Kroonilise neerusiirdamise tagasilükkamise vastu võitlemine: väljakutsed ja lubadused
Feb 03, 2022
Xingqiang Lai1,2,3, Xin Zheng4, James M. Mathew 1,2, Lorenzo Gallon1,5, Joseph R. Leventhal1,2ja Zheng Jenny Zhang1,2*
Vaatamata siirdamisjärgse ravi edusammudele ei ole neerusiirikute ja patsientide pikaajaline elulemus paranenud, kuna ligikaudu 40 protsenti siirdamistest ebaõnnestub kümne aasta jooksul pärast siirdamist. Nii immunoloogilised kui ka mitteimmunoloogilised tegurid aitavad kaasa hilisele allografti kadumisele. Kroonilineneeru siirdamineäratõukereaktsioon (CKTR) on sageli kliiniliselt vaikne, kuid progresseeruv allogeenne immuunprotsess, mis viib siiriku kumulatiivse vigastuseni ja transplantaadi funktsiooni halvenemiseni. Krooniline aktiivne T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsioon (TCMR) ja krooniline aktiivne antikehade vahendatud äratõukereaktsioon (ABMR) on klassifitseeritud CKTR-i kaheks peamiseks alatüübiks. Kuigi rakuliste ja molekulaarsete mehhanismide ja CKTR diagnostiliste klassifikatsioonide paremaks mõistmiseks on tehtud olulisi edusamme, on varajase avastamise, diferentsiaaldiagnostika ja tõhusate ravimeetodite puudumine pikaajalisel juhtimisel jätkuvalt suured väljakutsed. Hiljutine suure läbilaskevõimega raku- ja molekulaarsete biotehnoloogiate areng on võimaldanud uute kroonilise neerukahjustusega seotud biomarkerite kiiret väljatöötamist, mis mitte ainult ei anna ülevaate kroonilise äratõukereaktsiooni patogeneesist, vaid võimaldavad ka varakult avastada. Paralleelselt on ilmnenud mitmed uudsed terapeutilised strateegiad, millel võib olla suur lubadus pikaajalise siiriku ja patsientide ellujäämise parandamiseks. Lühiülevaatega patogeneesist, standarddiagnoosist ja väljakutsetest CKTR kontekstis annab see miniülevaade anda värskendusi ja teadmisi paljulubavate uudsete diagnoosimiseks kasutatavate biomarkerite uusimatest arengutest ja uudsetest terapeutilistest sekkumistest ennetamiseks ja raviks. CKTR.
Märksõnad:krooniline allotransplantaadi äratõukereaktsioon,neeru siirdamine, biomarkerid, IFTA, T-rakkude vahendatud äratõukereaktsioon
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com
neeru siirdamine jacistanche toidulisandid võivad leevendada kroonilist allografti äratõukereaktsiooni
SISSEJUHATUS
Krooniline neerusiirdamineäratõukereaktsiooni (CKTR) iseloomustab neerutransplantaadi funktsiooni progresseeruv langus, mis hakkab ilmnema üks aasta pärast siirdamist ja millega tavaliselt kaasnevad hüpertensioon ja proteinuuria (1). CKTR esineb tavaliselt ebapiisava immuunsupressiooni või ravimite mittejärgimise korral (2). Kuigi püsiv allogeenne immuunvastus on endiselt peamine põhjus (3, 4), võivad CKTR-i arengule ja progresseerumisele kaasa aidata mitmed riskitegurid, nt varajane isheemia-reperfusioonikahjustus, ägedad äratõukereaktsiooni episoodid ja siirdatud nakkushaigused. Histoloogiliselt on CKTR-il kaks peamist erinevat alatüüpi, nimelt krooniline aktiivne antikehade poolt vahendatud äratõukereaktsioon (ABMR) ja krooniline aktiivne T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsioon (TCMR) vastavalt muudetud Banffi kriteeriumidele (5, 6). Pole haruldane, et nii krooniline aktiivne TCMR/ABMR eksisteerivad koos ja põhjustavad siiriku funktsiooni kiiret kaotust (7–9).
CKTR-i tõhus ravi ja prognoos sõltuvad suuresti äratõukereaktsiooni tõsidusest ja pöörduvusest diagnoosimise ajal. Siiski on endiselt suur väljakutse tuvastada varajased muutused enne siiriku pöördumatu kahjustuse tekkimist. Praegu ei ole kliiniliselt tõestatud, et immunoteraapiad oleksid CKTR-i, eriti ABMR-i, ennetamisel ja ravimisel tõhusad. Hiljutised edusammud suure läbilaskevõimega raku- ja molekulaarsete biotehnoloogiate vallas on võimaldanud raku- ja molekulaarsete protsesside põhjalikku analüüsi ning CKTR-i aluseks olevate mehhanismide dekonvolutsioone ning on viinud uute molekulaarsete ja rakuliste biomarkerite tuvastamiseni ja valideerimiseni mitteinvasiivse või minimaalselt invasiivse kaudu. lähenemisi. Nende biomarkerite avastamine annab tohutult paljutõotust varajaseks avastamiseks ja paljutõotavate uudsete ravimeetodite väljatöötamiseksneeru siirdaminetulemusi. Selles ülevaates antakse esmalt lühike kokkuvõte praegusest arusaamast patogeneesist ja CKTR-i diagnoosimisel kasutatavatest standardsetest probleemidest ning seejärel keskendutakse põhjalikumatele aruteludele biomarkerite avastamise ja uudsete terapeutiliste sekkumiste valdkonnas, et parandada pikaajalist siirdamist. tulemusi.
KROONILISE AKTIIVSE ABMR-I JA KROONILISE TCMR-I PATOGENEES
Krooniline aktiivne ABMR esindab enamikku CKTR (2) juhtudest, millega kaasneb siirdatud glomerulopaatia koos raske peritubulaarse kapillaaride basaalmembraani mitmekihilisuse ja äsja algava arteriaalse intimafibroosiga. Seevastu krooniline aktiivne TCMR määratakse põletiku alusel ajukoore piirkondades, kus esineb interstitsiaalne fibroos ja tubulaarne atroofia (i-IFTA), mis on lisaks tubuliidile ka CKTR-i iseloomulik tunnus. Äsja muudetud kroonilise aktiivse TCMR-i Banffi kriteeriumid tunnistavad TCMR-i patogeenset tähtsust kroonilise interstitsiaalse põletiku tekkes, mis põhjustab i-IFTA-d, kuid sellest hoolimata ei erista see alloimmuun-vahendatud koekahjustust mittespetsiifiliste vigastuste, eriti kaltsineuriini inhibiitori (eriti kaltsineuriini inhibiitori) vahel. CNI) vahendatud nefrotoksilisus (10, 11).
Kuigi ABMR-i täpsed mehhanismid on endiselt raskesti mõistetavad, arvatakse, et doonorispetsiifiliste alloantikehade (DSA) interaktsioon doonori HLA antigeenide, eriti HLA II klassi antigeenide vastu, mida ekspresseerivad mikrovaskulaarse vereringe endoteelirakud, käivitab ABMR (12). DSA-de seondumine endoteelirakkudega põhjustab molekulaarsete sündmuste kaskaadi, sealhulgas komplemendi aktivatsiooni, mis võib kaasa aidata endoteeli düsfunktsioonile, mikrovaskulaarsele põletikule ja remodelleerumisele ning lõpuks põhjustab pöördumatut koekahjustust (13). B-rakkude defitsiit vähendas transplantaadi glomerulopaatiat, mikrovaskulaarset põletikku, makrofaagide infiltratsiooni ja IFNg transkripte allograftis (14), mis rõhutab B-rakkude tähtsust ABMR-i patogeneesis. Lisaks ebapiisavast immunosupressioonist või mitteadherentsist tingitud kontrollimatule allogeensele immuunvastusele on DSA (dnDSA) tootmise riskiteguriteks varajased põletikulised sündmused, nagu äge TCMR ja viirusinfektsioon (15–17). On leitud, et eelnev TCMR on tugevas korrelatsioonis kroonilise aktiivse ABMR dnDSA tekkega (7). Lisaks on biopsiaga tõestatud krooniliste aktiivsete ABMR-juhtumite puhul näidatud, et T-rakud (eriti CD8 pluss T-rakud) ja makrofaagid on glomerulites domineerivad infiltreerivad rakutüübid, samas kui B-rakke täheldatakse sageli tubulointerstitsiaalses sektsioonis, mis näitab, et mõlemad. T-rakud ja makrofaagid mängivad neerude kroonilises ABMR-is keskset rolli (18). NK-rakkude osalemine ABMR-is on hiljuti tähelepanu pälvinud. Hiljutised uuringud on näidanud, et NK-rakud osalevad ABMR-is CD16a Fc retseptorite kaudu (19, 20). NK-rakkude vähenemine leevendab märkimisväärselt DSA-indutseeritud kroonilist allotransplantaadi vaskulopaatiat (CAV) (21). NK-rakud suurendavad IFNg tootmist pärast alloantigeenidega kokkupuudet antikehast sõltuvate rakuliste tsütotoksilisusega sarnaste mehhanismide kaudu, mis on seotud suurenenud ABMR-i riskiga (22) ja NK-rakkude infiltratsioon ennustab kehva tulemust pärast seda.neeru siirdamine (23).
Püsivad T-rakkude poolt vahendatud vigastused võivad põhjustada kroonilist aktiivset TCMR-i (24). Alloreaktiivsed efektormälu T-rakud (Tem), eriti CD8 pluss Tem alamhulgad (väljendavad suurenenud CD44hi, CD45RO plus , OX40, KLRG-1 ja BLIMP-1) on seotud TCMR-i väljatöötamisega (25). . Erinevalt naiivsetest T-rakkudest on Tem-rakud tuntud oma madala aktivatsiooniläve, tugevate efektorfunktsioonide ja resistentsuse poolest tavapärase immunosupressiooni ja kostimulatsiooni blokaadi suhtes (26). Mälu T-rakud pärinevad keskkonna antigeenidest või on genereeritud varasemate äratõukereaktsioonide käigus ja pärast aktiveerimist sisenevad nad neerude interstitsiumi ja sekreteerivad mitmeid tsütokiine, nagu IFNg ja TGFb, ning vallandavad seejärel tubuliidini viiva põletikukaskaadi (27). Krooniline TCMR põhjustab ka neeruveresoonkonna vigastusi, nagu arteriaalne põletik ja sisekesta fibroos (6). Hiljutises uuringus näitasid Claudia ja kolleegid (25), et OX40 geeniraja poolt vahendatud CD8 pluss efektormälu T-rakud mängivad kroonilise TCMR-i patogeneesis olulist rolli.
PRAEGUSED DIAGNOOSID JA VÄLJAKUTSED
Early diagnosis of CKTR determines successful therapeutic interventions and prognosis. CKTR is a slowly progressive process in which pathologic changes as such vascular inflammation and i-IFTA do not have clinical manifestations until late stages. In addition, differential diagnosis is extremely important to distinguish CKTR from late graft dysfunction caused by other complications including CNI toxicity, BK- virus-associated nephropathy, and recurrent renal diseases, each of which requires different treatment. Transplant patients are subjected to routine laboratory tests for continuous graft monitoring. Serum creatinine (sCr), blood urea nitrogen (BUN), and cystatin C are commonly used to evaluate graft function. The estimated glomerular filtration rate (eGFR), calculated based on sCr level, age, weight, and gender, is considered as an accurate indicator and predictor for graft function and long-term graft survival (28). Proteinuria>500 mg päevas peetakse ka kroonilise neerutransplantaadi düsfunktsiooni markeriks (29). Kuna aga krooniline äratõukereaktsioon on loid protsess, mille patoloogilised muutused progresseeruvad aeglaselt (30), on need eelnimetatud testid mittespetsiifilised, sageli ei suuda need varajases staadiumis tuvastada neerukahjustust ning tulemusi võivad mõjutada ka muud mitteimmuunsed vigastused. . Tsirkuleerivate de novo DSA-de teket seostatakse kroonilise aktiivse ABMR-i tagajärjel suurenenud siiriku ebaõnnestumise riskiga (31, 32). DSA-de tulevane jälgimine võib olla indikatiivne varajaseks raviks enne pöördumatut siirikukahjustust (33, 34), kuid mitte kõik DSA-d ei ole määratud olema patogeensed (35) ja DSA tasemed ei pruugi koekahjustusega korreleeruda (15). Pildistamistehnoloogiad, nagu Doppleri ultraheli (USA), kontrastainega ultraheli (CEUS) ja magnetresonantstomograafia (MRI) on mitteinvasiivsed täiendavad meetodid, mida kasutatakse nii ägeda kui ka kroonilise siiriku äratõukereaktsiooni varajasel diagnoosimisel, hinnates neeruveresoonkonna resistentsust. (USA) (36, 37), transplantaadi vere perfusioon (CEUS) (38) ja anatoomilised muutused (MRI), nagu fibroos (39). Kuid nende testide tulemused on enamasti mittespetsiifilised ja nende väärtus kliinilise ravi suunamisel on piiratud.
Praegu on transplantaadi biopsia endiselt kuldne standard transplantaadi äratõukereaktsiooni diagnoosimisel. Siiriku histoloogia annab visuaalseid tõendeid siiriku düsfunktsiooni aluseks oleva patoloogia ja patogeneesi kohta. Hiljuti on koos histoloogia ja immunohistokeemiaga kasutatud biopsiakoe geneetilist analüüsi, et aidata allografti äratõukereaktsiooni diferentsiaaldiagnostikas. 1991. aastal asutatud Banffi klassifikatsioon on kehtestanud spetsiifilised kriteeriumid neeru allotransplantaadi äratõukereaktsiooni diagnoosimiseks. Seda on viimase kahe aastakümne jooksul korduvalt uuendatud (5). C4d komplemendi fragmendi ladestumist peritubulaarsetes kapillaarides peeti ABMR-i markeriks (40), kuid see eemaldati viimases Banffi (2019) kroonilise aktiivse ABMR-i klassifikatsioonikriteeriumis diagnostilise kriteeriumina, kuna ilmnes C4d-negatiivne ABMR (41). Kuigi histoloogiline uuring neerubiopsiaga jääb diagnostiliseks kuldstandardi kriteeriumiks, ei saa seda invasiivsuse tõttu liiga sageli teha. Transplantaadinõela biopsia võib põhjustada mitmesuguseid operatsiooniga seotud tüsistusi, nagu perinefriline hematoom, arteriovenoosne fistul, verejooks, infektsioon. Lisaks on histoloogilise uuringuga seotud muid piiranguid, nt standardimise ja kvantifitseerimise puudumine, proovivõtu vead ja täpne diagnoos, mis sõltub suuresti patoloogide oskustest (42). Seetõttu on mitte-/minimaalselt invasiivsed ja ennustavad biomarkerid väga soovitavad varajaseks diagnoosimiseks ja kohandatud leiutisteks, et viivitada või ennetada CKTR-i ja parandada transplantaadi pikaealisust.
VÕIMALIKUD BIOMARKERID VARAJASE DIAGNOOSI JA PROGNOOSI JUURDE
Hiljutine suure läbilaskevõimega raku- ja molekulaarsete biotehnoloogiate areng on toonud kaasa tohutuid edusamme biomarkerite avastamisel siirdamise valdkonnas, pakkudes suurt lubadust CKTR-i paremaks mõistmiseks ja haldamiseks. Biomarkerite uuringute panus on mitmekordne, sealhulgas 1) uue ülevaate loomine CKTR-i molekulaarsetest mehhanismidest, 2) varajase ja diferentsiaaldiagnoosimise võimaldamine, 3) terapeutilise sekkumise hinnangu andmine ja 4) prognoosi ennustamine. Biomarkerite põhiomadused on mujal põhjalikult läbi vaadatud (42–44). Kuigi enamik uuringuid on keskendunud mitteinvasiivsete biomarkerite uurimisele isheemia/reperfusioonikahjustuse ja ägeda allotransplantaadi äratõukereaktsiooni korral veres ja uriinis (42), saadakse mitmesuguseid biomarkereid neeruprotokolli biopsiate uuringutest ning vere- ja uriiniproovid on soovitavad diagnoosimiseks ja CKTR prognostikaator. Kasutatavate biomarkerite ja tehnoloogiate omaduste põhjal võib CKTR-iga seotud biomarkerid jagada viide põhikategooriasse: transkriptoomilised biomarkerid, epigeneetilised biomarkerid, proteoomilised biomarkerid ja metaboolsed biomarkerid ning rakulised biomarkerid, mis on kokku võetud tabelis 1 ja ka lühidalt. arutatakse järgmistes osades.
Transkriptoomilised biomarkerid
Need biomarkerid genereeritakse suure läbilaskevõimega geeni- või transkriptoomiprofiilide koostamise teel, mida nimetatakse ka transkriptoomikaks, kasutades mikrokiibi ja järgmise põlvkonna geenijärjestustehnoloogiaid. Neid uuringuid on sagedamini tehtud neeru biopsia proovidega, kuna need pakuvad RNA ekstraheerimiseks piisavalt materjali. Nagu on loetletud tabelis 1, saab fibroosi, i-IFTA, kroonilise äratõukereaktsiooni (ABMR ja TCMR) ja siiriku ebaõnnestumisega seotud geenisignatuure tuvastada geeniekspressiooni profiili määramisega (45–53). Oluline on see, et geenikomplektil on suurem ennustamisvõime kui algtaseme kliinilistel muutujatel ning kliinilistel ja patoloogilistel muutujatel. Üks nende uuringute idee on see, et sarnased ägeda äratõukereaktsiooni geenisignatuurid viitavad ka CKTR-ile. Näiteks Khatri jt uuring. (85) näitasid 11 geeni, mis on seotud ägeda äratõukereaktsiooniga erinevates siirdatud kudedes, millest 7 geeni (CD6, INPP5D, ISG20, NKG7, PSMB9, RUNX3 ja TAP1) identifitseeriti progresseeruva i-IFTA arengu ennustajatena 24 kuu pärast. siirdamisjärgne (45). Veelgi huvitavam on see, et neljast geenimarkerist (vimentiin, NKCC2, E-kadheriin ja 18S rRNA) koosnev komplekt uriiniproovides on identifitseeritud usaldusväärsete mitteinvasiivsete biomarkeritena i-IFTA jaoks (46).
Epigeneetilised biomarkerid
Epigeneetilised modifikatsioonid ja regulaatorid kontrollivad asjakohast geeniekspressiooni ja -funktsiooni vastusena muutunud bioloogilistele protsessidele ning seega saab neid kasutada haiguste biomarkeritena (86). Epigeneetilised modifikatsioonid hõlmavad DNA tsütosiini metüülimist tsütosiin-fosfaatdiester-guaniini dinukleotiididel, mikroRNA interaktsioone, histooni modifikatsioone ja kromatiini ümberkujundamiskomplekse (87), mis toimuvad genoomis ilma DNA järjestust muutmata. Epigeneetika on arenev uurimisvaldkondneeru siirdamine. Enamik uuringuid on läbi viidud isheemia ja reperfusioonikahjustuse ning ägeda äratõukereaktsiooni kontekstis, mis näitab ebanormaalse DNA metüülimise mõju (88). Hiljutised uuringud nii inimestel kui loomadel (54, 89) on näidanud, et muutunud epigeneetilised modifikatsioonid, eriti DNA metüülimine, mõjutavad mitmesuguste rakutüüpide, nt abistaja-T-rakkude (90, 91) või migratsiooni. reguleerivad T-rakud (54) ja fibroblastid (92), mis on seotud allografti ellujäämisega ja neerufibroosiga. Näiteks Foxp3 demetüleerimine T(reg)-spetsiifilises demetüleerimispiirkonnas korreleerub positiivselt intratransplantaadi Foxp{9}}ekspresseerivate T-rakkude arvuga patsientidel, kellel on i-IFTA-ga subkliiniline äratõukereaktsioon protokolli biopsiate kaudu; järelikult näitasid siiriku infiltraatides rohkem Foxp3 pluss T(reg) rakke omavad patsiendid märkimisväärselt paremat 5-aastast siiriku funktsiooni arengut kui Foxp3 pluss T(reg) rakkude infiltratsioonita patsientidel (54). Boer et al. (55) uurisid põletikueelse tsütokiini interferooni g (IFNg) DNA metüülimist (DNAm) ja inhibeerivat retseptori programmeeritud surma 1 (PD1) naiivsetes ja mäluga CD8 pluss T-rakkude alamhulkades.neeru siirdaminesaajad. IFN-g ja PD1 suurenenud DNAm täheldati mälu CD8 pluss T-rakkudesneeru siirdamineretsipientidele 3 kuud pärast siirdamist, olenemata äratõukepisoodist või mitte, mis viitab sellele, et tegemist oli mittespetsiifilise muutusega, mis on seotud siirdamisoperatsiooni või immunosupressiivsete ravimite kasutamisega. Kuid PD1 metüülimine CD27-mälu CD8 pluss T-rakkudes suurenes äratõukepisoodidega retsipientidel rohkem kui neil, kellel seda polnud. Hiljutises uuringus DNAm rolli kohta IFTA progresseerumisel neerubiopsiates näitasid normaalsed allotransplantaadi biopsiad 2- aastat pärast siirdamist sarnaseid DNAm mustreid, mis on võrreldavad implantatsioonieelsete biopsiatega, samas kui püsivat diferentsiaalset metüülimist seostati allotransplantaadid kroonilise neeru allotransplantaadi düsfunktsiooni tekkeks (93). Epigeneetilised mehhanismid, nagu hüpometüleerimine, võivad nende ekspressiooni otseselt suurendada ja kaudselt moduleerida, kontrollides miRNA-sid (93). Hiljutised uuringud on näidanud, et mi-R21 ja miR200b ekspressioon uriinis on seotud IFTA ja CAD-ga (56), samal ajal kui miR-150, miR192, miR-200b ja miR{16}}p ringlevad plasma on seotud IFTA-ga (57). Samal ajal oli miR21, miR-155 ja miR-142-3p ekspressioon IFTA-ga patsientide plasmas ülesreguleeritud (58), samal ajal kui miR- 145-5p ja miR{{24 }}a olid alla reguleeritud (59, 60). Teine uuring näitas, et miR-142-3p ekspressioon oli ülesreguleeritud, samas kui miR-204 ja miR-211 olid nii CAD-IFTA-ga retsipientide uriinis kui ka neerutransplantaadis allareguleeritud (61 ). Lisaks võivad miR142-5p ülesreguleerimine ja miR-486-5p allareguleerimine olla biomarkeriteks kroonilise ABMR-i varajaseks avastamiseks (62). Seetõttu võib neid markereid pidada potentsiaalseteks CAD-i markeriteks.
Proteoomilised biomarkerid
CKTR-i mitteinvasiivsete proteoomiliste biomarkerite hulga loomiseks kasutatakse suure läbilaskevõimega proteoomilisi tehnikaid, nagu vedelikkromatograafia-massispektromeetria (LC-MS), suhtelise ja absoluutse kvantifitseerimise isobaariline märgis (iTRAQ), valgu mikrokiip ja helmestel põhinev immuunanalüüs. . Uuringud, milles uuriti mitteinvasiivseid proteoomilisi biomarkereid uriinis ja veres (94), on avastanud ainulaadsed valgukomplektid, mis on väärtuslikud diferentsiaaldiagnostika jaoks. Näiteks ühes uuringus, mis hõlmas 245 uriiniproovi laste ja noore täiskasvanu neeru allotransplantaadi retsipientide rühmast, tuvastati 35 valku, mis võivad eristada kolme tüüpi transplantaadi vigastusi, 11 peptiidi ägeda äratõukereaktsiooni korral, 12 uriinipeptiidi kroonilise allografti nefropaatia korral ja 12 peptiidi BK viiruse nefriidi jaoks (63). Metzger et al. (95) valideerisid 39 allograftiga patsiendist koosneva treeningkomplekti uriini kapillaarelektroforeesi massispektromeetria (CE-MS) peptiidispektritest koostatud mitme markeriga uriinipeptiidide klassifikaatori, et eristada TCMR tervetest allograftidest. Srivastava et al. (64, 65) tuvastasid, et uriini ANXA11, Integrin a3, Integrin b3 ja TNF-a ülesekspressiooni ning seerumi PARP1 allareguleerimist saab kasutada proteoomiliste biomarkeritena neeru allotransplantaadi äratõukereaktsiooni jaoks. Lisaks on mitmed veres ja uriinis leiduvad valgud, mõned kemokiinid ja tsütokiinid identifitseeritud ka biomarkeritena CKTR-i diagnoosimiseks ja transplantaadi tulemuste ennustamiseks (66–71). Mitmed hiljutised jõupingutused on loonud uriini CXC motiivi kemokiini 9 (CXCL9) ja CXCL10 usaldusväärsete biomarkeritena subkliinilise allografti äratõukereaktsiooni ja siirdamisjärgse ravi juhtimiseks (66, 67). Hiljutine uuring näitab, et trombotsüüdid sisaldavad suurt hulka vahendajaid, mis võivad potentsiaalselt soodustada ägedat ja kroonilist ABMR-i (96, 97). Tegelikult on trombotsüütide faktoril 4 (PF4, tuntud ka kui CXCL4), mis on kõige levinum trombotsüütidega seotud vahendaja, mida avastati suurtes kogustes allograftis, allotransplantaadile mitmeid tagajärgi, millest üks on soodustada monotsüütide ellujäämist ja makrofaagide diferentseerumist (98). , ennustades kehvemaid transplantaadi tulemusi (99).
Metaboolsed biomarkerid
Metaboloomika on kiiresti arenev uurimisvaldkond, mis hõlmab kõigi metaboliitide põhjalikku analüüsi ühes bioloogilises proovis (100) ja on hiljuti pälvinud tohutut huvi elundisiirdamise biomarkerite uuringu vastu. Võrreldes proteoomiliste või transkriptoomiliste markeritega võivad metaboolsed biomarkerid olla rakufunktsioonide kajastamisel täpsemad (101). Metaboloomikat saab kasutada kahel viisil: üksikute metaboliitide intensiivne analüüsimine ja tuvastamine; või mustrituvastuse kasutamine üksikute molekulide salvestamise asemel spektraalsete mustrite ja intensiivsuse salvestamiseks (100, 102). Teadlased soovitavad, et metaboolsed markerid parandaksid äratõukereaktsiooni ja muude organite vigastuste jälgimist (103). Lastel parandas uriini metaboloomika piiripealse TCMR tuvastamist ja näitas ABMR-i puhul paljulubavust (104). Adenosiintrifosfaadi (ATP) tekke mõõtmine mitogeeni poolt stimuleeritud CD4 lümfotsüütide poolt (ImmuKnow test) on FDA poolt heaks kiidetud biomarker, mis võib olla efektiivne siirdatud retsipientide puhul (72). Randomiseeritud prospektiivses uuringus, mis põhines ImmuKnow testiga määratud immuunfunktsiooni väärtustel, paranes patsientide üheaastane elulemus märkimisväärselt ja nakatumise määr vähenes rühmas, kes sai ATP vabanemise biomarkeriga juhitud immunosupressantide regulatsiooni (105). Hiljutises uuringus tuvastati üheksast uriinis leiduvast erinevast metaboliidist koosnev paneel TCMR-i uute potentsiaalsete metaboliitide biomarkeritena (73). Metaboolsed biomarkerid, mida peetakse potentsiaalseteks äratõukepisoodide markeriteks, on loetletud tabelis 1 (72–78).
Rakulised biomarkerid
Märkimisväärset tähelepanu on pööratud alloreaktiivsete CD8 pluss T-rakkude kvantifitseerimisele kui potentsiaalsetele rakulistele hülgamisreaktsiooni (25, 79, 106) või tolerantsuse (107) biomarkeritele. Ashokkumar et al. (80) leidsid, et allospetsiifilised CD154 pluss T-tsütotoksilised mälurakud olid seotud maksatransplantaadi retsipientide äratõukereaktsiooni riskiga. Piiratud andmed näitasid, et CD154 pluss alamhulga suurenemine on seotud ägeda haiguseganeeru siirdaminetagasilükkamine (81). Hiljutised uuringud näitasid, et alloreaktiivse mälu IFN-g tootvate T-rakkude jälgimine võib hinnata subkliinilist TCMR-i ja ennustada de novo DSA-d (82), samas kui T-folliikulite abistajarakkude ja T-folliikulite reguleerivate rakkude (Tfc/Tfr) suhe oli sõltumatu riskitegur. CAD jaoks (83). Siiski tuleb veel kindlaks teha selle diagnostiliste/prognostiliste biomarkerite kasulikkuse mitmekeskuseline valideerimine CKTR-is (108). Nii makrofaagid kui ka NK-rakud on seotud kroonilise äratõukereaktsiooniga (21, 109–111). Siiski tuleb veel kindlaks teha, kas makrofaagide või NK-rakkude spetsiifilist alamhulka saab kasutada CKTR-i rakumarkeritena. Hiljuti on kiiresti arendatud üherakulisi sekveneerimistehnoloogiaid ja need on muutunud võimsaks vahendiks genoomse, epigenoomilise ja transkriptoomilise profileerimise erapooletuks hindamiseks üheraku tasemel. Võrreldes traditsioonilise sekveneerimistehnoloogiaga on üherakulistel tehnoloogiatel eelised üksikute rakkude heterogeensuse tuvastamine, väikese arvu rakkude eristamine ja rakukaartide piiritlemine (112, 113). Kasutades scRNA-seq tehnikat, Liu et al. paljastas CKTR-iga patsientidel mitu uudset immuunrakkude alamhulka, sealhulgas viis NKT-rakkude alamklassi, kaks alamtüüpi mälu B-rakkudes, klassikaline CD14 pluss rühm ja mitteklassikaline CD16 pluss rühm monotsüütides. Samuti tuvastasid nad fibroblastides uudse alampopulatsiooni [müofibroblastid (MyoF)], mis ekspresseerivad kollageeni ja rakuvälise maatriksi komponente CKTR rühmas (84). Kuigi scRNA-seq on alles lapsekingades, peetakse seda diagnostiliseks vahendiks CKTR-i spetsiifiliste rakuliste ja molekulaarsete biomarkerite tuvastamiseks. CKTR-i aluseks olevate rakuliste mehhanismide parema mõistmise ja mitmevärvilise voolutsütomeetria analüüside edusammude ja üherakulise genoomikauuringute uuema arenguga on mõeldav, et CKTR-i jaoks tuvastatakse täpsemad raku biomarkerid.
Enne nende biomarkerite kliinilises praktikas regulaarset kasutamist tuleks piisavalt arvesse võtta mitmeid kaalutlusineerusiirdamised(114–116). Esiteks tuleb arvesse võtta tundlikkust, spetsiifilisust, positiivseid ja negatiivseid ennustusväärtusi ning vastuvõtja tööomaduste (ROC) kõveraid tuleb nende kliinilise kasulikkuse osas põhjalikult hinnata. Teiseks on täpseks diagnoosimiseks vajalik erinevate biomarkerite integreerimine. Kolmandaks on uute biomarkerite tuvastamiseks vaja põhjalikke valideerimisuuringuid ja mõõtmiste standardimist. Lõpuks peaks tulemuste saamiseks vajalik ajastus ja hindamiskulud olema mõistlikud.
Cistanche võib ära hoidaneerudinfektsioon
UUED RAVIMEETODID CKTR-I RAVIKS
Krooniline aktiivne ABMR on kõige laialdasemalt tunnustatud siirdamise ebaõnnestumise põhjus (117), samas kui TCMR esineb tavaliselt segatud äratõukereaktsiooni fenotüübi korral (118). Arvestades praegust arusaama, et kroonilist aktiivset TCMR-i seostatakse sageli ebapiisava immunosupressiooniga, on TCMR-ravi suunatud T-raku vastaste immunosupressiivsete ainete annuste ja tüüpide suurendamisele, nagu ravikombinatsioonid basiliksimabi ja everoliimusega lisaks takroliimusele (119). Kliinilises keskkonnas on kasutatud arvukalt ravimeetodeid, keskendudes peamiselt kroonilisele aktiivsele ABMR-ile. Strateegiad hõlmavad plasmafereesi, intravenoosset immunoglobuliini (IVIG), CD20 antikeha (rituksimab), proteasoomi inhibiitorit (bortesomiib) (120–122) ja komplemendivastast monoklonaalset antikeha (ekulisumab), üksik- või kombineeritud ravi (123, 124). Nende terapeutilist efektiivsust kroonilise aktiivse ABMR-i ravis on hinnatud hiljutistes randomiseeritud kontrollitud uuringutes ja tulemused on põhjalikult läbi vaadatud (125), mis viitab sellele, et nende ainete üksi või kombinatsioonis kasutamisel on saavutatud piiratud edu, hoolimata nende tõhususest ägeda ABMR-i ravis. Biomarkerite avastamise kaudu on CKTR-i mõistmine viimase viie aasta jooksul tohutult paranenud. CKTR-i, vähi immunoloogia ja autoimmuunhaiguste jagatud bioloogiliste sarnasuste äratundmine on viinud piiriüleste uuringuteni mitmete ravistrateegiate ümbersuunamisel vähiravist või autoimmuunhaigustest ABMR-ile. IL-6/IL-6R-blokaad (totsilizumab), C1 esteraasi inhibiitor (C1 INH) ja B-lümfotsüütide stimulaatori (BLyS) inhibiitor (Belimumab) on nende hulgas, mille ravipotentsiaali on testitud. ABMR-i leevendamisel ja on näidanud paljulubavaid tulemusi, nagu allpool kirjeldatud ja kokkuvõtlikult esitatud tabelis 2.
IL-6/IL-6R blokaad
IL-6 on pleiotroopne tsütokiin, mis on seotud kaasasündinud ja adaptiivse immuunsuse paljude aspektidega, mis mängib olulist rolli DSA tekkes ja kroonilises ABMR-is, sealhulgas selle mõju B-rakkude immuunsusele ja antikehi tootvatele plasmarakkudele, samuti tasakaal efektor- ja regulatoorsete T-rakkude vahel (130). IL-6/IL-6R-telje blokeerimine totsilizumabiga, anti-interleukiini-6 retseptori monoklonaalne antikeha on reumatoidartriidi ravis hästi välja kujunenud (131) ja hiljuti Seda peetakse uueks ravimeetodiks ABMR-i progresseerumise vältimiseks (126). On näidatud, et totsilizumab vähendas märgatavalt DSA-sid ja stabiliseeris neerufunktsiooni 2 aastat pärast siirdamist, mis viitab totsilizumabi terapeutilisele toimele ABMR-is. Totsilizumabi on hinnatud ka kombinatsioonis IVIG ja rituksimabiga patsientidel, kellel standardne desensibiliseerimine ebaõnnestus, ning see tundus hästi talutav ja ohutu (132). Siiski puuduvad siiani randomiseeritud kontrollitud uuringud totsilizumabi efektiivsuse ja ohutuse süstemaatiliseks hindamiseks. Veel üks uus IL-6/IL-6R telje inhibiitor on kanakinumab, geneetiliselt muundatud humaniseeritud monoklonaalne antikeha, mis on suunatud IL-6 vastu. Käimas on kaks pilootuuringut (NCT03444103, NCT03380377) (132–134) ja suur mitmekeskuseline uuring kanakinumabi hindamiseks hilise/kroonilise ABMR-i (NCT03744910) (135) korral.
C1 esteraasi inhibiitor (C1 INH)
Kuna C5 blokaadi efektiivsus hilises ABMR-is on piiratud (123, 124), on varajase komplemendi raja blokaad võtmekomponendi C1 tasemel äratanud suurt tähelepanu. Üks potentsiaalne uuritav strateegia on C1 INH kasutamine, mida on aastaid kasutatud päriliku angioödeemi rünnakute ennetamiseks ja/või raviks ning mille ohutus on tõestatud (136). C1-INH on seerumi proteaasi inhibiitor, mis seondub kovalentselt ja inaktiveerib C1r, C1s ja mannaani siduvaid valkudega seotud proteaase (136, 137). Topeltpimedas RCT-uuringus testiti C1-INH-d biopsiaga tõestatud ABMR-i ravina. Nii C1-INH kui ka platseeborühmad näitasid varajase järelkontrolli biopsiate paranemist. Siiski täheldati C1-INH-ga ravitud rühmas patsientide alamrühmas, kellele tehti hiline biopsia (6 kuud), siirdatud glomerulopaatia esinemissageduse vähenemist, millega kaasnes transplantaadi funktsiooni paranemine, mis viitab C1- NIH võib olla tõhus krooniliste vigastuste tekke ennetamisel (127). Prospektiivses üheharulises kliinilises pilootuuringus lisati IVIG-ile C1-INH, et ravida refraktaarset ägedat ABMR-i. Võrreldes varasemate kontrollidega, näitas C1-INH-ga ravitud patsientidel C4d ladestumise vähenemist ja neerufunktsiooni paranemist, samas kui mikrotsirkulatsiooni kahjustused püsisid (glomeruliit, peritubulaarne kapillariit ja allografti glomerulopaatia) (128). Praegu on käimas suured mitmekeskuselised kliinilised uuringud, milles hinnatakse C1-INH-d, mis on lisatud ABMR-i standardravile (NCT02547220) (138), samas kui teine kliiniline uuring hindab C1-NIH-d refraktaarse AMR-i raviks (NCT03221842). neerutransplantaadi retsipientidel (139) on samuti käimas.
B-lümfotsüütide stimulaatori pärssimine
B-lümfotsüütide stimulaator (BLyS) on kriitiline tsütokiin, mis suurendab B-rakkude ja plasmarakkude ellujäämist (140). BLyS-i sihtimine on hiljuti suurendanud huvi siirdamise vastu, moduleerides B-rakkude alloimmuunsust. Belimumabi, humaniseeritud anti-BLyS-i antikeha, mis on näidanud terapeutilist efektiivsust süsteemse erütematoosluupuse (141) korral, on nüüdseks rakendatud elundisiirdamisel. Topeltpimedas, randomiseeritud, platseebokontrolliga 2. faasi uuringus hinnati belimumabi 28.neeru siirdaminesaajad(129). Leiud näitasid, et ravi belimumabiga ei näidanud naiivsete B-rakkude arvu vähenemist algtasemest 24 nädalani pärast siirdamist. Kuid aktiveeritud mälu B-rakkude ja plasmablastide arv vähenes märkimisväärselt ning koespetsiifiliste antikehade sisaldus seerumis vähenes. Lisaks moduleeris ravi belimumabiga B-rakkude profiili regulatiivse profiili suunas, muutes IL-10/IL-6 suhet. Paralleelselt vähendati IgG-d kodeerivaid geene ja T-rakkude proliferatsiooni markereid (129). Siiani on endiselt vähe kliinilisi uuringuid, mis kasutaksid belimumabi kroonilise äratõukereaktsiooni raviks. Hiire kroonilise ABMR-i korralneeru siirdamineMudeli kohaselt põhjustas APRIL/BLyS-i blokeerimine TAC-Ig poolt antinukleaarsete antikehade (ANA) vähenemise ja põrna germinaalse keskuse arhitektuuri katkemise, kuid neil ei ole lümfotsüütide infiltratsiooni ja neerutransplantaadi patoloogia osas märkimisväärset erinevust kontrolltransplantaatidega võrreldes, mis võib olla tingitud T-raku immunosupressiooni puudumine (142).
KOKKUVÕTE
Uute varasemate diagnostiliste biomarkerite avastamine ei võimalda mitte ainult õigeaegse terapeutilise sekkumise jaoks individuaalse ravi kavandamist, vaid ka CKTR-i patogeneesi mõistmist. Kuigi paljud tabelis 1 loetletud biomarkerid nõuavad endiselt valideerimist ja standardimist mitmes sõltumatus kohordis, on viimastel aastatel tehtud märkimisväärseid edusamme (115, 116, 143). CKTR-i juhtimine jääb CKTR-i keerulise patogeneesi ja selle pöördumatuse tõttu diagnoosimise ajal heidutavaks ülesandeks. Sellegipoolest on mitmed paljutõotavad ravimeetodid olnud tugevates sekkumiskatsetes, millel on paljutõotavad tulemused. Uute tehnoloogiate, nagu üherakuline genoomika, arvutusbioloogia koos tehisintellektil põhineva abiga, ilmnemisega on mõeldav, et CKTR-i jaoks tuvastatakse ja viiakse kliinilisse praktikasse lähitulevikus spetsiifilisemad biomarkerid ja terapeutilised sihtmärgid.
AUTORI KAASALAD
XL ja XZ: osalesid käsikirja ettevalmistamisel ja kirjutamisel. JM, LG ja JL: pakkusid soovitusi ja muudatusi. ZZ koostas käsikirja, kirjutas ja muutis seda. Kõik autorid panustasid artiklisse ja kiitsid esitatud versiooni heaks.
1 Comprehensive Transplant Center, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago, IL, Ameerika Ühendriigid,
2 Northwesterni ülikooli Feinbergi meditsiinikooli kirurgiaosakond, Chicago, IL, Ameerika Ühendriigid,
3 Organ Transplant Center, Guangzhou Meditsiiniülikooli teine sidushaigla, Guangzhou, Hiina,
4 Uroloogia osakond, Pekingi Youani haigla, Capital Medical University, Peking, Hiina,
5 Meditsiini osakond, nefroloogia, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago, IL, Ameerika Ühendriigid
VIITED
1. Kasiske BL, Andany MA, Danielson B. Seerumi kreatiniini pöördväärtuse kolmekümneprotsendiline krooniline langus on suurepärane hilise neerusiirdamise ebaõnnestumise ennustaja. Am J Kidney Dis (2002) 39:762–8
2. Hara S. Neeruallograftide kroonilise äratõukereaktsiooni praegused patoloogilised vaated. Clin Exp Nephrol (2017) 21:943–51. doi: 10,1007/s10157-016-1361-x
3. Stegall MD, Park WD, Larson TS, Gloor JM, Cornell LD, Sethi S jt. Üksildaste neerude allograftide histoloogia 1 ja 5 aastat pärast siirdamist. Am J Transplant (2011) 11:698–707
4. Shiu KY, Stringer D, McLaughlin L, Shaw O, Brookes P, Burton H jt. Optimeeritud immunosupressiooni (sealhulgas rituksimab) mõju doonorivastastele allorreaktsioonidele patsientidel, kellel on krooniline tagasilükkamine neeruallotransplantaadiga.
5. Loupy A, Haas M, Roufosse C, Naesens M, Adam B, Afrouzian M jt. Banffi 2019. aasta neerukohtumise aruanne (I): T-rakkude ja antikehade poolt vahendatud äratõukereaktsiooni kriteeriumide värskendused ja täpsustamine. Olen J siirdamine
(2020) 20:2318–31. doi: 10.1111/ajt.15898
6. Haas M, Loupy A, Lefaucheur C, Roufosse C, Glotz D, Seron D jt. Banffi 2017. aasta neerukohtumise aruanne: kroonilise aktiivse T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsiooni, antikehade poolt vahendatud äratõukereaktsiooni läbivaadatud diagnostilised kriteeriumid ja integreerivate lõpp-punktide väljavaated järgmise põlvkonna kliiniliste uuringute jaoks. Am J Transplant (2018)
7. Tsuji T, Iwasaki S, Makita K, Imamoto T, Ishidate N, Mitsuke A jt. Eelnev T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsioon on seotud kroonilise aktiivse antikeha poolt vahendatud äratõukereaktsiooniga De Novo doonor-spetsiifiliste antikehade poolt. Nephron (2020) 144:13–7. doi: 10.1159/000512659
8. Everly MJ, Everly JJ, Arend LJ, Brailey P, Susskind B, Govil A jt. De Novo doonorispetsiifiliste antikehade taseme vähendamine ägeda äratõukereaktsiooni ajal vähendab neerusiirdamise kaotust. Am J Transplant (2009) 9:1063–71.
9. Halloran PF, Chang J, Famulski K, Hidalgo LG, Salazar ID, Merino LM jt. T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsiooni kadumine hoolimata jätkuvast antikehade poolt vahendatud äratõukereaktsioonist hilisel ajalNeerusiirdamise saajad. J Am Soc Nephrol (2015) 26:1711–20. doi: 10.1681/ASN.2014060588
10. Nankivell BJ, Shingde M, Keung KL, Fung CL, Borrows RJ, O'Connell PJ jt. Põletikulise fibroosi põhjused, tähtsus ja tagajärjedNeeru siirdamine: Banff i-IFTA kahjustus.
11. Roos-van GM, Scholten EM, Lelieveld PM, Rowshani AT, Baelde HJ, Bajema IM jt. Kaltsineuriini inhibiitorite poolt indutseeritud fibrogeensete reaktsioonide molekulaarne võrdlus protokolli neerusiirdamise biopsiates. J Am Soc Nephrol (2006), 17:881–8. doi: 10.1681/ASN.2005080891
12. Lefaucheur C, Loupy A. Antikehade poolt vahendatud tahkete organite allograftide hülgamine. N Engl J Med (2018) 379:2580–2. doi: 10.1056/NEJMc1813976
13. Thomas KA, Valenzuela NM, Reed EF. Täiuslik torm: HLA antikehad, komplement, FcgammaR-id ja endoteel siirdamise äratõukereaktsioonis. Trends Mol Med (2015) 21:319–29. doi: 10.1016/j.molmed.2015.02.004
14. Reese SR, Wilson NA, Huang Y, Ptak L, Degner KR, Xiang D jt. B-rakkude puudulikkus nõrgendab siirdamise glomerulopaatiat kroonilise aktiivse antikeha poolt vahendatud äratõukereaktsiooni rotimudelis. Siirdamine (2020).
15. Zhang R. Doonorispetsiifilised antikehadNeerusiirdamise saajad. Clin J Am Soc Nephrol (2018) 13:182–92. doi: 10.2215/CJN.00700117
16. Dieplinger G, Everly MJ, Briley KP, Haisch CE, Bolin P, Maldonado AQ jt. De Novo doonor-spetsiifiliste inimese leukotsüütide antigeenivastaste antikehade tekkimine ja progresseerumine pärast BK polüoomiviirust ja ennetavat immunosupressiooni vähendamist. Transpl Infect Dis (2015) 17:848–58. doi: 10.1111/tid.12467
17. De Keyzer K, Van Laecke S, Peeters P, Vanholder R. Human Cytomegalovirus andNeeru siirdamine: kliiniku värskendus. Am J Kidney Dis (2011) 58:118–26. doi: 10.1053/j.ajkd.2011.04.010
18. Sablik KA, Jordanova ES, Pocorni N, Clahsen-van GM, Betjes M. Immune Cell Infiltrate in Chronic-Active Antibody-Mediated Rejection. Front Immunol (2019) 10:3106. doi: 10.3389/fimmu.2019.03106
19. Venner JM, Hidalgo LG, Famulski KS, Chang J, Halloran PF. Antikehade vahendatud molekulaarne maastikNeeru siirdamineTagasilükkamine: tõendid NK kaasamise kohta CD16a Fc retseptorite kaudu. Am J Transplant (2015) 15:1336–48. doi: 10.1111/ajt.13115
20. Parkes MD, Halloran PF, Hidalgo LG. Tõendid CD16a-vahendatud Nk-rakkude stimuleerimise kohta antikehade poolt vahendatud patsientidelNeerutransplantaadi äratõukereaktsioon. Siirdamine (2017) 101:e102–11. doi: 10.1097/TP.0000000000001586
