Biomolekylære markører som kan bidra til individualisert immundempende behandling hos nyretransplanterte

Abstract

Etter en allogen nyretransplantasjon er pasientene avhengige av livslang immundempende behandling for å forebygge avstøtning av transplantatet. På grunn av farmakokinetisk variasjon mellom individer er det innført konsentrasjonsmålinger i fullblod eller plasma for å tilpasse doseringen til den enkelte pasient. Nyere forskning viser at det også er stor variasjon i den molekylære responsen mellom individer. Det er derfor potensial til ytterligere individualisering av den immundempende behandlingen ved å måle biomolekylære farmakodynamiske responsmarkører hos pasientene.

Denne oppgaven utgjorde et delprosjekt hvor det ble utført farmakokinetiske og farmakodynamiske undersøkelser hos nyretransplanterte pasienter. Hensikten var å se hvordan responsmarkører i immunceller kan relateres til eksponering og effekt av immundempende legemidler hos nyretransplanterte. Responsmarkørenes legemiddelselektivitet skulle i tillegg undersøkes med immunceller fra friske personer. Immuncellers metabolske aktivitet, personers legemiddelsensitivitet, inosin monofosfat dehydrogenase (IMPDH)-aktivitet, nivå av purinbaser og cytokinproduksjon skulle vurderes som potensielle biomarkører.

Det ble tatt blodprøve fra nyretransplanterte pasienter før transplantasjon (pre-Tx) og 6-9 dager, 5-7 uker og 1 år etter transplantasjon (post-Tx). Post-Tx ble prøvene tatt rett før og 1,5 time etter dosering av immundempende legemidler på morgenen. Fullblod og isolerte mononukleære celler i perifert blod (PBMC) ble inkubert i 72 timer med og uten ex vivo-stimulering. Metabolsk aktivitet i PBMC ble kvantifisert etter tilsetning av tetrazoliumsaltet WST-1. Legemiddelsensitivitet ble målt hos friske og hos pasienter pre-Tx med metabolsk aktivitet som markør. IMPDH-aktivitet og nivå av purinbaser i PBMC ble kvantifisert ved hjelp av væskekromatografi koblet til tandem massespektrometri (LC-MS/MS). Cytokinproduksjon i stimulert fullblod ble kvantifisert ved hjelp av et multiplex-assay basert på fluorescensmerkede antistoffer.

Metabolsk aktivitet og cytokinproduksjon av interleukin (IL)-6, og IL-17 fremstod som mulige generelle markører for immundempende legemidler. Kalsineurinhemmere hadde den mest fremtredende effekten på IL-2 og tumor nekrosefaktor (TNF)-α, og produksjonen av IL-10 ble sterkest hemmet av mTOR- og kalsineurinhemmere. IMPDH-aktivitet, guanin og adenin i stimulerte PBMC fremstod som selektive markører for mykofenolats effekt. I forsøk hos friske var mykofenolat en 2,6 ganger sterkere hemmer av IMPDH-aktivitet i stimulerte PBMC enn i non-stimulerte. Det bør utføres flere forsøk hvor høyere konsentrasjoner av immundempende legemidler tilsettes PBMC og fullblod fra friske for å bekrefte resultatene.

To av 17 pasienter fikk avstøtning under studieforløpet. Avstøtningene inntraff i løpet av første uke post-Tx. I tillegg ble det påvist subklinisk avstøtning ved biopsi 1 år post-Tx hos en av disse to pasientene. Det ble påvist viremi (polyoma eller cytomegalovirus) hos tre pasienter 5-10 uker post-Tx. Aktiveringsgrad (basert på metabolsk aktivitet), IMPDH-aktivitet, guanin og adenin i stimulerte PBMC kan potensielt både predikere og reflektere avstøtningsepisoder og viremier. Høy relativ cytokinproduksjon (t1,5 i forhold til t0) av IL-2, IL-10, IL-17 og TNF-α kan potensielt reflektere pågående avstøtningsepisode. Legemiddelresponskurver ble konstruert for takrolimus, mykofenolat og everolimus i forkant av transplantasjon, men responskurvevariabler viste ingen sammenheng med avstøtning eller viremi i det begrensede datamaterialet. Det er nødvendig med data fra flere pasienter for å trekke konklusjoner om sammenheng mellom biomarkørene og kliniske endepunkter.

Når data fra hele studiepopulasjonen foreligger, bør biomarkørene på nytt korreleres til legemiddeleksponering og klinisk utfall. Potensielle biomarkører bør velges ut og undersøkes nærmere i en større studie av nyretransplanterte, for å demonstrere eventuell klinisk nytteverdi av farmakodynamisk legemiddelmonitorering.