התמודדות עם דחיית השתלת כליה כרונית: אתגרים והבטחות

Xingqiang Lai^1,2,3, שין ג'נג⁴, ג'יימס מ' מתיו ^1,2, לורנצו גאלון^1,5, יוסף ר' לוונטל^1,2וג'נג ג'ני ג'אנג^1,2*

למרות ההתקדמות בניהול לאחר ההשתלה, שיעור ההישרדות ארוכת הטווח של השתלות כליה וחולים לא השתפר שכן כארבעים אחוז מההשתלות נכשלות תוך עשר שנים לאחר ההשתלה. גם גורמים אימונולוגיים וגם גורמים לא אימונולוגיים תורמים לאיבוד מאוחר של השתל. כְּרוֹנִיהשתלת כליהדחייה (CKTR) היא לעתים קרובות תהליך חיסוני אלוגני שקט קליני אך מתקדם, המוביל לפציעה מצטברת של השתל, הידרדרות בתפקוד השתל. דחייה מתווכת תאי T כרונית (TCMR) ודחייה מתווכת נוגדנים כרונית (ABMR) מסווגים כשני תת-סוגים עיקריים של CKTR. בעוד שבוצעו שיפורים משמעותיים לקראת הבנה טובה יותר של מנגנונים תאיים ומולקולריים וסיווגים אבחנתיים של CKTR, היעדר גילוי מוקדם, אבחנה מבדלת וטיפולים יעילים ממשיכים להוות אתגרים גדולים לניהול ארוך טווח. הפיתוח האחרון של טכנולוגיות ביולוגיות סלולריות ומולקולריות עם תפוקה גבוהה איפשר פיתוח מהיר של סמנים ביולוגיים חדשים הקשורים לפגיעה כלייתית כרונית, אשר לא רק מספקים תובנה על הפתוגנזה של דחייה כרונית אלא גם מאפשרים גילוי מוקדם. במקביל, הופיעו מספר אסטרטגיות טיפוליות חדשות אשר עשויות להוות הבטחה רבה לשיפור ההשתלה והישרדות לטווח ארוך. עם סקירה קצרה של ההבנה הנוכחית של פתוגנזה, אבחנה סטנדרטית ואתגרים בהקשר של CKTR, מיני סקירה זו שמה לה למטרה לספק עדכונים ותובנות לגבי הפיתוח האחרון של סמנים ביולוגיים מבטיחים לאבחון והתערבויות טיפוליות חדשות למניעה וטיפול CKTR.

מילות מפתח:דחיית שתל כרוני,השתלת כליה, סמנים ביולוגיים, IFTA, דחייה בתיווך תאי T

איש קשר:joanna.jia@wecistanche.com

השתלת כליה וcistanche תוספי מזון יכולים להקל על דחיית שתל כרוני

מבוא

השתלת כליה כרוניתדחייה (CKTR) מאופיינת בירידה מתקדמת בתפקוד השתלת הכליה שמתחילה להתבטא שנה לאחר ההשתלה ובדרך כלל מלווה ביתר לחץ דם ופרוטאינוריה (1). CKTR מתרחש בדרך כלל בחולים עם דיכוי חיסוני לא מספיק או אי-דבקות בתרופות (2). בעוד שתגובה חיסונית מתמשכת נותרה גורם עיקרי (3, 4), גורמי סיכון מרובים, כגון פציעת איסכמיה-פרפוזיה מוקדמת, אפיזודות דחייה חריפות ומחלות זיהומיות מושתלות, יכולים לתרום להתפתחות ולהתקדמות של CKTR. מבחינה היסטולוגית, ישנם שני תת-סוגים עיקריים מובהקים של CKTR, דהיינו דחייה כרונית מתווכת נוגדנים (ABMR) ודחייה כרונית מתווכת תאי T (TCMR) על פי הקריטריונים המעודכנים של Banff (5, 6). זה לא נדיר שגם TCMR/ABMR פעיל כרוני מתקיימים במקביל ומובילים לאובדן מהיר של תפקוד השתל (7-9).

טיפול יעיל ופרוגנוזה של CKTR תלויים במידה רבה בחומרת הדחייה ובהפיכותה בזמן האבחון. עם זאת, זה נותר אתגר גדול לזהות שינויים מוקדמים לפני שיתרחש נזק בלתי הפיך לשתל. נכון לעכשיו, אין טיפולים אימונותרפיים שהוכחו קלינית כיעילים במניעה ובטיפול ב-CKTR, במיוחד ABMR. ההתקדמות האחרונה בביוטכנולוגיות סלולריות ומולקולריות עם תפוקה גבוהה אפשרה ניתוח מעמיק של תהליכים תאיים ומולקולריים ופירוק מנגנונים העומדים בבסיס CKTR והובילו לזיהוי ואימות של סמנים ביולוגיים מולקולריים ותאיים חדשים באמצעות לא פולשני או זעיר פולשני. גישות. הגילוי של סמנים ביולוגיים אלה טומן בחובו הבטחה עצומה לגילוי מוקדם ופיתוח של טיפולים חדשניים מבטיחים לשיפורהשתלת כליהתוצאות. סקירה זו תספק תחילה סיכום קצר על ההבנה הנוכחית של פתוגנזה ואתגרי עש סטנדרטיים לאבחון של CKTR, ולאחר מכן, תתמקד בדיונים מעמיקים יותר בתחום גילוי סמנים ביולוגיים והתערבויות טיפוליות חדשות לשיפור ההשתלה לטווח ארוך. תוצאות.

פתוגנזה של ABMR פעיל כרונית ו-TCMR כרונית

ABMR פעיל כרוני מייצג את רוב המקרים של CKTR (2), הכוללים גלומרולופתיה מושתלת יחד עם ריבוי שכבות חמור של קרום בסיס נימי פריטובולרי ופיברוזיס אינטימי עורקי חדש. לעומת זאת, TCMR פעיל כרוני נקבע על סמך דלקת באזורים של קליפת המוח עם פיברוזיס אינטרסטיציאלי וניוון צינורי (i-IFTA), מאפיין סימן היכר של CKTR בנוסף לאבובוליטיס. הקריטריונים החדשים של Banff של TCMR פעיל כרוני מכירים בחשיבות הפתוגנית של TCMR בפיתוח של דלקת בין תשתיות כרונית המובילה ל-i-IFTA, עם זאת, הוא אינו מבחין בין פגיעה ברקמות המתווכת באמצעות אלואימוניות לבין 'פציעות לא ספציפיות, במיוחד מעכבי קלצינורין ( CNI) תיווך של תופעות נפרוטוקסיות (10, 11).

בעוד שמנגנונים מדויקים העומדים בבסיס ABMR נותרו חמקמקים, מאמינים שהאינטראקציה של נוגדני אלונוגדנים ספציפיים לתורם (DSA) כנגד אנטיגנים HLA תורם, במיוחד אנטיגנים מסוג HLA Class II המתבטאים על ידי תאי אנדותל במחזור הדם המיקרו-וסקולרי, יוזמת ABMR (12). DSAs הנקשרים לתאי אנדותל מובילים למפל של אירועים מולקולריים, כולל הפעלת משלים שעלולה לתרום לתפקוד לקוי של האנדותל, דלקת מיקרו-וסקולרית ועיצוב מחדש, ובסופו של דבר גורמת לפציעה בלתי הפיכה של רקמות (13). מחסור בתאי B גרם להפחתת גלומרולופתיה של שתל, ירידה בדלקת מיקרו-וסקולרית, הפחתת סינון מקרופאגים ותעתיקי IFNg בשתל (14), מה שמדגיש את החשיבות של תאי B בפתוגנזה של ABMR. בנוסף לתגובה חיסונית אלוגנית בלתי מבוקרת עקב דיכוי חיסוני לא מספיק או אי הדבקות, אירועים דלקתיים מוקדמים כגון TCMR חריף וזיהום ויראלי מוצעים להיות גורמי סיכון לייצור DSA (dnDSA) (15-17). נמצא כי ה-TCMR הקודם נמצא בקורלציה רבה עם התפתחות של ABMR dnDSA פעיל כרוני (7). יתרה מכך, הוכח במקרים כרוניים פעילים של ABMR שהוכחו בביופסיה שתאי T (במיוחד תאי CD8 פלוס T) ומקרופאגים הם סוגי התאים המסתננים הדומיננטיים בגלומרולוס, בעוד שתאי B נצפים לעתים קרובות בתא הבין-בין-צינורי, מה שמצביע על כך ששניהם תאי T ומקרופאגים ממלאים תפקיד מרכזי ב-ABMR כרוני כליות (18). המעורבות של תאי NK ב-ABMR זכתה לאחרונה לתשומת לב. מחקרים אחרונים גילו שתאי NK מעורבים ב-ABMR דרך קולטני CD16a Fc (19, 20). דלדול של תאי NK מפחית באופן משמעותי DSA-Induced vasculopathy allograft כרוני (CAV) (21). תאי NK מגבירים את ייצור IFNg לאחר חשיפה לאלואנטגנים באמצעות מנגנונים דמויי ציטוטוקסיות סלולרית תלויי נוגדנים, אשר קשורה לסיכון מוגבר ל-ABMR (22) והסנף תאי NK מנבא תוצאה גרועה לאחרהשתלת כליה (23).

פציעות מתמשכות בתאי T יכולות להוביל ל-TCMR פעיל כרוני (24). Alloreactive memory T Cells (Tem), במיוחד תת-קבוצות CD8 פלוס Tem (בטאים מוגברים CD44hi, CD45RO plus, OX40, KLRG-1 ו-BLIMP-1), מעורבים בפיתוח של TCMR (25) . שלא כמו תאי T נאיביים, תאי Tem ידועים בסף ההפעלה הנמוך שלהם, בפונקציות האפקטור החזקות שלהם ובהתנגדות לדיכוי חיסוני קונבנציונלי ולחסימת קוסטימולציה (26). תאי זיכרון T מקורם באנטיגנים סביבתיים או נוצרים מפרקי דחייה קודמים ולאחר שהם מופעלים, הם נכנסים לאינטרסטיטיום הכלייתי ומפרישים מספר ציטוקינים כגון IFNg ו-TGFb, ולאחר מכן מעוררים מפל של דלקת המובילה לאבובוליטיס (27). TCMR כרוני גורם גם לפציעות של כלי דם בכליות, כגון דלקת עורקים ופיברוזיס אינטימי (6). במחקר שנערך לאחרונה, קלאודיה ועמיתיו (25) הדגימו שתאי CD8 פלוס זיכרון T משפיעים המתווכים על ידי מסלול הגן OX40 ממלאים תפקיד חשוב בפתוגנזה של TCMR כרוני.

אבחון ואתגרים נוכחיים

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 מ"ג ליום נחשב גם כסמן לחוסר תפקוד כרוני של שתל הכליות (29). עם זאת, מכיוון שדחייה כרונית היא תהליך עצום עם התקדמות איטית בשינויים פתולוגיים (30), הבדיקות הנ"ל אינן ספציפיות, ולעתים קרובות לא מצליחים לזהות נזק כלייתי בשלבים מוקדמים ומושפעים בקלות מפציעות אחרות שאינן חיסוניות יכולות גם להשפיע על התוצאות. . הופעת DSAs דה נובו במחזור קשורה לסיכון מוגבר לכשל בשתל כתוצאה מ-ABMR אקטיבי כרוני (31, 32). ניטור פרוספקטיבי ל-DSAs עשוי להעיד על טיפול מוקדם לפני פגיעה בלתי הפיכה בשתל (33, 34), עם זאת, לא כל ה-DSAs נידונים להיות פתוגניים (35) ורמות DSA עשויות שלא להיות מתואמות עם פגיעה ברקמה (15). טכנולוגיות הדמיה כגון אולטרסאונד דופלר (ארה"ב), אולטרסאונד משופר ניגודיות (CEUS) והדמיית תהודה מגנטית (MRI) הן מתודולוגיות משלימות לא פולשניות המשמשות כדי לסייע באבחון מוקדם של דחיית שתל חריפה וכרונית כאחד על ידי הערכת עמידות כלי הדם הכליות. (ארה"ב) (36, 37), זלוף דם שתל (CEUS) (38), ושינויים אנטומיים (MRI) כגון פיברוזיס (39). עם זאת, הממצאים מבדיקות אלו הם לרוב לא ספציפיים עם ערך מוגבל בהנחיית הטיפול הקליני.

נכון לעכשיו, ביופסיות שתל עדיין נשארות תקן הזהב לאבחון דחיית שתל. היסטולוגיה של השתל מספקת עדות חזותית לפתולוגיה הבסיסית ולפתוגנזה של תפקוד לקוי של השתל. לאחרונה, נעשה שימוש בניתוח גנטי של רקמת ביופסיה כדי לסייע באבחנה מבדלת של דחיית שתל בשילוב עם היסטולוגיה ואימונוהיסטוכימיה. סיווג Banff, שנוסד בשנת 1991, קבע קריטריונים ספציפיים לאבחון של דחיית שתל הכליה. הוא עודכן מספר פעמים בשני העשורים האחרונים (5). שקיעת קטעי משלים C4d בנימים הפריטבולריים נחשבה כסמן עבור ABMR (40) אך הוסר כקריטריון אבחנתי בקריטריוני הסיווג העדכניים ביותר של Banff (2019) עבור ABMR פעיל כרוני עקב הופעת ABMR שלילי ל-C4d (41). למרות שבדיקה היסטולוגית באמצעות ביופסיה כלייתית נותרה הקריטריון האבחנתי של תקן הזהב, לא ניתן לבצע אותה לעתים קרובות מדי בגלל הפולשנות שלה. ביופסיית מחט שתל יכולה לגרום לסיבוכים שונים הקשורים לניתוח, כגון המטומה פרינפרית, פיסטולה עורקית, דימום, זיהום. בנוסף, קיימות מגבלות נוספות הקשורות לבדיקה ההיסטולוגית, כגון חוסר סטנדרטיזציה וכימות, טעויות דגימה ואבחון מדויק המסתמך במידה רבה על כישורי הפתולוגים (42). לפיכך, סמנים ביולוגיים שאינם פולשניים ומחזים רצויים מאוד לאבחון מוקדם ולהמצאות מותאמות כדי לעכב או למנוע CKTR ולשפר את אורך החיים של השתל.

סמנים ביולוגיים פוטנציאליים לאבחון ופוגנוזה מוקדמים

הפיתוח האחרון של טכנולוגיות ביולוגיות סלולריות ומולקולריות עם תפוקה גבוהה הוביל להתקדמות עצומה בגילויי סמנים ביולוגיים בתחום ההשתלות, עם הבטחה גדולה להבנה וניהול טובים יותר של CKTR. התרומות של מחקרי סמנים ביולוגיים מגוונות, כולל 1) יצירת תובנה חדשה לגבי מנגנונים מולקולריים של CKTR, 2) המאפשרות אבחנה מוקדמת ודיפרנציאלית, 3) מתן הערכה של ההתערבות הטיפולית ו-4) חיזוי פרוגנוזה. המאפיינים העיקריים של הסמנים הביולוגיים נסקרו ביסודיות במקומות אחרים (42-44). למרות שרוב המחקרים התרכזו בחקירת סמנים ביולוגיים לא פולשניים לפציעת איסכמיה/פרפוזיה ודחייה חריפה של שתל אלוג בדם ובשתן (42), מגוון של סמנים ביולוגיים נוצרים ממחקרים בביופסיות פרוטוקול כליות ודגימות דם ושתן מעידות לאבחנה ו חיזוי עבור CKTR. בהתבסס על המאפיינים של הסמנים הביולוגיים והטכנולוגיות בהם נעשה שימוש, ניתן לחלק סמנים ביולוגיים הנוגעים ל-CKTR לחמש קטגוריות עיקריות: סמנים ביולוגיים טרנסקריפטומיים, סמנים ביולוגיים אפיגנטיים, סמנים ביולוגיים פרוטאומיים וסמנים ביולוגיים מטבולומיים, וסמנים ביולוגיים תאיים, המסוכמים בטבלה 1, וגם סמנים. נדון בסעיפים הבאים.

סמנים ביולוגיים טרנסקריפטומיים

סמנים ביולוגיים אלה נוצרים על ידי פרופילי גנים או תעתיקים בתפוקה גבוהה, המכונה גם טרנסקריפטומיקה, תוך שימוש בטכנולוגיות מיקרו-מערך ובטכנולוגיות של רצף גנים מהדור הבא. מחקרים אלה בוצעו בדרך כלל יותר על דגימות ביופסיה של הכליה מכיוון שהם מספקים חומר מספיק למיצוי RNA. כפי שמופיע בטבלה 1, ניתן לזהות חתימות גנים הקשורות לפיברוזיס, i-IFTA, דחייה כרונית (ABMR ו-TCMR) וכישלון השתלים על ידי קביעת פרופילינג של ביטוי גנים (45-53). חשוב לציין, למערך הגנים יש יכולת ניבוי גבוהה יותר מזו של משתנים קליניים בסיסיים ומשתנים קליניים ופתולוגיים. מושג אחד ממחקרים אלה הוא שחתימות גנים דומות לדחייה חריפה מעידות גם על CKTR. לדוגמה, מחקר של Khatri et al. (85) חשפו 11 גנים הקשורים לדחייה חריפה על פני רקמות מושתלות שונות, ביניהם 7 גנים (CD6, INPP5D, ISG20, NKG7, PSMB9, RUNX3 ו-TAP1) זוהו כמנבאים להתפתחות i-IFTA פרוגרסיבי לאחר 24 חודשים לאחר ההשתלה (45). מעניין יותר, קבוצה של ארבעה סמני גנים (vimentin, NKCC2, E-cadherin ו-18S rRNA) בדגימות שתן זוהתה כסמנים ביולוגיים לא פולשניים אמינים עבור i-IFTA (46).

סמנים ביולוגיים אפיגנטיים

שינויים אפיגנטיים ומווסתים שולטים בביטוי ובתפקוד הגנים הרלוונטיים בתגובה לתהליכים ביולוגיים משתנים ועל ידי כך ניתן להשתמש בהם כסמנים ביולוגיים של מחלות (86). שינויים אפיגנטיים כוללים מתילציה של ציטוזין של DNA בדינוקלאוטידים של ציטוזין-פוספט דיסטר-גואנין, אינטראקציות של מיקרו-RNA, שינויים היסטונים וקומפלקסים לחידוש כרומטין (87), המתרחשים לגנום ללא שינוי ברצף ה-DNA. אפיגנטיקה היא תחום מחקר מתפתח בתחוםהשתלת כליה. רוב המחקרים בוצעו בהקשר של פציעת איסכמיה ו-reperfusion ודחייה חריפה, המדגימים את ההשלכה של מתילציה חריגה של DNA (88). מחקרים עדכניים בבני אדם ובעלי חיים (54, 89) הראו ששינויים אפיגנטיים, במיוחד מתילציה של DNA, משפיעים על ההפעלה, ההתפשטות, ההתמיינות והנדידה של מגוון סוגי תאים, למשל תאי T עוזרים (90, 91) או תאי T מווסתים (54) ופיברובלסט (92), המעורבים בהישרדות השתל ופיברוזיס בכליות. לדוגמה, דה-מתילציה של Foxp3 באזור ה-T(reg) הספציפי של דה-מתילציה מתאם באופן חיובי עם מספר תאי Foxp תוך-שתלים המבטאים 3-תאי T בחולים עם דחייה תת-קלינית עם i-IFTA באמצעות ביופסיות פרוטוקול; כתוצאה מכך, מטופלים עם יותר תאי Foxp3 פלוס T(reg) בתוך תאי שתל הראו התפתחות של תפקוד השתל טוב יותר 5- באופן מובהק מאשר מטופלים ללא חדירת תאי Foxp3 פלוס T(reg) (54). Boer et al. (55) חקרו מתילציה של DNA (DNAm) של הציטוקינים הפרו-דלקתיים אינטרפרון g (IFNg) והקולטן המעכב מתוכנת מוות 1 (PD1) בתת-קבוצות תמימות של תאי CD8 בתוספת זיכרון וזיכרון.השתלת כליהנמענים. DNAm מוגבר של IFN-g ו-PD1 נצפה בתאי זיכרון CD8 בתוספת T בהשתלת כליהמקבלי 3 חודשים לאחר ההשתלה, ללא קשר לאפיזוד של דחייה או לא, מה שמצביע על כך שזה היה שינוי לא ספציפי הקשור לניתוח השתלה או שימוש בתרופות מדכאות חיסון. עם זאת, מתילציה של PD1 בתאי CD27- בזיכרון CD8 פלוס T גדלה בצורה בולטת יותר אצל נמענים עם אפיזודות דחייה מאשר באלו ללא. במחקר עדכני יותר בנוגע לתפקיד של DNAm בהתקדמות של IFTA בביופסיות כליות, ביופסיות אלוגרט רגילות 2- שנים לאחר ההשתלה הראו דפוסי DNAm דומים בהשוואה לביופסיות טרום השרשה, בעוד שמתילציה דיפרנציאלית מתמשכת הייתה קשורה להתקדמות של שתל לחוסר תפקוד כרוני של שתל כליות (93). מנגנונים אפיגנטיים כגון היפו-מתילציה יכולים להגביר באופן ישיר ולווסת את הביטוי שלהם באופן ישיר על ידי שליטה ב-miRNAs (93). מחקרים עדכניים גילו שביטוי mi-R21 ו-miR200b בשתן קשור ל-IFTA ו-CAD (56) תוך כדי זרימת miR-150, miR192, miR-200b ו-miR-423-3p ב פלזמה קשורות ל-IFTA (57). בינתיים, הביטוי של miR21, miR-155 ו-miR-142-3p היה מווסת למעלה בפלזמה של חולים עם IFTA (58), בעוד miR- 145-5p ו-miR{{24 }}a היו בפיקוח מטה (59, 60). מחקר אחר הראה שביטוי של miR-142-3p היה מווסת מעלה, ואילו miR-204 ו-miR-211 היו מווסתים מטה הן בשתן והן בהשתלת כליה של מקבלי CAD-IFTA (61 ). בנוסף, ויסות מעלה של miR142-5p, וויסות מטה של ​​miR-486-5p עשויים לשמש כסמנים ביולוגיים לגילוי מוקדם של ABMR כרוני (62). סמנים אלה יכולים, אם כן, להיחשב כסמנים פוטנציאליים ל-CAD.

סמנים ביולוגיים פרוטאומיים

ציונים של סמנים ביולוגיים פרוטאומיים לא פולשניים של CKTR נוצרים באמצעות טכניקות פרוטאומיות עם תפוקה גבוהה, כגון כרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטריית מסה (LC-MS), תג איזוברי לכמות יחסית ומוחלטת (iTRAQ), מיקרו מערך חלבון ובדיקת אימונו מבוססת חרוזים . מחקרים שחקרו סמנים ביולוגיים פרוטאומיים לא פולשניים בשתן ובדם (94), גילו ערכות חלבון ייחודיות בעלות ערך לאבחנה מבדלת. לדוגמה, מחקר אחד על קבוצה של 245 דגימות שתן מקבוצת מקבלי כליות של ילדים ומבוגרים צעירים, זיהה 35 חלבונים שיכולים להבחין בין שלושה סוגים של פגיעות בשתל, 11 פפטידים לדחייה חריפה, 12 פפטידים בשתן עבור שתל כרוני, ו-nephropathy. 12 פפטידים עבור BK וירוס נפריטיס (63). מצגר ואח'. (95) אימת מסווג פפטיד בשתן מרובה סמנים, שנבנה מספקטרום פפטיד בשתן של ספקטרום פפטיד בשתן (CE-MS) ממערך הדרכה של 39 חולי שתל להבחין בין TCMR לשתלים בריאים. Srivastava et al. (64, 65) זיהו כי ביטוי עלייה של שתן ANXA11, Integrin a3, Integrin b3 ו-TNF-a, והורדת ויסות של PARP1 בסרום יכולים לשמש כסמנים ביולוגיים פרוטאומיים מועמדים לדחיית שתל הכליה. יתר על כן, מספר חלבונים, כמה כימוקינים וציטוקינים בדם ובשתן מזוהים גם כסמנים ביולוגיים לאבחון CKTR וחיזוי תוצאות השתל (66-71). מספר מאמצים אחרונים קבעו כימוקין 9 (CXCL9) ו-CXCL10 מוטיב CXC בשתן כסמנים ביולוגיים אמינים לדחיית שתל תת-קליני ולהנחיית ניהול לאחר ההשתלה (66, 67). מחקר שנערך לאחרונה מראה כי טסיות הדם מכילות מגוון רחב של מתווכים שעלולים לקדם ABMR חריף וכרוני (96, 97). למעשה, לפקטור טסיות 4 (PF4, הידוע גם כ-CXCL4), המתווך הנפוצה ביותר הקשור לטסיות המתגלה בשתל עם כמויות גדולות, יש השלכות מרובות על השתלים, אחת מהן היא קידום הישרדות מונוציטים והתמיינות מקרופאגים (98) , מנבא תוצאות שתל גרועות יותר (99).

סמנים ביולוגיים מטבולומיים

Metabolomics הוא תחום מחקר המתפתח במהירות הכולל ניתוח מקיף של כל המטבוליטים בדגימה ביולוגית אחת (100) ולאחרונה זכה לעניין עצום במחקר הסמנים הביולוגיים בהשתלת איברים. בהשוואה לסמנים פרוטאומיים או טרנסקריפטומיים, סמנים ביולוגיים מטבולומיים עשויים להיות מדויקים יותר בשיקוף תפקודים תאיים (101). ניתן להשתמש ב-Metabolomics בשתי דרכים: ניתוח אינטנסיבי וזיהוי מטבוליטים בודדים; או שימוש בזיהוי דפוסים כדי להקליט דפוסים ספקטרליים ועוצמות במקום להקליט מולקולות בודדות (100, 102). חוקרים ממליצים לסמנים מטבולומיים לשפר את התבוננות בדחייה ובפציעות אחרות באיברים (103). בילדים, מטבולומי השתן שיפרה את הזיהוי של TCMR גבולי והוכיחה הבטחה ב-ABMR (104). מדידת יצירת אדנוזין טריפוספט (ATP) על ידי לימפוציטים CD4 מעוררי מיטוגן (ImmuKnow assay) היא סמן ביולוגי מאושר על ידי ה-FDA שעלול להיות יעיל אצל מושתלים (72). במחקר פרוספקטיבי אקראי, המבוסס על ערכי תפקוד חיסוני שנקבעו על ידי Assay ImmuKnow, הישרדות חולים לשנה השתפרה בצורה ניכרת ושיעורי הזיהום הופחתו בקבוצה שקיבלה ויסות מדכא חיסוני מונחה שחרור ATP (105). במחקר שנערך לאחרונה, פאנל של תשעה מטבוליטים דיפרנציאליים בשתן זוהו כסמנים ביולוגיים פוטנציאליים חדשניים של TCMR (73). הסמנים הביולוגיים המטבולומיים הנחשבים כסמנים פוטנציאליים לאירועי דחייה מפורטים בטבלה 1 (72-78).

סמנים ביולוגיים סלולריים

תשומת לב משמעותית נמשכה לכמת תאי CD8 פלוס T מסוג alloreactive כסמנים ביולוגיים תאיים פוטנציאליים של דחייה (25, 79, 106) או סובלנות (107). Ashokkumar et al. (80) מצאו שתאי זיכרון אלוספציפיים CD154 פלוס T-ציטוטוקסיים היו קשורים לסיכון לדחייה אצל מושתלי כבד. נתונים מוגבלים הראו כי עלייה בתת-הקבוצה של CD154 פלוס קשורה לאקוטיתהשתלת כליהדחייה (81). מחקרים עדכניים הראו שניטור תאי T המייצרים IFN-g זיכרון alloreactive יכול להעריך TCMR תת-קליני ולחזות DSA דה נובו (82), בעוד שהיחס בין תאי עוזר זקיקים T ותאי וויסות זקיקי T (Tfc/Tfr) היה גורם סיכון בלתי תלוי. עבור CAD (83). עם זאת, עדיין יש לקבוע אימות רב-מרכזי של השימוש בסמן הביולוגי האבחנתי/הפרוגנוסטי שלו ב-CKTR (108). גם מקרופאגים וגם תאי NK מעורבים בדחייה כרונית (21, 109-111). עם זאת, נותר לקבוע אם תת-קבוצה ספציפית של מקרופאגים או תאי NK יכולה לשמש כסמנים תאיים עבור CKTR. לאחרונה, טכנולוגיות ריצוף של תא בודד פותחו במהירות והתפתחו ככלי רב עוצמה להערכות חסרות פניות של פרופילינג גנומי, אפיגנומי ותעתיק ברמת התא הבודד. בהשוואה לטכנולוגיית רצף מסורתית, לטכנולוגיות של תא בודד יש את היתרונות של זיהוי הטרוגניות בין תאים בודדים, הבחנה בין מספר קטן של תאים ותיחום מפות תאים (112, 113). באמצעות טכניקת scRNA-seq, Liu et al. חשפו תת-קבוצות חדשות מרובות של תאי חיסון, כולל חמש תת-קבוצות של תאי NKT, שני תת-סוגים בתאי זיכרון B, קבוצת CD14 פלוס קלאסית וקבוצת CD16 פלוס לא קלאסית במונוציטים, בחולים עם CKTR. הם גם זיהו תת-אוכלוסיה חדשה [myofibroblasts (MyoF)] ב-fibroblasts, המבטאים קולגן ומטריצה ​​חוץ-תאית בקבוצת CKTR (84). בעוד שעדיין בחיתוליו, scRNA-seq נחשב לכלי אבחון לזיהוי סמנים ביולוגיים תאיים ומולקולריים ספציפיים ל-CKTR. עם הבנה משופרת של מנגנונים תאיים העומדים בבסיס CKTR והתקדמות בניתוחי ציטומטריית זרימה רב-צבעית בשילוב עם הפיתוח העדכני יותר של מחקרי גנומיקה חד-תאיים, ניתן להעלות על הדעת כי סמנים ביולוגיים תאיים מדויקים יותר יזוהו עבור CKTR.

יש להתייחס כראוי למספר שיקולים לפני שניתן יהיה להשתמש בסמנים ביולוגיים אלה באופן קבוע בפרקטיקה הקלינית עבורהשתלות כליה(114–116). ראשית, יש לקחת בחשבון רגישות, ספציפיות, ערכי חיזוי חיוביים ושליליים, ויש להעריך ביסודיות עקומות מאפיין תפעול מקלט (ROC) עבור התועלת הקלינית שלהן. שנית, שילוב של סמנים ביולוגיים שונים הכרחי לאבחון מדויק. שלישית, נדרשים מחקרי אימות חזקים וסטנדרטיזציה של מדידות כדי לזהות סמנים ביולוגיים חדשים. לבסוף, העיתוי הנדרש ליצירת תוצאות ועלות ההערכה צריכים להיות סבירים.

Cistanche יכול למנועכִּליָההַדבָּקָה

טיפולים חדשים לטיפול ב-CKTR

ABMR פעיל כרוני הוא הגורם המוכר ביותר לכשל בשתל (117), בעוד ש-TCMR קיים בדרך כלל בפנוטיפ דחייה מעורב (118). בהתחשב בהבנה הנוכחית ש-TCMR פעיל כרוני קשור לעתים קרובות לדיכוי חיסוני לא מספיק, טיפול ב-TCMR הופנה להגדלת מינונים וסוגים של חומרים מדכאים נוגדי תאי T כגון שילובים של טיפולים עם Basiliximab, Everolimus בנוסף ל-Tacrolimus (119). נעשה שימוש בטיפולים רבים בסביבה הקלינית, בעיקר התמקדות ב-ABMR פעיל כרוני. האסטרטגיות כוללות פלזמהרזיס, אימונוגלובולין תוך ורידי (IVIG), נוגדן CD20 (ריטוקסימאב), מעכב פרוטאזום (בורטזומיב) (120-122), ונוגדנים חד שבטיים אנטי משלימים (eculizumab), טיפולים בודדים או משולבים (123, 124). היעילות הטיפולית שלהם בטיפול ב-ABMR פעיל כרונית הוערכה במחקרים אקראיים מבוקרים לאחרונה והתוצאות נסקרו בהרחבה (125), מה שמצביע על הצלחה מוגבלת שהושגה על ידי שימוש בחומרים אלו לבד או בשילוב למרות יעילותם בטיפול ב-ABMR חריף. באמצעות גילוי סמנים ביולוגיים, ההבנה של CKTR השתפרה מאוד במהלך חמש השנים האחרונות. הכרה בקווי דמיון ביולוגיים המשותפים ל-CKTR, אימונולוגיה של סרטן ומחלות אוטואימוניות הובילה לחקירות חזיתיות בשימוש מחדש של מספר אסטרטגיות טיפול מטיפול בסרטן או מחלות אוטואימוניות ל-ABMR. חסימת IL-6/IL-6R (Tocilizumab), מעכב C1 אסטראז (C1 INH), ומעכבי B- לימפוציטים (BLyS) (Belimumab) הם בין אלה שנבדקו עבור הפוטנציאל הטיפולי שלהם בהפחתת ABMR והראו תוצאות מבטיחות כמתואר להלן ומסוכמים בטבלה 2.

חסימת IL{{0}/IL-6R

IL-6 הוא ציטוקין פליאוטרופי הקשור להיבטים רבים של חסינות מולדת וסתגלנית, אשר ממלא תפקיד חשוב ביצירת DSA ו-ABMR כרוני, כולל השפעותיו על חסינות תאי B ותאי פלזמה מייצרי נוגדנים, כמו גם איזון בין תאי T משפיענים ותאי T מווסתים (130). חסימה של ציר IL-6/IL-6R עם Tocilizumab, נוגדן חד שבטי לקולטן אנטי-אינטרלוקין-6 הוקמה היטב לטיפול בדלקת מפרקים שגרונית (131), והיא לאחרונה נחשב כטיפול חדש למניעת התקדמות ABMR (126). הוכח ש-tocilizumab הפחית באופן ניכר DSAs וייצב את תפקוד הכליות שנתיים לאחר ההשתלה, מה שמצביע על השפעה טיפולית של tocilizumab ב-ABMR. Tocilizumab הוערכה גם בשילוב עם IVIG ו-rituximab עבור חולים שנכשלו בדה-סנסיטיזציה סטנדרטית, והוא נראה נסבל היטב ובטוח (132). עם זאת, עדיין קיים חוסר במחקרים אקראיים מבוקרים כדי להעריך באופן שיטתי את היעילות והבטיחות של tocilizumab עד כה. מעכב חדש נוסף לציר IL-6/IL-6R הוא canakinumab, נוגדן חד שבטי מהונדס גנטית המכוון נגד IL-6. שני ניסויי פיילוט (NCT03444103, NCT03380377) (132-134) וניסוי רב-מרכזי גדול להערכת קנקינומאב ב-ABMR מאוחר/כרוני (NCT03744910) (135) נמצאים בעיצומם.

מעכב אסטראז C1 (C1 INH)

מכיוון שהיעילות של חסימת C5 ב-ABMR מאוחרת מוגבלת (123, 124), החסימה של מסלול משלים מוקדם ברמה של מרכיב מפתח C1 משך תשומת לב רבה. אסטרטגיה פוטנציאלית אחת הנחקרת היא השימוש ב-C1 INH, אשר שימש למניעה ו/או לטיפול בהתקפים של אנגיואדמה תורשתית במשך שנים ובעל רקורד בטיחותי מבוסס (136). C1-INH הוא מעכב פרוטאזות בסרום הנקשר באופן קוולנטי ומשבית פרוטאזות הקשורות לחלבונים הקשורים ל-C1r, C1s ו-מןן (136, 137). ב-RCT כפול סמיות, C1-INH נבדק כטיפול עבור ABMR שהוכח ביופסיה. גם קבוצות C1-INH וגם קבוצות פלצבו הראו שיפורים בביופסיות מעקב מוקדמות. עם זאת, בתת-קבוצה של חולים עם ביופסיות מעקב מאוחרות (6 חודשים), נרשמה ירידה בשיעור של גלומרולופתיה מושתלת בקבוצה שטופלה ב-C1-INH, מלווה בשיפור תפקוד השתל, מה שמצביע על C1- NIH עשוי להיות יעיל במניעת התפתחות של פציעה כרונית (127). בניסוי פיילוט קליני פרוספקטיבי חד-זרוע, נוספה C1-INH ל-IVIG לטיפול ב-ABMR חריף עקשן. בהשוואה לביקורות היסטוריות, מטופלים שטופלו ב-C1-INH הראו ירידה בתצהיר C4d ושיפור בתפקוד הכלייתי, בעוד שהנזק המיקרו-מחזורי עדיין נמשך (גלומרוליטיס, קפילריטיס peritubular ו-allograft glomerulopathy) (128). נכון לעכשיו, ניסויים קליניים רב-מרכזיים גדולים שמעריכים את C1-INH נוסף לטיפול הסטנדרטי של ABMR (NCT02547220) (138), בעוד ניסוי קליני נוסף שמעריך את C1-NIH לטיפול ב-AMR עקשן (NCT03221842) גם אצל מושתלי כליה (139) נמשכת.

עיכוב של ממריץ לימפוציטים B

ממריץ לימפוציטים B (BLyS) הוא ציטוקין קריטי המשפר את הישרדות תאי B ותאי פלזמה (140). מיקוד BLyS הניע לאחרונה עניין מוגבר בהשתלות על ידי אפנון אלואימוניות תאי B. Belimumab, נוגדן אנטי-BLyS הומני, שהראה יעילות טיפולית בזאבת אדמנתית מערכתית (141), יושם כעת בהשתלת איברים. בניסוי שלב 2 כפול סמיות, אקראי, מבוקר פלצבו, הוערך belimumab ב-28השתלת כליהנמענים(129). הממצאים גילו כי הטיפול ב-Belimumab לא הראה השפעה על הפחתת מספר תאי B נאיביים מהבסיס ל-24 שבועות לאחר ההשתלה. עם זאת, תאי זיכרון B המופעלים ופלסמהבלסטים הופחתו באופן משמעותי, ונוגדנים ספציפיים לרקמות בנסיוב הופחתו. בנוסף, טיפול ב-Belimumab שינה את פרופיל תאי B לכיוון פרופיל רגולטורי על ידי שינוי היחס IL-10/IL-6. במקביל, גנים המקודדים ל-IgG וסמנים של שגשוג תאי T הופחתו (129). עד כה, עדיין קיים חוסר בניסויים קליניים בשימוש ב-Belimumab לטיפול בדחייה כרונית. ב-ABMR כרוני עכבריהשתלת כליהבמודל, חסימה של APRIL/BLyS על ידי TAC-Ig הביאה לירידה בנוגדנים אנטי-גרעיניים (ANA) והפרעה בארכיטקטורת מרכז הנבט של הטחול, אך אין הבדל משמעותי בחדירת לימפוציטים ובפתולוגיה של השתלת כליה בהשוואה להשתלות ביקורת, אשר עשויה לנבוע מ- היעדר דיכוי חיסוני של תאי T (142).

כדי למנוע פגיעה בכליות ומחלות, נא לבחורcistancheתוספת, לחץ כאן כדי לדעת יותר

סיכום

הגילוי של סמנים ביולוגיים אבחונים מוקדמים יותר יאפשר לא רק לעצב טיפול פרטני להתערבות טיפולית בזמן, אלא גם לקדם הבנה נוספת של הפתוגנזה של CKTR. למרות שסמנים ביולוגיים רבים המפורטים בטבלה 1 עדיין דורשים אימות וסטנדרטיזציה במספר קבוצות עצמאיות, חלה התקדמות ניכרת בשנים האחרונות (115, 116, 143). ניהול CKTR נותר משימה מרתיעה בשל הפתוגנזה המורכבת של CKTR ובלתי הפיך שלו בזמן האבחון. עם זאת, מספר טיפולים מבטיחים היו בניסויי התערבות חזקים עם תוצאות מבטיחות. עם הופעתן של טכנולוגיות חדשות, כגון גנומיקה חד-תאית, ביולוגיה חישובית לצד סיוע מבוסס בינה מלאכותית, ניתן להעלות על הדעת כי סמנים ביולוגיים ויעדים טיפוליים ספציפיים יותר עבור CKTR יזוהו ויתורגמו לפרקטיקה הקלינית בעתיד הקרוב מאוד.

תרומות מחבר

XL ו-XZ: השתתפו בהכנה ובכתיבה של כתבי יד. JM, LG ו-JL: סיפקו הצעות ועריכות. ZZ הגתה, כתבה ותיקנה את כתב היד כל המחברים תרמו למאמר ואישרו את הגרסה שהוגשה.

1 מרכז השתלות מקיף, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג, שיקגו, IL, ארצות הברית,

2 המחלקה לכירורגיה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג, שיקגו, IL, ארצות הברית,

מרכז השתלות איברים 3, בית החולים השני של האוניברסיטה הרפואית גואנגג'ואו, גואנגג'ואו, סין,

4 המחלקה לאורולוגיה, בית החולים בייג'ינג יואן, אוניברסיטת קפיטל רפואית, בייג'ינג, סין,

5 המחלקה לרפואה, נפרולוגיה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג, שיקגו, IL, ארצות הברית

הפניות

1. Kasiske BL, Andany MA, Danielson B. ירידה כרונית של שלושים אחוזים בקריאטינין בסרום הפוכה היא מנבא מצוין לאי ספיקת כליות מאוחרת. Am J Kidney Dis (2002) 39:762 - 8

2. Hara S. נקודות מבט פתולוגיות נוכחיות על דחייה כרונית בהשתלות כליות. 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. ההיסטולוגיה של השתלות כליות בודדות ב-1 ו-5 שנים לאחר ההשתלה. Am J Transplant (2011) 11:698–707

4. Shiu KY, Stringer D, McLaughlin L, Shaw O, Brookes P, Burton H, et al. ההשפעה של דיכוי חיסוני אופטימלי (כולל Rituximab) על תגובות אללו-תורם נוגדות בחולים עם דחיית Allografts כליה כרונית.

5. Loupy A, Haas M, Roufosse C, Naesens M, Adam B, Afrouzian M, et al. דו"ח מפגש הכליות של Banff 2019 (I): עדכונים על והבהרה של קריטריונים לדחייה מתווכת תאי T ונוגדנים. 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. דו"ח מפגש הכליות של Banff 2017: קריטריוני אבחון מתוקנים עבור דחייה מתווכת תאי T פעילים כרונית, דחייה בתיווך נוגדנים, וסיכויים לנקודות קצה אינטגרטיביות עבור ניסויים קליניים של הדור הבא. Am J Transplant (2018)

7. Tsuji T, Iwasaki S, Makita K, Imamoto T, Ishidate N, Mitsuke A, et al. דחייה קודמת בתיווך תאי T קשורה להתפתחות של דחייה מתווכת נוגדנים פעילים כרונית על ידי De Novo Donor- נוגדן ספציפי. Nephron (2020) 144:13–7. doi: 10.1159/000512659

8. Everly MJ, Everly JJ, Arend LJ, Brailey P, Susskind B, Govil A, et al. הפחתת רמות הנוגדנים הספציפיים לתורם דה נובו במהלך דחייה חריפה מפחיתה את אובדן השתל הכליות. Am J Transplant (2009) 9:1063–71.

9. Halloran PF, Chang J, Famulski K, Hidalgo LG, Salazar ID, Merino LM, et al. היעלמות של דחייה מתווכת תאי T למרות המשך הדחייה בתיווך נוגדנים מאוחרתמושתלי כליה. 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. הגורמים, המשמעות וההשלכות של פיברוזיס דלקתי בהשתלת כליה: הנגע של Banff i-IFTA.

11. Roos-van GM, Scholten EM, Lelieveld PM, Rowshani AT, Baelde HJ, Bajema IM, et al. השוואה מולקולרית של תגובות פיברוגניות הנגרמות על ידי Calcineurin בביופסיות של השתלת כליה. J Am Soc Nephrol (2006) 17:881–8. doi: 10.1681/ASN.2005080891

12. Lefaucheur C, Loupy A. דחייה מתווכת נוגדנים של אלוגרפטים של איבר מוצק. N Engl J Med (2018) 379:2580–2. doi: 10.1056/NEJMc1813976

13. תומאס KA, ולנצואלה NM, ריד EF. הסערה המושלמת: נוגדני HLA, משלים, FcgammaRs ואנדותל בדחיית השתלות. מגמות מול מד (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. מחסור בתאי B מחליש גלומרולופתיה של השתלות במודל עכברוש של דחייה מתווכת נוגדנים פעילים כרונית. השתלה (2020).

15. Zhang R. נוגדנים ספציפיים לתורמים במושתלי כליה. 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. התחלה והתקדמות של נוגדני אנטיגן לויקוציטים אנטי-אנושיים ספציפיים לתורם דה נובו לאחר BK Polyomavirus והפחתת דיכוי חיסוני מונע. 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 andהשתלת כליה: עדכון של רופא. 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 בדחייה מתווכת נוגדנים כרונית. פרונט אימונול (2019) 10:3106. doi: 10.3389/fimmu.2019.03106

19. Venner JM, Hidalgo LG, Famulski KS, Chang J, Halloran PF. הנוף המולקולרי של תיווך נוגדניםהשתלת כליהדחייה: עדות למעורבות NK דרך קולטני CD16a Fc. Am J Transplant (2015) 15:1336–48. doi: 10.1111/ajt.13115

20. Parkes MD, Halloran PF, Hidalgo LG. עדויות לגירוי תאי Nk בתיווך CD16a בתיווך נוגדניםדחיית השתלת כליה. Transplantation (2017) 101:e102– 11. doi: 10.1097/TP.0000000000001586