Biomarkers of graft versus host disease – current knowledge and hope for the future

(1)

Praca poglądowa/Review

Biomarkery choroby przeszczep-przeciw- -gospodarzowi – wspó łczesny stan wiedzy i nadzieje na przysz łość

Biomarkers of graft versus host disease – current knowledge and hope for the future

Anna Czyż *

KatedraiKlinikaHematologiiiChoróbRozrostowychUkładuKrwiotwórczegoUniwersytetuMedycznegowPoznaniu, KierownikKatedryiKliniki:prof.drhab.med.MieczysławKomarnicki,Poznań,Polska

Wstęp

Transplantacjaallogenicznychmacierzystych komórekkrwio- twórczych (allogeneic haematopoietic stem cell transplantation;

alloHSCT) jest obecnie szeroko stosowaną metodą leczenia nowotworowychi nienowotworowychchoróbhematologicz- nych. Głównym jej ograniczeniem pozostaje choroba przeszczep-przeciw-gospodarzowi(graftversushostdisease;GvHD).

Ostra GvHD (acute GvHD; aGvHD) pomimo proﬁlaktycznego informacje o artykule

Historiaartykułu:

Otrzymano:31.05.2013 Zaakceptowano:02.07.2013 Dostępneonline:18.07.2013

Słowakluczowe:

chorobaprzeszczep-przeciwko- -gospodarzowi

biomarkery

transplantacjaallogenicznych komórekkrwiotwórczych

Keywords:

Graftversushostdisease

Biomarkers

Allogeneic haematopoietic stem celltransplantation

abstract

Despitetheprogressthathasbeenmadeinthediagnosisandtreatmentofgraftversus hostdisease(GvHD)thiscomplicationremainsamajorlimitationofallogeneichaemato- poieticstemcelltransplantation(alloHSCT).ThegoalofsearchingforGvHDbiomarkers is the individualization of immunosuppressive propylaxis in patients undergoing alloHSCTandpersonalizedtherapyofpatientswithdiagnosedGvHD.Theapproachesfor biomarker discovery maybe basedon the knowledge ofthe pathophysiology ofacute andchronic GvHD,or carried outwith theuseofmodern proteomics.Thispaper pre- sentstheresultsofprospectivestudies aimedatthediscovery andvalidation ofGvHD biomarkers.Thepredictive,diagnostic andprognosticvalueofthebiomarkers,suchas interleukin8,tumornecrosisfactora(TNF-a),solubleTNFreceptortype1,solublerecep- torfor interleukin2, hepatocytegrowth factor, cytokeratin-18 fragments, regenerating islet-derived3-aandelaﬁnarediscussed,alongwiththeconsiderationontheusefulness of monitoring ofimmune cells subpopulations, such as regulatory T cells, NKT cells, naiveBcellsandmemoryBcells.ThepotentialimpactofbiomarkersonGvHDprophyla- xisandtreatmentispresented.

*Adresdokorespondencji:KatedraiKlinikaHematologiiiChoróbRozrostowychUkładuKrwiotwórczegoUM,ul.Szamarzewskiego84, 60-569Poznań,Polska.Tel.:+48618549571;fax:+48618549578.

Adresemail:aczyz@onet.eu.

ContentslistsavailableatSciVerseScienceDirect

Acta Haematologica Polonica

journal homepage:www.elsevier.com/locate/achaem

http://dx.doi.org/10.1016/j.achaem.2013.07.006

(2)

leczeniaimmunosupresyjnegorozwija sięu20–80%chorych poddanychalloHSCT.Częstośćwystępowaniaistopieńcięż- kości aGvHD zależy od wielu czynników związanych zchorym,dawcąiprocedurątransplantacyjną.Donajlepiej poznanychiudokumentowanychczynnikówryzykawystą- pienia ostrej GvHD należy przede wszystkim niezgodność wzakresieantygenówHLApomiędzybiorcąidawcąkomó- rek krwiotwórczych, przeszczepienie komórek od dawcy niespokrewnionegoorazstosowanienapromienianiacałego ciała w przygotowaniu do alloHSCT [1–3]. Przeżycie chorych,u których rozpoznano aGvHD, zależy od odpowiedzi naleczeniesteroidamistosowanymistandardowowpierw- szej linii terapii immunosupresyjnej. Przewlekła GvHD (chronic GvHD; cGvHD), która rozwija się u około 40–60%

chorych,najczęściejpomiędzy6.a24.miesiącempotrans- plantacji, stanowi główną przyczynę późnej śmiertelności niezwiązanej z nawrotem choroby (non-relapse mortality;

NRM) [1]. W grupie dorosłych chorych, u których rozpoznano postać rozległą cGvHD, śmiertelność sięga 60% po 8 latach od jej rozpoznania [4]. Na ryzyko wystąpienia przewlekłej GvHD najsilniejwpływa starszy wiek chorego, przeszczepienie mężczyźnie komórek krwiotwórczych pobranych odkobietyoraz transplantacja komórek krwio- twórczychpobranychzkrwiobwodowej[1,5].

Celemtoczącychsięlicznychprospektywnychbadańjest poszukiwanie laboratoryjnych biomarkerów GvHD, których oznaczenie w surowicy, moczu lub ślinie pozwoliłoby dokładnie oszacować ryzyko wystąpienia tego powikłania, rozpoznać je przed pojawieniem się pierwszych objawów klinicznych,atakżeprzewidziećszansęuzyskaniaodpowie- dzinazastosowane leczenieuchorych z już rozpoznanym GvHD. Biomarkery poszukiwane są na podstawie wiedzy dotyczącej patofizjologii GvHD lub też są identyfikowane zużyciemnowoczesnejproteomikiwykorzystującejelektro- forezę2D,spektrometrięmasbądźimmunologiczne mikro- macierzebiałkowe[6].Zastosowanietychmetodpozwalana identyfikację bardzo dużej liczby białek-kandydatów w testowanych próbkach biologicznych, takich jak krew, moczlubślina.

PotencjalnymcelemposzukiwaniabiomarkerówGvHDjest indywidualizacja leczenia chorych poddawanych alloHSCT.

IdentyfikacjachorychzwysokimryzykiemwystąpieniaGvHD mogłaby prowadzić do ich ściślejszego monitorowania izintensyfikowaniaprofilaktykitegopowikłania.Rozpoznanie GvHD napodstawie ocenybiomarkerów przed pojawieniem sięobjawówklinicznychpozwoliłobynazastosowaniestrate- gii leczenia wyprzedzającego, a zdefiniowanie chorych z wysokim ryzykiemniepowodzenia leczeniapierwszej linii GvHDprowadziłobydowczesnejintensyfikacjiterapiiimmu- nosupresyjnej,np.poprzezwprowadzeniedodatkowegoleku dostandardowejpierwszejliniileczeniaopartejnasteroidzie.

Optymalnytestlaboratoryjnysłużącydowykrywaniabiomar- kerówGvHDpowinienbyćprosty,nieinwazyjnyiumożliwiać różnicowanie objawów GvHD z objawami o innej etiologii orazpozwalaćnaocenęstopniaciężkościchoroby.Modelowy test pozwalałby również na wczesne przewidywanie odpo- wiedzinaleczenie,ryzykaśmierciniezwiązanejznawrotem choroby podstawowej i odległego przeżycia chorych po alloHSCT.

Biomarkery ostrej GvHD

Białkaosoczowe

Od ponad dekady publikowane są doniesienia dotyczące przydatności oznaczania przed transplantacją oraz we wczesnym okresie po przeszczepieniu różnych białek osoczowych jako potencjalnych biomarkerów ostrej GvHD (Tab. I). Identyﬁkacja białek o potencjalnym znaczeniu predykcyjnym, diagnostycznym lub prognostycznymopiera się na wynikach badań z zastosowaniem nowoczesnych technik proteomicznychpozwalających na testowanie bardzo dużej liczby peptydów w próbce biologicznej. Wybór testowanych białek wypływateż ze znajomości patoﬁzjolo- gicznych procesów prowadzących do wystąpienia aGvHD.

W świetle współczesnej wiedzy procesy te przebiegają wtrzechfazach[7].Wewczesnymokresiepotransplantacji w wyniku uszkodzenia tkanek wywołanego chemioterapią lub chemioradioterapią,stosowanąw przygotowaniu(,,kon- dycjonowaniu’’) przed alloHSCT, dochodzi do uwolnienia prozapalnych cytokin, takich jak czynnik martwicy nowo- tworówa(tumornecrosisfactora;TNF-a),interleukina1(IL-1) i IL-7, a także do przenikania do krążenia poprzez ścianę uszkodzonychjelitlipopolisacharydu(LPS)pochodzeniabak- teryjnego. Prozapalne cytokiny i LPS aktywują komórki prezentujące antygen (antigen-presenting cells; APC) biorcy (fazaI).APCbiorcypoprzezdziałanieIL-12iIL-23pobudzają pomocnicze limfocyty T (Th) dawcy do produkcji cytokin odpowiedzi immunologicznejtypuTh1, tj.IL-2, IL-6 iIFN-g (interferong)(fazaII).Interleukiny2i6indukująproliferację i różnicowanie aktywowanych cytotoksycznych limfocytów T dawcy oraz stymulują komórki NK, a IFN-g pobudza komórkijednojądrowedowydzielaniaIL-1iTNF-a.Aktywo- wanecytotoksycznelimfocytyTikomórkiNK,podobniejak IL-1 i TNF-a indukują apoptozę w komórkach narządów docelowychbiorcy(fazaIII).Wopublikowanychstosunkowo licznych doniesieniach wykazano, że w grupie chorych z ostrą GvHD w porównaniu z chorymi, u których nie występuje to powikłanie, stwierdza się wyższe stężenie łańcucha a rozpuszczalnegoreceptora dlaIL-2 (sIL-2Ra) [8], TNF-a [9,10]ijegoreceptoratypu1(TNFreceptor1;TNFR1) [11–13], a także IL-6 [14], IL-8 [15] i IL-12 [16] (Tab. I).

Głównymzastrzeżeniemzwiązanymzwykorzystaniemtych cytokinjakomarkerówostrejGvHDjestwzrostichstężenia w przebiegu innych nieinfekcyjnych i infekcyjnych powi- kłańpotransplantacji,takichjakzespółniedrożnościzato- kowej wątroby czy posocznica [17–19]. Poza badaniem biomarkerówzwiązanychzsystemowąodpowiedziąimmu- nologiczną poszukiwane są również markery specyﬁczne dla uszkodzenia pojedynczych tkanek czy narządów. Do takichbiomarkerówzaliczonemogąbyćfragmentycytokera- tyny-18 (KRT18) będące markerami apoptozy komórek nabłonka, których wzrost stężenia wykazano w przebiegu aGvHDz objawamiuszkodzeniajelitiwątroby[20,21]. Inną cytokiną związaną z uszkodzeniem komórek nabłonka jest czynnik wzrostu hepatocytów(hepatocytegrowth factor;HGF), który wydzielany przez komórki mezenchymalne wykazuje działaniemitogennenakomórkipochodzenianabłonkowego.

(3)

Wzrost stężenia tej cytokiny odzwierciedla ﬁzjologiczną odpowiedź na uszkodzenie tkanek w przebiegu aGvHD.

UchorychzaGvHDstwierdzonowyższestężenieHGFaniżeli uchorychbezobjawówaGvHD[22,23].Poszukiwanesątakże markery,którepozwoliłybynaróżnicowanieobjawównarzą- dowych związanych z aGvHD z objawami wywołanymi innymi czynnikami, np. różnicowanie wysypki skórnej w przebiegu GvHD z wysypką polekową czy różnicowanie biegunki w przebiegu jelitowej postaci GvHD z biegunką infekcyjną lub biegunką wywołaną toksycznością kondycjonowania.Dotakichbiomarkerówmożebyćzaliczonaelaﬁna,

enzym o właściwościach inhibitora leukocytarnej proteazy znajdujący się w skórze i wykazujący przeciwbakteryjną aktywność.Paczesnyiwsp.zUniversityofMichigan,stosując technikęspektrometrii mas,wykazalipodwyższonestężenie elaﬁny wosoczuchorych zobjawamiskórnymiaGvHD [24].

Następnie, wykorzystując test immunoenzymatyczny ELISA (enzyme-linked immunosorbentassay),przeprowadzonowalida- cjębiomarkeraizbadanoosoczowestężenie elaﬁnyw dużej grupie chorychpoddanych alloHSCT. Stwierdzono,że stęże- nie elaﬁny w grupie chorych ze zmianami skórnymi w przebiegu aGvHD było znamiennie wyższe od stężenia TabelaI–Osoczowebiomarkeryostrejchorobyprzeszczep-przeciw-gospodarzowi

TableI–Plasmabiomarkersofacutegraftvs.hostdisease Marker/badanie Charakterystyka

parametru

Znaczenie predykcyjne

Znaczenie diagnostyczne

Znaczenie prognostyczne

Populacjabadana (liczbachorych) TNF-a

Remberger1995[9] Wyższestężeniewczasie kondycjonowania

aGvHD ND ND HSCTMRDiURD(112)

Liu2010[10] Wyższestężeniaod dnia+1.dodnia+21.

aGvHD2–4 ND ND HSCTMRDiURD(101)

TNFR1

Choi2008[11] Stosunekstężeniaw+7.

dniudostężenia wyjściowego>2,5

aGvHD2–4 NRM

ND ND HSCTMRDiURD(438)

Kitko2008[12] Stosunekstężeniaw+7.

dniudostężenia wyjściowego>2,5

aGvHD2–4 NRM

ND ND HSCTMRDiURD

udzieci(82)

August2011[13] >1040pg/mlw+15 dniupoHSCT

aGvHD3-4 przed+60.dniem

ND ND HSCTMRDiURD(62)

IL-6

Liu2010[10] Wzroststężeniaod dnia+1.dodnia+21.

aGvHD2–4 ND ND HSCTMRD(101)

Malone2007[14] Wzroststężeniawokresie 15dniprzedpojawieniem sięobjawówaGvHD

ND aGvHD2–4 ND MACHSCTMRD

iURD(147)

IL-12

Mohty2005[16] Wzroststężeniaw+28.

dniupoHSCT

ND aGvHD2–4 ND RICHSCTMRD(113)

Elaﬁna

Paczesny2010[24] Wyższestężenie wpierwszejdobieaGvHD

ND Skórnapostać

aGvHDvsinne zmianyskórne

"NRM,#OS HSCTMRDiURD(512)

KRT18

Luft2007[20] Wyższestężeniewdniu rozpoczęcialeczenia aGvHD(diagnostyka),spadek stężeniawczasieleczeniaIS (rokowanie)

ND Jelitowapostać

aGvHDvsinne rodzajezapaleniajelit

Odpowiedźna leczenieIS

HSCTMRDiURD(55)

Harris2012[21] Wyższestężeniawpierwszej dobieaGvHD

ND Jelitowapostać

"NRM HSCTMRDiURD(954)

REG3a

Harris2012[21] Wyższestężeniewpierwszej dobieaGvHD

ND Jelitowapostać

"NRM Opornośćna leczenieIS

HSCTMRDiURD(954)

Skróty:TNF-a–czynnikmartwicynowotworów,TNFR1–receptordlaTNFtypu1,KRT18–fragmentycytokeratyny-18,IL–interleukina,REG3c –białkoregenerating-islet-derived-3-a,aGvHD–ostrachorobaprzeszczep-przeciw-gospodarzowi,HSCTMRD–przeszczepieniemacierzystych komórekkrwiotwórczychodzgodnegodawcyrodzinnego,HSCTURD–przeszczepieniemacierzystychkomórekkrwiotwórczychoddawcy niespokrewnionego,RIC –przygotowanieozredukowanej intensywności,leczenieIS–leczenieimmunosupresyjne,NRM–śmiertelność niezwiązanaznawrotem,OS–przeżyciecałkowite,ND–brakdanych.

(4)

wgrupiechorychzwysypkąskórnąoinnejetiologii.Ponadto w badaniu tymudokumentowano związek pomiędzy stęże- niemelafinyaNRMpo12miesiącachodalloHSCT.Autorzy wykazali zatem, że biomarker ten może być wykorzystany zarówno w diagnostyce różnicowej zmian skórnych w przebiegu aGvHD, jak i we wczesnej stratyfikacji ryzyka u chorych z rozpoznanym aGVHD. Inne wieloośrodkowe badanie prowadzone przez zespół z Michigan dotyczyło chorychzobjawamijelitowymiiwątrobowymiaGvHD.Harris iwsp.zidentyfikowalijakopotencjalny osoczowybiomarker postaci jelitowej aGvHD przeciwbakteryjne białko REG3a (regenerating islet-derived 3-a) w warunkach fizjologicznych obecnewkomórkachPanetha[21].Autorzywykazalinastęp- nie, że stężenie REG3a u chorych z biegunką w przebiegu aGvHD jest znamiennie wyższe od stężenia stwierdzanego uchorych poalloHSCTzbiegunkąoinnejetiologii.Podobne różnice zaobserwowano w stężeniu KRT18. Wbadaniu tym udowodnionoponadto,żestężeniezarównoREG3a,jakiHGF jest czynnikiem prognostycznym wpływającym na NRM po 12miesiącachodalloHSCT.

Analizadotychczas opublikowanychbadań sugeruje jednak,żedlazwiększeniaspecyﬁcznościiwartościpredykcyjnej stosowanych testów laboratoryjnych wskazane jest jedno- czesne oznaczenie kilku potencjalnych markerów GvHD (Tab.II).ZespółbadawczyzUniversityof Michigan,stosując technikę immunologicznych mikromacierzy białek, odkrył zestawośmiupotencjalnychbiomarkerówaGvHDoznaczeniu diagnostycznymiprognostycznym,anastępnie,wykorzystu- jąc testy immunoenzymatyczne ELISA,przeprowadziłtesto- wanie iwalidacjęodkrytego panelu markerów [23]. Autorzy wykazali, że cztery z ośmiu odkrytych biomarkerów, tj. IL- 2Ra,TNFR1, IL-8oraz HGF tworzą panel, który pozwala na wczesną diagnostykę aGvHD. Ponadto zastosowany panel czterech markerów pozwolił na przewidywanie ryzyka

śmierci oraz przeżycia całkowitego chorych z objawami aGvHDwsposóbniezależnyodstopniaciężkościpowikłania, atakżeinnychczynnikówklinicznych,takichjakwiek,rodzaj dawcy, stopień zgodności antygenów HLA pomiędzy dawcą a biorcą,rodzaj kondycjonowaniaorazstanzaawansowania chorobypodstawowej.Winnymbadaniuprowadzonymprzez zespółzMichiganbadanostężenietrzechmarkerów,IL-2Ra, TNFR1 ielafinyprzed kondycjonowaniemoraz wdniach+7 i +14 po alloHSCT u chorych, u których nie rozwinęła się jeszczeaGVHD[25].Badanieprzeprowadzonozintencjąopra- cowania panelu, którypozwoliłby na przewidywaniewystą- pienia aGvHD. Opracowany model statystyczny oparty na stężeniach tych trzech biomarkerów pozwolił z 75-procen- tową specyficznością i 57-procentową czułością przewidzieć wystąpieniaaGvHD2.–4.stopnia.WkolejnymbadaniuLevine iwsp.testowalipanel6biomarkerów(IL-2Ra,TNFR1,HGF,IL- 8, elafina, REG3a) u chorych z ustalonym rozpoznaniem aGvHDwceluokreśleniaichprzydatnościdlaprzewidywania odpowiedzi na leczenie immunosupresyjne [26]. Osoczowe stężenie wybranych białek badano w chwili rozpoznania aGvHD,anastępniepo2i4tygodniachleczeniaimmunosu- presyjnego.Autorzywykazali,żezaproponowanypanelsześ- ciu markerów pozwala przewidzieć brak odpowiedzi na terapię immunosupresyjną po 4 tygodnich leczenia oraz oszacowaćryzykoNRMpo6miesiącachodchwilirozpoczęcia leczeniaaGvHD.

Według autorów opublikowanych doniesień prezentują- cych wyniki dużych, prospektywnych badań, w wyniku którychodkrytoizwalidowanobiomarkeryaGvHD,aktualny stanwiedzypozwalanaplanowanieprospektywnychbadań II fazy, których celem będzie indywidualizacja leczenia immunosupresyjnegozarównochorychzwysokimryzykiem wystąpieniaaGvHD,jakichorychzjużrozpoznanąaGVHD i wysokim ryzykiem niepowodzenia standardowej terapii

TabelaII–Paneleosoczowychbiomarkerówchorobyprzeszczepprzeciwgospodarzowi TableII–Biomarkerpanelsofacutegraftvs.hostdisease

Panel/badanie Charakterystyka parametru

Znaczenie predykcyjne

Znaczenie diagnostyczne

Znaczenie prognostyczne

Populacja badana(liczbachorych) Panel:

IL-2Ra,TNFR1,HGF,IL-8

Paczesny2009[23] Wyższestężeniewpierwszej dobieaGvHD

ND aGvHD "NRM,#OS HSCTMRDiURD(466)

Panel:

IL-2Ra,TNFR1,elaﬁna

Paczesny2010[25] WyższestężenieprzedHSCT orazwdniach+7.i+14.

aGvHD2–4 ND ND HSCTURD(513)

Panel:

IL-2Ra,TNFR1,elaﬁna,HGF, IL-8,REG3a

Levine2012[26] Wyższestężeniewpierwszej dobieaGvHDorazw14.i28.

dobieleczenia

ND ND Brakodpowiedzi

naleczenie,

"NRM

HSCTMRDiURD(112)

Skróty:TNFR1–receptordlaTNFtypu1,IL–interleukina,IL-2Ra–łańcucharozpuszczalnegoreceptoradlainterleukiny2,REG3a–białko regenerating-islet-derived-3-a,aGvHD–ostrachorobaprzeszczep-przeciw-gospodarzowi,HSCTMRD–przeszczepieniemacierzystychkomórek krwiotwórczych od zgodnego dawcy rodzinnego, HSCT URD – przeszczepienie macierzystych komórek krwiotwórczych od dawcy niespokrewnionego,NRM–śmiertelnośćniezwiązanaznawrotem,OS–przeżyciecałkowite,ND–brakdanych.

(5)

immunosupresyjnej[6].Przeprowadzenietakichbadańmusi być jednak poprzedzone walidacją zidentyﬁkowanych bio- markerówwróżnychrodzajachalloHSCT,zuwzględnieniem m.in. sposobu kondycjonowania, rodzaju dawcy i źródła komórek krwiotwórczych. Realizacja tego zadania wymaga przeprowadzeniaprospektywnychwieloośrodkowychbadań obejmującychbardzodużegrupychorych.

Komórkiukładuimmunologicznego

Powrót do stanu prawidłowego liczby i funkcji komórek układu immunologicznego jest jednym z ważnych czynni- kówwpływającychnawynikialloHSCT.Normalizacjaliczby granulocytów, monocytów ikomórek NK następuje zwykle w ciągu kilku pierwszych tygodni po transplantacji, natomiast zaburzenia dotyczące liczby krążących limfocytów TiBtrwajązwykleznaczniedłużejiwystępująprzezkilka, a nawet kilkanaście miesięcy po przeszczepieniu. Jeszcze bardziejopóźnionymożebyćpowrótdostanuprawidłowego funkcjilimfocytówT. Wczesnyszybki wzrostbezwzględnej liczbylimfocytów,jakrównieżliczbylimfocytówTCD4+po alloHSCT jest korzystnym czynnikiem prognostycznym związanymzniższąNRM,dłuższymprzeżyciemwolnymod białaczkii przeżyciemcałkowitym[27–29]. Wśródsubpopu- lacjikomóreklimfoidalnych poszukuje sięrównież biomar- kerówaGvHDoznaczeniudiagnostycznymlubprognostycz- nym.Namodelachzwierzęcychudokumentowanokluczową rolę limfocytów T regulatorowych CD4+CD25+Foxp3+ we wzmacnianiu tolerancji immunologicznejoraz zabezpiecze- niu przed GvHD. Wyniki badań klinicznych prowadzonych u chorych poddawanych alloHSCT prowadzą jednak do rozbieżnych wniosków. Magenau i wsp. z University of Michigan wykazali odwrotną korelację odsetka limfocytów T CD4+CD25+Foxp3+ ocenianego w początkowym okresie aGvHDzestopniemciężkościpowikłania[30].Wysoki odse- teklimfocytówTregulatorowychwykazywałponadtozwią- zekz odpowiedziąna leczenieimmunosupresyjne.Autorzy stwierdzili również,że odsetek komórekCD4+CD25+Foxp3+

<0,5%jest niezależnym niekorzystnymczynnikiem progno- stycznymdlaprzeżyciacałkowitegochorychzaGvHD.Spo- strzeżeń Magenau i wsp. nie potwierdziły wyniki badania zespołu z Seattle. Lord i wsp. oceniali odsetek limfocytów T regulatorowych we krwi i błonie śluzowej żołądka u chorych poalloHSCT, uktórych przeprowadzono gastro- skopię z powodu objawów chorobowych związanych z górnym odcinkiemprzewodu pokarmowego [31]. Autorzy nie wykazali związku pomiędzy odsetkiem komórek CD4 +CD25+Foxp3+ a rozpoznaniem lub ciężkością jelitowej postaciaGvHD.Innąsubpopulacjąlimfocytówocenianąjako potencjalny laboratoryjny marker aGvHD są klasyczne komórki NKT (invariant natural killer T cells; iNKT), których rekonstytucjapoalloHSCTpoprzedzarekonstytucjęlimfocy- tówT[32].Wykazano,żewyższystosunekkomórekiNKTdo T (>0,5810³) w 15. dobie po alloHSCT jest związany zniższymryzykiemwystąpieniaaGvHD[32].

Interpretację wyników badań dotyczących przydatności oznaczaniasubpopulacjikomórekukładuimmunologicznego wprzewidywaniuryzykaaGvHDiwynikówalloHSCTznacz- nieutrudniaróżnorodnametodologiastosowanaprzezzespo- łybadawcze,atakżeznacznaheterogennośćbadanychgrup

podwzględemźródłaprzeszczepianychkomórekkrwiotwór- czych, rodzaju dawcy i sposobu kondycjonowania. Jednak z uwaginakluczowąrolękomórekukładuodpornościowego wrozwojuaGvHDwartośledzićdalszekierunkirozwojutych badań.

Biomarkery przewlekłej GvHD

W roku 2006 grupa robocza National Institutes of Health opracowała kryteriawyboru icharakterystykępotencjalnych optymalnychbiomarkerów cGvHD[33].Pomimoopublikowa- nych rekomendacjidotyczącychdalszego kierunku poszuki- wańdotychczasnieprzeprowadzonowalidacjipotencjalnych biomarkerówwdużych,prospektywnychbadaniach.Poszuki- wania biomarkerów wśród prozapalnychbiałek osoczowych pozwoliły nawykazaniezwiększonegostężeniaTNF-aiIFNg w okresie poprzedzającym wystąpienie postaci rozległej cGVHD [34], a takżewzrostu stężenia IL-2Rawe wczesnym okresiecGvHD[35,36].PotencjalnebiomarkerycGvHDposzu- kiwane są także wśród cytokinodpowiedzi typu Th2,która wydaje się mieć kluczowe znaczenie w patogenezie cGvHD [37, 38]. Wykazano znamiennie wyższe stężenie IL-10 uchorychzcGvHDwporównaniuzchorymibezcGvHD[37, 38].Dotychczasjednaknieprzeprowadzonobadańwalidacyj- nych,którepozwoliłybyustalićprzydatnośćklinicznąpoczy- nionych obserwacji. Pratt i wsp. z Calgary opublikowali wyniki bardziej zaawansowanej pracybadawczejdotyczącej IL-15, cytokinystymulującej proliferacjękomórekNKiNKT.

Autorzy wykazali związek stężenia IL-15 w 7. dniu po alloHSCT z ryzykiem wystąpienia cGvHD [39]. Zespół ten przeprowadził następnie badanie mające na celu walidację odkrytego biomarkera. Wykazano, że niskie stężenie IL-15 (<30,6ng/L)wiążesięzponadtrzykrotnymwzrostemryzyka wystąpieniacGvHD.Próbyustaleniawartościklinicznejozna- czania potencjalnych biomarkerów są utrudnione poprzez bliski związek cGVHD z reakcję GVL, w przebiegu której komórki układu immunologicznego dawcy mogąskutecznie zwalczać komórki nowotworowe biorcy. Istotną rolę w pa- toﬁzjologiicGvHD odgrywanie tylko odpowiedź limfocytów Tnaallogeniczneantygenyzgodnościtkankowej,alerównież aktywacjaautoreaktywnychlimfocytówBindukowanapraw- dopodobnie przez limfocyty T. Jako potencjalne biomarkery cGvHDwskazywanebyłyregulatorowelimfocytyTCD4+CD25 +FOXP3+, limfocyty Th17, monocyty, komórki NK i różne subpopulacje limfocytów B. Rola limfocytów T regulatorowych CD4+CD25+FOXP3+ jako biomarkera cGvHD pozostaje niejasna.Wynikiopublikowanychbadańsąsprzeczne.Zespo- ły badawcze pracujące nad tym zagadnieniem donoszą za- równoopodwyższonej[40],jakiobniżonej[38]lubniezmie- nionej [41] liczbie tych komórek w cGvHD. Rozbieżności te wymagają wyjaśnienia na drodze dalszych badań.

W ostatnich latach wskazuje się na powiązanie pomiędzy limfocytami Tregulatorowymia limfocytamiThprodukują- cymi IL-17 [42, 43]. Limfocyty Th17 wskazywane są jako potencjalnebiomarkerycGvHD[42].Szczególnezainteresowa- nie w ostatnich latach skupia się na komórkach B i ich aktywacji. U chorych z cGvHD stwierdzono niższą bez- względną liczbę limfocytów B w porównaniu z chorymi po alloHSCT bez objawów cGvHD, natomiast wyższe stężenie

(6)

czynnikaaktywującegokomórkiB(BAFF)[44,45]. Wykazano ponadtozwiększonąekspresjęmolekuły kostymulącej CD86 postymulacji receptora TLR9(Toll-like receptor9) limfocytów BchorychzcGvHD[46].WpatogeneziecGvHD,pozanasiloną aktywacją limfocytów B, prawdopodobnie odgrywa również rolę zaburzenie proporcji pomiędzy niedojrzałymi limfocy- tamiBakomórkamipamięci [45,47,48]. Opóźnionypowrót do homeostazy komórek B może mieć kluczowe znaczenie dla nadmiernej aktywacji autoreaktywnych limfocytów B w cGvHD [45]. Subpopulacje limfocytów B jako potencjalne biomarkerycGvHDwymagajądalszejwalidacjidlapełniejszej ocenyichznaczeniadiagnostycznegoiprognostycznego.

Dalsze kierunki badań nad biomarkerami GvHD

BiomarkeryGvHDmogąwprzyszłościmiećistotnywpływna indywidualizację leczenia chorych poddawanych alloHSCT.

Dotychczasowe wysiłki badawcze skupiają się głównie na poszukiwaniu i walidacji biomarkerów ostrej GvHD. Wyka- zanawysokaspecyficznośćiwartość predykcyjnaodkrytych panelibiomakerówosoczowychaGvHDpozwalanaplanowa- niedalszychprospektywnychbadańnadcelowościąwprowa- dzenia terapii wyprzedzającej i zintensyfikowania leczenia aGvHDnapodstawieuzyskanychwynikówwybranychpaneli testów laboratoryjnych. Odkryte biomarkery aGvHD mogą stać się w przyszłości również celem dla nowych leków immunosupresyjnychspecyficznych dlaaGvHD. Prace doty- cząceposzukiwaniaiwalidacjabiomarkerówcGvHDsąmniej zaawansowane.Wynikatoczęściowozniewpełnipoznanej patogenezy cGvHD. Rola limfocytów T regulatorowych i zaburzenie równowagi pomiędzy odpowiedzią Th1 i Th2 oraz ich potencjalne znaczenie jako biomarkerów cGvHD muszą być wyjaśnione na drodze dalszych badań. Groma- dzonesącorazliczniejszedowodynaistotnąrolęlimfocytów BwpatogeneziecGvHD.Badanianadznaczeniemsubpopula- cji limfocytów B i czynnika aktywujące komórki B jako potencjalnychbiomarkerówcGvHDmogąprowadzićdoszer- szego zastosowania rituksymabu w profilaktyce GvHD.

Dotychczas wykryte potencjalne biomarkery cGvHD wyma- gająjednakwalidacjiwdalszychprospektywnychbadaniach.

Konﬂikt interesu/Conﬂict of interest

Niewystępuje.

Finansowanie/Financial support

Niewystępuje.

Etyka/Ethics

Treści przedstawione w artykule są zgodne z zasadami DeklaracjiHelsińskiej,dyrektywamiEUorazujednoliconymi wymaganiamidlaczasopismbiomedycznych.

pi smiennictwo/references

[1] FlowersME,InamotoY,CarpenterPA,etal.Comparative analysisofriskfactorsforacutegraft-versus-hostdisease andforchronicgraft-versus-hostdiseaseaccordingto NationalInstitutesofHealthconsensuscriteria.Blood 2011;117(11):3214–3219.

[2] JagasiaM,AroraM,FlowersME,etal.Riskfactorsforacute GVHDandsurvivalafterhematopoieticcell

transplantation.Blood2012;119(1):296–307.

[3] LeeSJ,KleinJ,HaagensonM,etal.High-resolutiondonor- recipientHLAmatchingcontributestothesuccessof unrelateddonormarrowtransplantation.Blood2007;

110(13):4576–4583.

[4] AroraM,BurnsLJ,DaviesSM,etal.Chronicgraft-versus- hostdisease:aprospectivecohortstudy.BiolBloodMarrow Transplant2003;9(1):38–45.

[5] SternM,PasswegJR,LocasciulliA,etal.Inﬂuenceofdonor/

recipientsexmatchingonoutcomeofallogeneic hematopoieticstemcelltransplantationforaplastic anemia.Transplantation2006;82(2):218–226.

[6] PaczesnyS.Discoveryandvalidationofgraft-versus-host diseasebiomarkers.Blood2013;121(4):585–594.

[7] FerraraJL,LevineJE,ReddyP,HollerE.Graft-versus-host disease.Lancet2009;373(9674):1550–1561.

[8] ShaieganM,IravaniM,BabaeeGR,GhavamzadehA.Effect ofIL-18andsIL2RonaGVHDoccurrenceafter

hematopoieticstemcelltransplantationinsomeIranian patients.TransplImmunol2006;15(3):223–227.

[9] RembergerM,RingdenO,MarklingL.TNFalphalevelsare increasedduringbonemarrowtransplantation

conditioninginpatientswhodevelopacuteGVHD.Bone MarrowTransplant1995;15(1):99–104.

[10] LiuD,YanC,XuL,etal.Diarrheaduringtheconditioning regimeniscorrelatedwiththeoccurrenceofsevereacute graft-versus-hostdiseasethroughsystemicreleaseof inﬂammatorycytokines.BiolBloodMarrowTransplant 2010;16(11):1567–1575.

[11] ChoiSW,KitkoCL,BraunT,etal.Changeinplasmatumor necrosisfactorreceptor1levelsintheﬁrstweekafter myeloablativeallogeneictransplantationcorrelateswith severityandincidenceofGVHDandsurvival.Blood 2008;112(4):1539–1542.

[12] KitkoCL,PaczesnyS,YanikG,etal.Plasmaelevationsof tumornecrosisfactor-receptor-1atday7postallogeneic transplantcorrelatewithgraft-versus-hostdiseaseseverity andoverallsurvivalinpediatricpatients.BiolBloodMarrow Transplant2008;14(7):759–765.

[13] AugustKJ,ChiangKY,BostickRM,etal.Biomarkersof immuneactivationtoscreenforsevere,acuteGVHD.Bone MarrowTransplant2011;46(4):601–604.

[14] MaloneFR,LeisenringWM,StorerBE,etal.Prolonged anorexiaandelevatedplasmacytokinelevelsfollowing myeloablativeallogeneichematopoieticcelltransplant.

BoneMarrowTransplant2007;40(8):765–772.

[15] UguccioniM,MeliconiR,NesciS,etal.Elevatedinterleukin- 8serumconcentrationsinbeta-thalassemiaand

graft-versus-hostdisease.Blood1993;81(9):

2252–2256.

[16] MohtyM,BlaiseD,FaucherC,etal.Inﬂammatorycytokines andacutegraft-versus-hostdiseaseafterreduced-intensity conditioningallogeneicstemcelltransplantation.Blood 2005;106(13):4407–4411.

[17] FoleyR,CoubanS,WalkerI,etal.Monitoringsoluble interleukin-2receptorlevelsinrelatedandunrelateddonor

(7)

allogenicbonemarrowtransplantation.BoneMarrow Transplant1998;21(8):769–773.

[18] SchotsR,KaufmanL,VanRietI,etal.Proinﬂammatory cytokinesandtheirroleinthedevelopmentofmajor transplant-relatedcomplicationsintheearlyphaseafter allogeneicbonemarrowtransplantation.Leukemia2003;

17(6):1150–1156.

[19] HollerE,KolbHJ,MollerA,etal.Increasedserumlevelsof tumornecrosisfactoralphaprecedemajorcomplicationsof bonemarrowtransplantation.Blood1990;75(4):1011–1016.

[20] LuftT,ConzelmannM,BennerA,etal.Serumcytokeratin- 18fragmentsasquantitativemarkersofepithelial apoptosisinliverandintestinalgraft-versus-hostdisease.

Blood2007;110(13):4535–4542.

[21] HarrisAC,FerraraJL,BraunTM,etal.Plasmabiomarkersof lowergastrointestinalandliveracuteGVHD.Blood2012;119 (12):2960–2963.

[22] OkamotoT,TakatsukaH,FujimoriY,etal.Increased hepatocytegrowthfactorinseruminacutegraft-versus- hostdisease.BoneMarrowTransplant2001;28(2):197–200.

[23] PaczesnyS,KrijanovskiOI,BraunTM,etal.Abiomarker panelforacutegraft-versus-hostdisease.Blood2009;

113(2):273–278.

[24] PaczesnyS,BraunTM,LevineJE,etal.Elaﬁnisabiomarker ofgraft-versus-hostdiseaseoftheskin.SciTranslMed 2010;2(13):13ra2.

[25] PaczesnyS,BraunT,LugtMV,etal.ThreeBiomarkerPanel atDay7and14CanPredictDevelopmentofGradeII-IV AcuteGraft-Versus-HostDisease.InBoodASHAnnual MeetingAbstracts;2010;675.

[26] LevineJE,LoganBR,WuJ,etal.Acutegraft-versus-host diseasebiomarkersmeasuredduringtherapycanpredict treatmentoutcomes:aBloodandMarrowTransplant ClinicalTrialsNetworkstudy.Blood2012;119(16):3854–3860.

[27] LeBlancK,BarrettAJ,SchafferM,etal.Lymphocyte recoveryisamajordeterminantofoutcomeaftermatched unrelatedmyeloablativetransplantationformyelogenous malignancies.BiolBloodMarrowTransplant2009;

15(9):1108–1115.

[28] SavaniBN,MielkeS,RezvaniK,etal.Absolutelymphocyte countonday30isasurrogateforrobusthematopoietic recoveryandstronglypredictsoutcomeafterTcell- depletedallogeneicstemcelltransplantation.BiolBlood MarrowTransplant2007;13(10):1216–1223.

[29] MonteroA,SavaniBN,ShenoyA,etal.T-celldepleted peripheralbloodstemcellallotransplantationwithT-cell add-backforpatientswithhematologicalmalignancies:

effectofchronicGVHDonoutcome.BiolBloodMarrow Transplant2006;12(12):1318–1325.

[30] MagenauJM,QinX,TawaraI,etal.FrequencyofCD4(+) CD25(hi)FOXP3(+)regulatoryTcellshasdiagnosticand prognosticvalueasabiomarkerforacutegraft-versus- host-disease.BiolBloodMarrowTransplant2010;16(7):

907–914.

[31] LordJD,HackmanRC,GooleyTA,etal.Bloodandgastric FOXP3+Tcellsarenotdecreasedinhumangastricgraft- versus-hostdisease.BiolBloodMarrowTransplant2011;

17(4):486–496.

[32] RubioMT,Moreira-TeixeiraL,BachyE,etal.Early posttransplantationdonor-derivedinvariantnaturalkiller T-cellrecoverypredictstheoccurrenceofacutegraft- versus-hostdiseaseandoverallsurvival.Blood2012;

120(10):2144–2154.

[33] SchultzKR,MiklosDB,FowlerD,etal.Towardbiomarkers forchronicgraft-versus-hostdisease:NationalInstitutesof

Healthconsensusdevelopmentprojectoncriteriafor clinicaltrialsinchronicgraft-versus-hostdisease:III.

BiomarkerWorkingGroupReport.BiolBloodMarrow Transplant2006;12(2):126–137.

[34] RitchieD,SeconiJ,WoodC,etal.Prospectivemonitoringof tumornecrosisfactoralphaandinterferongammato predicttheonsetofacuteandchronicgraft-versus-host diseaseafterallogeneicstemcelltransplantation.Biol BloodMarrowTransplant2005;11(9):706–712.

[35] FujiiH,CuvelierG,SheK,etal.Biomarkersinnewly diagnosedpediatric-extensivechronicgraft-versus-host disease:areportfromtheChildren'sOncologyGroup.Blood 2008;111(6):3276–3285.

[36] KobayashiS,ImamuraM,HashinoS,etal.Clinical relevanceofserumsolubleinterleukin-2receptorlevelsin acuteandchronicgraft-versus-hostdisease.Leuk Lymphoma1997;28(1–2):159–169.

[37] TanakaJ,ImamuraM,KasaiM,etal.Th2cytokines(IL-4,IL- 10andIL-13)andIL-12mRNAexpressionbyconcanavalin A-stimulatedperipheralbloodmononuclearcellsduring chronicgraft-versus-hostdisease.EurJHaematol1996;57 (1):111–113.

[38] SkertC,DamianiD,MicheluttiA,etal.KineticsofTh1/Th2 cytokinesandlymphocytesubsetstopredictchronicGVHD afterallo-SCT:resultsofaprospectivestudy.BoneMarrow Transplant2009;44(11):729–737.

[39] PrattLM,LiuY,Ugarte-TorresA,etal.IL15levelsonday7 afterhematopoieticcelltransplantationpredictchronic GVHD.BoneMarrowTransplant2013;48(5):722–728.

[40] ClarkFJ,GreggR,PiperK,etal.Chronicgraft-versus-host diseaseisassociatedwithincreasednumbersofperipheral bloodCD4+CD25highregulatoryTcells.Blood2004;103 (6):2410–2416.

[41] MeigninV,PeffaultdeLatourR,ZuberJ,etal.Numbersof Foxp3-expressingCD4+CD25highTcellsdonotcorrelate withtheestablishmentoflong-termtoleranceafter allogeneicstemcelltransplantation.ExpHematol2005;33 (8):894–900.

[42] DanderE,BalduzziA,ZappaG,etal.Interleukin-17- producingT-helpercellsasnewpotentialplayermediating graft-versus-hostdiseaseinpatientsundergoingallogeneic stem-celltransplantation.Transplantation2009;88 (11):1261–1272.

[43] RatajczakP,JaninA,PeffaultdeLatourR,etal.Th17/Treg ratioinhumangraft-versus-hostdisease.Blood2010;116 (7):1165–1171.

[44] SarantopoulosS,StevensonKE,KimHT,etal.Highlevelsof B-cellactivatingfactorinpatientswithactivechronicgraft- versus-hostdisease.ClinCancerRes2007;13(20):6107–6114.

[45] SarantopoulosS,StevensonKE,KimHT,etal.AlteredB-cell homeostasisandexcessBAFFinhumanchronicgraft- versus-hostdisease.Blood2009;113(16):3865–3874.

[46] SheK,GilmanAL,AslanianS,etal.AlteredToll-like receptor9responsesincirculatingBcellsattheonsetof extensivechronicgraft-versus-hostdisease.BiolBlood MarrowTransplant2007;13(4):386–397.

[47] GreinixHT,PohlreichD,KoubaM,etal.Elevatednumbers ofimmature/transitionalCD21-Blymphocytesand deﬁciencyofmemoryCD27+Bcellsidentifypatientswith activechronicgraft-versus-hostdisease.BiolBloodMarrow Transplant2008;14(2):208–219.

[48] D'OrsognaLJ,WrightMP,KruegerRG,etal.Allogeneic hematopoieticstemcelltransplantationrecipientshave defectsofbothswitchedandigmmemoryBcells.Biol BloodMarrowTransplant2009;15(7):795–803.