Protilátkami zprostředkovaná rejekce u dětských pacientů po transplantaci ledviny

Overview

Transplantace ledviny je pro nesporné výhody, které má oproti chronickému dialyzačnímu programu, léčbou volby chronického selhání ledvin u dětí. V dlouhodobém pohledu je za hlavní imunologickou příčinu poklesu a ztráty funkce štěpu považována protilátkami zprostředkovaná rejekce (AMR). AMR je způsobena protilátkami příjemce namířenými proti neshodným antigenům štěpu, takzvanými donor specifickými protilátkami (DSA z angl. donor specific antibodies). Banffská klasifikace patologie vyžaduje pro stanovení diagnózy AMR současné splnění tří kritérií – přítomnost DSA v séru pacienta, průkaz morfologického poškození a příznaky interakce mezi protilátkou a endotelem, včetně přítomnosti C4d depozit v peritubulárních kapilárách v biopsii štěpu. AMR je terapeuticky obtížně zvládnutelná. V praxi se uplatňuje kombinace léčebných modalit, nejčastěji protokoly s plazmaferézou, aplikací intravenózních imunoglobulinů a rituximabu.

Klíčová slova:

AMR – ABMR – humorální rejekce – nefrologie – dětská nefrologie – transplantace ledviny – transplantace ledviny v pediatrii – dárcovsky specifické protilátky – DSA – plazmaferéza – IVIG – rituximab

ÚVOD

Transplantace ledviny je léčbou volby chronického selhání ledvin. Pacienti po transplantaci ledviny mají v porovnání s pacienty na dialýze nižší úmrtnost a lepší kvalitu života a péče o ně je také méně ekonomicky náročná. Nejčastější imunologickou příčinou poklesu a selhání funkce štěpu je akutní a chronická protilátkami zprostředkovaná rejekce (AMR, z anglického antibody-mediated rejection) [1]. Proto je jí v posledním desetiletí věnována velká pozornost. AMR je způsobena protilátkami namířenými proti neshodným antigenům štěpu.

Termín protilátkami zprostředkovaná rejekce se poprvé objevil v Banffské klasifikaci patologie ledvinných štěpů v roce 1997, tehdy se však jednalo o zastřešující termín pro rejekci hyperakutní a takzvanou akcelerovanou akutní. V roce 2003 se v Banffské klasifikaci objevuje skupina akutní protilátkami zprostředkovaná rejekce a v roce 2005 pak chronická aktivní protilátkami zprostředkovaná rejekce [2]. V obnovené Banffské klasifikaci z roku 2015 je celá druhá kategorie věnována protilátkami zprostředkovaným změnám. Je rozdělena na další tři podskupiny – akutní/aktivní AMR, chronickou aktivní AMR a C4d pozitivitu bez známek rejekce. Jak akutní AMR, tak chronická AMR musí splňovat současně tři podmínky, a to přítomnost histologických změn v biopsii, průkaz interakce mezi protilátkou a endotelem v biopsii a sérologický průkaz donor specifických protilátek [3].

PATOFYZIOLOGIE

Za AMR stojí protilátky dárce namířené proti neshodným antigenům příjemce (v převážné většině se jedná o HLA antigeny), tzv. donor specifické protilátky (DSA) [4]. Studie ukazují, že pacienti s přetrvávajícími DSA mají rychlejší pokles funkce štěpu a větší riziko ztráty štěpu oproti pacientům, kteří DSA nevyvinou [5]. DSA mohou být v séru pacienta přítomny již v době před transplantací (preformované DSA), nebo se mohou začít tvořit de novo po transplantaci [6, 7]. S preformovanými DSA se můžeme setkat zejména u pacientů, kteří měli opakované transfuze, strávili dlouhou dobu na dialýze, u žen po opakovaných těhotenstvích a u pacientů po předchozích transplantacích. Jako rizikové faktory pro tvorbu de novo DSA u pacientů se uvádějí především neadekvátní imunosuprese, neshody v HLA systému a epizody T-buňkami zprostředkované rejekce [8]. Za neadekvátní imunosupresí může stát nonadherence pacienta k léčbě nebo iatrogenní příčina (snížení dávkování či změna imunosupresiva lékařem) [9].

Různé vlastnosti protilátek (např. specificita, schopnost aktivovat komplement) mohou mít významný vliv na jejich patogenicitu a tím i na riziko rozvoje poškození štěpu a rozvoje AMR [10]. Kromě vlastností protilátek se na míře jejich patogenicity podílí také jejich hladina, která se semikvantitativně vyjadřuje pomocí hodnoty střední intenzity flourescence (mean fluorescence intensity, MFI).

Specificita

DSA mohou být namířeny jak proti HLA antigenům I. a II. třídy [11], tak zřídka i proti non-HLA antigenům (např. endoteliálním antigenům, receptoru typu 1. pro angiotenzin II, vimentinu atd.). Velmi často u pacientů, čekajících na retransplantaci, jsou protilátky namířeny proti HLA II. třídy, a to zejména proti antigenům DQ (45–85 % DSA u dětských pacientů po transplantaci) [5, 12]. Ve studiích je většina protilátek namířena proti DQ (ale někdy proti DR a DP antigenům), a to i přes snahu zajistit lepší shodu mezi dárcem a příjemcem v HLA antigenech II. třídy než v HLA I. třídy, výsledky jsou bezpochyby ale ovlivněny alokačními algoritmy v různých transplantačních programech. V rámci HLA II. třídy jsou výrazně častější protilátky proti DQ než proti DR, i když je míra neshody často srovnatelná, a to kvůli vazebné nerovnováze mezi oběma lokusy.

IgG podtřídy a fixace komplementu

Specifické protilátky schopné vázat komplement jsou kromě třídy IgM také IgG. Zejména se jedná o podtřídy IgG1 a IgG3, jejichž přítomnost v séru pacienta je spojena s výskytem akutní humorální rejekce. Doposud nejsou známé publikace o IgG podtřídách DSA u dětských pacientů po orgánové transplantaci. Podle nedávno publikovaných studií s dospělými pacienty po transplantaci mohou mít DSA různou patogenicitu v závislosti na podtřídě IgG. Jak je uvedeno výše, podtřídy IgG se liší ve své schopnosti aktivovat komplement a vázat Fc receptor. V nedávno publikované práci [10] byly DSA v jednom roce po transplantaci nejčastěji podtypu IgG1, dále IgG2 , IgG3 a IgG4. V této studii byly DSA podtřídy IgG3 a IgG4 nejvíce určující pro identifikaci fenotypu AMR. IgG3 DSA byly spojeny s plně vyjádřenou akutní AMR, zatímco IgG4 DSA se subklinickou AMR. IgG3 DSA byly asociovány s kratším mediánem doby od transplantace k diagnóze AMR, nižší hodnotou odhadnuté GFR (eGFR) při diagnóze a kratším mediánem času k selhání štěpu. Detekce IgG4 iDSA byla spojena s pozdějším nástupem protilátkového poškození štěpu v čase od transplantace a s vyšší hodnotou eGFR při diagnóze. Tato studie však nebyla zatím nezávisle potvrzena jinými studiemi.

Schopnost protilátek vázat komplement lze vyšetřit pomocí vazby na C1q složku komplementu a přítomnosti C3d složky, což je produkt aktivace komplementové kaskády [13, 14]. Ve francouzské multicentrické studii s dospělými pacienty byla vyšetřena séra pacientů, kteří prodělali akutní AMR. Ve vzorcích byla stanovena schopnost DSA protilátek vázat C1q složku komplementu. Přítomnost a přetrvávání C1q vážících anti HLA DSA po prodělané AMR byla nepříznivým ukazatelem, vedoucím k rozvoji transplantační glomerulopatie a ztrátě štěpu [15].

Studie u dětských pacientů ukázala asociaci C3d pozitivních protilátek s přítomností C4d v biopsii a signifikantně horší dlouhodobou funkcí štěpu. Autoři studie poukazují na možné použití vyšetření C3d fixace v budoucnu ke stratifikaci pacientů ve vyšším riziku dysfunkce štěpu [16]. Další studie ukazuje, že C1q vážící de novo DSA jsou asociovány s časnou ztrátou štěpu, ale v dlouhodobém horizontu se tato asociace se selháním štěpu projevuje i u de novo DSA, které C1q neváží [17]. Klinická relevance C1q a C3d testu, stejně jako distribuce podtříd DSA, vyžaduje další zkoumání.

HISTOLOGIE

Typickým znakem aktivace komplementu v důsledku interakce mezi protilátkou a endotelem je v biopsii lineární pozitivita C4d depozit vyskytující se na peritubulárních kapilárách (obr. 1). C4d vzniká při aktivaci klasické cesty komplementu, je terminálním štěpným produktem složky C4 a váže se na cílové struktury kovalentní vazbou. Tato vazba pak vysvětluje možnost imunofluorescenční detekce C4d v biopsii. Klasická cesta aktivace komplementové kaskády je spuštěna na površích, kde jsou navázány protilátky. Detekce jejího štěpného produktu je tedy důkazem o poškození zprostředkovaném protilátkami. Poprvé byla detekce depozit C4d v biopsii štěpu popsána v roce 1991. Feucht et al. v té době upozornili, že i přes negativní crossmatch před transplantací a nepatrnou detekci imunoglobulinů v biopsii by protilátky namířené proti antigenům endotelu měly být zváženy jako příčina aktivace komplementu a poškození [18]. Dva roky poté stejný autor popsal souvislost mezi nálezem C4d a ztrátou funkce štěpu [19]. Absence nálezu C4d depozit však humorální rejekci s jistotou nevylučuje [20]. Depozita C4d jsou produktem štěpení komplementu, nejsou tedy přítomna, pokud v procesu hrají roli protilátky, které komplement neaktivují. Podle současné Banffské klasifikace je možno za důkaz poškození endotelu považovat i mikrovaskulární zánětlivé změny v glomerulech, anebo průkaz zvýšené transkripce genů svědčících pro endotelové poškození v biopsii [3].

Cílovou strukturou humorální rejekce je endotel. Charakteristické je poškození peritubulárních kapilár a glomerulů [21] (obr. 2). V morfologickém obraze bývá často přítomna i zánětlivá celulizace (glomerulitida), i když hlavní patogenetickou úlohu hrají protilátky, efektorem jsou někdy NK (natural killer) buňky, např. mechanismem ADCC (antibody-dependent cytotoxicity). Navíc je nutno podotknout, že velmi často protilátkami-zprostředkovaná rejekce probíhá současně s rejekcí celulární. Vzhledem k tomu, že ledvina v mikrocirkulaci postrádá kolaterály, stenóza nebo uzávěr vedou nejen k ischemii a až vzniku nekrózy, ale při poruše cirkulace sem také hůře pronikají imunosupresiva a i tento mechanismus pak přispívá k chronickým patologickým změnám.

TERAPIE

Terapie protilátkami zprostředkované rejekce zůstává výzvou. Léčba AMR by měla být cílena jak na eliminaci či supresi cirkulujících protilátek, tak na depleci prekurzorů plazmatických buněk, B lymfocitů, či přímo plazmatických buňek [22, 23]. Uplatňují se také postupy suprimující T lymfocyty, jež jsou efektory poškození i u protilátkové odpovědi, a také léčba inhibující komplement.

Plazmaferéza

Plazmaferéza je efektivním způsobem eliminace cirkulujících protilátek. Opakované plazmaferézy jsou nejčastější iniciální léčbou u akutní AMR. Provádění plazmaferézy vyžaduje zavedení centrálního žilního katétru s možností velkého průtoku. V průběhu procesu dochází k výměně 1–1,5násobku objemu cirkulující plazmy za roztok 5% albuminu (častěji) nebo mraženou plazmu. Zejména u malých pacientů se v průběhu plazmaferézy z důvodu volumové deplece může rozvinout hypotenze. Dalším nežádoucím účinkem může být hypokalcémie při použití citrátového antikoagulancia. S použitím preventivních opatření je však metoda dobře tolerována i u pacientů s hmotností pod 20 kg [24]. Při použití této eliminační metody však nedochází pouze k odstraňování DSA, ale i jiných, protektivních protilátek a proteinů, včetně srážlivých faktorů, může tedy dojít k rozvoji krvácivých komplikací. Vzhledem k tomu, že plazmaferéza neovlivňuje produkci protilátek, je nutné ji používat v kombinaci s dalšími postupy.

Intravenózní imunoglobuliny (IVIG)

IVIG jsou další často používanou modalitou, která snižuje hladinu cirkulujících protilátek. Není zcela přesně známo, jaké mechanismy se na jejich účinku podílejí. Jejich působení zahrnuje neutralizaci komplement fixujících protilátek, vychytávání komplementu a alteraci jeho aktivity, modulaci aktivace Fc receptoru a regulaci T lymfocytů, B lymfocytů a buněk epitelu [25]. IVIG mohou být použity ve vysokém dávkování (1–2 g/kg), nebo v nízkém dávkování (0,1–0,4 g/kg). Většinou je podávání IVIG tolerováno dobře. Mohou se vyskytnout nežádoucí účinky jako trombotické komplikace (při vysokém dávkování), aseptická meningitida či volumové přetížení. Starší studie používající samotné IVIG k léčbě rejekce a jako desenzitizaci u pacientů před transplantací ukázaly jejich účinnost. Použití IVIG v kombinaci s plazmaferézou a rituximabem zlepšuje přežití štěpu výrazně.

Imunoadsorbce

Imunoadsorbce je eliminační metoda, která je oproti plazmaferéze selektivnější a je při ní možno vyměnit větší objem plazmy (3- a vícenásobek). Zatímco při plazmaferéze dochází k odstraňování jak IgG, tak IgM protilátek, v průběhu imunoadsorbce jsou odstraněny pouze IgG protilátky. Při imunoadsorbci je použit filtr, který izoluje anti-ABO protilátky, čehož je využíváno při ABO inkompatibilních transplantacích. Vyšší selektivita této metody se také odráží v tom, že při ní nedochází ke ztrátám jiných důležitých plazmatických bílkovin, včetně koagulačních faktorů, díky čemuž má nižší výskyt krvácivých komplikací [26]. Velkou nevýhodou této metody je však velká ekonomická náročnost.

Rituximab

Rituximab je chimerická monoklonální protilátka proti molekule CD20, kterou na svém povrchu exprimují B lymfocyty. Původně byla tato protilátka vyvinuta k léčbě hematologických malignit. nejdříve byla používána v léčbě B buněčných non-Hodgkinových lymfomů rezistentních k chemoterapii, poté se její použití rozšířilo i na další hematologické malignity, autoimunitní choroby a transplantační medicínu. Standardní dávkování je 375 mg/m². Rituximab rychle navozuje hlubokou depleci B lymfocytů na několik měsíců jak v cirkulující krvi, tak ve tkáních. Nová populace B lymfocytů se v periferní krvi objeví asi za 6 měsíců po podání. Účinnost rituximabu v léčbě AMR byla prokázána v několika studiích. Studie u dospělých pacientů prokázala lepší přežívání štěpů u pacientů s AMR léčených kombinací Rituximabu, plazmaferéz a IVIG než u pacientů, kteří byli léčeni pouze IVIG [27]. Jiná studie porovnávala přežití štěpů u pacientů léčených Rituximabem, PP a IVIG oproti historickým kontrolám, kde byla použita kombinace PP a IVIG. Tato studie rovněž ukázala signifikantně vyšší přežití štěpů ve skupině s Rituximabem [28]. Rituximab byl k léčbě AMR v kombinaci použit s úspěchem i ve studiích u dětských pacientů [29, 30]. Deplece B lymfocytů může vést k reaktivaci latentních virů, zejména hepatitidy B, ale také CMV a EBV. V jednotlivých případech pacientů léčených rituximabem (pro systémový lupus) bylo popsáno úmrtí v důsledku progresivní multifokální encefalopatie, která je způsobena aktivací JC polyomaviru.

Bortezomib

Působí depleci plazmatických buněk, na rozdíl od Rituximabu, který je cílen na molekulu CD20, jejíž expresi B lymfocyty ztrácí při své terminální diferenciaci. Bortezomib je inhibitor proteasomu. Proteasomy jsou komplexy proteinů, které se nacházejí v cytoplazmě i jádře buněk. Jejich hlavní úlohou je proteolytická degradace ubiquitinovaných proteinů. Bortezomib je prvním terapeutickým inhibitorem proteazomu, který byl testován u člověka. Jeho použití bylo nejdříve schváleno u relapsů mnohočetného myelomu, zanedlouho pro jeho velmi dobrou účinnost i pro primoléčbu a lymfom z plášťových buněk. Bortezomib dobře působí na plazmatické buňky, neboť v nich je vysoký obrat protilátek a vysoce aktivní endoplazmatické retikulum, tyto pochody látka inhibuje a navozuje apoptózu. Používá se dávkování jako u myelomu, kdy je v jednom cyklu trvajícím 2 týdny celkem čtyřikrát aplikována dávka 1,3 mg/m². Studie provedená u dospělých pacientů s AMR, porovnávající použití jednoho cyklu Bortezomibu spolu se standardní terapií (PP, a IVIG) a historické kontroly, u kterých byla použita jedna dávka Rituximabu spolu se standardní terapií, ukazuje signifikantně vyšší přežití štěpů a lepší renální funkci v Bortezomibové skupině [31]. Novější studie stejného autora porovnává použití kombinace Bortezomib, Rituximab, PP a IVIG s historickými kontrolami, kdy byli pacienti léčeni stejnou kombinací, avšak bez Rituximabu. Přidání Rituximabu zde nevedlo ke zlepšení přežití štěpů a navíc vedlo k vyššímu výskytu nežádoucích účinků. Autoři tedy nabádají k obezřetnosti u kombinovaných režimů [32]. U dětských pacientů bylo s použitím Bortezomibu publikováno jen několik menších studií a kazuistik, které však také svědčí pro jeho efektivitu [33]. Léčbu Bortezomibem mohou provázet závažné nežádoucí účinky, jedním z nejčastějších je periferní neuropatie (vyskytuje se až u 30 % pacientů), podávání může vést k myelosupresi a způsobit tak trombocytopenii či neutropenii, může také způsobit hyperhydrataci a velmi často gastrointestinální obtíže. Další nevýhodou je velká ekonomická náročnost léčby.

Eculizumab

Eculizumab je humanizovaná monoklonální protilátka, která působí inhibici závěrečné fáze komplementové kaskády. Váže se na složku C5, působí tak na klasickou cestu a inhibuje membránu atakující komplex (MAC), čímž zabraňuje poškození buňky. Jeho použití je schváleno pro léčbu atypického hemolyticko-uremického syndromu (aHUS) a paroxyzmální noční hemoglobinurie. V obou případech je určen k dlouhodobému podávání. Eculizumab je u pacientů s aHUS používán i po transplantaci ledviny k prevenci rekurence onemocnění ve štěpu. V několika malých studiích a kazuistikách jak u dospělých, tak u dětských pacientů byl Eculizumab efektivní i v léčbě refrakterní AMR [34–38]. Jiné studie jeho účinnost neprokázaly [39]. Velmi významným rizikem léčby Eculizumabem je náchylnost k infekcím obalenými organismy. Byly popsány závažné i fatální meningokokové infekce. Před zahájením léčby je doporučeno pacienty očkovat jak konjugovanou vakcínou proti sérotypům A, C, W a Y, tak vakcínou proti sérotypu B. Meningokokové infekce však byly hlášeny i v několika případech, kdy byli pacienti řádně očkováni. Velkou nevýhodou je také vysoká cena.

Splenektomie

Použití splenektomie bylo popssáno jako záchranná léčba u refrakterní AMR u dospělých pacientů [40]. Mezi běžné postupy se však pro svou invazivitu a rizika nedostala. O použití u dětských pacientů v této indikaci nejsou dostupné zdroje.

ZÁVĚR

Protilátkami zprostředkovaná rejekce je nejčastější příčinou pozdního imunologického selhání transplantované ledviny. Léčba vyžaduje kombinaci více terapeutických přístupů ke snížení hladiny donor specifických protilátek a potlačení jejich další tvorby. Efekty léčby AMR jsou v současnosti horší než u léčby buněčné rejekce.

Poděkování: Děkujeme MUDr. Jaromíru Háčkovi z Ústavu patologie a molekulární medicíny 2. LF UK a FN Motol za poskytnutí obrazové dokumentace.

Došlo: 18. 11. 2018

Přijato: 7. 8. 2019

MUDr. Jitka Láchová

Pediatrická klinika 2. LF UK

FN Motol

V Úvalu 84

150 06 Praha 5

e-mail: jitka.lachova@fnmotol.cz