyszłe badania powinny również obejmować różne grupy etniczne z różnych obszarów geograficznych.

Podsumowując, nowe testy immunologiczne opracowane przez badaczy oferują obiecujące narzędzie do oceny ryzyka PML u pacjentów leczonych natalizumabem i innymi terapiami immunomodulującymi. Połączenie indeksów CTI i OII z tradycyjnymi czynnikami ryzyka może prowadzić do bardziej kompleksowej oceny ryzyka i potencjalnie poprawić zarządzanie PML u pacjentów z SM. Testy te mogą pomóc w monitorowaniu pacjentów z wysokim ryzykiem rozwoju PML, a także żywotności układu odpornościowego u pacjentów z PML, co ostatecznie może przyczynić się do poprawy opieki nad pacjentami i wyników leczenia.

Podsumowanie

Przełomowe badanie przedstawia nowe wskaźniki immunologiczne – Cytotoxicity Index (CTI) i OX40 Immunity Index (OII) – które mogą zrewolucjonizować ocenę ryzyka postępującej wieloogniskowej leukoencefalopatii (PML) u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym leczonych natalizumabem. CTI ocenia potencjał cytotoksyczny limfocytów T CD8+, podczas gdy OII mierzy aktywność limfocytów T CD4+. Badania wykazały, że pacjenci z PML mieli znacząco niższe wartości obu wskaźników w porównaniu do pacjentów bez PML. Szczególnie istotne jest, że testy te mogą śledzić przebieg choroby i potencjalnie przewidywać jej rozwój. Połączenie nowych wskaźników z tradycyjnymi czynnikami ryzyka może prowadzić do stworzenia kompleksowego profilu ryzyka PML, choć konieczne są dalsze badania na większej grupie pacjentów i w różnych populacjach etnicznych.