Ibrutinib verstoort de aangeboren immuniteit bij patiënten met chronische lymfatische leukemie tijdens een COVID{0}}-infectie

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is een nieuw coronavirus dat zich in december 2019 over de hele wereld verspreidt en een pandemie van Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) veroorzaakt. 1 COVID-19 wordt gekenmerkt door een ernstige activering van een ontstekingsreactie waarvan wordt aangenomen dat het een belangrijke oorzaak is van de ernst van de ziekte en de dood. De immuunrespons op COVID{8}}-infectie bestaat uit twee stappen: tijdens de incubatiefase kan een adaptieve immuunrespons de virusproliferatie beheersen en ziekteprogressie voorkomen.

De productie en werking van type I interferon (IFN-I) is het belangrijkste mechanisme van de aangeboren antivirale respons van immuuncellen, en het is ook een van de belangrijkste onderzoeksgebieden van aangeboren immuniteit. Tijdens de langdurige co-evolutie met de gastheer heeft het virus een perfect mechanisme ontwikkeld om de productie van IFN-I door de gastheer te remmen, op slimme wijze de klaring van het immuunsysteem te omzeilen en een aanhoudende infectie tot stand te brengen. Onderzoeken hoe virussen het aangeboren immuunsysteem van de gastheercel aanvallen, helpt om het moleculaire mechanisme van aangeboren immuniteit op te helderen, en geeft ook aanwijzingen voor de studie van doelwitten van antivirale geneesmiddelen. Daarnaast moeten we ook onze immuniteit verbeteren. Naast een gezond dieet ontdekten we ook dat Cistanche de immuniteit kan versterken. Cistanche-polysacchariden zijn de materiële basis voor Cistanche om een ​​immuunregulerende rol te spelen. Het kan de proliferatie van lymfocyten bevorderen, de immuunfunctie van het lichaam verbeteren en immuuncellen activeren. Verbeter de immuniteit van T-cellen en verbeter tegelijkertijd de fagocytose- en secretiefuncties van macrofagen aanzienlijk, waardoor macrofagen worden geactiveerd en de immuunactiviteit wordt gereguleerd.

Klik om te weten wat cistanche is

In de latere fase kan een ongecontroleerde ontstekingsreactie belangrijke klinische complicaties bepalen. Deze reactie, bekend als cytokinestorm, wordt veroorzaakt door de activering van T-cellen, natuurlijke killercellen (NK-cellen), monocyten/macrofagen, neutrofielen en alle cellen die het virus zelf tegenkomen of virale producten afbreken.

Tijdens de cytokinestorm zijn TNF- , IFN- , IL-1b, IL-6, IL-12 en IL-17 van cruciaal belang. 2 Gezien de afwijkende reactie van immuuncellen op virale infectie, lijkt acute respiratory distress syndrome de meest acute en fatale gebeurtenis van deze ziekte te zijn. COVID-19 stelt verschillende uitdagingen voor de behandeling van patiënten met hematologische maligniteiten, aangezien patiënten kwetsbaar lijken te zijn voor COVID-19. 3 Chronische lymfatische leukemie (CLL) is de meest voorkomende leukemie in westerse landen die vooral ouderen treft. CLL wordt gekenmerkt door verschillende klinische complicaties die verband houden met veranderingen in het immuunsysteem. Predispositie voor infecties bij CLL-patiënten omvat zowel immunodeficiënties gerelateerd aan leukemie zelf als de resultaten van cumulatieve immunosuppressie veroorzaakt door behandelingen.

Gezien dit bewijs vormen CLL-patiënten mogelijk een risicogroep voor SARSCoV-2-infectie en is de uitkomst van patiënten die opname nodig hadden slecht met een hoog sterftecijfer. 4 Zoals uit verschillende onderzoeken blijkt, kunnen BTK-remmers (BTKi), in het bijzonder ibrutinib, een mogelijk beschermend effect hebben tegen longbeschadiging bij patiënten met COVID-19, waardoor de hyperinflammatoire toestand wordt getemperd. 5,6 Enkele verschillende retrospectieve studies, met name een observationele studie uitgevoerd in Europa, identificeerden behandeling met ibrutinib of BTKi als een factor die verband houdt met betere resultaten tijdens COVID-19, met een kortere ziekenhuisopname van CLL-patiënten.

Integendeel, een vergelijkbaar onderzoek in de VS bevestigde deze waarneming niet. Het is belangrijk dat de BTKi-behandeling in de meeste gevallen werd onderbroken bij het begin van COVID-19. 4,7 Op deze lijn, hoewel off-label toediening van acalabrutinib bij patiënten met ernstige COVID-19 een vermindering van de inflammatoire immuunrespons van de gastheer en verbeterde klinische resultaten had aangetoond, de CALAVI fase II-studie voor acalabrutinib bij in het ziekenhuis opgenomen patiënten met respiratoire symptomen voldeed niet aan het primaire eindpunt voor werkzaamheid, namelijk het verhogen van het aantal patiënten dat in leven bleef en vrij was van respiratoire insufficiëntie. 8 Ibrutinib oefent een immunomodulerende werking uit, zowel op de aangeboren als de adaptieve immuniteit, waarbij een Th1-polarisatie en tegelijkertijd een ontstekingsremmende polarisatie van macrofagen wordt ondersteund. 9,10.

In de huidige studie onderzochten we de modulatie van ibrutinib-behandeling op de cytokine-afgifte door T-cellen en monocyten bij CLL-patiënten tijdens infectie met SARSCoV-2.

Bloedmonsters van patiënten die voldeden aan de standaard diagnostische criteria voor CLL werden verkregen van de Hematology Unit van het Modena Hospital, Italië met een protocol goedgekeurd door de lokale Institutional Review Board en voldeden aan de principes van de Verklaring van Helsinki. Perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC) werden geïsoleerd en tot gebruik vers of ingevroren gebruikt. Dit onderzoek is uitgevoerd op monsters die zijn geïsoleerd van CLL-patiënten die geen SARS-CoV-2-infectie hebben doorgemaakt. PBMC geïsoleerd uit CLL-patiënten werden behandeld met ibrutinib of vehiculum en vervolgens gestimuleerd met SARS-CoV{3}} Peptide Pools Protein S, S1, S plus, N en M (Miltenyi Biotech) en geanalyseerd met behulp van cytokine-secretie-assay (CSA) voor TNF- en IFN- (Miltenyi Biotech).

Om de monocytische en T-celpopulatie te identificeren, werden PBMC gekleurd met respectievelijk CD14- en CD3-antilichamen. Voor de ex vivo analyse werden PBMC van CLL-patiënten voor en na 3 maanden behandeling met ibrutinib verzameld en bewaard in vloeibare stikstof. PBMC werden gestimuleerd met SARS-CoV-2 Peptide Pools Eiwit en monocyten of T-cellen werden geïdentificeerd door kleuring met CD14 of CD3. Uitscheiding van TNF- en IFN- werd geanalyseerd door CSA. Geconditioneerde media werden verzameld door centrifugatie bij 1600 rpm gedurende 10 minuten en bewaard bij -20 graden alvorens te worden getest. De niveaus van IL-6 werden bepaald door een humane enzym-gekoppelde immunosorbent-assaykit met hoge gevoeligheid (Abcam). Alle gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaardfout van het gemiddelde. De t-test of Wilcoxon matched-pair ondertekende rangtest werd gebruikt om de statistische significantie te bepalen (GraphPad v6, GraphPad Software Inc).

CLL wordt typisch gekenmerkt door verstoringen van het immuunsysteem, waarbij zowel aangeboren als adaptieve immuunresponsen betrokken zijn. Ten eerste onderzochten we de impact van SARS-CoV-2-infectie in vitro op de adaptieve en aangeboren immuniteit in CLL verzameld van niet-behandelde patiënten. Zoals weergegeven in afbeelding 1, hebben we na stimulatie met SARS-CoV-2-peptiden een sterke en significante afgifte van pro-inflammatoire cytokines gemeten, zowel door CD3 plus T-cellen als door CD14 plus monocyten, gekenmerkt door een significante toename van TNF- en IFN-secretie (*P<0.05; **P<0.01). 

Vervolgens hebben we geanalyseerd of behandeling met ibrutinib de immunologische respons tijdens infectie kan wijzigen. Ibrutinib richt zich op T-cellen door kinase van de Tec-familie, ITK, onomkeerbaar te binden, scheef te trekken naar het Th1-fenotype en de Th2-immuniteit te beïnvloeden. 9 ITK is kritisch betrokken bij de T-cel-gemedieerde immuunrespons en uitputting van de expressie ervan schaadt de replicatie van het influenzavirus. 11 Zoals weergegeven in afbeelding 1A en B en de online aanvullende afbeelding S1, stelde ibrutinib geen significante wijziging in de TNF-secretie vast, noch in de aan- of afwezigheid van stimulatie met SARS-CoV-2-peptiden (P= niet significant [ns]), bovendien werd de secretie van IFN- niet veranderd door ibrutinib en na stimulatie ontdekten we een lichte toename (*P<0.05). Ibrutinib targets BTK in CLL-derived macrophages (nurse-like cells [NLC]) potentiating its immunosuppressive M2-skewed features. 10 BTK inhibition hampered the inflammatory response of NLC during A. fumigatus infection. 12 According to this evidence, we aimed to characterize the response of CLL monocytes to SARS-CoV-2 in the presence of ibrutinib. 

Zoals gerapporteerd in figuren 1C en D en de online aanvullende figuur S1, verminderde ibrutinib de afgifte van TNF- en IFN- door CLL-monocyten geïnduceerd door SARS-CoV sterk-2 (*P<0.05). IL-6 is one of the key mediators of inflammation and cytokine storm in COVID-19 patients. Therefore, we measured the amount of secreted IL-6 in conditioned media collected after stimulation with sSARS-CoV-2 peptides either in the presence or absence of ibrutinib treatment. As shown in Figure 1E, SARSCoV-2 caused an increased release of IL-6 in the conditioned media (*P<0.05) that was significantly mitigated by BTK inhibition (*P<0.05).

Bovendien waren we van plan om ex vivo gematchte monsters te analyseren die waren geïsoleerd van CLL-patiënten vóór de behandeling en na 3 maanden behandeling met ibrutinib, waarbij de respons van CD3 plus- en CD14 plus-cellen op SARS-CoV-2 werd vergeleken. Onze gegevens toonden geen significante wijziging in de afgifte van pro-inflammatoire cytokines door CD3 tijdens behandeling met ibrutinib (Figuur 2A en B; Online Aanvullende Figuur S2; P=ns). Integendeel, de secretie van TNF- en IFN- door monocyten gemeten tijdens de eerste 3 maanden van de therapie was significant verminderd in vergelijking met de toestand vóór de behandeling (Figuur 2C en D; Online Aanvullende Figuur S2; *P<0.05).

Voortzetting van de behandeling met ibrutinib bij CLL-patiënten die zijn getroffen door COVID-19 voedt een belangrijk klinisch en wetenschappelijk debat over de mogelijkheid om de behandeling voort te zetten of te staken in aanwezigheid van een SARS-CoV-2-infectie. In dit scenario hebben sommige zorgen te maken met het bewijs dat een immunosuppressieve activiteit van ibrutinib in verband is gebracht met het optreden van vroeg optredende invasieve schimmelinfecties bij behandelde patiënten.

Om deze reden kan de keuze om te stoppen met ibrutinib verband houden met een mogelijk verhoogd risico op secundaire infecties en verminderde humorale immuniteit. 13 Onze resultaten laten zien hoe ibrutinib beschermende effecten kan hebben op COVID-19 bij CLL-patiënten door de cytokinestorm te beperken die longbeschadiging voorkomt. Aan de ene kant kan ibrutinib de T-celfunctie beïnvloeden, door T-cellen van een Th2-dominante naar een Th1- en CD8-plus cytotoxische populatie te verschuiven, wat de Th1-immuniteit bevordert.

Aan de andere kant is BTK betrokken bij de regulatie van de toewijding van macrofagen aan M1-polarisatie en kan ibrutinib scheeftrekken naar een immunosuppressief fenotype, ook als reactie op pro-inflammatoire stimuli zoals schimmelinfectie. 12 Remming van BTK, tot expressie gebracht door myeloïde immuuncellen, beïnvloedt de inductie van inflammatoire cytokines via de NFkB-route en bij muizen geeft intratracheale injectie van BTK klein interfererend RNA krachtige bescherming tegen sepsis-geïnduceerd acuut longletsel met significante vermindering van longoedeem, inflammatoire cytokines en infiltratie van neutrofielen in de longweefsels. 14 In de setting van een influenza A-infectie vermindert ibrutinib de ontsteking en verbetert het de genezing van de infectie. 15 Onze resultaten lijken een sterke ondersteuning te bieden voor een beschermende werking van ibrutinib die de gevreesde cytokinestorm verzacht, wat de suggestie ondersteunt dat er geen duidelijke redenen zijn om ibrutinib voortijdig te onderbreken bij deze patiënten, zoals onlangs werd gesuggereerd. 13

In het licht van deze waarnemingen, aangezien ibrutinib de-19-COVID-specifieke immuunrespons niet lijkt te verslechteren, biedt ons onderzoek een biologische reden voor de voortzetting van BTKi bij CLL-patiënten die COVID ontwikkelen-19. Opmerkelijk is dat een beter overzicht van het mogelijke gebruik van BTKi tegen COVID-19 momenteel wordt geëvalueerd in klinische onderzoeken (clinicaltrials.gov Identifier: NCT04439006, NCT04375397) die worden uitgevoerd bij patiënten die geen B-cel-maligniteiten hebben.

Referenties

1. Zhou P, Yang XL, Wang XG, et al. Een uitbraak van longontsteking geassocieerd met een nieuw coronavirus van waarschijnlijke vleermuisoorsprong. Natuur. 2020; 579(7798):270-273.

2. Riva G, Castillo V, Tagliafico E, Trenti T, Comoli P, Luppi M. COVID-19: meer dan een cytokinestorm. Kritieke zorg. 2020;24(1):549.

3. Passamonti F, Cattaneo C, Arcaini L, et al. Klinische kenmerken en risicofactoren die verband houden met de ernst van COVID-19 bij patiënten met hematologische maligniteiten in Italië: een retrospectief, multicenter cohortonderzoek. Lancet Haematol. 2020;7(10):e737-e745.

4. Mato AR, Roeker LE, Lamanna N, et al. Resultaten van COVID-19 bij patiënten met CLL: een internationale ervaring in meerdere centra. Bloed. 2020;136(10):1134-1143.

5.Treon SP, Castillo JJ, Skarbnik AP, et al. De BTK-remmer ibrutinib kan bescherming bieden tegen longbeschadiging bij met COVID{1}}geïnfecteerde patiënten. Bloed. 2020;135(21):1912-1915.

6. Thibaud S, Tremblay D, Bhalla S, Zimmerman B, Sigel K, Gabrilove J. Beschermende rol van Bruton-tyrosinekinaseremmers bij patiënten met chronische lymfatische leukemie en COVID-19. Br J Haematol. 2020;190(2):e73-e76.

7. Scarfò L, Chatzikonstantinou T, Rigolin GM, et al. De ernst en mortaliteit van COVID-19 bij patiënten met chronische lymfatische leukemie: een gezamenlijk onderzoek door ERIC, het European Research Initiative on CLL, en CLL Campus. Leukemie. 2020;34(9):2354-2363.

8. Roschewski M, Lionakis MS, Sharman JP, et al. Remming van Bruton-tyrosinekinase bij patiënten met ernstige COVID-19. Wetenschap Immunol. 2020;5(48):eabd0110.

9. Dubovsky JA, Beckwith KA, Natarajan G, et al. Ibrutinib is een onomkeerbare moleculaire remmer van ITK die een Th1-selectieve druk in T-lymfocyten veroorzaakt. Bloed. 2013;122(15):2539-2549.

10. Fiorcari S, Maffei R, Audrito V, et al. Ibrutinib wijzigt de functie van de monocyten/macrofagenpopulatie bij chronische lymfatische leukemie. Oncotarget. 2016;7(40):65968–65981.

11. Fan K, Jia Y, Wang S, et al. De rol van Itk-signalering in de interactie tussen influenza A-virus en T-cellen. J Gen Virol. 2012;93(Pt 5):987- 997.

12. Fiorcari S, Maffei R, Vallerini D, et al. BTK-remming schaadt de aangeboren respons tegen schimmelinfectie bij patiënten met chronische lymfatische leukemie. Front Immunol. 2020;11:2158.

13. Chong EA, Roeker LE, Shadman M, Davids MS, Schuster SJ, Mato AR. BTK-remmers bij kankerpatiënten met COVID-19: "De winnaar zal degene zijn die die chaos beheerst" (Napoleon Bonaparte). Clin Kanker Res. 2020;26(14):3514-3516.

14. Zhou P, Ma B, Xu S, et al. Neerhalen van Burton's tyrosinekinase verleent krachtige bescherming tegen sepsis-geïnduceerde acute longbeschadiging. Cel Biochem Biophys. 2014;70(2):1265-1275.

15. Florence JM, Krupa A, Booshehri LM, Davis SA, Matthay MA, Kurdowska AK. Het remmen van Bruton's tyrosinekinase redt muizen van dodelijke door griep veroorzaakte acute longbeschadiging. Ben J Physiol Longcel Mol Physiol? 2018;315(1):L52-L58.

For more information:1950477648nn@gmail.com