terapia

Új, a patogenezis szemléletváltását tükröző terápiás célpontok és lehetőségek sclerosis multiplexben

 

A sclerosis multiplex (SM) patogenezisét három alapvető patológia jellemzi: (i) gyulladás feltehetően autoimmun eredettel, (ii) az axonokat befedő myelinhüvely lebomlása (demyelinisatio) a myelint termelő oligodendrocyták társuló pusztulásával (oligodendrocyta degeneráció), (iii) és az axonok degenerációja. Az SM tehát egyidejűleg autoimmun és degeneratív betegség, és ennek megfelelően igényelne terápiát. A három patológiai folyamat dinamikája és összefüggései kevéssé ismertek; valószínű, hogy a degeneratív folyamatok már a betegség elején elindulnak, ezért korai immun és neuroprotektív terápiára lenne szükség. Két alapvető elmélet létezik: az egyik szerint az SM patogenezise heterogén, és egyes betegekben T sejtek, másokban ellenanyagok (B sejt) és komplement – vagyis immunfolyamatok - mediálják a patológiát, míg más betegekben a gyulladás minimális és az oligodendrocyták degeneratív betegsége dominál. A másik elmélet primer oligodendrocyta pusztulást – primer degeneratív kórkép -, majd a myelin bomlása miatt kialakuló szekunder autoimmunitást feltételez minden esetben. A jelenlegi terápiák azonban csak a gyulladásos jelenségeket befolyásolják, a degeneratív mechanizmusokat nem; részben ezzel függhet össze, hogy hatásfokuk mindössze 30-60%. Az effektivitás növelésére elméletileg három lehetőség van: a gyulladást és degeneratív folyamatokat egyaránt gátló „univerzális” gyógyszer kifejlesztése, kombinált terápia, vagy biomarkerekkel azonosított mechanizmusok elleni „individuális” kezelés, függetlenül attól, hogy a két elmélet közül melyik fedi a valóságot.

Az utóbbi 10 évben a sclerosis multiplex vonatkozásában több előrelépés történt: egyrészt számos új, az autoimmunitásban alapvető immunológiai folyamatot ismertek fel, másrészt a neurodegeneráció és demyelinizáció irányában történtek extenzív vizsgálatok. Így potenciális terápiás célpontok azonosítására és gyógyszerek fejlesztésére került sor. Két nagy területen történt olyan előrelépés, mely a klinikai alkalmazás küszöbén áll, vagy már a kezelés részévé vált: a humanizált monoklonális ellenanyagok és az orális terápiák az immunmoduláció második generációját jelentik az eddig alkalmazott első vonalas, injekcióban adagolt interferon-béta (Avonex, Betaferon, Rebif) és glatiramer acetát (Copaxone) mellett. Bár az új terápiák - pl. a közelmúltban nálunk is bevezetésre került, a T sejtek központi idegrendszeri belépését gátló, infúzióban alkalmazott monoklonális ellenanyag natalizumab (Tysabri) vagy a jövő évre várható két tabletta, a fingolimod és cladribine – hatásfoka jobb, mint az első generációé, elsővonalas alkalmazásukat nem várt mellékhatások korlátozzák. E három új gyógyszer mellett pár éven belül további monoklonális ellenanyagok és tablettás készítmények várhatók. Továbbá, a gyógyszeripar felismerve a degeneratív folyamatok jelentőségét az SM progresszióban, intenzív kutatási fejlesztéseket indított, így remélhetőleg a remissziós-remittáló (a gyulladás aktív-inaktív szakaszait tükröző) fázisokban zajló SM mellett a késői, valószínűleg degeneratív mechanizmusok által dominált szekunder progresszív, és a primeren progresszív SM betegek kezelésére is várható kezelés 10-15 éven belül.

A klasszikus elképzelés szerint a sclerosis multiplex CD4+ Th1 sejtek által mediált autoimmun gyulladás: a Th1 sejtek a myelin különböző fehérje komponenseit (autoantigének) ismerik fel, és indítják el gyulladáskeltő citokin termelés révén a kóros autoimmunitást. Majd a myelin ellen irányuló autoimmun folyamat a myelin pusztulását, és ennek következtében a csupasz axonok degenerációját eredményezi. A betegség kezdetén észlelt relapszusokat a gyulladás, míg a késői fázis folyamatos progresszióját az axonok pusztulása magyarázná.

Egyre nyilvánvalóbb azonban, hogy bár valóban korrelál az axonpusztulás a gyulladással, nemcsak későn, hanem már az akut plakkokban is észlelhető. Hasonlóan, az oligodendrocyták léziója korai, sőt akár legelső jelenség lehet. Továbbá, a korábbi gyulladáskeltő/gátló, Th1/Th2 polarizált T sejt válaszon alapuló elmélet, miszerint leegyszerűsítve „a Th1 rossz, a Th2 jó”, jelentős változáson ment át. Végül, számos egyéb, korábban ignorált immunsejt jelentősége értékelődött fel, és vált gyógyszer célponttá.

A klasszikus molekuláris mimikri szerint az SM autoimmun gyulladás hátterében egy eredetileg patogén ellen generált T sejt válasz állna, mely strukturális hasonlóság miatt keresztreagál a myelin autoantigénekkel. Valóban, több mint 10 éve ismert, hogy egyes virális vagy bakteriális peptidek, így pl. az EBV képes olyan gyulladáskeltő, CD4+ T (Th1) sejteket aktiválni, melyek meghatározott MHC II molekulák (pl. HLA-DRB1*1501) prezentálásában képesek a myelin autoantigének felismerésére is, és ezért a központi idegrendszerben gyulladást iniciálhatnak.

A CD4+ Th1 sejtek szerepét kísérletes és klinikai adatok is támogatták: a kísérletes agyvelőgyulladás során myelin autoantigénekre specifikus CD4+ Th1 sejtekkel az SM-hez hasonló központi idegrendszeri gyulladás és demyelinizáció idézhető elő, az alkalmazott egértörzsektől függően monofázisos vagy relapszáló formában; az SM legelső klinikai immunterápiás tanulmányában a betegek antivirális IFN-g-t kaptak, mely a későbbiekben a Th1 út fő citokinjének bizonyult. Nem meglepő, hogy ezt a klinikai kísérletet relapszusok jelentkezése miatt félbe kellett szakítani. Mivel a gyulladáskeltő Th1 sejtek képződését a Th2 sejtek által termelt gyulladásgátló citokinek gátolják (Th1/Th2 dogma), kézenfekvő volt a feltételezés, hogy (i) a CD4+ T sejtek, a Th1 sejtek, a gyulladáskeltő citokinek antagonizálása vagy (ii) a Th2 útvonal propagálása, gyulladásgátló citokinek alkalmazása az SM alapvető terápiája lehet.

Több kísérlet azonban zavaró adatokat eredményezett kísérleti és klinikai tanulmányokban egyaránt. A fő gyulladáskeltő citokin, az IFN-gantagonizálása ellenanyagokkal állatkísérletekben nem gátolta az EAE-t; hasonló, meglepő adatokat eredményezett az IFN-greceptorának antagonizálása is. A II. fázisú klinikai tanulmányban a Th1 sejtek kialakulásában fontos IL-12 citokin ellen termelt anti-IL12p40 ellenanyag hatástalan volt. A TNF-aantagonizálást szintén meg kellett szakítani relapszusok jelentkezése miatt. A II. fázisú klinikai tanulmányban az anti-CD4 monoklonális ellenanyag nem hozott áttörést. A gyulladásgátló IL-10 citokin klinikai kísérletben szintén eredménytelen volt. Sőt, a CD4+ T sejtek ellen irányuló terápiás kísérletek sem jártak eredménnyel: az anti-CD4 monoklonális ellenanyag II. fázisú tanulmányban hatástalan volt, és a CD4+ T sejt vakcinálás sem járt egyértelmű hatással.

Mindez egyéb immunsejtek lehetséges szerepére irányította a figyelmet: az utóbbi években a CD8+ cytotoxikus T sejtek, az IL-17 citokint termelő, új Th17 sejtcsoport, az autoimmunitást reguláló CD4+CD25+ Treg sejtek, a B sejtek és az antigént a T sejtek számára az MHC molekulákon keresztül bemutató antigén prezentáló sejtek (APC) új, lehetséges terápiás célpontként merültek fel.

A CD8+ T sejtek az SM plakkokban nagy számban, és korán kimutathatók. Szerepük kettős lehet: egyrészt az axonok és a myelint termelő gliasejtek felszínén az MHC I molekulák által bemutatott antigéneket ismerik fel, és cytotoxikus funkciójuk révén e sejtek és a vér-agy gát sérülését okozhatják. Ily módon a demyelinisatió és axonpusztulás effektor sejtjei. Ugyanakkor képesek a CD4 T sejtek inaktiválására és proliferációjuk gátlására is, „regulálnak”.

A Th17 és a Treg sejtek felismerése az immunológiai kutatás jelentős felfedezése. Ha a naív, vagyis antigénnel még nem találkozott sejteket különböző citokin hatások érik, Th1, Th2 vagy Th17 irányban differenciálódhatnak. Leegyszerűsítve, az autoimmunitásért a Th17 sejtek lennének alapvetően felelősek: a kísérletes agyvelőgyulladásban e sejtek szerepe esszenciális, vagyis a klasszikus Th1/Th2 polarizáció paradigmában az utóbbi években jelentős változás történik. A Th1 és Th17 sejtcsoport közötti kapcsolat reciprok: IL-17 hiányában a Th17 sejtek száma, míg a fő Th1 citokin, IFN-ghiányában a Th17 sejtek száma nő meg; ez magyarázatot ad arra is, miért járhat a Th1 út antagonizálása a Th1/Th2 paradigmával szemben fokozott autoimmunitással. A Th17 sejtek differenciálódásában az IL-6, TGF-bés az IL-21 citokinek fontosak, míg a Th17 fenotípus fenntartásában az IL-23 citokin alapvető, mely az IL-23 receptoron keresztül hat. Az IL-27 citokin ezzel szemben a Th17 differenciálódás negatív szabályozója. A Th17 sejtek IL-17 (nevük innen ered) és IL-22 citokineket termelnek, melyek a neutrophilok migrációját, valamint az IL-17 receptorokon keresztül az endothel permeabilitást fokozzák. SM relapszusban az IL-17 citokin expresszió megnő, melyet a jelenlegi immunterápiák közül az interferon-béta és a glatirámer acetát is csökkent. Az interferon-béta terápiára nem reagáló betegek szérumában fokozott IL-17 koncentráció észlelhető.

Míg a Th17 az autoimmunitást propagáló fontos sejtcsoport, a Treg sejtek a kóros autoimmunitást gátolják. A Treg sejtek a többi T sejthez hasonlóan a thymusban érnek, és elképzelhető, hogy a thymusban expresszálódó saját antigénekkel tesztelt és erősen reagáló T sejtek lesznek Treg sejtek. A Treg sejtek az autoimmun T sejtek aktiválódását gátolják. Érdekes módon, a Treg és a Th17 sejtcsoport érése szorosan kapcsolódik, és fejlődésük reciprok: TGF-ba Treg sejtek differenciálódását támogatja, egyidejű IL-6 vagy IL-21 azonban IL-17 termelést indukál. Gyulladásos környezetben a Treg sejtek funkciója szuboptimális; a gyulladást csökkentő beavatkozások a Treg funkciót fokozhatják. Sclerosis multiplexben bár a Treg sejtek száma nem csökken, funkciójuk deficiens - kb. negyede az egészséges kontrollnak -, de ez nem korrelál a relapszusokkal, és a szekunder progresszív betegségben nincs Treg funkció csökkenés. Az SM-ben alkalmazott jelenlegi immunmoduláló terápiák (szteroid, glatiramer acetát, interferon-béta, immunglobulin) a Treg sejtek deficienciáját normalizálják.

A Th17 és Treg sejtek potenciális terápiás célpontok autoimmunitásban; részben számos egyéb, klinikai kipróbálásban már alkalmazott, kifejlesztés alatt álló molekula befolyásolja a funkciójukat elsősorban a T sejt aktiválás révén (pl. alemtuzumab: anti-CD52; anti-CD154, rituximab: anti-CD20; fingolimod, FTY720: S1P), és a folyamatban résztvevő citokinek, jelátviteli molekulák a jövő terápiás targetjei. 

A B sejtek szerepe szintén egyre inkább előtérbe kerül patogenezis és terápiás célpont szempontjából. Míg korábban a myelin lebontásban fontos, ellenanyagot termelő sejtként egyszerűsítették funkciójukat, mára ez árnyaltabb, hiszen a T sejtek aktiválásában antigén prezentáló sejtként és gyulladásgátló vagy gyulladáskeltő citokint (IL-10, IFN-g) egyaránt termelő sejtként is fontos szerepük lehet az autoimmunitásban. Az SM betegek agyában CD20+ B sejt folliculusok mutathatók ki. E sejtek hosszú időre depletálhatók anti-CD20 (rituximab) és a teljesen humanizált újabb ocrelizumab alkalmazásával. Klinikai I. és II: fázisú tanulmányban rituximab a gyulladásos agyi léziókat és klinikai relapszusokat szignifikánsan csökkentette. A B sejt funkció gátlásának további lehetséges célpontja a B sejt érésben fontos citokin, a B sejt aktiváló faktor (BAFF). Több, a BAF hatását moduláló molekulával zajlik klinikai tanulmány. Emellett, az újabb immunmodulálók közül a natalizumab, alemtuzumab, fingolimod, ONO-4641, sőt az elsővonalas interferon-béta és glatiramer acetát is befolyásolja a B sejt funkciót.

Immunológiai szempontból két további célcsoportnak lehet terápiás jelentősége: az antigént prezentáló sejteknek (APC) és mikronbiális receptorainak, és a T sejt antigén felismeréssel összefüggésben álló molekuláknak, az ú.n. kostimulációs molekuláknak. A T sejtek aktiválásában ugyanis két szignál alapvető: az első az MHC molekulákhoz kapcsolt antigén bemutatása a T sejt receptorának. Ebben a folyamatban az antigén prezentáló sejt az antigént, mikrobiális proteint felismeri speciális receptorokon keresztül, aktiválódik, majd a fagocitált antigént az MHC-II molekulához kapcsolva a felszínén bemutatja a T sejteknek. Két fontos receptor ebben az első lépésben az APC mikrobiális receptora, melyek közül a Toll-like receptorok (TLR) a legfontosabbak, és a T sejt receptora (TCR), mely az MHC-hez kötött antigént ismeri fel. Amennyiben az MHC/antigén és TCR közötti kapcsolat létrejön, számos további ligand-receptor kötés történik az APC és a T sejt között: ez a T sejt aktiválódás második szignálját, a ko-stimulációt nyújtja. E második szignál aktiválhatja, de gátolhatja is a T sejtek aktiválódását. E szignálok eredményeképpen az antigén prezentáló sejt (mely B sejt is lehet) teljes mértékben aktiválódik, citokineket (IL-23, IL-12) termel, és a CD4+ T sejt is részben a környező citokin környezettől függően Th1/Th2/Th17 fenotípust vesz fel. A T sejt IL-2-t is termelni kezd, mely IL-2 receptorán keresztül aktiválódását segíti elő, illetve felszínén olyan molekulákat expresszál, mely lehetővé teszi migrációját a nyirokcsomóból a véráramba, és a véráramból a szövetekbe. A fenti mechanizmusok befolyásolására számos terápiás molekulát fejlesztettek ki, melyek egy része már klinikai tanulmányban tesztelt, bevezetésre került, vagy közeli bevezetésre vár. Ilyen pl. az SM terápiájában már Magyarországon is alkalmazható natalizumab (Tysabri), mely a T sejt agyszöveti migrációját gátolja, a közeli bevezetésre váró alemtuzumab és fingolimod, mely a T sejt ko-stimulációt illetve nyirokcsomóból történő kilépést gátolja, a daclizumab, mely a T sejt aktiválás inhibitora az IL-2 receptor antagonizálása révén. További, a fenti mechanizmusokat moduláló számos molekula vár bevezetésre illetve tesztelésre (pl. az orális laquinimod, teriflunomid, fumarát).

Mint a bevezető sorokban említettem, és a cikk is tárgyalja, az immunterápiák mellett alapvető lenne a degeneratív folyamatok terápiája. E mechanizmusok korán jelentkeznek, és a progresszió, a tartós neurológiai deficit, rokkantság kialakulásában jelentősek. Két kategóriában, akut és krónikus folyamatokban érdemes gondolkodni. Az akut gyulladás által mediált mechanizmusok a cytotoxikus CD8+ T sejtek, a neurotranszmitter glutamát általi excitotoxicitás, és az NO: elsősorban direkt cytotoxicitással, vagy az intracelluláris kálcium növelése, a mitokondriális légzési lánc gátlása révén okoznak sejtpusztulást. A krónikus folyamatokban a remyelinisatio ineffektivitása és az ionegyensúly zavara alapvető; az utóbbi következtében részben fokozott energiaigénnyel összefüggő virtuális hypoxia és intracelluláris kálcium növekedése alakul ki, majd a következményes mitokondriális génexpressziós és funkcióváltozás degeneratív mechanizmusokat indítanak el.  Ezek mindegyikére tervezhetők terápiák: a glutamát felszabadulást gátló, és a kainát valamint NMDA receptorok aktivitását moduláló riluzol, melyet ALS-ben alkalmazunk, primer progresszív SM-ben egyes betegség markereket jótékonyan befolyásolt. A cannabinoidok szintén az excitotoxin glutamát felszabadulását, és kálcium áramlást, az oxidatív szabadgyököket modulálják: a cannabinoid receptorok exogén agonistái, illetve az endogén opiátok (pl. az SM betegek liqurában fokozott mennyiségben kimutatható anandamid) növelése állatkísérletekben hatásos terápiák. Az oligodendrocyták növekedését és érését fokozó IGF-1 adagolása kísérletes encephalitisben ellentmondásos, hét szekunder progresszív SM betegben nem járt eredménnyel, de további tanulmányokat terveznek.

Az ionegyensúly zavar fontosságának felismerése egyre inkább előtérbe kerül: a csupasz axonokon az ingerület terjedés biztosítása miatt a nátrium csatornák nemcsak a Ranvier befűződéseknél, hanem diffúzan expresszálódnak, mely az intracelluláris nátrium ionok növekedését eredményezi. Ez a kálcium növekedéséhez vezet, mert a sejt a nátriumot kálciumra cseréli az elektromos egyensúly fenntartása érdekében. Az intracelliuláris kálcium azonban degeneratív változásokat idéz elő részben mitochondriális mechanizmusokkal, másrészt az energiaigényes ionpumpák excesszív működése energiadeficithez vezet. A nátrium csatorna blokkolók közül az antieplipetikum lamotroginnel szekunder progresszív SM-ben, és topiramattal interferon-bétával kombinálva zajlik tanulmány. Kálcium csatorna blokkolók (bepridil, nitrendipin, ryanodin, nifedipin, nimodipin, calpain inhibitorok) állatkísérletekben bíztatóak.

Végül említettem bevezetőmben az „univerzális” terápiák lehetőségét, melyek immunmoduláló és neuroprotektív hatással egyaránt rendelkeznek. Ilyen molekula lehet az erythropoietin, mely kisszámú szekunder és primer progresszív beteggel zajló, pilot tanulmányban a kognitív és motoros funkciókat javította. Statinokkal (atorvastatin, simvastatin, lovastatin) monoterápiában vagy interferon-béta illetve rolipram kombinációban több tanulmány zajlott illetve zajlik: az adatok egyelőre ellentmondásosak, atorvastatin rosszabbodást és javulást is eredményezett, a simvastatin interim analízis alapján biztonságos. A neuropoietikus citokinek, növekedési faktorok (LIF, CNTF) állatkísérletekben bíztató eredménnyel járnak. Kísérleteinkben a közelmúltban mutattuk ki a nukleáris enzim, PARP fokozott aktivitását SM plakkok degenerálódó oligodendrocytáiban, és a PARP gátló terápia hatékonyságát demyelinisatiós állatmodellben.

Az új kezelésekkel és gyógyszermechanizmusokkal kapcsolatban, a korábbiakhoz hasonlóan azonban számos kérdés továbbra is megválaszolatlan maradt. A mechanizmusok ismerete valóban segíti-e a terápiás döntést (milyen betegeknek milyen gyógyszert milyen hatásmechanizmussal)? Segíti-e a gyógyszermechanizmusok ismerete a terápiás effektust mérő biomarkerek kifejlesztését? Ugyanazon mechanizmusok felelősek-e a terápiás és a mellékhatás profilért, és ezeket milyen módon csökkenthetők a terápiás hatás befolyásolása nélkül?

Végül alapvető kérdés, hogy a gyógyszerhatások ismerete segíti-e kombinációs terápiák vagy stratégiák kialakítását, akár egyidejűleg, akár meghatározott sorrendben adagolva: pl. érdemes-e a nagyobb mellékhatással járó, de hatékonyabb indukciós terápiával kezdeni a patológiás folyamatok megállítása miatt, majd stabilizálást követően váltani a kevesebb mellékhatással járó, biztonságosabb, de kevésbé hatékony kezelésre („indukciós stratégia”); vagy éppen fordítva, a biztonságosabb terápiával kezdeni, és csak akkor váltani a több mellékhatással járó, effektívebb kezelésre, ha a terápiás válasz nem kielégítő (eszkaláció).