Способы и композиции для диагностики и лечения аутоиммунной болезни, возникающей вследствие рассеянного склероза

Способы и композиции для диагностики и лечения аутоиммунной болезни, возникающей вследствие рассеянного склероза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Описание заявки включает поданный одновременно с ней файл "sequence.txt", созданный 8 октября 2009 г. и имеющий размер 8856 байт.

Уровень техники

Рассеянный склероз ("PC") представляет собой воспалительное аутоиммунное расстройство центральной нервной системы (Compston and Coles, Lancet 372, 1502-17 (2008)). При уровне распространенности приблизительно один на 1000, PC является наиболее распространенной причиной неврологической инвалидности у молодых совершеннолетних лиц (Polman and Uitdehaag, BMJ321, 490-4 (2000)). PC связан с участием иммунной системы, острым воспалительным поражением аксонов и глии, восстановлением функции и структурной регенерацией, поствоспалительным глиозом, и нейродегенерацией (см., например, Compston and Coles, 2008). Эти последовательно протекающие процессы лежат в основе клинического течения, характеризующегося эпизодами регенерации, эпизодами, вызывающими стойкую недостаточность, и вторичным прогрессированием (Id.)

Целью лечения PC является снижение частоты и тяжести рецидивов, предотвращение инвалидности, вызываемой прогрессированием заболевания, и промотирование регенерации тканей (Compston and Coles, 2008). Первичным подходом к лечению PC является модулирование или подавление иммунной системы. Имеющиеся в настоящее время лекарства для PC включают интерферон бета-1а (например, AVONEX и REBIF), интерферон бета-1b (например, BETASERON), глатирамер ацетат (например, COPAXONE), митоксантрон (например, NOVANTRONE), и натализумаб (например, TYSABRI). Другим многообещающим новым лекарственным препаратом для лечения PC является алемтузумаб (САМРАТН-1Н).

Алемтузумаб представляет собой гуманизированное моноклональное антитело, направленное против CD52, белка, широко распространенного на поверхности лимфоцитов и моноцитов, но имеющего неизвестную функцию. Алемтузумаб использовался для лечения В-клеточного хронического лимфоцитарного лейкоза. Разовый импульс лечения приводит к быстрой, глубокой и длительной лимфопении. Число клеток восстанавливается, но с разными скоростями; CD4+ Т-клетки восстанавливаются особенно медленно, оставаясь истощенными на протяжении по меньшей мере пяти лет (Coles et al., Journal of Neurology 253, 98-108 (2006)). Испытания фазы 2 (исследовательская группа CAMMS-223; Coles et al., N. Engl. J. Med. 359, 1786-1801 (2008)) показали, что алемтузумаб проявляет высокую эффективность при лечении раннего рецидивирующе-ремиттирующего рассеянного склероза. Этот лекарственный препарат снижает риск проявления заболевания и нарастания инвалидности более чем на 70% по сравнению с интерфероном-бета у пациентов с ранним рецидивирующе-ремиттирующим рассеянным склерозом. Основным нежелательным эффектом является аутоиммунность, возникающая на фоне Т-клеточной лимфопении на протяжении периода от нескольких месяцев до нескольких лет после введения дозы. Примерно у 20%-30% пациентов развивается аутоиммунность щитовидной железы, преимущественно базедова болезнь (Coles et al., Lancet 354, 1691-1695 (1999)), и у 3% наблюдается иммунная тромбоцитопения (ITP) (Coles et al., 2008). Также наблюдались отдельные случаи - болезнь Гудпасчера, аутоиммунная нейтропения (Coles et al., Journal of Neurology 253, 98-108 (2006)) и аутоиммунная гемолитическая анемия (неопубликованные наблюдения). Кроме того, у еще 5,5% пациентов развивается постоянное присутствие нетиреоидных аутоантител без клинического заболевания (Coles et al., 2006). Время проявления и спектр аутоиммунности после применения алемтузумаба аналогичны наблюдаемым в других примерах "воспроизводимого аутоиммунитета" в других клинических контекстах; например, аутоиммунное заболевание щитовидной железы и аутоиммунные цитопении также преимущественно проявляются в период от нескольких месяцев до нескольких лет после трансплантации гематопоэтических стволовых клеток или антиретровирусного лечения ВИЧ (Chen et al., Medicine (Baltimore) 84, 98-106 (2005); Daikeler and Tyndall, Best. Pract. Res. Clin. Haematol. 20, 349-360 (2007); Jubault et al., J. Clin. Endocrinol. Metab. 85, 4254-4257 (2000); Ting, Ziegler, and Vowels, Bone Marrow Transplant. 21, 841-843 (1998); Zandman-Goddard and Shoenfeld, Autoimmun. Rev. 1, 329-337 (2002)).

Хотя аутоиммунитет, возникающий в контексте лимфопении, хорошо изучен на животных моделях, он редко встречается у людей и поэтому мало изучен. У большинства особ с лимфопенией аутоиммунитет не развивается, что позволяет предположить влияние дополнительных факторов (Krupica et al., Clin Immunol 120, 121-128 (2006)). Остается неясным, что это за дополнительные факторы. Одним из факторов считается истощение Т-регуляторных клеток, что видно на мышиных моделях колита и гастрита (Alderuccio et al., J Exp. Med 178, 419-426 (1993); McHugh et al., J Immunol 168, 5979-5983 (2002); Powrie et al., Int. Immunol 5, 1461-1471 (1993); Sakaguchi et al., J Immunol 155, 1151-1164 (1995)). Однако, было обнаружено, что число Т-регуляторных клеток возрастает после применения алемтузумаба у пациентов-людей и впоследствии возвращается к нормальному уровню (Сох et al., Eur J Immunol 35, 3332-3342 (2005)). Это наблюдение позднее было подтверждено (Bloom et al., Am J Transplant. 8, 793-802 (2008)) и согласуется с другими экспериментальными моделями лимфоцитопении (de Kleer, I. et al., Blood 107, 1696-1702 (2006); Zhang, H. et al., Nat Med 11, 1238-1243 (2005)).

Сущность изобретения

Мы изобрели новые и полезные способы и композиции для улучшения управления риском при лечении PC. Способы и композиции снижают побочные эффекты лечения PC, такие как вторичный аутоиммунитет, и помогают поставщикам услуг здравоохранения и пациентам выбирать схемы лечения PC и контроля после проведения курса лечения. Способы и композиции по настоящему изобретению основаны на нашем открытии того, что у пациентов с рассеянным склерозом (PC) повышенный IL-21, детектируемый даже до проведения истощающей лимфоциты терапии, такой как терапия алемтузумабом, коррелирует с повышенным риском развития вторичного аутоиммунитета после проведения терапии. Мы далее обнаружили, что уровень IL-21 у особы может быть генетически определенным: генотипы полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP) А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978 ассоциированы с повышенным IL-21.

Соответственно, настоящее изобретение предусматривает способы идентификации пациента с PC, имеющего повышенный интерлейкин-21 (IL-21) по сравнению с IL-21 у особы без аутоиммунной болезни. В некоторых вариантах осуществления, способы включают стадию измерения IL-21 в образце крови пациента с PC, таким образом идентифицируя пациента с PC, имеющего повышенный IL-21 по сравнению с указанной особой. Альтернативно, способы включают стадию генотипирования пациента для детектирования присутствия или отсутствия у пациента одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированного с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978, где присутствие одного или нескольких указанных генотипов ассоциировано с повышенным IL-21.

Изобретение далее предлагает способы идентификации пациента с PC, имеющего повышенный риск развития вторичной аутоиммунной болезни после истощения лимфоцитов. В некоторых вариантах осуществления, способы включают стадию удостоверения (например, путем измерения) уровня интерлейкина-21 (IL-21) в образце крови пациента с PC, где повышенный уровень IL-21 по сравнению с особой без аутоиммунной болезни указывает, что пациент имеет повышенный риск развития вторичной аутоиммунной болезни по сравнению с пациентами с PC без повышенного IL-21. Альтернативно, способы включают стадию удостоверения (например, путем генотипирования) присутствия или отсутствия у пациента одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978, где присутствие одного или нескольких (например, двух или трех) указанных генотипов ассоциировано с повышенным риском развития вторичной аутоиммунной болезни по сравнению с пациентами с PC без указанных одного или нескольких генотипов. Такие способы необязательно включают стадию информирования пациента и/или его/ее поставщика услуг здравоохранения про указанный повышенный риск, и/или стадию регистрации повышенного риска.

Изобретение далее предлагает способы выбора или идентификации пациента с PC, нуждающегося в усиленном контроле развития вторичной аутоиммунной болезни после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов. Такие способы могут включать стадию измерения IL-21 в образце крови пациента с PC, где повышенный IL-21 у указанного пациента по сравнению с особой без аутоиммунной болезни указывает, что пациент нуждается в усиленном контроле развития вторичной аутоиммунной болезни по сравнению с пациентами с PC без повышенного IL-21. Альтернативно, способы могут включать стадию генотипирования пациента для детектирования присутствия или отсутствия одного или нескольких генотипов SNP, ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978, где присутствие одного или нескольких указанных SNP указывает, что пациент нуждается в усиленном контроле развития вторичной аутоиммунной болезни по сравнению с пациентами с PC без указанных одного или нескольких генотипов. Такие способы необязательно включают стадию информирования пациента и/или его/ее поставщика услуг здравоохранения о необходимости усиленного контроля, и/или стадию регистрации необходимости.

Изобретение также предусматривает способы информирования о курсе лечения пациента с PC, включающие измерение IL-21 в образце крови указанного пациента или генотипирование пациента на присутствие или отсутствие вышеупомянутых трех фенотипов SNP, и выбор схемы лечения, соответствующей результатам измерений IL-21 или генотипу.

Изобретение предусматривает способы лечения PC у пациента с известной потребностью в таком лечении, включающие стадии (а) получения или удостоверения информации о (i) IL-21 в образце крови пациента (например, путем измерения IL-21 в образце); или (ii) присутствии или отсутствии одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 G/G и С/С в SNP rs6840978 (например, путем генотипирования пациента); (b) введения терапевтического агента для лечения рассеянного склероза указанному пациенту, и (с) необязательно, мониторинга развития вторичной аутоиммунной болезни у пациента. В некоторых вариантах осуществления, способы лечения используются для пациентов, у которых были определены нормальные уровни IL-21s и/или которые не имеют одного из вышеупомянутых трех генотипов SNP IL-21. Изобретение также охватывает анти-CD52 антитела (например, алемтузумаб или биологически подобный агент), или их антигенсвязывающие фрагменты, которые используются в таких способах лечения, и использование таких антител или антигенсвязывающих фрагментов в производстве лекарственного средства для использования в таких способах лечения. Изобретение далее охватывает схемы лечения, использующие такие способы лечения.

Изобретение предусматривает способы снижения частоты случаев или тяжести вторичной аутоиммунной болезни у пациента с рассеянным склерозом, который получал или будет получать терапию, приводящую к истощению лимфоцитов, в которых вторичная аутоиммунная болезнь возникает после проведения терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, включающие стадию введения антагониста IL-21, например, перед, во время или после проведения терапии, приводящей к истощению лимфоцитов. Изобретение также охватывает антагонисты IL-21 для использования в таких способах (например, анти-IL-21 или антитело против рецептора IL-21, или его антигенсвязывающий фрагмент; или растворимый рецептор IL-21), и использование таких антагонистов IL-21 в производстве лекарственного средства для использования в способах.

Изобретение предусматривает способы оценки восприимчивости Т-клеток к лечению с использованием терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, у пациента с рассеянным склерозом, включающие измерение каспазы-3 в Т-клетках, полученных от указанного пациента после указанной терапии, где увеличение каспазы-3 в указанных Т-клетках по сравнению с Т-клетками от пациента с PC, не получающего указанной терапии, указывает на восприимчивость Т-клеток к указанной терапии. Измерение может предусматривать определение количества или концентрации каспазы-3 или нуклеиновой кислоты, кодирующей каспазу-3.

Изобретение предусматривает способы информирования пациента с PC о повышенном риске развития вторичной аутоиммунной болезни после истощения лимфоцитов, включающие стадии получения или удостоверения информации о интерлейкине-21 (IL-21) в образце крови пациента с PC, где повышенный IL-21 по сравнению с особой без аутоиммунной болезни указывает, что пациент имеет повышенный риск развития вторичной аутоиммунной болезни по сравнению с пациентами с PC без повышенного IL-21; и информирование пациента о повышенном риске или его отсутствии. Альтернативно, способы включают получение или удостоверение информации о присутствии или отсутствии одного или нескольких из вышеупомянутых генотипов IL-21, вместо информации об уровне IL-21 в крови. Соответственно, изобретение также предусматривает способы информирования пациента с PC о необходимости, или отсутствии необходимости, в усиленном контроле за развитием вторичной аутоиммунной болезни после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, на основании уровня IL-21 у пациента или присутствия или отсутствия генотипов IL-21, описанных выше.

Изобретение предусматривает способы информирования о схеме контроля пациента с PC после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, включающие стадии получения или удостоверения информации о (i) IL-21 в образце крови пациента; или (ii) присутствии или отсутствии одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 G/G и С/С в SNP rs6840978; и выбор схемы контроля, пригодной для пациента, на основе данной информации. Пригодная схема контроля может включать, например, измерение аутоантител у пациента.

Настоящее изобретение обеспечивает преимущества в управлении риском при лечении PC. Например, изобретение предусматривает способы распределения лекарственного препарата, вызывающего истощение лимфоцитов, пациенту для лечения рассеянного склероза, включающие стадии консультирования пациента о повышенном риске развития вторичной аутоиммунной болезни после лечения указанным лекарственным средством, где повышенный риск ассоциирован с (i) повышенным IL-21; или (ii) присутствием одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 G/G и С/С в SNP rs6840978; и предоставления лекарственного средства пациенту после указанного консультирования, необязательно, после получения информированного согласия пациента.

Изобретение далее предлагает способы идентификации особы, вероятно имеющей повышенный интерлейкин-21 (IL-21) по сравнению с особой без какого-либо известного воспалительного состояния, включающие стадию генотипирования особы для детектирования присутствия или отсутствия одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978, где присутствие одного или нескольких указанных генотипов ассоциировано с повышенным IL-21.

В контексте настоящего изобретения истощение лимфоцитов может быть индуцировано с помощью лечения, нацеленного на CD52, например лечения с использованием анти-CD52 антитела (например, моноклонального антитела) или его антигенсвязывающего фрагмента. Анти-CD52 антитело может быть алемтузумабом или биологически подобным агентом, таким как антитело, конкурирующее с алемтузумабом за связывание с CD52.

В способах по настоящему изобретению, измерение IL-21 может предусматривать измерение (например, детектирование/количественное определение) количества или концентрации IL-21 или нуклеиновой кислоты, кодирующей IL-21 в образце, или количества или концентрации мРНК, кодирующей IL-21 в IL-21-продуцирующих клетках (например, клетках Th17) в образце. В некоторых вариантах осуществления проводят измерение внутриклеточного IL-21 с использованием, например, методов окрашивания цитокинов и проточной цитометрии. В некоторых вариантах осуществления, проводятся измерения IL-21 сыворотки, с использованием, например, методов твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA). Изобретение также охватывает наборы для ELISA, предназначенные для детектирования уровня IL-21 у человека, включающие анти-IL-21 антитело, или его антигенсвязывающий фрагмент, или растворимый рецептор IL-21. Наборы могут дополнительно включать инструкцию, указывающую пользователю взять образец крови у человека.

В способах по настоящему изобретению информация о IL-21 (включая измерение или генотипирование) может быть получена перед, во время или после терапии PC. Способы по настоящему изобретению могут быть использованы в контексте любой формы PC, включая, без ограничений, рецидивирующе-ремиттирующий рассеянный склероз, первичный прогрессирующий рассеянный склероз и вторичный прогрессирующий рассеянный склероз.

Изобретение также предусматривает наборы для лечения рассеянного склероза, включающие терапевтический агент, вызывающий истощение лимфоцитов (например, анти-CD52 антитело, такое как алемтузумаб); и письменную инструкцию, информирующую пациента или поставщика услуг здравоохранения о потенциально повышенном риске развития вторичной аутоиммунной болезни после лечения указанным агентом, где повышенный риск демонстрируется или ассоциирован с (i) повышенным IL-21, или (ii) присутствием одного или нескольких генотипов полиморфизма одиночного нуклеотида (SNP), ассоциированных с повышенным IL-21, таких как выбранные из группы, состоящей из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 G/G и С/С в SNP rs6840978.

Изобретение далее предлагает наборы для идентификации пациента с PC, имеющего повышенный риск развития вторичной аутоиммунной болезни после истощения лимфоцитов, включающие антитело против интерлейкина-21 (IL-21) и один или несколько реагентов для детектирования связывания указанного антитела с IL-21 в образце крови пациента с PC. Изобретение также предусматривает наборы для идентификации пациента с PC, имеющего повышенный риск развития вторичной аутоиммунной болезни после истощения лимфоцитов, включающие один или несколько реагентов, пригодных для идентификации генотипа одного или нескольких полиморфизмов одиночного нуклеотида (SNP) выбранных из группы, состоящей из SNP rs13151961, SNP rs6822844 и SNP rs6840978, в образце, полученном от человека.

Другие признаки и преимущества изобретения будут очевидны из приведенных далее фигур и детального описания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А представляет собой график, демонстрирующий частоту прекурсоров (PF) Т-клеток от здорового контроля (НС), не получавших лечения пациентов (Pre) и с интервалами в 3 месяца после применения алемтузумаба, нестимулированных (Unstim), или после культивации с миелиновым основным белком (МВР), или рецептором тиреостимулирующего гормона (TSHr). (* p<0,05, ** p<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1Б представляет собой график, демонстрирующий пролиферативный индекс (PI) Т-клеток от здорового контроля (НС), не получавших лечения пациентов (Pre) и с интервалами 3 месяца после применения алемтузумаба, нестимулированный (Unstim), или после культивации с миелиновым основным белком (МВР), или рецептором тиреостимулирующего гормона (TSHr). (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1В представляет собой график, демонстрирующий общее число жизнеспособных Т-клеток после 10 дней в культуре для здорового контроля (НС), не получавших лечения пациентов (Pre) и с интервалами 3 месяца после применения алемтузумаба, нестимулированных (Unstim), или после культивации с миелиновым основным белком (МВР), или рецептором тиреостимулирующего гормона (TSHr). (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1Г представляет собой график, демонстрирующий процент Т-клеток, апоптозирующих в ответ на отсутствие стимулов или после культивации с МВР или TSHr в культуре от здорового контроля (НС), не получавших лечения пациентов (Pre) и с интервалами 3 месяца после применения алемтузумаба. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1Д представляет собой диаграммы и график, демонстрирующие пассивный апоптоз Т-клеток от здорового контроля и пациентов до и после применения алемтузумаба с интервалами 3 месяца. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1Е представляет собой диаграммы и график, демонстрирующие Fas-медиируемый апоптоз Т-клеток от здорового контроля и пациентов до и после применения алемтузумаба с интервалами 3 месяца. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001)

Фиг.1Ж представляет собой график, демонстрирующий пассивный CD4+ и CD8+ апоптоз Т-клеток от здорового контроля, пациентов до прохождения курса лечения и через 9 месяцев после применения алемтузумаба. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.1З представляет собой график, демонстрирующий Fas-медиируемый CD4+ и CD8+ апоптоз Т-клеток от здорового контроля, пациентов до прохождения курса лечения и через 9 месяцев после применения алемтузумаба. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.2А-2В представляют собой диаграммы, демонстрирующие экспрессию мРНК каспазы 3 по сравнению с экспрессией мРНК бета-актина в (A) CD3+ Т-клетках, (Б) CD14+ моноцитах, и (В) CD19+ В-клетках, соответственно, непосредственно ex vivo или после стимулирования МВР или поликлонального стимулирования (анти-CD3/28 антитела). (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.3 представляет собой диаграммы и график, демонстрирующие, что аутоиммунитет после применения алемтузумаба ассоциирован с избыточным апоптозом Т-клеток. Процент апоптоза Т-клеток, являющегося пассивным (Un), Fas-медиируемым, или возникающим в ответ на стимулирование МВР или TSHr у особ без аутоиммунитета (Ge et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101, 3041-3046 (2004)) или особ со вторичным аутоиммунитетом (Ge et al., 2004) показан на отдельных графиках. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.4А и 4Б представляют собой диаграммы и график, демонстрирующие, что rhIL-21 индуцирует апоптоз Т-клеток in vitro. Они показывают, что (A) CD4+ Т-клетки и (Б) CD8+ Т-клетки, соответственно, нестимулированные или поликлонально стимулированные (анти-CD3/CD28), апоптозируют в ответ на rhIL-21 доза-зависимым образом. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.5А-5Г представляют собой графики, демонстрирующие, что rhIL-21 индуцирует пролиферацию Т-клеток in vitro. Фиг.5А представляет собой график, демонстрирующий пролиферативный индекс нестимулированных CD4+ и CD8+ Т-клеток в ответ на rhIL-21. Фиг.5Б представляет собой график, демонстрирующий пролиферативный индекс поликлонально стимулированных (анти-CD3/CD28) CD4+ и CD8+ Т-клеток в ответ на rhIL-21. Фиг.5В представляет собой график, демонстрирующий частоту прекурсоров нестимулированных CD4+ и CD8+ Т-клеток в ответ на rhIL-21. Фиг.5Г представляет собой график, демонстрирующий частоту прекурсоров поликлонально стимулированных CD4+ и CD8+ Т-клеток в ответ на rhIL-21. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.5Д представляет собой графики, демонстрирующие число нестимулированных или поликлонально стимулированных (анти-CD3/CD28) CD4+ или CD8+ клеток в разных каналах при отсутствии, или в ответ на rhIL-21.

Фиг.6А представляет собой график, демонстрирующий IL-21 сыворотки перед и после проведения курса лечения алемтузумабом у 15 пациентов с и 15 пациентов без вторичного аутоиммунитета. (* р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001).

Фиг.6Б представляет собой график, демонстрирующий уровни IL-21 в сыворотке до проведения курса лечения (пг/мл) у неаутоиммунных пациентов (не имеющих аутоиммунитета после применения алемтузумаба) и аутоиммунных пациентов (имеющих аутоиммунитет после применения алемтузумаба).

Детальное описание

Данное изобретение основано на сделанном нами открытии того, что распространенность вторичного аутоиммунитета у пациента с PC после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов (например, после курса лечения алемтузумабом) ассоциирована с повышенным IL-21 у пациента. Мы обнаружили, что IL-21 повышен по сравнению с нормой (см. обсуждение ниже) еще до проведения курса лечения у пациентов с PC, у которых впоследствии развивается вторичный аутоиммунитет после проведения курса лечения. Мы также обнаружили, что после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, IL-21 повышается более резко у этих же пациентов по сравнению с пациентами с PC, не имеющими проявлений признаков вторичного аутоиммунитета, у которых IL-21 повышен в значительно меньшей степени. Таким образом, уровни IL-21 являются прогностичными в отношении распространенности вторичного аутоиммунитета после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов у пациента с PC. Мы также обнаружили, что генотипы полиморфизма единичного нуклеотида (SNP) А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978 ассоциированы с повышенным IL-21 у особы; таким образом, генотипирование пациента с PC на присутствие или отсутствие таких специфических генотипов SNP также помогает прогнизировать риск развития вторичного аутоиммунитета у пациента после истощения лимфоцитов.

Мы впервые описали аутоиммунитет, возникающий как осложнение курса лечения алемтузумабом (САМРАТН-1Н) в 1999 г. (Coles et al., 1999), и продолжали наблюдать это осложнение терапии, получившей широкое признание как высокоэффективная при раннем рецидивирующе-ремиттирующем рассеянном склерозе (Coles et al., J Neurology 253, 98-108 (2006); Coles et al., 1999 и 2008). Наши исследования, описанные ниже, проводились на ряде когорт имеющихся пациентов и были направлены на понимание этой беспрецедентной "модели" аутоиммунитета человека, возникающего в подмножестве пациентов с PC, проходящих курс лечения алемтузумабом.

Иммунное состояние радикально меняется после воздействия алемтузумаба. Т-клетки, регенерирующие в лимфоцитопеничном окружении, созданном алемтузумабом, являются в высшей степени пролиферативными и склонными к аутореактивности. Однако эти клетки являются очень нестабильными и короткоживущими. Хотя из судьба ранее непосредственно не исследовалась (King et al., Cell 111, 265-277 (2004)), мы показали, что эти клетки быстро погибают вследствие апоптоза. Высокие и стабильные уровни апоптоза Т-клеток могут объяснить, почему разовая доза алемтузумаба индуцирует Т-клеточную лимфопению, продолжающуюся на протяжении нескольких лет, несмотря на то, что период полувыведения алемтузумаба из циркуляции составляет всего шесть дней и гематологические прекурсоры не истощаются (Gilleece et al., Blood 82, 807-812 (1993)).

На этом фоне мы показали, что пациенты со вторичным аутоиммунитетом имеют более высокую скорость апоптоза Т-клеток, но не большую Т-клеточную лимфопению, чем лица без аутоиммунитета, что позволяет предположить ускоренный клеточный цикл в этой группе. Такие возмущения Т-клеточного цикла ассоциированы со значительно более высокой экспрессией IL-21 сыворотки, которая, как мы обнаружили, является генетически предопределенной по меньшей мере в некоторых случаях. Кроме того, чувствительность к лимфопения-ассоциированному аутоиммунитету проявляется до истощения лимфоцитов, и уровни IL-21 до проведения курса лечения точно прогнозируют (прогностическая ценность положительного результата более 70%, например 83%, и прогностическая ценность отрицательного результата более 62%, например 72%) развитие аутоиммунитета в течение периода времени от нескольких месяцев до нескольких лет после воздействия алемтузумаба. Без желания ограничиваться какой-либо теорией, мы считаем, что за счет чрезмерного ускорения циклов размножения и гибели Т-клеток, IL-21 увеличивает стохастические возможности для Т-клеток встретить аутоантиген и нарушить толерантность, тем самым промотируя аутоиммунитет.

В общем, наши результаты обеспечивают первичное объяснение лимфопения-индуцированого аутоиммунитета у человека и создают концептуальную основу для понимания лимфопения-ассоциированного аутоиммунитета, выходящего за рамки узкого контекста лечения рассеянного склероза алемтузумабом. Концепция заключается в том, что сначала терапевтическое истощение лимфоцитов, а затем генетически ограниченное перепроизводство IL-21 приводят к состоянию избыточного Т-клеточного цикла и пониженной выживаемости, что промотирует аутоиммунитет у людей. Эти результаты лежат в основе настоящего изобретения.

Данное изобретение предусматривает способы ведения пациентов с PC при рассмотрении возможности терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, такой как курс лечения алемтузумабом. Например, наше изобретение предусматривает способы идентификации пациента с PC, имеющего повышенный IL-21 по сравнению с нормой (т.е. уровни IL-21 у контрольного испытуемого (испытуемых), как описано ниже), и способы идентификации пациента с PC, имеющего повышенный риск развития вторичного аутоиммунитета после истощения лимфоцитов. Такие способы включают стадии измерения IL-21 (например, уровни внутриклеточного или внеклеточного белка, уровни транскрипта РНК, или уровни активности IL-21; см. обсуждение ниже) в образце крови пациента, и сравнения значения IL-21 с нормальным значением IL-21. Альтернативно, вместо или в дополнение к анализу крови, может быть проведено генотипирование пациента на присутствие или отсутствие одного или нескольких генотипов SNP из А/А в SNP rs13151961, G/G в SNP rs6822844 и С/С в SNP rs6840978, где присутствие одного, двух или всех трех таких генотипов ассоциировано с повышенным IL-21. Как было описано выше, повышенный IL-21 ассоциирован с повышенным риском развития вторичного аутоиммунитета у пациента с PC после истощения лимфоцитов по сравнению с пациентами с PC, не имеющими повышенного IL-21.

Идентификация пациента способами по изобретению может сопровождаться рядом дополнительных стадий, предусмотренных изобретением. Например, пациент может быть проинформирован о повышенном риске развития вторичного аутоиммунитета после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, или отсутствии такого риска, на основе его/ее уровня IL-21 или генотипа. Таким образом, изобретение позволяет проводить индивидуальное консультирование о рисках терапии перед началом курса лечения. Поставщик услуг здравоохранения может рассмотреть терапевтические возможности с учетом риска вторичного аутоиммунитета и дать рекомендацию, включая, например, введение антагониста IL-21 перед, во время или после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, или выбор схемы лечения, не предусматривающей истощения лимфоцитов.

Поставщик услуг здравоохранения также может рассмотреть планы управления риском для пациента, который выберет проведение курса терапии, приводящей к истощению лимфоцитов. Например, поставщик услуг здравоохранения может проинформировать пациента о необходимости усиленного контроля за развитием вторичного аутоиммунитета после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов, с учетом его/ее повышенного риска развития вторичного аутоиммунитета. Поставщик услуг здравоохранения также может рекомендовать пригодную схему контроля после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов. Пригодная схема контроля для пациентов с повышенным риском может включать, без ограничений, более частый контроль вторичного аутоиммунитета после терапии, приводящей к истощению лимфоцитов с интервалом, например, в одну неделю, две недели, один месяц, два месяца, три месяца, шесть месяцев, или один год. Может существовать необходимость в проведении контроля на протяжении длительного периода времени, например более одного года, двух лет, трех лет, четырех лет, пяти лет или больше, потому что у некоторых пациентов вторичный аутоиммунитет может возникать значительно позже, чем через один год после курса лечения, приводящего к истощению лимфоцитов. Усиленный контроль также может предусматривать, например, более тщательный медицинский осмотр (например, большее количество анализов крови) специалистом на наличие каких-либо признаков вторичного аутоиммунитета. Кроме того, фармацевтам или клиническим сотрудникам, которые выдают пациенту лекарственное средство для лечения PC, вызывающее истощение лимфоцитов, может быть вменено в обязанность указывать пациентам на повышенный риск развития вторичного аутоиммунитета после применения лекарственного средства, в тех случаях, когда пациент имеет повышенный уровень IL-21 и/или имеет определенные генотипы IL-21, описанные тут, которые были ассоциированы с повышенным IL-21 сыворотки. Фармацевтам или клиническим сотрудникам также может быть вменено в обязанность получать информированное согласие пациента перед выдачей лекарственного средства пациенту.

Пациенты с рассеянным склерозом

Способы и композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в контексте любой формы PC, например, рецидивирующе-ремиттирующего PC, первичного прогрессирующего PC и вторичного прогрессирующего PC. Пациентами с PC в контексте настоящего изобретения являются особы, диагностированные как имеющие форму PC, например, по истории симптомов и результатам неврологического осмотра с использованием тестов, таких как магнитно-резонансная визуализация (MRI), спинномозговые пункции, тесты вызванного потенциала и лабораторный анализ образцов крови.

Рассеянный склероз ("PC"), также известный как диссеминированный склероз, представляет собой аутоиммунное состояние, при котором иммунная система атакует центральную нервную систему, приводя к демиелинизации (Compston and Coles, 2008). PC разрушает жировой слой, называемый миелиновой оболочкой, которая окружает и электрически изолирует нервные волокна. Практически любые неврологические симптомы могут появляться при заболевании, и оно часто прогрессирует до физической и умственной инвалидности (Compston and Coles, 2008). PC принимает несколько форм. Новые симптомы могут возникать при отдельных приступах (рецидивирующие формы), или медленно накапливаются со временем (прогрессирующие формы) (Lublin et al., Neurology 46 (4), 907-11 (1996)). Между приступами, симптомы могут полностью исчезать (ремиссия), но часто существуют постоянные неврологические проблемы, особенно, при прогрессировании заболевания (Lublin et al., 1996). Было описано несколько подтипов, или схем прогрессирования, и они важны для прогноза, а также для принятия терапевтических решений. В 1996 г. Национальное общество рассеянного склероза США (United States National Multiple Sclerosis Society) стандартизировало четыре определения подтипов: рецидивирующе-ремиттирующий, вторичный прогрессирующий, первичный прогрессирующий и прогрессирующий рецидивирующий (Lublin et al., 1996).

Рецидивирующе-ремиттирующий подтип характеризуется непредсказуемыми острыми приступами, называемыми обострениями или рецидивами, с последующими периодами от нескольких месяцев до нескольких лет относительного затишья (ремиссия) без каких-либо новых признаков проявления заболевания. Таким образом можно описать начальное течение у большинства особ с PC (Lublin et al., 1996).

Вторичный прогрессирующий PC начинается с рецидивирующе-ремиттирующего течения, но впоследствии эволюционирует в прогрессирующее неврологическое ухудшение между острыми приступами без каких-либо определенных периодов ремиссии, хотя могут наблюдаться нерегулярные рецидивы и незначительные ремиссии (Lublin et al., 1996).

Первичный прогрессирующий подтип характеризуется постепенным, но неуклонным прогрессированием нетрудоспособности без заметной ремиссии после появления начальных симптомов PC (Miller et al., Lancet Neurol 6 (10), 903-12 (2007)). Он характеризуется прогрессированием потери трудоспособности с самого начала, без или с лишь редкими и незначительными ремиссиями и улучшениями состояния (Lublin et al., 1996). Возраст проявления первичного прогрессирующего подтипа обычно выше, чем для других подтипов (Miller et al., 2007)).

Прогрессирующий рецидивирующий PC характеризуется неуклонным ухудшением неврологического состояния с острыми приступами, после которых может наблюдаться некоторое востановление. Это самый редко встречающийся из всех описанных выше подтипов (Lublin et al., 1996).

Также были описаны случаи с нестандартным течением, которые иногда называются пограничными формами PC (Fontaine, Rev. Neural. (Paris) 157 (8-9 Pt 2): 929-34 (2001)). Эти формы включают болезнь Девика, концентрический склероз Бало, диффузный склероз Шильдера и рассеянный склероз Марбурга (Capello et al., Neurol. Sci. 25 Suppl 4: S361-3 (2004); Hainfellner et al., J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. 55(12): 1194-6 (1992)).

Истощение лимфоцитов у пациентов с рассеянным склерозом

В используемом тут значении "истощение лимфоцитов" представляет собой тип иммуносупрессии путем уменьшения лимфоцитов в циркуляции, например, Т-клеток и/или В-клеток, что п