Reševanje kronične zavrnitve ledvičnega presadka: izzivi in ​​obljube

Xingqiang Lai^1,2,3, Xin Zheng⁴, James M. Mathew ^1,2, Lorenzo Gallon^1,5, Joseph R. Leventhal^1,2in Zheng Jenny Zhang^1,2*

Kljub napredku pri zdravljenju po presaditvi se dolgoročna stopnja preživetja ledvičnih presadkov in bolnikov ni izboljšala, saj približno štirideset odstotkov presaditev ne uspe v desetih letih po presaditvi. Tako imunološki kot neimunološki dejavniki prispevajo k pozni izgubi alogenskega presadka. kroničnopresaditev ledvicezavrnitev (CKTR) je pogosto klinično tih, a progresiven alogenski imunski proces, ki vodi do kumulativne poškodbe presadka, poslabšanja funkcije presadka. Kronična aktivna zavrnitev, posredovana s celicami T (TCMR) in kronična aktivna zavrnitev, posredovana s protitelesi (ABMR), sta razvrščeni kot dva glavna podtipa CKTR. Medtem ko so bile dosežene pomembne izboljšave v smeri boljšega razumevanja celičnih in molekularnih mehanizmov ter diagnostičnih klasifikacij CKTR, pomanjkanje zgodnjega odkrivanja, diferencialne diagnoze in učinkovitih terapij še naprej predstavlja velike izzive za dolgoročno zdravljenje. Nedavni razvoj visoko zmogljivih celičnih in molekularnih biotehnologij je omogočil hiter razvoj novih biomarkerjev, povezanih s kronično ledvično okvaro, ki ne zagotavljajo le vpogleda v patogenezo kronične zavrnitve, temveč omogočajo tudi zgodnje odkrivanje. Vzporedno se je pojavilo več novih terapevtskih strategij, ki lahko veliko obetajo za izboljšanje dolgoročnega preživetja presadka in bolnikov. S kratkim pregledom trenutnega razumevanja patogeneze, standardne diagnoze in izzivov v kontekstu CKTR želi ta mini pregled zagotoviti posodobitve in vpogled v najnovejši razvoj obetavnih novih biomarkerjev za diagnozo in nove terapevtske posege za preprečevanje in zdravljenje. CKTR.

Ključne besede:kronična zavrnitev alografta,presaditev ledvice, biomarkerji, IFTA, T-celice posredovana zavrnitev

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com

presaditev ledvice incistanche dodatki lahko ublažijo kronično zavrnitev alogenskega presadka

UVOD

Kronična presaditev ledvicezavrnitev (CKTR) je značilno progresivno zmanjšanje delovanja ledvičnega presadka, ki se začne manifestirati eno leto po presaditvi in ​​ga običajno spremljata hipertenzija in proteinurija (1). CKTR se običajno pojavi pri bolnikih z nezadostno imunosupresijo ali neupoštevanjem zdravil (2). Medtem ko vztrajni alogenski imunski odziv ostaja glavni vzrok (3, 4), lahko številni dejavniki tveganja, npr. zgodnja ishemično-reperfuzijska poškodba, akutne zavrnitvene epizode in nalezljive bolezni presadka, prispevajo k razvoju in napredovanju CKTR. Histološko obstajata dva glavna različna podtipa CKTR, in sicer kronična zavrnitev, posredovana s protitelesi (ABMR) in kronična zavrnitev, posredovana s celicami T (TCMR) v skladu z revidiranimi Banffovimi kriteriji (5, 6). Ni nenavadno, da tako kronično aktivni TCMR/ABMR obstajata hkrati in povzročita hitro izgubo funkcije presadka (7–9).

Učinkovito zdravljenje in napoved CKTR sta v veliki meri odvisna od resnosti in reverzibilnosti zavrnitve v času diagnoze. Vendar ostaja velik izziv prepoznati zgodnje spremembe, preden pride do nepopravljive poškodbe presadka. Trenutno nobena imunoterapija ni klinično dokazano učinkovita pri preprečevanju in zdravljenju CKTR, zlasti ABMR. Nedavni napredek v visokozmogljivih celičnih in molekularnih biotehnologijah je omogočil poglobljene analize celičnih in molekularnih procesov ter dekonvolucije mehanizmov, na katerih temelji CKTR, in pripeljal do identifikacije in validacije novih molekularnih in celičnih biomarkerjev z neinvazivnimi ali minimalno invazivnimi metodami. pristopi. Odkritje teh biomarkerjev je izjemno obetavno za zgodnje odkrivanje in razvoj obetavnih novih terapij za izboljšanjepresaditev ledvicerezultati. Ta pregled bo najprej podal kratek povzetek trenutnega razumevanja patogeneze in standardnih mothed izzivov za diagnozo CKTR, nato pa se bo osredotočil na bolj poglobljene razprave na področju odkrivanja biomarkerjev in novih terapevtskih posegov za izboljšanje dolgoročne presaditve. rezultati.

PATOGENEZA KRONIČNE AKTIVNE ABMR IN KRONIČNE TCMR

Kronična aktivna ABMR predstavlja večino primerov CKTR (2), ki vključuje transplantacijsko glomerulopatijo skupaj s hudo večplastnostjo peritubularne kapilarne bazalne membrane in novonastalo arterijsko intimalno fibrozo. V nasprotju s tem se kronično aktivni TCMR določi na podlagi vnetja na območjih korteksa z intersticijsko fibrozo in tubularno atrofijo (i-IFTA), kar je poleg tubulitisa značilnost CKTR. Na novo revidirana Banffova merila kronične aktivne TCMR priznavajo patogeni pomen TCMR pri razvoju kroničnega intersticijskega vnetja, ki vodi do i-IFTA, kljub temu pa ne razlikuje aloimunsko posredovane poškodbe tkiva od 'nespecifičnih poškodb, zlasti zaviralca kalcinevrina ( CNI) posredovane nefrotoksičnosti (10, 11).

Medtem ko natančni mehanizmi, na katerih temelji ABMR, ostajajo nedosegljivi, se domneva, da interakcija donorjev specifičnih aloprotiteles (DSA) proti donorskim antigenom HLA, zlasti antigenom HLA razreda II, izraženim v endotelijskih celicah mikrovaskularnega obtoka, sproži ABMR (12). DSA, ki se vežejo na endotelijske celice, povzročijo kaskado molekularnih dogodkov, vključno z aktivacijo komplementa, ki lahko prispeva k endotelijski disfunkciji, mikrovaskularnemu vnetju in preoblikovanju ter na koncu povzroči ireverzibilno poškodbo tkiva (13). Pomanjkanje celic B je povzročilo zmanjšano glomerulopatijo pri presadku, zmanjšano mikrovaskularno vnetje, zmanjšano infiltracijo makrofagov in transkripte IFNg v alogenskem presadku (14), kar poudarja pomen celic B v patogenezi ABMR. Poleg nenadzorovanega alogenskega imunskega odziva zaradi nezadostne imunosupresije ali neadherence naj bi bili zgodnji vnetni dogodki, kot sta akutna TCMR in virusna okužba, dejavniki tveganja za nastajanje DSA (dnDSA) (15–17). Ugotovljeno je, da je predhodni TCMR močno povezan z razvojem kronične aktivne ABMR dnDSA (7). Poleg tega je bilo v primerih kronične aktivne ABMR, dokazanih z biopsijo, dokazano, da so celice T (zlasti celice CD8 in celice T) in makrofagi prevladujoči infiltracijski tipi celic v glomerulih, medtem ko so celice B pogosto opažene v tubulointersticijskem predelu, kar kaže, da oboje Celice T in makrofagi imajo ključno vlogo pri ledvični kronični ABMR (18). Vpletenost NK celic v ABMR je nedavno pridobila pozornost. Nedavne študije so pokazale, da so NK celice vključene v ABMR preko CD16a Fc receptorjev (19, 20). Zmanjšanje števila NK celic bistveno ublaži kronično alogensko vaskulopatijo (CAV), ki jo povzroči DSA (21). Celice NK povečajo proizvodnjo IFNg po izpostavljenosti aloantigenom prek mehanizmov, podobnih celični citotoksičnosti, odvisnih od protiteles, kar je povezano s povečanim tveganjem za ABMR (22), in infiltracija celic NK napoveduje slab izid popresaditev ledvice (23).

Vztrajne poškodbe, ki jih posredujejo celice T, lahko povzročijo kronično aktivno TCMR (24). T-celice T-reaktivnega efektorskega spomina (Tem), zlasti podskupine CD8 plus Tem (izražajo povečan CD44hi, CD45RO plus, OX40, KLRG-1 in BLIMP-1), so vpletene v razvoj TCMR (25) . Za razliko od naivnih celic T so celice Tem znane po nizkem aktivacijskem pragu, robustnih efektorskih funkcijah in odpornosti na konvencionalno imunosupresijo in kostimulacijsko blokado (26). Spominske celice T izvirajo iz okoljskih antigenov ali nastanejo iz prejšnjih zavrnitvenih epizod in ko se aktivirajo, vstopijo v ledvični intersticij in izločajo več citokinov, kot sta IFNg in TGFb, ter nato sprožijo kaskado vnetja, ki vodi v tubulitis (27). Kronična TCMR povzroči tudi poškodbe ledvičnega ožilja, kot sta vnetje arterij in fibroza intime (6). V nedavni študiji so Claudia in sodelavci (25) dokazali, da imajo CD8 plus T-celice efektorskega spomina, posredovane z gensko potjo OX40, pomembno vlogo v patogenezi kroničnega TCMR.

TRENUTNA DIAGNOZA IN IZZIVI

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/dan velja tudi za označevalec kronične disfunkcije ledvičnega alogenskega presadka (29). Ker pa je kronična zavrnitev indolenten proces s počasnim napredovanjem patoloških sprememb (30), so ti zgoraj omenjeni testi nespecifični, pogosto ne odkrijejo ledvične okvare v zgodnjih fazah in nanje zlahka vplivajo druge neimunske poškodbe, ki lahko prav tako vplivajo na rezultate. . Pojav krožečih de novo DSA je povezan s povečanim tveganjem za odpoved presadka zaradi kronične aktivne ABMR (31, 32). Prospektivno spremljanje DSA je lahko indikativno za zgodnje zdravljenje pred ireverzibilno poškodbo presadka (33, 34), vendar pa niso vsi DSA obsojeni na patogenost (35) in ravni DSA morda niso v korelaciji s poškodbo tkiva (15). Tehnologije slikanja, kot so Dopplerjev ultrazvok (ZZD), ultrazvok s kontrastom (CEUS) in slikanje z magnetno resonanco (MRI), so neinvazivne komplementarne metodologije, ki se uporabljajo za pomoč pri zgodnji diagnozi tako akutne kot kronične zavrnitve presadka z ocenjevanjem odpornosti ledvičnega ožilja. (ZDA) (36, 37), perfuzijo krvi presadka (CEUS) (38) in anatomske spremembe (MRI), kot je fibroza (39). Vendar pa so ugotovitve teh testov večinoma nespecifične in imajo omejeno vrednost pri usmerjanju kliničnega zdravljenja.

Trenutno ostajajo biopsije presadka zlati standard za diagnosticiranje zavrnitve presadka. Histologija presadka zagotavlja vizualne dokaze o osnovni patologiji in patogenezi disfunkcije presadka. Pred kratkim se je genetska analiza biopsijskega tkiva uporabljala za pomoč pri diferencialni diagnozi zavrnitve alogenskega presadka v povezavi s histologijo in imunohistokemijo. Banffova klasifikacija, ustanovljena leta 1991, je določila posebna merila za diagnozo zavrnitve ledvičnega alogenskega presadka. V zadnjih dveh desetletjih je bil večkrat posodobljen (5). Odlaganje fragmentov komplementa C4d v peritubularnih kapilarah je veljalo za marker za ABMR (40), vendar je bilo odstranjeno kot diagnostično merilo v najnovejših Banffovih (2019) klasifikacijskih kriterijih za kronično aktivno ABMR zaradi pojava C4d negativnega ABMR (41). Čeprav histološki pregled z ledvično biopsijo ostaja diagnostični zlati standard, ga zaradi njegove invazivnosti ni mogoče izvajati prepogosto. Biopsija z iglo za presadek lahko povzroči različne zaplete, povezane z operacijo, kot so perinefrični hematom, arteriovenska fistula, krvavitev, okužba. Poleg tega obstajajo druge omejitve, povezane s histološkim pregledom, npr. pomanjkanje standardizacije in kvantifikacije, napake pri vzorčenju in natančna diagnoza, ki je v veliki meri odvisna od sposobnosti patologov (42). Zato so ne/minimalno invazivni in napovedni biomarkerji zelo zaželeni za zgodnjo diagnozo in prilagojene izume za odložitev ali preprečevanje CKTR in izboljšanje dolgoživosti presadka.

POTENCIALNI BIOMARKERJI ZA ZGODNJO DIAGNOSTIKO IN PROGNOZO

Nedavni razvoj visoko zmogljivih celičnih in molekularnih biotehnologij je privedel do izjemnega napredka pri odkritjih biomarkerjev na področju transplantacije, z veliko obljubo za boljše razumevanje in upravljanje CKTR. Prispevki študij biomarkerjev so večplastni, vključno z 1) ustvarjanjem novega vpogleda v molekularne mehanizme CKTR, 2) omogočanjem zgodnje in diferencialne diagnoze, 3) zagotavljanjem ocene terapevtskega posega in 4) napovedovanjem prognoze. Glavne značilnosti biomarkerjev so bile temeljito pregledane drugje (42–44). Čeprav je večina študij osredotočena na raziskovanje neinvazivnih biomarkerjev za ishemijo/reperfuzijsko poškodbo in akutno zavrnitev alogenskega presadka v krvi in ​​urinu (42), so različni biomarkerji pridobljeni iz študij biopsij ledvičnega protokola, vzorci krvi in ​​urina pa so sugestivni za diagnozo in prognostik za CKTR. Na podlagi značilnosti uporabljenih biomarkerjev in tehnologij lahko biomarkerje, ki se nanašajo na CKTR, razdelimo v pet glavnih kategorij: transkriptomske biomarkerje, epigenetske biomarkerje, proteomske biomarkerje in metabolomske biomarkerje ter celične biomarkerje, ki so povzeti v tabeli 1 in tudi na kratko. razpravljali v naslednjih razdelkih.

Transkriptomski biomarkerji

Ti biomarkerji so ustvarjeni z visoko zmogljivim profiliranjem gena ali transkriptoma, imenovanim tudi transkriptomika, z uporabo mikromrež in tehnologij zaporedja genov naslednje generacije. Te študije so bile pogosteje izvedene na vzorcih biopsije ledvic, saj zagotavljajo dovolj materiala za ekstrakcijo RNK. Kot je navedeno v tabeli 1, lahko genske podpise, povezane s fibrozo, i-IFTA, kronično zavrnitvijo (ABMR in TCMR) in odpovedjo presadka, identificiramo z določitvijo profiliranja genske ekspresije (45–53). Pomembno je, da ima nabor genov večjo napovedno sposobnost kot izhodiščne klinične spremenljivke ter klinične in patološke spremenljivke. Ena od idej iz teh študij je, da podobni genski podpisi za akutno zavrnitev kažejo tudi na CKTR. Na primer, študija Khatri et al. (85) so odkrili 11 genov, povezanih z akutno zavrnitvijo v različnih presajenih tkivih, med katerimi je bilo 7 genov (CD6, INPP5D, ISG20, NKG7, PSMB9, RUNX3 in TAP1) opredeljenih kot napovedovalci za razvoj progresivne i-IFTA po 24 mesecih. po presaditvi (45). Še bolj zanimivo je, da je bil niz štirih genskih markerjev (vimentin, NKCC2, E-kadherin in 18S rRNA) v vzorcih urina identificiran kot zanesljivi neinvazivni biomarkerji za i-IFTA (46).

Epigenetski biomarkerji

Epigenetske modifikacije in regulatorji nadzorujejo relevantno gensko izražanje in delovanje kot odgovor na spremenjene biološke procese in jih je zato mogoče uporabiti kot biomarkerje bolezni (86). Epigenetske modifikacije vključujejo citozinsko metilacijo DNA na citozin-fosfat diester-gvanin dinukleotidih, interakcije mikroRNA, modifikacije histonov in komplekse za remodeliranje kromatina (87), ki se pojavijo v genomu brez spremembe zaporedja DNA. Epigenetika je nastajajoče področje raziskav vpresaditev ledvice. Večina študij je bila izvedenih v kontekstu ishemije in reperfuzijske poškodbe ter akutne zavrnitve, kar dokazuje implikacijo aberantne metilacije DNK (88). Nedavne študije pri ljudeh in živalih (54, 89) so pokazale, da spremenjene epigenetske modifikacije, zlasti metilacija DNK, vplivajo na aktivacijo, proliferacijo, diferenciacijo in migracijo različnih vrst celic, npr. T-celic pomočnic (90, 91) oz. regulacijske celice T (54) in fibroblast (92), ki so vpleteni v preživetje alogenskega presadka in fibrozo ledvic. Na primer, demetilacija Foxp3 na T(reg)-specifični demetilacijski regiji pozitivno korelira s številom celic T, ki izražajo Foxp3-intratransplantat, pri bolnikih s subklinično zavrnitvijo z i-IFTA prek biopsij po protokolu; posledično so bolniki z več celicami Foxp3 plus T(reg) znotraj infiltratov presadka pokazali bistveno boljši 5--letni razvoj funkcije presadka kot bolniki brez infiltracije celic Foxp3 plus T(reg) (54). Boer et al. (55) so preučevali metilacijo DNA (DNAm) pro-vnetnega citokina interferona g (IFNg) in inhibitornega receptorja programirane smrti 1 (PD1) v podskupinah naivnih in spominskih celic CD8 in T vpresaditev ledviceprejemniki. Opazili so povečano DNAm IFN-g in PD1 v spominskih celicah CD8 in T vpresaditev ledviceprejemniki 3 mesece po presaditvi, ne glede na zavrnitveno epizodo ali ne, kar kaže na to, da je šlo za nespecifično spremembo, povezano z operacijo presaditve ali uporabo imunosupresivnih zdravil. Vendar je bila metilacija PD1 v CD27− spominskih celicah CD8 plus T izraziteje povečana pri prejemnikih z epizodami zavrnitve kot pri tistih brez. V novejši študiji o vlogi DNAm pri napredovanju IFTA pri ledvičnih biopsijah so normalne biopsije alogenskega presadka 2-let po presaditvi pokazale podobne vzorce DNAm, primerljive s predimplantacijskimi biopsijami, medtem ko je bila obstojna diferencialna metilacija povezana z napredovanjem alotransplantatov do kronične disfunkcije ledvičnega alotransplantata (93). Epigenetski mehanizmi, kot je hipometilacija, bi lahko neposredno povečali in posredno modulirali njihovo izražanje z nadzorom miRNA (93). Nedavne študije so pokazale, da je ekspresija mi-R21 in miR200b v urinu povezana z IFTA in CAD (56), medtem ko krožijo miR-150, miR192, miR-200b in miR-423-3p v plazmi so povezani z IFTA (57). Medtem je bilo izražanje miR21, miR-155 in miR-142-3p povečano v plazmi bolnikov z IFTA (58), medtem ko je bilo izražanje miR- 145-5p in miR{{24 }}a so bili znižani (59, 60). Druga študija je pokazala, da je bilo izražanje miR-142-3p regulirano navzgor, medtem ko sta bila miR-204 in miR-211 znižana tako v urinu kot v ledvičnem presadku prejemnikov s CAD-IFTA (61 ). Poleg tega lahko povečana regulacija miR142-5p in znižana regulacija miR-486-5p služita kot biomarkerja za zgodnje odkrivanje kronične ABMR (62). Te markerje bi torej lahko obravnavali kot potencialne markerje za CAD.

Proteomski biomarkerji

Rezultati neinvazivnih proteomskih biomarkerjev CKTR so ustvarjeni z visoko zmogljivimi proteomskimi tehnikami, kot je tekočinska kromatografija-masna spektrometrija (LC-MS), izobarična oznaka za relativno in absolutno kvantifikacijo (iTRAQ), proteinska mikromreža in imunski test na osnovi kroglic. . Študije, ki preučujejo neinvazivne proteomske biomarkerje v urinu in krvi (94), so odkrile edinstvene nize beljakovin, dragocene za diferencialno diagnozo. Na primer, ena študija na nizu 245 vzorcev urina iz pediatrične in mlajše odrasle skupine prejemnikov ledvičnega alogenskega presadka je identificirala 35 proteinov, ki bi lahko razlikovali tri vrste poškodbe presadka, 11 peptidov za akutno zavrnitev, 12 urinskih peptidov za kronično nefropatijo alotransplantata in 12 peptidov za BK virusni nefritis (63). Metzger et al. (95) so potrdili večmarkerski klasifikator urinskih peptidov, izdelan iz peptidnih spektrov urina s kapilarno elektroforezo (CE-MS) iz skupine za usposabljanje 39 pacientov z alograftom, da bi razlikovali TCMR od zdravih alograftov. Šrivastava idr. (64, 65) so ugotovili, da bi povečano izražanje ANXA11, integrina a3, integrina b3 in TNF-a v urinu ter znižano regulacijo PARP1 v serumu lahko uporabili kot kandidatne proteomske biomarkerje za zavrnitev ledvičnega alogenskega presadka. Poleg tega so nekateri proteini, nekateri kemokini in citokini v krvi in ​​urinu identificirani kot biomarkerji za diagnosticiranje CKTR in napovedovanje rezultatov presadka (66–71). Nekaj ​​nedavnih prizadevanj je pokazalo, da sta kemokin 9 (CXCL9) in CXCL10 motiva CXC v urinu zanesljiva biomarkerja za subklinično zavrnitev alogenskega presadka in za vodenje upravljanja po presaditvi (66, 67). Nedavna študija kaže, da trombociti vsebujejo široko paleto mediatorjev, ki bi lahko potencialno spodbujali akutno in kronično ABMR (96, 97). Pravzaprav ima trombocitni faktor 4 (PF4, znan tudi kot CXCL4), najpogostejši posrednik, povezan s trombociti, odkrit v velikih količinah v alogenskem presadku, številne posledice na alogenske presadke, ena izmed njih je spodbujanje preživetja monocitov in diferenciacije makrofagov (98). , ki napoveduje slabše rezultate presadka (99).

Metabolomski biomarkerji

Metabolomika je hitro razvijajoče se raziskovalno področje, ki vključuje celovito analizo vseh metabolitov v enem samem biološkem vzorcu (100) in je nedavno pridobilo izjemno zanimanje za študijo biomarkerjev pri presaditvi organov. V primerjavi s proteomskimi ali transkriptomskimi označevalci so lahko metabolomski biomarkerji bolj natančni pri odražanju celičnih funkcij (101). Metabolomiko lahko uporabljamo na dva načina: z intenzivnim analiziranjem in identifikacijo posameznih metabolitov; ali z uporabo prepoznavanja vzorcev za snemanje spektralnih vzorcev in intenzitet namesto snemanja posameznih molekul (100, 102). Raziskovalci priporočajo, da presnovni markerji izboljšajo opazovanje zavrnitve in drugih poškodb organov (103). Pri otrocih je metabolomika urina izboljšala odkrivanje mejnega TCMR in pokazala obetavnost pri ABMR (104). Merjenje nastajanja adenozin trifosfata (ATP) z mitogenom stimuliranimi limfociti CD4 (test ImmuKnow) je biomarker, ki ga je odobrila FDA in je potencialno učinkovit pri prejemnikih presadkov (72). V randomizirani prospektivni študiji, ki je temeljila na vrednostih imunske funkcije, določenih s testom ImmuKnow, se je enoletno preživetje bolnikov opazno izboljšalo, stopnje okužb pa so se zmanjšale v skupini, ki je prejemala regulacijo imunosupresivov, vodeno z biomarkerjem sproščanja ATP (105). V nedavni študiji je bila skupina devetih diferencialnih presnovkov v urinu opredeljena kot novi potencialni biomarkerji metabolitov TCMR (73). Metabolni biomarkerji, ki veljajo za potencialne označevalce za zavrnitvene epizode, so navedeni v tabeli 1 (72–78).

Cellični biomarkerji

Veliko pozornosti je bilo namenjeno kvantificiranju aloreaktivnih celic CD8 plus T kot potencialnih celičnih biomarkerjev zavrnitve (25, 79, 106) ali tolerance (107). Ashokkumar et al. (80) so ugotovili, da so alospecifične CD154 in T-citotoksične spominske celice povezane s tveganjem zavrnitve pri prejemnikih presadka jeter. Omejeni podatki so pokazali, da je povečanje podskupine CD154 plus vpleteno v akutnopresaditev ledvicezavrnitev (81). Nedavne študije so pokazale, da lahko spremljanje T-celic, ki proizvajajo aloreaktivni spomin IFN-g, oceni subklinični TCMR in napove de novo DSA (82), medtem ko je bilo razmerje T-folikularnih pomožnih celic in T-folikularnih regulatornih celic (Tfc/Tfr) neodvisen dejavnik tveganja za CAD (83). Vendar je treba še določiti multicentrično validacijo uporabnosti njegovega diagnostičnega/prognostičnega biomarkerja v CKTR (108). Tako makrofagi kot celice NK so vpleteni v kronično zavrnitev (21, 109–111). Vendar pa je treba še ugotoviti, ali bi določena podskupina makrofagov ali celic NK lahko služila kot celični označevalci za CKTR. Nedavno so se hitro razvile tehnologije enoceličnega sekvenciranja in so se razvile kot močno orodje za nepristransko ocenjevanje genomskega, epigenomskega in transkriptomskega profiliranja na ravni ene celice. V primerjavi s tradicionalno tehnologijo zaporedja imajo enocelične tehnologije prednosti odkrivanja heterogenosti med posameznimi celicami, razlikovanja majhnega števila celic in razmejevanja celičnih zemljevidov (112, 113). Z uporabo tehnike scRNA-seq sta Liu et al. je pri bolnikih s CKTR razkril več novih podskupin imunskih celic, vključno s petimi podrazredi celic NKT, dvema podtipoma v spominskih celicah B, klasično skupino CD14 plus in neklasično skupino CD16 plus v monocitih. Identificirali so tudi novo subpopulacijo [miofibroblastov (MyoF)] v fibroblastih, ki izražajo kolagen in sestavine zunajceličnega matriksa v skupini CKTR (84). Medtem ko je še vedno v povojih, scRNA-seq velja za diagnostično orodje za identifikacijo celičnih in molekularnih biomarkerjev, specifičnih za CKTR. Z izboljšanim razumevanjem celičnih mehanizmov, na katerih temelji CKTR, in napredkom pri analizah večbarvne pretočne citometrije v kombinaciji z novejšim razvojem študij genomike ene celice je možno, da bodo identificirani natančnejši celični biomarkerji za CKTR.

Preden se ti biomarkerji lahko redno uporabljajo v klinični praksi, je treba ustrezno obravnavati več dejavnikovpresaditve ledvic(114–116). Najprej je treba upoštevati občutljivost, specifičnost, pozitivne in negativne napovedne vrednosti, krivulje obratovalnih karakteristik sprejemnika (ROC) pa je treba temeljito oceniti glede njihove klinične uporabnosti. Drugič, za natančno diagnozo je potrebna integracija različnih biomarkerjev. Tretjič, za identifikacijo novih biomarkerjev so potrebne zanesljive validacijske študije in standardizacija meritev. Nazadnje, čas, potreben za ustvarjanje rezultatov, in stroški ocenjevanja morajo biti razumni.

Cistanche lahko preprečiledvicaokužba

NOVE TERAPIJE ZA ZDRAVLJENJE CKTR

Kronična aktivna ABMR je najbolj razširjen vzrok za odpoved alogenskega presadka (117), medtem ko TCMR običajno obstaja v mešanem fenotipu zavrnitve (118). Glede na trenutno razumevanje, da je kronična aktivna TCMR pogosto povezana z nezadostno imunosupresijo, je bilo zdravljenje s TCMR usmerjeno v povečevanje odmerkov in vrst imunosupresivov proti celicam T, kot so kombinacije terapij z baziliksimabom, everolimusom in takrolimusom (119). V kliničnem okolju so bile uporabljene številne terapije, ki so se večinoma osredotočale na kronično aktivno ABMR. Strategije vključujejo plazmaferezo, intravenski imunoglobulin (IVIG), protitelesa CD20 (rituksimab), zaviralec proteasomov (bortezomib) (120–122) in monoklonska protitelesa proti komplementu (ekulizumab), posamezne ali kombinirane terapije (123, 124). Njihova terapevtska učinkovitost pri zdravljenju kronične aktivne ABMR je bila ovrednotena v nedavnih randomiziranih kontroliranih preskušanjih in rezultati so bili obsežno pregledani (125), kar kaže na omejen uspeh, dosežen z uporabo teh učinkovin samostojno ali v kombinaciji kljub njihovi učinkovitosti pri zdravljenju akutnega ABMR. Z odkritjem biomarkerjev se je razumevanje CKTR v zadnjih petih letih izjemno izboljšalo. Priznanje bioloških podobnosti, ki si jih delijo CKTR, imunologija raka in avtoimunske bolezni, je vodilo do mejnih raziskav pri preoblikovanju več strategij zdravljenja od zdravljenja raka ali avtoimunskih bolezni do ABMR. Blokada IL-6/IL-6R (tocilizumab), zaviralec esteraze C1 (C1 INH) in zaviralec stimulatorja limfocitov B (BLyS) (belimumab) so med tistimi, katerih terapevtski potencial je bil testiran pri ublažitvi ABMR in so pokazali obetavne rezultate, kot je opisano spodaj in povzeto v tabeli 2.

Blokada IL-6/IL-6R

IL-6 je pleiotropni citokin, povezan s številnimi vidiki prirojene in adaptivne imunosti, ki ima pomembno vlogo pri nastajanju DSA in kronični ABMR, vključno z njegovimi učinki na imunost celic B in plazemske celice, ki proizvajajo protitelesa, ter ravnovesje med efektorskimi in regulatornimi celicami T (130). Blokada osi IL-6/IL-6R s tocilizumabom, monoklonskim protitelesom proti receptorju interlevkina-6, je dobro uveljavljena za zdravljenje revmatoidnega artritisa (131) in je pred kratkim velja za novo terapijo za preprečevanje napredovanja ABMR (126). Dokazano je, da je tocilizumab izrazito zmanjšal DSA in stabiliziral ledvično delovanje 2 leti po presaditvi, kar kaže na terapevtski učinek tocilizumaba pri ABMR. Tocilizumab so ovrednotili tudi v kombinaciji z IVIG in rituksimabom pri bolnikih, pri katerih standardna desenzibilizacija ni uspela, in izkazalo se je, da ga dobro prenašajo in je varen (132). Vendar še vedno ni dovolj randomiziranih kontroliranih preskušanj za sistematično oceno učinkovitosti in varnosti tocilizumaba. Drug nov zaviralec za os IL-6/IL-6R je kanakinumab, gensko spremenjeno humanizirano monoklonsko protitelo, usmerjeno proti IL-6. V teku sta dve pilotni preskušanji (NCT03444103, NCT03380377) (132–134) in veliko multicentrično preskušanje, ki ocenjuje kanakinumab pri pozni/kronični ABMR (NCT03744910) (135).

Zaviralec esteraze C1 (C1 INH)

Ker je učinkovitost blokade C5 pri pozni ABMR omejena (123, 124), je blokada zgodnje poti komplementa na ravni ključne komponente C1 pritegnila veliko pozornosti. Ena od možnih strategij, ki se preučuje, je uporaba C1 INH, ki se že leta uporablja za preprečevanje in/ali zdravljenje napadov dednega angioedema in ima uveljavljeno varnost (136). C1-INH je zaviralec serumske proteaze, ki se kovalentno veže in inaktivira C1r, C1s in proteaze, povezane z mananom, povezane z beljakovinami (136, 137). V dvojno slepem RCT je bil C1-INH testiran kot zdravljenje z biopsijo dokazane ABMR. Tako C1-INH kot placebo skupini sta pokazali izboljšave v zgodnjih nadaljnjih biopsijah. Vendar pa so pri podskupini bolnikov s poznimi kontrolnimi biopsijami (6 mesecev) opazili zmanjšano stopnjo glomerulopatije presadka v skupini, ki je prejemala C1-INH, skupaj z izboljšano funkcijo presadka, kar kaže na C1- NIH je lahko učinkovit pri preprečevanju razvoja kronične poškodbe (127). V prospektivnem pilotnem kliničnem preskušanju z eno krakom je bil C1-INH dodan IVIG za zdravljenje neodzivne akutne ABMR. V primerjavi s preteklimi kontrolami so bolniki, zdravljeni s C1-INH, pokazali zmanjšano odlaganje C4d in izboljšano ledvično delovanje, medtem ko je poškodba mikrocirkulacije še vedno prisotna (glomerulitis, peritubularni kapilaritis in glomerulopatija alogenskega presadka) (128). Trenutno potekajo velika multicentrična klinična preskušanja, ki ocenjujejo C1-INH, dodanega standardnemu zdravljenju ABMR (NCT02547220) (138), medtem ko drugo klinično preskušanje ocenjuje C1-NIH za zdravljenje neodzivne protimikrobne odpornosti (NCT03221842). pri prejemnikih ledvičnega presadka (139).

Inhibicija stimulatorja B-limfocitov

Stimulator limfocitov B (BLyS) je kritičen citokin, ki poveča preživetje celic B in plazemskih celic (140). Ciljanje na BLyS je nedavno spodbudilo povečano zanimanje za presaditev z modulacijo aloimunosti celic B. Belimumab, humanizirano protitelo proti BLyS, ki je pokazalo terapevtsko učinkovitost pri sistemskem eritematoznem lupusu (141), se zdaj uporablja pri presaditvah organov. V dvojno slepem, randomiziranem, s placebom kontroliranem preskušanju faze 2 so belimumab ovrednotili v 28presaditev ledviceprejemniki(129). Ugotovitve so pokazale, da zdravljenje z belimumabom ni pokazalo učinka na zmanjšanje števila naivnih celic B od izhodišča do 24 tednov po presaditvi. Vendar pa so se aktivirane spominske B celice in plazmablasti znatno zmanjšali, tkivno specifična protitelesa v serumu pa so se znižala. Poleg tega je zdravljenje z belimumabom prilagodilo profil celic B v smeri regulativnega profila s spremembo razmerja IL-10/IL-6. Vzporedno so se zmanjšali geni, ki kodirajo IgG in označevalce proliferacije celic T (129). Do danes še vedno primanjkuje kliničnih preskušanj belimumaba za zdravljenje kronične zavrnitve. Pri mišji kronični ABMRpresaditev ledvicemodelu je blokada APRIL/BLyS s TAC-Ig povzročila zmanjšanje protinuklearnih protiteles (ANA) in motnje v arhitekturi zarodnega središča vranice, vendar nimajo pomembne razlike v infiltraciji limfocitov in patologiji ledvičnega presadka v primerjavi s kontrolnimi presadki, kar je lahko posledica odsotnost T-celične imunosupresije (142).

Da preprečite poškodbe in bolezni ledvic, izberitecistanchedodatek, kliknite tukaj, če želite izvedeti več

ZAKLJUČEK

Odkritje novih zgodnejših diagnostičnih biomarkerjev ne bo le omogočilo načrtovanja individualizirane terapije za pravočasno terapevtsko intervencijo, temveč bo tudi dodatno izboljšalo razumevanje patogeneze CKTR. Čeprav številni biomarkerji, našteti v tabeli 1, še vedno zahtevajo validacijo in standardizacijo v več neodvisnih kohortah, je bil v zadnjih letih dosežen znaten napredek (115, 116, 143). Zdravljenje CKTR ostaja zastrašujoča naloga zaradi zapletene patogeneze CKTR in njegove ireverzibilnosti v času diagnoze. Kljub temu je bilo več obetavnih terapij v robustnih intervencijskih preskušanjih z obetajočimi rezultati. S pojavom novih tehnologij, kot so enocelična genomika, računalniška biologija in pomoč, ki temelji na umetni inteligenci, si je mogoče predstavljati, da bodo bolj specifični biomarkerji in terapevtski cilji za CKTR identificirani in prevedeni v klinično prakso v zelo bližnji prihodnosti.

AVTORSKI PRISPEVKI

XL in XZ: sodelovala pri pripravi in ​​pisanju rokopisa. JM, LG in JL: predložili predloge in popravke. ZZ je zasnoval, napisal in revidiral rokopis Vsi avtorji so sodelovali pri članku in potrdili predloženo različico.

1 Comprehensive Transplant Center, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago, IL, Združene države,

2 Oddelek za kirurgijo, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago, IL, Združene države,

3 Center za presaditev organov, Druga pridružena bolnišnica medicinske univerze Guangzhou, Guangzhou, Kitajska,

4 Oddelek za urologijo, bolnišnica Beijing Youan, Capital Medical University, Peking, Kitajska,

5 Oddelek za medicino, nefrologijo, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago, IL, Združene države

REFERENCE

1. Kasiske BL, Andany MA, Danielson B. Tridesetodstotno kronično znižanje inverznega serumskega kreatinina je odličen napovedovalec pozne odpovedi ledvičnega alografta. Am J Kidney Dis (2002) 39:762 – 8

2. Hara S. Trenutni patološki pogledi na kronično zavračanje ledvičnih alograftov. 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, et al. Histologija solitarnih ledvičnih alograftov 1 in 5 let po presaditvi. Am J Transplant (2011) 11: 698–707

4. Shiu KY, Stringer D, McLaughlin L, Shaw O, Brookes P, Burton H, et al. Vpliv optimizirane imunosupresije (vključno z rituksimabom) na aloodzive proti darovalcem pri bolnikih s kronično zavračanjem ledvičnih alogenskih presadkov.

5. Loupy A, Haas M, Roufosse C, Naesens M, Adam B, Afrouzian M, et al. Poročilo o sestanku o ledvicah v Banffu 2019 (I): posodobitve in razjasnitev meril za zavrnitev, posredovano s celicami T in protitelesi. Am J Transplant

(2020) 20: 2318–31. doi: 10.1111/ajt.15898

6. Haas M, Loupy A, Lefaucheur C, Roufosse C, Glotz D, Seron D, et al. Poročilo o srečanju o ledvicah v Banffu 2017: revidirana diagnostična merila za kronično zavrnitev, posredovano s celicami T, zavrnitev, posredovano s protitelesi, in možnosti za integrativne končne točke za klinična preskušanja naslednje generacije. Am J Transplant (2018)

7. Tsuji T, Iwasaki S, Makita K, Imamoto T, Ishidate N, Mitsuke A, et al. Predhodna zavrnitev, posredovana s T-celicami, je povezana z razvojem kronične aktivne zavrnitve, posredovane s protitelesi, s strani protitelesa, specifičnega za darovalca De Novo. Nephron (2020) 144: 13–7. doi: 10.1159/000512659

8. Everly MJ, Everly JJ, Arend LJ, Brailey P, Susskind B, Govil A, et al. Zmanjšanje ravni protiteles, specifičnih za darovalca De Novo med akutno zavrnitvijo, zmanjša izgubo ledvičnega alogenskega presadka. Am J Transplant (2009) 9: 1063–71.

9. Halloran PF, Chang J, Famulski K, Hidalgo LG, Salazar ID, Merino LM, et al. Izginotje zavrnitve, posredovane s T-celicami, kljub nadaljevanju zavrnitve, posredovane s protitelesi, poznoPrejemniki presajene ledvice. 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, et al. Vzroki, pomen in posledice vnetne fibroze priPresaditev ledvice: Lezija Banff i-IFTA.

11. Roos-van GM, Scholten EM, Lelieveld PM, Rowshani AT, Baelde HJ, Bajema IM, et al. Molekularna primerjava fibrogenih odzivov, povzročenih z zaviralci kalcinevrina, v protokolarnih biopsijah ledvičnega presadka. J Am Soc Nephrol (2006) 17:881–8. doi: 10.1681/ASN.2005080891

12. Lefaucheur C, Loupy A. S protitelesi posredovana zavrnitev alograftov trdnih organov. N Engl J Med (2018) 379: 2580–2. doi: 10.1056/NEJMc1813976

13. Thomas KA, Valenzuela NM, Reed EF. Popolna nevihta: protitelesa HLA, komplement, FcgammaR in endotelij pri zavrnitvi presadka. Trendi 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, et al. Pomanjkanje celic B oslabi glomerulopatijo pri presadku pri podganjem modelu kronične zavrnitve, posredovane s protitelesi. Transplantacija (2020).

15. Zhang R. Donor-Specific Antibodies inPrejemniki presajene ledvice. 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, et al. Začetek in napredovanje protiteles proti humanemu levkocitnemu antigenu, specifičnih za darovalca De Novo, po BK poliomavirusu in preventivnem zmanjšanju imunosupresije. Transpl Infect Dis (2015) 17: 848–58. doi: 10.1111/tid.12467

17. De Keyzer K, Van Laecke S, Peeters P, Vanholder R. Človeški citomegalovirus inPresaditev ledvice: Klinična posodobitev. 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. Infiltrat imunskih celic pri zavrnitvi, posredovani s kronično aktivnimi protitelesi. Front Immunol (2019) 10:3106. doi: 10.3389/fimmu.2019.03106

19. Venner JM, Hidalgo LG, Famulski KS, Chang J, Halloran PF. Molekularna pokrajina s protitelesi posredovanegaPresaditev ledviceZavrnitev: dokazi o vpletenosti NK prek receptorjev CD16a Fc. Am J Transplant (2015) 15: 1336–48. doi: 10.1111/ajt.13115

20. Parkes MD, Halloran PF, Hidalgo LG. Dokazi za stimulacijo Nk celic, posredovano s CD16a, pri posredovanju s protitelesiZavrnitev presadka ledvice. Transplantacija (2017) 101:e102– 11. doi: 10.1097/TP.0000000000001586