Роль B-клеток и аутоиммунных антител при ревматоидном артрите

Содержание
Ревматоидный артрит (РА)
Предпосылки: нормальное функционирование иммунной системы
Роль B-клеток в иммунном ответе
Аутоиммунные B-клетки и аутоиммунные антитела при РА
Роль аутоиммунных антител при РА: доклинические данные
Ритуксимаб при РА избирательно воздействует на B-клетки
Ответ на ритуксимаб у пациентов с РА, серопозитивных в отношении РФ и/или анти-ЦЦП
Резюме

Ревматоидный артрит
Ревматоидный артрит – это хроническое инвалидизирующее аутоиммунное заболевание, обусловленное дисфункцией одного или нескольких собственных защитных механизмов организма
РА является гетерогенным заболеванием: не все случаи РА обусловлены дисфункцией одного и того же защитного механизма
У некоторых пациентов аутоиммунные антитела играют важную роль в патогенезе РА
Для пациентов с вероятным вовлечением B-клеток в патогенез РА, эти клетки представляют собой важную терапевтическую цель при лечении РА

Иммунная система состоит из множества независимых клеток, тканей и органов, которые совместно работают для защиты организма от инфекции и роста опухолевых клеток
Иммунный ответ разделяется на два компонента:
Распознавание: инородные (или «не свои») молекулы или антигены обнаруживаются и помечаются для удаления
Защитный ответ: антиген-специфические антитела запускают многоклеточную атаку против инородного антигена
Конечная цель иммунного ответа состоит в уничтожении инородного антигена путем гибели клетки или поглощения и расщепления
Предпосылки: нормальное функционирование иммунной системы
Roitt и соавт., 2001

Типы иммунных клеток
Основными клетками, вовлеченными в иммунный ответ, являются белые клетки крови (лейкоциты)
Лимфоциты – существенный компонент белых клеток крови – разделяют на клетки двух типов, которые вместе работают для защиты организма: T-клетки и B-клетки
B-клетки обнаруживают чужеродный антиген и продуцируют против них специфические антитела
T-клетки уничтожают клетки, пораженные патогенами, а также клетки, которые функционируют неправильно
T-хелперы продуцируют и секретируют химические вещества, которые активизируют продукцию большого количества эффекторных клеток и клеток памяти
Цитотоксические T-клетки элиминируют инфицированные клетки организма и опухолевые клетки
Roitt и соавт., 2001

B-клетки вырабатывают антитела (иммуноглобулины), которые запускают иммунный ответ против инородного антигена
B-клетки также выступают в роли антиген-презентирующих клеток (АПК), которые представляют антиген T-клеткам, таким образом активируя их
B-клетки также вовлечены в выработку провоспалительных цитокинов
Роль B-клеток в иммунном ответе
Roitt и соавт., 2001; Silverman и Weisman, 2003

В активированном состоянии B-клетки превращаются в коротко- или долгоживущие антителопродуцирующие плазматические клетки
Ahmed и соавт., 2002; Roitt и соавт., 2001; Silverman и Weisman, 2003

B-клетка активируется при первом контакте с чужеродной молекулой (антигеном)
B-клетка поглощает антиген и перерабатывает его
Затем B-клетка представляет фрагменты антигена на клеточной поверхности
Антиген на клеточной поверхности B-клетки привлекает клетки T-хелперы
Цитокины, секретируемые T-клеткой, помогают размножению B-клеток и их созреванию в антителопродуцирующие плазматические клетки
После выделения в кровоток антитела прикрепляются к соответствующим антигенам. Затем комплексы антиген-антитело выводятся с помощью каскада комплемента или печенью и селезенкой
B-клетки обнаруживают чужеродный антиген и выделяют антитела
Roitt и соавт., 2001

B-клетки продуцируют антитела, которые помечают молекулы для уничтожения
B-клетки продуцируют антитела после поглощения, расщепления, репликации и презентации антигена
Антитела управляют иммунным ответом, связываясь с чужеродным антигеном, помечая его таким образом для уничтожения другими иммунными клетками (такими как макрофаги)
Строение антитела
Roitt и соавт., 2001

Связывание антигена с антителами приводит к образованию иммунного комплекса
Иммунные комплексы поглощаются, разрушаются и выводятся макрофагами в процессе фагоцитоза
Связывание антител с антигеном приводит к поглощению и разрушению чужеродных молекул
Roitt и соавт., 2001

Связывание антигена с антителами может также приводить к антитело-зависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности
Во время этого процесса антитело связывается с эпитопами чужеродной клетки, позволяя натуральным клеткам-киллерам связаться с антителом
Натуральная клетка-киллер контактирует с клеткой и высвобождает протеины, которые приводят к гибели (путем апоптоза) инфицированной клетки
Связывание антигена с антителами управляет антитело-зависимой клеточно-опосредованной цитотоксичностью

B-клетки могут продуцировать аутоиммунные антитела
B-клетки продуцируют антитела против чужеродных, «не своих» молекул
Иногда B-клетки продуцируют антитела, направленные против клеток собственных тканей хозяина, они называются аутоиммунными антителами (аутоантителами)
Аутоиммунные антитела могут направить собственную иммунную систему организма против него самого

Продуцирование антител тщательно контролируется, чтобы избежать продуцирования потенциально разрушительных аутоиммунных антител
Если антитело специального типа (IgM) связывается с поверхностью B-клетки,
наблюдается редактирование рецептора аутоэпитопа
При успешном редактировании рецептора (не аутоспецифичная клетка), полностью зрелая B-клетка покидает костный мозг
Если клетка остается аутоспецифичной, происходит апоптоз, приводящий к гибели клетки
Выход в периферическую
кровь
Незрелая B-клетка
в костном мозге
Аутореактивная
Аутореактивная
Гибель
Уже не аутореактивная
Parham, 2005

Аутоиммунные антитела в норме распознаются и ликвидируются путем апоптоза
Parham, 2005

Если аутореактивные B-клетки выживают и продуцируют аутоиммунные антитела, это может привести к аутоиммунным заболеваниям, таким как РА
Некоторые B-клетки, которые продуцируют аутоантитела, могут избежать этих механизмов элиминации и продолжить существование
Эти B-клетки дифференцируются в аутоиммунные плазматические клетки, которые продуцируют большое количество аутоиммунных антител
Продуцирование большого количества аутоиммунных антител может привести к аутоиммунным заболеваниям, таким как РА
Роль аутореактивных B-клеток в патофизиологии РА в настоящее время хорошо исследована
Silvermann и Carson, 2003

Аутореактивные B-клетки и аутоиммунные антитела при РА
Аутоиммунные антитела передают сигнал другим клеткам, таким как плазматические клетки и макрофаги, на выделение провоспалительных цитокинов
Два наиболее широко выделяемых и лучше всего изученных аутоиммунных антитела, связанных с РА, – это ревматоидный фактор (РФ) и антитело к циклическому цитруллиновому пептиду
(анти-ЦЦП)
Abrahams и соавт., 2000; Silverman и Carson, 2003; Sutton и соавт., 2000
Аутореактивные B-клетки
Плазматические
клетки
Активация комплемента
Хрящ
Кость
Иммунный комплекс с РФ
Макрофаг
ИЛ-1
ФНО-α
Анти-ЦЦП
РФ
Анти-GPI
Анти-RA33

B-клетки также являются непосредственным источником провоспалительных цитокинов
Активированные B-клетки продуцируют цитокины (например, ФНО-α, ИЛ-6, лимфотоксин-α), которые, как известно, стимулируют воспаление и повреждение сустава при РА
Лимфотоксин стимулирует образование новых лимфоидных структур в синовиальной оболочке, способствуя таким образом поддержанию аутоиммунных реакций
Duddy и соавт., 2004; Lund и соавт., 2005
B-клетка
Дендритная клетка
Антиген
Лимфотоксин
Цитокины
ИЛ-6
ИФН-γ
ФНО-α
Хрящ
Кость
Образование новых лимфоидных структур
Усиление воспаления и повреждения

РФ и/или анти-ЦЦП у некоторых лиц можно обнаружить за 14 лет до появления симптомов РА
Nielen и соавт., 2004
Годы до появления симптомов

РФ и анти-ЦЦП являются специфичными и чувствительными диагностическими маркерами при РА
Метаанализ 37 исследований антител к ЦЦП и 50 исследований РФ; данные получены с помощью метода случайных эффектов DerSimonian-Laird
Nishimura и соавт., 2007

РФ и анти-ЦЦП являются ключевыми прогностическими факторами быстрого рентгенологического прогрессирования РА
В таблице показан риск быстрого рентгенологического прогрессирования в зависимости от прогностического фактора, что указывает на то, что РФ и анти-ЦЦП были значимыми независимыми предикторами быстрого рентгенологического прогрессирования
Из Visser и соавт., 2009, с изменениями

Потенциальный патогенетический механизм действия аутоиммунных антител при РА
Аутоантитела в синовиальной жидкости активируют систему комплемента, что ведет к высвобождению медиаторов воспаления (таких как ФНО и ИЛ-1) из тучных клеток
Аутоантитела также могут активировать нейтрофилы, которые находятся в синовиальной жидкости, вызывая воспаление, повреждение ткани и разрушение хряща
Образование иммунных комплексов с РФ в синовиальной оболочке приводит к продуцированию провоспалительных цитокинов путем:
Активации комплемента
Активации макрофагов
Выстилка синовиальной оболочки

Доклинические признаки: роль аутоиммунных антител при РА
Предварительные данные доклинических моделей говорят о прямой роли аутоиммунных антител в патогенезе РА
Внутривенное введение аутоантител вызывает воспалительный артрит у мышей
Богатая аутоантителами плазма или сыворотка, полученная от пациентов с активным РА, может вызывать у мышей воспаление и гистологические поражения, соответствующие артриту
Kuhn и соавт., 2006; Petkova и соавт., 2006

Внутривенное введение аутоиммунных антител вызывает артрит у мышей: увеличение показателя по шкале артрита
Kuhn и соавт., 2006
*p < 0,05; **p < 0,01 в сравнении с контролем

Внутривенное введение аутоиммунных антител мышам: увеличение показателя по гистопатологической шкале
Kuhn и соавт., 2006
*
*
*
*
11
Группа лечения
Показатель по гистопатологической
шкале для четырех суставов
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Симптоматика +
антицитруллиновые
антитела
Симптоматика +
контрольные антитела
*p < 0,05 в сравнении с контролем

Резюме: доклинические признаки, поддерживающие гипотезу о роли аутоиммунных антител при РА
Внутривенное введение антицитруллиновых аутоиммунных антител вызывает воспалительный артрит у мышей
Эти доклинические данные говорят о том, что наличие аутоиммунных антител связано с развитием у мышей воспаления, соответствующего РА
Нацеленность на продуцирование аутоиммунных антител при клиническом лечении пациентов с серопозитивным РА может оказаться эффективной терапевтической стратегией

Обобщенные доказательства роли аутореактивных B-клеток при РА
В синовиальной оболочке суставов, пораженных РА, наблюдается избыток B-клеток
B-клетки являются источником аутоиммунных антител, таких как РФ и анти-ЦЦП
Появление аутоиммунных антител часто предшествует началу РА, они удобны для постановки диагноза РА, и их наличие связано с агрессивной формой РА с плохим прогнозом
Внутривенное введение аутоиммунных антител мышам вызывает РА-подобный ответ

Важные вопросы
Влияет ли направленное на B-клетки лечение на профиль аутоантител при РА?
Приводит ли лечение серопозитивных пациентов препаратами, направленными на B-клетки, к лучшим клиническим исходам в сравнении с серонегативными пациентами?

Ритуксимаб селективно снижает число B-клеток, вовлеченных в патогенез РА
Ритуксимаб (Мабтера®) – это генно-инженерный биологический препарат, который селективно действует и уменьшает количество B-клеток, вовлеченных в патогенез РА
Ритуксимаб эффективно уменьшает количество B-клеток, на клеточной поверхности которых представлен антиген CD20
CD20 экспрессируется во время созревания на B-клетках, но не на стволовых клетках и не на зрелых плазматических клетках, что делает их идеальной терапевтической мишенью

Ритуксимаб селективно воздействует на CD20-положительные B-клетки
Мышиный участок ритуксимаба связывается с поверхностным антигеном CD20 на B-клетке
Rybak и соавт., 1992; Shaw и соавт., 2003; Silverman и Weisman, 2003
Человеческий участок ритуксимаба активирует клеточные механизмы, запускающие истощение B-клеток
Ритуксимаб
Белок CD20

Ритуксимаб приводит к полному удалению периферических CD19+ B-клеток у пациентов с РА
Edwards и соавт., 2004
Медиана CD19 (x103/мкл)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
30
Время (недели)
МТ (n = 40)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг (n = 40)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг + МТ (n = 41)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг + МТ (n = 40)

Лечение ритуксимабом сопровождается снижением уровня РФ
Cohen и соавт., 2006
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
Среднее %-ное изменение РФ (МЕ/мл)
4
8
12
16
24
20
Недели
Плацебо + МТ (n = 165)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг + МТ (n = 242)

0
200
400
600
800
Исходно
4 неделя
16 неделя
24 неделя
36 неделя
Титр IgM-РФ (кМЕ/л)
Ревматоидный фактор
**
**
Значительное снижение уровня РФ после лечения ритуксимабом
Thurlings и соавт., 2008
Окружности отображают выбросы; **p < 0,01

0
1000
2000
3000
Исходно
4 неделя
16 неделя
24 неделя
36 неделя
Титр АЦП (кМЕ/л)
Антитела к цитруллиновому пептиду (АЦП)
*
Значительное снижение уровня антител к ЦЦП после лечения ритуксимабом
Thurlings и соавт., 2008
Окружности отображают выбросы *p < 0,05

Thurlings и соавт., 2008
Изменение количества плазматических клеток CD138+ в синовиальной оболочке - прогностический фактор клинического ответа на лечение РТ
*p < 0,05

Ответ на ритуксимаб у пациентов с РА,
серопозитивных в отношении РФ и/или анти-ЦЦП
Серопозитивные (РФ и/или анти-ЦЦП) пациенты с большей вероятностью отвечают и, при наличии ответа, показывают лучший ответ на лечение ритуксимабом
Это было показано в нескольких клинических исследованиях
REFLEX
DANCER
SERENE и MIRROR (объединенная выборка)
IMAGE
Как при ранних, так и при развившихся
формах заболевания

REFLEX: у серопозитивных пациентов (РФ и/или анти-ЦЦП), получавших лечение РТ, наблюдались лучшие рентгенологические исходы на 56 неделе
Неопубликованные данные компании «Рош»

REFLEX: частота ответов на РТ по критериям ACR с корректировкой по плацебо на 24 неделе была выше у РФ-позитивных пациентов
Частота ответов по критериям ACR с корректировкой по плацебо
Cohen и соавт. 2006; Tak и соавт. 2007
Ответ ACR20
Ответ ACR50
Ответ ACR70
Ритуксимаб 2 x 1000 мг
(n = 234)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг
(n = 64)
Пациенты (%)
35
29
23
12
11
9
0
40
20
РФ-позитивные РФ-негативные

DANCER: частота ответов по критериям ACR с корректировкой по плацебо при лечении РТ на 24 неделе была выше у РФ-позитивных пациентов
Emery и соавт., 2006

MIRROR и SERENE: на 24 и 48 неделях значительно большее количество серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов достигли ответа ACR50 в сравнении с серонегативными пациентами
*
Частота ответов ACR50 в зависимости от серотипа в объединенной когорте пациентов из исследований MIRROR и SERENE
Время (недели)
Пациенты (%)
**
*p < 0,05, **p < 0,001 в сравнении
с серонегативными пациентами
Isaacs и соавт., 2009
Повтор введения на 24-й неделе разрешался
в соответствии с индивидуальными критериями исследования

MIRROR и SERENE: на 48 неделе значительно большее количество серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов достигли ответа ACR70 в сравнении с серонегативными пациентами
Частота ответов ACR70 в зависимости от серотипа в объединенной когорте пациентов из исследований MIRROR и SERENE
*
Время (недели)
Пациенты (%)
*p < 0,05 в сравнении
с серонегативными пациентами
Isaacs и соавт., 2009
Повтор введения на 24-й неделе разрешался
в соответствии с индивидуальными критериями исследования

**p < 0,001, ***p < 0,0001 в сравнении с серонегативными пациентами
MIRROR и SERENE: на 24 и 48 неделях у серопозитивных пациентов наблюдались значительно большие изменения от исходного уровня DAS28-СОЭ в сравнении с серонегативными пациентами
Изменения от исходного уровня показателя DAS28-СОЭ в зависимости от серотипа в объединенной когорте пациентов из исследований MIRROR и SERENE
Isaacs и соавт., 2009

MIRROR и SERENE: на 48 неделе значительно больше серопозитивных пациентов достигли низкой активности заболевания по индексу DAS в сравнении с серонегативными пациентами
Процентная доля пациентов с НАЗ по индексу DAS (DAS28 2,6-3,2) в зависимости от серотипа в объединенной когорте пациентов из исследований MIRROR и SERENE
Время (недели)
Пациенты с НАЗ по индексу DAS (%)
*
Позитивные в отношении РФ и/или анти-ЦЦП (n = 554)
Негативные в отношении РФ и анти-ЦЦП (n = 116)
Isaacs и соавт., 2009
*p < 0,05 в сравнении с серонегативными пациентами
НАЗ – низкая активность заболевания

**
*
Ремиссия
НАЗ
ACR70
ACR50
ACR20
0,1
0,2
0,5
1
2
345
10
20
*
*
Категория
Отношение шансов
*p < 0,05, **p < 0,001
MIRROR и SERENE: на 48 неделе большая вероятность достижения клинического ответа наблюдалась у серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов, чем у серонегативных
48 неделя
Isaacs и соавт., 2009
Объединенная когорта пациентов из исследований MIRROR и SERENE

IMAGE: на 52 неделе у серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов, получавших РТ, наблюдалось значительно большее замедление рентгенологического прогрессирования в сравнении с монотерапией МТ
Среднее изменение показателя
по шкале mTSS
*p < 0,001 в сравнении с плацебо + МТ
*
Плацебо + МТТ (n = 211)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг + МТТ (n = 218)
Плацебо + МТТ (n = 21)
Ритуксимаб 2 x 1000 мг + МТТ (n = 24)
Mariette и соавт., 2009

IMAGE: на 52 неделе у серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов, получавших РТ, наблюдалась большая частота ремиссий по DAS в сравнении с монотерапией МТ, чем у серонегативных пациентов
Mariette и соавт., 2009
Серопозитивные в отношении
РФ и/или анти-ЦЦП
Серонегативные в отношении
РФ и анти-ЦЦП
227
224
22
24
n
МТ
МТ

IMAGE: на 52-й неделе у серопозитивных (РФ и/или анти-ЦЦП) пациентов, получавших РТ, наблюдалось большее изменение индекса DAS28 в сравнении с монотерапией МТ, чем у серонегативных пациентов
227
224
22
24
Mariette и соавт., 2009
Серопозитивные в отношении
РФ и/или анти-ЦЦП
Серонегативные в отношении
РФ и анти-ЦЦП
n

Ритуксимаб селективно воздействует на B-клетки и приводит к полному удалению B-клеток из периферической крови
У пациентов с РА удаление B-клеток с помощью ритуксимаба коррелирует со снижением уровней РФ и анти-ЦЦП
Пациенты, серопозитивные с отношении РФ и/или анти-ЦЦП, с большей вероятностью отвечают и при наличии ответа показывают лучший ответ на лечение ритуксимабом, направленное на B-клетки, чем серонегативные пациенты
Это продемонстрировано для пациентов с ранними и развившимися формами РА
Резюме: клинические данные, подтверждающие гипотезу о роли аутоиммунных антител при РА

После курса лечения ритуксимабом организм заменяет удаленные аутореактивные B-клетки B-клетками наивных популяций
Исследования у пациентов с РА показывают, что после удаления аутореактивных B-клеток с помощью ритуксимаба наблюдается новое наполнение периферического кровотока B-клетками
В процессе этой рекапитуляции вновь образованные незрелые B-клетки дифференцируются в доминантные, промежуточные и наивные B-клетки
Roll и соавт., 2008; Dorner и соавт., 2009