OVLIVŇOVÁNÍ IMUNITNÍHO SYSTÉMU Tomáš Freiberger IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace variolla.jpg inokulace Indie kolem 1000 AD... aristokratka lady Montagu 18. st. - pravé neštovice z puchýřků pacienta pod kůži příjemce vakcinace Jenner – kravské neštovice pod kůži, pak za 2M infikoval pravými neštovicemi... chlapec neonemocněl, publ. 1798 IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace = obnovení snížené funkce imunitního systému • substituce • transplantace kmenových buněk • genová terapie •substituce –IVIG (SCIG) •PID –indikace jednoznačná - XLA, AR agamaglobulinemie, CVID, HIGM, SCID, WAS –indikace doporučená – XLP, poruchy tvorby spec. protilátek, def. podtříd IgG –indikace sporná – transientní hypogamaglobulinemie, AT, LBW •SID –lymfoidní malignity, HIV u dětí, střevní lymfangiektázie –(sepse (+ imunoregulace)) IMUNORESTAURACE Léčba intravenózními (subkutánními) imunoglobuliny •V současné době „zlatý standard“ léčby poruch tvorby protilátek. •Doporučované dávky okolo 400 mg/kg/3-4 týdny. •Vysoká cena léčby - průměrně 25-30 000Kč/měsíc. •Dříve opakované přenosy HCV. •Přes tuto léčbu obvykle přetrvává určitý stupeň imunodeficitu. •Nejsou zcela jasné imunoregulační efekty léčby. IMUNORESTAURACE •substituce –C1 INH (plazma) •HAE –složky komplementu (plazma) •def. složek komplementu – pegylovaná bovinní ADA • ADA deficit (SCID) –cytokiny •G-CSF (agranulocytóza) – IMUNORESTAURACE §1968 – 1. úspěšná BMT – X-SCID § § HSCT dnes §Kauzální léčba PID –1 leté přežívání u SCID - HLA ident. dárce - 97% - HLA MM – 77% - MUD – 60 vs. 93% co je nového? použití pupečníkové krve nemyeloablativní režimy přípravy lepší dg a léčba virových infekcí efektivnější selekce SC 3-year survival rate P = 0.001 (Wilcoxon test) E:\perouze\donneurscid2.bmp Cumulative probability of survival in SCID pts after HSCT according to donor-recipient compatibility B. Gaspar, London https://books.google.cz/books?isbn=0521829127 Současná terapie primárních imunodeficitů •Nejtěžší stavy (SCID, jiné CID) –antimikrobiální profylaxe (Cotrimoxazol, antimykotika) –substituce IgG –agresivní léčba infekcí, nutriční podpora –transplantace hematopoetických buněk. • •Protilátkové imunodeficity –substituční imunoglobulinová léčba –v případě nutnosti antimikrobiální profylaxe • • Současná terapie primárních imunodeficitů •Ve většině ostatních případů je možná pouze antibiotická profylaxe. • •Vždy je nutné se vyhnout očkování živými vakcínami. • •U nemocných s T- buněčnými a kombinovanými imunodeficity je možno podávat pouze ozářené krevní deriváty - nebezpečí vzniku transfúzí indukované GVHR, přenosu infekcí (CMV). • • Genová terapie PID •Principem je transdukce chybějícího genu do cílových (u primárních imunodeficiencí nejlépe CD34+) buněk. •Používány jsou retrovirové vektory, u nichž byly geny gag, env, pol nahrazeny požadovaným genem. Ponechány jsou sekvence LTR umožňující inzerci DNA do genomu buňky. •Součástí vektoru je i reverzní transkriptáza umožňující přepis z RNA do c-DNA. Genová terapie PID Hematopoetické kmenové buňky odebrány pacientovi Kultivovány s retrovirem, promyty a vráceny pacientovi C. Kinnon, London GENOVÁ TERAPIE PID – spontánní in vivo reverze mutací (ADA, X-SCID, WAS, NEMO) – – 1991 – 1. pokus genové terapie (ADA) – 2000 – 1. „úspěšný“ pokus genové terapie (X-SCID) – • retrovirový vektor – cDNA kódující γ řetězec společný receptorům pro IL-2, 4, 7, 9, 15, 21 • in vitro přenos do CD34+ buněk pacienta • vpravení korigovaných CD34+ buněk zpět pacientovi IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunosuprese = snížení imunitní reaktivity •klasická imunosupresiva •IVIG, polyklonální protilátky, monoklonální protilátky –imunosuprese (+ imunoregulace) Imunosupresivní léčba •Indikována především u autoimunitních chorob, vaskulitid, a u pacientů po transplantacích. •Vyjímečně používána u těžkých alergických chorob nebo u onemocnění způsobených nadměrnou aktivací T-lymfocytů (psoriáza). •Léčba vždy vede k sekundárnímu imunodeficitu - náchylnosti k infekcím a častějšímu výskytu malignit, zejména lymfatického systému. •Ke snížení výskytu vedlejších reakcí se obvykle používá kombinovaná léčba. IMUNOSUPRESIVA •antiproliferativní •zasahující do metabolismu IL-2 •glukokortikoidy Adapted from Wood & Goto, 2012 Adapted from Wood & Goto, 2012 IMUNOSUPRESIVA •antiproliferativní •zasahující do metabolismu IL-2 •glukokortikoidy Antiproliferativní imunosupresiva •Alkylační látky - cyklofosfamid (Cyclophosphamide), chlorambucil (Leukeran) •Antagonisté kyseliny listové - metotrexat (Methotrexat) •Purinové analogy- azathioprin (Azamun, Imuran) •Inhibitory inosinmonofosfát dehydrogenázy - mykofenolát mofetil (Cellsept) Antiproliferativní imunosupresiva •Alkylační látky - cyklofosfamid (Cyclophosphamide), chlorambucil (Leukeran) •Antagonisté kyseliny listové - metotrexat (Methotrexat) •Purinové analogy- azathioprin (Azamun, Imuran) •Inhibitory inosinmonofosfát dehydrogenázy - mykofenolát mofetil (Cellsept) Cyklofosfamid •Patří mezi alkylační látky. Váže se na DNA, čímž brání její replikaci. •Působí více na B- než na T-lymfocyty. •Vedlejší účinky: myelotoxicita, vznik hemoragické cystitidy. Je potenciálně teratogenní a kancerogenní. •Používán v léčbě autoimunitních chorob. Antiproliferativní imunosupresiva •Alkylační látky - cyklofosfamid (Cyclophosphamide), chlorambucil (Leukeran) •Antagonisté kyseliny listové - metotrexat (Methotrexat) • •Purinové analogy- azathioprin (Azamun, Imuran) •Inhibitory inosinmonofosfát dehydrogenázy - mykofenolát mofetil (Cellsept) Azathioprin (Azamun, Imuran) •Analogy hypoxantinu, inhibuje syntézu purinových bází. •Inhibuje především T-lymfocyty (proliferující). •Obvykle podáván v kombinaci s glukokortikoidy. •Nežádoucí účinky - leukopenie, hepatotoxicita. Mohou se objevit alergické reakce. •Používán v léčbě autoimunitních chorob i u pacientů po transplantacích. It is nonenzymatically cleaved to mercaptopurine, that acts as a purine analogue and an inhibitor of DNA synthesis. IMUNOSUPRESIVA •antiproliferativní •zasahující do metabolismu IL-2 •glukokortikoidy imunosupres_calcineurin.jpg Imunosupresiva zasahující do metabolismu IL-2 •Kalcineurinové inhibitory: Blokují funkci Ca 2+-dependentního kalcineurinu, tím blokují aktivaci NF-AT. Nedojde k derepresi genu pro IL-2. –Cyklosporin A - vazba na cyklofilin (Consupren, Sandimun) –Tacrolimus (FK 506) (Prograf) •Blokátory přenos signálu IL-2 (mTOR). –Sirolimus (Rapamycin) – –synergický efekt Cyklosporin-A (Consupren, Sandimun) •Snižuje produkci IL-2 i odpověď T- lymfocytů na tento cytokin. •Ovlivněny především Th lymfocyty. •Nežádoucí účinky: nefrotoxicita, hirsutismus, hypertrofie gingiv, neurotoxicita. •Používán v transplantologii a u závažných autoimunitních chorob. tolypocladium.gif Tolypocladium inflatum Tolypocladium inflatum, CyA 1979 první použití v klinice Tx orgánů IMUNOSUPRESIVA •antiproliferativní •zasahující do metabolismu IL-2 •glukokortikoidy Glukokortikoidy jako imunosupresiva •Imunosupresivně - dávky 0,5-1 mg Prednisonu/kg/den; udržovací dávka - u dospělých 5-10 mg Prednisonu/den; pulzy - 500-1000 mg/den až do 3-5g •Mechanismy účinku: –Snížená produkce cytokinů (IL-1, TNF-a, IL-2) –Snížení exprese adhezivních molekul –Inhibice exprese HLA-II –Inhibice fosfolipázy A2 v granulocytech - blok tvorby metabolitů kyseliny arachidonové. •Vedlejší účinky: redistribuce tuku, vznik vředové choroby, steroidní diabetes, hypertenze, poruchy růstu dětí, hypokalémie, osteoporóza, katarakta, psychózy.... IMUNOSUPRESE + IMUNOREGULACE •IVIG u autoimunitních chorob a vaskulitid –Léčba je někdy vysoce účinná, nelze však predikovat u kterého konkrétního pacienta. –Vysoké náklady na léčbu; dávka 2g/kg 1-5 dní. •Možné mechanismy: –Blokáda Fc receptorů na fagocytujících buňkách –Inhibice aktivace komplementového systému, inhib. tvorby cytokinů –Inhibice tvorby protilátek včetně autoprotilátek –Přítomnost anti-idiotypových protilátek IMUNOSUPRESE + IMUNOREGULACE •IVIG u autoimunitních chorob a vaskulitid •Indikace: –m. Kawasaki (prevence koronárních aneurysmat) –event. polymyositis/dermatomyositis, SLE s těžkou nefritidou, JCA –v neurologii: GB, MG –v hematologii: akutní ITP IMUNOSUPRESE •Akutní rejekce po transplantacích solidních orgánů –monoklonální protilátky •anti-CD3 (Ortoclone OKT3) •anti-CD25: daclizumab (Zenapax), basiliximab (Simulect) –polyklonální protilátky •ALG •ATG (Thymoglobuline) Transplantace krvetvorných buněk v terapii autoimunitních chorob •Principem je zničení zralých lymfocytů (včetně autoreaktivních) myeloablativní dávkou cyklofosfamidu a celotělovým ozářením a následné vytvoření normálního imunitního repertoáru z autologních kmenových buněk odebraných před myeloablací. IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunopotenciace = zvýšení reaktivity imunitního systému • Imunopotenciační léky •Syntetické imunomodulátory –levamisol (Decaris) /NÚ – agranulocytóza/ –methisoprinol (Isoprinosin) – antivirové účinky •Cytokiny –IL-2 (renální adenokarcinom, melanom), interferony •Thymové hormony (thymostimulin) •Dialyzát lidských/prasečích leukocytů („transfer faktor“) –Immodin (inj.), Imunor (p.o.) •?Cimetidin, ?Lithium…. Imunopotenciační léky •Bakteriální „imunomodulátory“ –lokální •IRS-19, Imudon, Stava-nasal, Stafal –systémové •Ribomunyl, Bronchovaxom, Luivac, Biostim Léčba lidí s častými infekcemi tzv. „bakteriálními imunomodulátory“ •Jsou připraveny z různého počtu bakteriálních patogenů respiračního traktu. •Podávají se u osob s častějšími infekcemi jejichž příčinu nemůžeme odstranit jinými zásahy. •Nejsou indikovány u osob se závažnými imunodeficity. •Není dostatek studií jednoznačně prokazujících účinnost. •Při krátkodobém podávání téměř nevyvolávají žádné komplikace, nejsou však dostupné žádné údaje o možných pozdních následcích, zejména opakované, léčby. IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen specifické postupy –indukce tolerance = vyvolání antigen-specifické neodpovídavosti Indukce imunitní tolerance perorálním podáváním antigenu •Podání řady antigenů orální cestou indukuje fyziologicky imunitní neodpovídavost. •Mechanismem může být indukce klonální anergie nebo delece CD4+ lymfocytů. •Důležitou roli zřejmě hrajeTh3 lymfocyty produkující TGFb. •Možné využití v léčbě autoimunitních a alergických chorob. Indukce imunitní tolerance vakcinací T-buněčným receptorem (TCR) •Vakcinace specifickými T-buněčnými peptidy charakteristickými pro autoagresivní T-lymfocyty spolu s adjuvans. • •Využití autoreaktivních T-lymfocytů pomnožených in vitro stimulací IL-2. TCR peptide vaccination refers to the parenteral administration of small proteins derived from amino acid sequences of T cell receptors, in an attempt to down-regulate expression of those TCRs. IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Imunodeviace = ovlivnění funkce Th1 a Th2 lymfocytů Imunodeviační terapie •Řada autoimunitních a alergických chorob je způsobena nepoměrem ve funkci Th1/Th2 lymfocytů. •Th1 choroby: SM, Crohnova choroba, akutní rejekce štěpu, DM-I. •Th2 choroby: atopická přecitlivělost, některé autoimunitní choroby způsobené autoprotilátkami, pokročilá stadia HIV infekce. •Možnosti ovlivnění podáním nebo indukcí cytokinů: IL-10, IL-4 (tlumí Th1 ly); IL-12, IFNg (tlumí Th2 ly). Je možno využít např. podání bakteriálních vakcín stimulujících Th1 lymfocyty... IMUNOTERAPIE (IMUNOMODULACE) základní postupy •Antigen nespecifické postupy –imunorestaurace –imunosuprese –imunopotenciace (imunostimulace) •Antigen specifické postupy –vakcinace –indukce tolerance •Imunodeviace •Specifické aplikace Současné terapeutické využití monoklonálních protilátek •Protizánětlivá léčba –Anti TNFa: infliximab (Remicade) – RA, Crohn, ((sepse)) •Protinádorová léčba: –Anti-CD20: rituximab (Mabthera) + kombinace s 90Y nebo 131I - NHL –Anti-CD52: altuzumab (Campath) - CLL –Anti-epidermal growth factor-R: trastuzumab (Herceptin) – Ca prsu –Anti-CD33 konjugovaná s ozogamycinem (Mylotarg) - AML •Inhibice agregace destiček –antagonista glykoproteinu IIb/IIIb: abciximab (Reopro) •Protiinfekční –Anti -RSC virus: palivizumab (Synagis) Imunosupresivně a protizánětlivě působící monoklonální protilátky v klinickém zkoušení •Zábrana vazby TCR/MHC: anti-CD4 •Inhibice kostimulačních signálů T-lymfocytů: CTLA4-Ig (vazba na molekulu B7), anti-CD 154 •Inhibice adheze : anti-LFA 1, anti-ICAM-1 •Inhibice akcesorních molekul: anti-CD2, anti-LFA3, anti-CD45 Imunosupresivně a protizánětlivě působící monoklonální protilátky v klinickém zkoušení •Zábrana vazby TCR/MHC: anti-CD4 •Inhibice kostimulačních signálů T-lymfocytů: CTLA4-Ig (vazba na molekulu B7), anti-CD 154 •Inhibice adheze : anti-LFA 1, anti-ICAM-1 •Inhibice akcesorních molekul: anti-CD2, anti-LFA3, anti-CD45 Protilátka proti CTLA4 (ipilimumab, tremelimumab) Callahan M et al, Semin Oncol 2010; 37(5): 473 Adobe Systems Znalost genetického defektu umožní cílenou léčbu Ruderman EM & Pope RM. Nat Clin Pract Rev 2006 Deficit CTLA-4 CTLA4-Ig = fúzní protein CTLA4+Ig (CTLA4 mimetický účinek)