SYLLABUS. PAOKC-cursus Klinische Chemie en Laboratoriumgeneeskunde KLINISCHE TOEPASSINGEN VAN NIEUWE INZICHTEN IN DE IMMUNOLOGIE

Transcriptie

1 SYLLABUS PAOKC-cursus Klinische Chemie en Laboratoriumgeneeskunde KLINISCHE TOEPASSINGEN VAN NIEUWE INZICHTEN IN DE IMMUNOLOGIE Nederlandse Vereniging voor Klinische Chemie en Laboratoriumgeneeskunde College van Medisch Immunologen Donderdag 22 maart 2012 Jaarbeurs, Utrecht

2

3 PROGRAMMA Ontvangst en koffie en standbezoek OCHTENDPROGRAMMA Voorzitter: Dr. J. Damoiseaux Opening Mw.dr. I.A. Haagen Nieuwe ontwikkelingen in T cel differentiatie in gezondheid en ziekte Mw.prof.dr. S.M. van Ham Dendritische cellen in kankertherapie: immuunmonitoren van patiënten Mw.dr. T.D. de Gruijl Monogenetische defecten waarbij het immuunsysteem ontspoort Mw.dr. M. van der Burg Lunch en standbezoek MIDDAGPROGRAMMA Voorzitter: Mw.dr. D. Hamann-Wenzlau Atypische HUS en complement inzicht in pathologie en diagnostiek Mw.dr. N. van de Kar Diagnostiek en behandeling van cryoglobulinemie: it takes two to tango Dr. J. Damoiseaux Dr. P. van Paassen Pauze en standbezoek Immune respons tegen biologicals belangrijker dan u denkt Dr. G.J. Wolbink U autoriseert en komt tegen, waarnemingen en casuïstiek uit de praktijk Dr. F.H. Gmelig Meyling Borrel 1

4 SPREKERS Mw.dr. M. van der Burg Immunoloog Erasmus MC, Rotterdam Dr. J. Damoiseaux Medisch Immunoloog Universitair Medisch Centrum, Maastricht Dr. F.H. Gmelig Meyling Medisch Immunoloog Universitair Medisch Centrum, Utrecht Mw.dr. T.D. de Gruijl Immunoloog Vrije Universtiteit medisch centrum, Amsterdam Mw.prof.dr. S.M. van Ham Immunoloog Sanquin Bloed Voorziening en Faculty of Life Sciences, Amsterdam Mw.dr. N. van de Kar Kinderarts-nefroloog UMC St Radboud, Nijmegen Dr. P. van Paassen Internist-Klinisch Immunoloog/Nefroloog Universitair Medisch Centrum, Maastricht Dr. G.J. Wolbink Reumatoloog Jan van Breemen Research Institute en Sanquin Bloed Voorziening, Amsterdam 2

5 ORGANISATIE Organiserend comité Drs. F.J.M. Bergkamp Medial Diagnostische Centra, Haarlem/Hoofddorp Dr. J. Damoiseaux Universitair Medisch Centrum, Maastricht Mw.dr. I.A. Haagen Onze Lieve Vrouwe Gasthuis, Amsterdam Mw.dr. D. Hamann-Wenzlau Sanquin Bloedvoorziening, Amsterdam Prof.dr. H. Hooijkaas Erasmus MC, Rotterdam Mw.prof.dr. I. Joosten UMC St.Radboud, Nijmegen 3

6 SPONSORS Deze PAOKC Klinische toepassingen van nieuwe inzichten in de immunologie wordt mede mogelijk gemaakt door bijdragen van de volgende sponsors: Beckman Coulter B.V. BioMedical Diagnostics GlaxoSmithKline B.V. Eurodiagnostica/Wieslab Instrumentation Laboratory Mediphos A.Menarini Diagnostics Benelux Roche Diagnostics Nederland B.V. Sanquin Siemens Healthcare Diagnostics B.V. Thermo Fisher Scientific/Phadia B.V. Zebra Bioscience 4

7 INHOUD Pag. Nieuwe ontwikkelingen in T cel differentiatie in gezondheid en ziekte Mw.prof.dr. S.M. van Ham 6 Dendritische cellen in kankertherapie: immuunmonitoren van patiënten Mw.dr. T.D. de Gruijl 9 Monogenetische defecten waarbij het immuunsysteem ontspoort Mw.dr. M. van der Burg 11 Atypische HUS en complement inzicht in pathologie en diagnostiek Mw.dr. N. van de Kar 13 Diagnostiek en behandeling van cryoglobulinemie: it takes two to tango Dr. J. Damoiseaux Dr. P. van Paassen 15 Immune response tegen biologicals belangrijker dan u denkt Dr. G.J. Wolbink 18 5

8 NIEUWE ONTWIKKELINGEN IN T CEL DIFFERENTIATIE IN GEZONDHEID EN ZIEKTE S.M. van Ham, immunoloog CD4+ T helper (Th) cellen vormen een essentieel onderdeel van het verworven immuunsysteem in de bestrijding van infectie door hun belangrijke sturende functie in zowel de humorale als cellulaire immuunrespons. Tevens zijn Th cellen noodzakelijk voor het tot rust brengen van het immuunsysteem na immuunactivatie en het in stand houden van immunologische homeostase. Th cellen zijn oorspronkelijk in de jaren 80 ontdekt als cellen die hulp bieden aan B cellen in de humorale respons. Deze functie heeft in de afgelopen tientallen jaren weinig verdere aandacht gekregen, daar het onderzoeksveld zich richtte op de ondersteunende rol van Th cellen in andere immuunresponsen. In de laatste vijf jaren heeft het onderzoek naar de interactie tussen Th en B cellen sterke nieuwe impulsen gekregen door de onverwachte effecten van therapeutische B cel-depleterende antistoffen op Th responsen. Dit heeft geleid tot verschuivingen in ons begrip over de regulatie van memory Th cellen, hetgeen nader besproken zal worden in dit seminar. Na instructie door geactiveerde antigeen presenterende cellen (APC) kunnen naïeve Thelper cellen differentiëren in verschillende subsets die elk specifieke effector functies hebben. Dendritische cellen (DCs) zijn de belangrijkste APCs voor het aanzetten en sturen van naïeve Th differentiatie. Specifieke signalen van een pathogeen of beschadigd weefsel induceren gerichte DC maturatie via signalering van specifieke pattern recognition receptors. De resulterende DC activeert naïeve Th cellen en het opgelegde maturatiepatroon van de DC bepaalt de differentiatierichting van de Th cel. Aldus bepaalt het type pathogeen of weefsel welke specifieke immuunrespons geïnduceerd wordt, zodat een optimaal immunologisch antwoord en minimale weefselschade gegarandeerd worden. 6

9 Th 1 bacteriën tumor hulp bij antistofvorming Th 2 parasieten hulp bij antistofvorming APC T FH hulp bij antistofvorming Th 17 neutrofiel attractie schimmels/bacteriën Treg downmodulatie/tolerantie De verschillende Th subsets worden gekenmerkt door specifieke transcriptiefactoren en door specifieke effector moleculen, meestal in de vorm van cytokines. Van klassieke Th subsets zijn Th1 cellen belangrijk voor cellulaire immuniteit tegen virussen, bacteriën en tumoren door regulatie van de effector functies van macrofagen, cytotoxische T cellen (CTL) en NK cellen. Th1 kan daarnaast hulp bieden bij antistofvorming. Door hun sterke pro-inflammatoire karakter gaan Th1 reacties vaak gepaard met weefselschade en kunnen ze betrokken zijn bij auto-immuniteit. In de laatste jaren wordt auto-immuniteit tevens sterk gerelateerd aan de recenter ontdekte, pro-inflammatoire Th17 subset. Th1 en Th17 lijken zelfs gezamenlijk een rol te kunnen spelen in bepaalde auto-immuunziekten. De oorspronkelijke verdedigingsfunctie van de Th17 is waarschijnlijk vooral gericht tegen schimmels. De meer gedempte Th2 respons is in de westerse praktijk vooral bekend door de nauwe relatie met allergie, maar heeft tot eigenlijk doel het bewerkstelligen van humorale immuunresponsen tegen parasieten. Zeer recent onderzoek heeft een nieuwe Th subset geïdentificeerd, die de belangrijkste Th subset lijkt te zijn voor antistofvorming; de folliculaire Th cellen (Tfh) ondersteunen zowel B cel 7

10 proliferatie als differentiatie. Tot slot vormen natuurlijke regulatoire Th cellen (ntreg) en induceerbare regulatoire Th cellen (itreg) de belangrijkste subsets om immunologische downmodulatie en homeostase te garanderen. Belangrijke thema s in het huidige onderzoek naar Th subsets zijn de karakterisering van de moleculen die belangrijk zijn bij het induceren en stabiliseren van Th differentiatie in verschillende effector subsets. Een belangrijke vraag is hierbij of gevormde Th subsets een stabiel fenotype behouden of dat er sprake kan zijn van plasticiteit, zodat de ene subset over kan gaan in een andere subset of in ieder geval andere effector cytokines mede tot expressie kan brengen om de immunologische respons te moduleren. Nader onderzoek is gewenst. 8

11 DENDRITISCHE CELLEN IN KANKERTHERAPIE: IMMUUNMONITOREN VAN PATIËNTEN T. de Gruijl, immunoloog Dendritische cellen (DC) staan centraal in het starten van antigeen-specifieke afweerresponsen en vormen de brug tussen het aangeboren en adaptieve immuunsysteem. Ze zijn de meest krachtige antigeen presenterende cellen die ons ter beschikking staan om een anti-kanker afweerrespons te induceren. Helaas zijn het tevens belangrijke doelwitten van de tumor om immuunsuppressie tot stand te brengen en zo aan het afweersysteem te ontsnappen. Daarom zijn veel nieuwe kankervaccins en immuuntherapieën erop gericht DC aantallen en hun functionaliteit in kankerpatiënten te vergroten. Daarbij worden een aantal strategieën gevolgd: 1) DC vaccinatie, gebaseerd op het in vitro kweken van (autologe) DC uit precursor cellen (b.v. uit het bloed) die vervolgens beladen worden met een bron van tumor antigenen en optimaal geactiveerd, alvorens weer toegediend te worden aan de patiënt; 2) In vivo DC mobilisatie en immuunpotentiatie: stimulerende stoffen worden locaal of systemisch toegediend, al dan niet in combinatie met een bron aan tumorantigenen, om de DC aantallen te verhogen en DC functies te versterken, tegen de suppressieve druk van de tumor in; 3) DC targeting: middels liposomen, nanopartikels of recombinante virussen, al dan niet beladen met antistoffen of DC-bindende liganden, worden DC in vivo selectief beladen met tumorantigenen en gelijktijdig geactiveerd. In ons lab wordt translationeel onderzoek verricht (van bench to bedside ) waarbij anti-tumor DC therapieën zowel pre-klinisch ontwikkeld en getoetst worden als klinisch toegepast in Fase 1/2 studies. Voorbeelden staan schematisch weergegeven in onderstaande figuur en zullen verder besproken worden. In klinische studies is het van groot belang dat naast de veiligheid en klinische effectiviteit van de vaccins ook hun biologische activiteit wordt bestudeerd. Daarom worden in ons lab uitgebreide immuunmonitoring programma s uitgevoerd waarbij gekeken wordt naar de inductie van de verwachte anti-kanker afweerresponsen in de gevaccineerde patiënten en of deze correleren met eventuele klinische responsen. Daarnaast worden patiënten onderworpen aan een meer algemene immuunprofilering, om te verfiëren of hun immuunstatus 9

12 voorspellend kan zijn voor respons op de experimentele behandeling. Hierbij kan gedacht worden aan flowcytometrische en serologische bepalingen en transcriptionele analyses van bloed of tumor. Biomarker identificatie is een hot topic geworden in het veld, vooral nu nieuwe immuuntherapieën zoals Yervoy (ipilimumab/anti-ctla4) overlevingsvoordeel blijken te geven in een subpopulatie van behandelde patiënten (20% langdurige responsen in patiënten met gevorderd melanoom) maar in een aanzienlijk aantal ook autoimmuun bijwerkingen zonder verbeterde overleving. De verwachting is dan ook dat immuunprofilering zal bijdragen aan een meer effectieve inzet van immuuntherapie van kanker. 1.GVAX vaccin 2.DCOne vaccin 3. CD40-Ad vaccin GM-CSF-transduced tumor cell lines GVAX DC-progenitor cell line DC-targeted adenoviruses HLA-A2-matched allogeneic vaccine DCOne LN Berzofskyet al J Clin Invest

13 NU BESCHIKBAAR Het eerste geneesmiddel in 50 jaar specifiek ontwikkeld en geregistreerd voor de behandeling van SLE 1,2 NIEUW: Benlysta (belimumab) een specifieke behandeling voor SLE patiënten met een hoge ziekteactiviteit januari Een ziekteactiviteit die niet onder controle is draagt bij aan de ziektelast van SLE 3. Een primair behandeldoel is daarom een reductie van de ziekteactiviteit. 4 Benlysta (belimumab) is geregistreerd als toegevoegde therapie voor volwassen patiënten met actieve, auto-antilichaampositieve systemische lupus erythematosus (SLE) met een hoge mate van ziekteactiviteit (bijvoorbeeld positieve anti-dsdna en laag complement), ondanks een standaardbehandeling. 1 In de BLISS registraties studies was BENLYSTA plus standaardbehandeling significant effectiever op het onder controle houden van de ziekteactiviteit ten opzichte van placebo plus standaardbehandeling. Tevens werd het goed verdragen 1,2 Benlysta biedt voor SLE patiënten een nieuwe mogelijkheid om de ziekteactiviteit te reduceren. 1,2 Referenties: 1. Benlysta. Samenvatting van de productkenmerken juli Navarra SV et al. Lancet 2011; 377: Stoll T et al. Rheumatology 2004; 43: Kalunian K, Merrill JT. Curr Med Res Opin 2009; 25: GlaxoSmithKline is the Marketing Authorisation Holder for BENLYSTA. It is the product of Human Genome Sciences research. BENLYSTA is a registered trademark owned by Human Genome Sciences, Inc., used under licence by the GlaxoSmithKline group of companies. The GlaxoSmithKline group of companies and Human Genome Sciences, Inc. All rights reserved. Het streven naar betere controle in SLE

14 Verkorte Productinformatie Benlysta Samenstelling: iedere injectieflacon bevat 120 of 400 mg belimumab poeder voor concentraat voor oplossing voor infusie. Indicatie: als toegevoegde therapie bij volwassen patiënten met actieve, auto-antilichaampositieve systemische lupus erythematosus (SLE) met een hoge mate van ziekteactiviteit (bijvoorbeeld positief anti-dsdna en laag complement), ondanks een standaardbehandeling. Dosering: behandeling met Benlysta mag alleen gestart en onder toezicht begeleid worden door een gekwalificeerd medicus die ervaring heeft in de diagnosestelling en de behandeling van SLE. Premedicatie waaronder een antihistaminicum, met of zonder een koortswerend middel, kan toegediend worden voor het infuus van Benlysta. Het aanbevolen toedieningsregime is 10 mg/kg Benlysta op dag 0, 14 en 28, gevolgd door toediening met 4-wekelijkse intervallen. De toestand van de patiënt moet voortdurend beoordeeld worden. Als er na 6 maanden behandeling geen verbetering in de controle van de aandoening optreedt, moet discontinueren van de behandeling met Benlysta overwogen worden. Voor doseringen bij speciale patiëntengroepen wordt verwezen naar de volledige productinformatie. Contra-indicaties: overgevoeligheid voor het werkzame bestanddeel of voor (één van) de hulpstof(fen). Waarschuwingen: Benlysta is niet onderzocht bij de volgende patiëntengroepen en wordt niet aanbevolen bij ernstige actieve lupus van het centrale zenuwstelsel, ernstige actieve lupus nefritis, HIV, een voorgeschiedenis van, of huidige, hepatitis B of C, hypogammaglobulinemie (IgG <400 mg/dl) of IgA-deficiëntie (IgA <10 mg/dl), een belangrijke orgaantransplantatie, een hematopoëtische stamcel-/ beenmergtransplantatie of een niertransplantatie in het verleden. Voorzichtigheid moet worden betracht wanneer Benlysta samen met een andere op B-cellen gerichte therapie of met cyclofosfamide wordt toegediend. Toediening van Benlysta kan resulteren in overgevoeligheidsreacties en in infuusreacties. Wanneer een ernstige reactie optreedt, moet de toediening van Benlysta onderbroken worden en moet een passende medische therapie ingesteld worden. Patiënten die een therapie voor een chronische infectie krijgen, mogen niet beginnen met een therapie met Benlysta. Patiënten, bij wie zich een infectie ontwikkelt terwijl zij een behandeling met Benlysta ondergaan, moeten nauwkeurig in de gaten gehouden worden. Levende vaccins mogen 30 dagen voor, of gelijktijdig met, Benlysta niet gegeven worden, aangezien de klinische veiligheid niet vastgesteld is. Immuunmodulerende geneesmiddelen, waaronder belimumab, kunnen het risico van een maligniteit doen toenemen. Er moet voorzichtigheid betracht worden wanneer belimumabtherapie overwogen wordt bij patiënten, bekend met een maligniteit uit het verleden, of wanneer overwogen wordt door te gaan met een behandeling bij patiënten die een maligniteit ontwikkelen. Interacties: er is geen onderzoek naar interacties uitgevoerd. Zwangerschap: Benlysta mag niet tijdens de zwangerschap worden gebruikt, tenzij dit duidelijk noodzakelijk is. Bijwerkingen: Zeer vaak: diarree, misselijkheid. Vaak: bronchitis, virale gastro-enteritis, cystitis, faryngitis, nasofaryngitis, leukopenie, overgevoeligheidsreacties, depressie, insomnia, migraine, pijn in extremiteit, infuusgerelateerde reacties, koorts. Soms: anafylactische reactie, angio-oedeem, urticaria, rash. Aflevering en vergoeding: U.R. Benlysta wordt nog niet vergoed. Het vergoedingsdossier om in aanmerking te komen voor opname in de beleidsregel dure intramurale geneesmiddelen is ingediend. Voor prijzen zie G-standaard. Voor medische vragen over dit product belt u met het Medical Customer Support Center, tel. (030) Voor de volledige productinformatie zie de geregistreerde Samenvatting van de Productkenmerken (13 juli 2011). GlaxoSmithKline BV, Huis ter Heideweg 62, 3705 LZ Zeist. Verkorte Productinformatie (juli 2011)

15 MONOGENETISCHE DEFECTEN WAARBIJ HET IMMUUNSYSTEEM ONTSPOORT M. van der Burg, immunoloog Primaire immunodeficiënties (PID) zijn aangeboren afwijkingen ten gevolge van monogenetische defecten waarbij één of meer componenten van het immuunsysteem zijn aangedaan. Patiënten met een PID presenteren zich vaak al op jonge leeftijd met ernstige, soms levensbedreigende infecties. Vooral de frequentie of ongebruikelijke locatie van de infecties en het slecht reageren op een antibioticakuur zijn opvallend. Niet alleen ongebruikelijke infecties, maar ook ongebruikelijke ontstekingsprocessen met autoreactiviteit kunnen voorkomen; sommige PID patiënten hebben een sterk verhoogde kans op de ontwikkeling van tumoren, vooral lymfatische maligniteiten. In de meest recente classificatie zijn PID onderverdeeld in 8 subcategorieën op basis van de aangedane component van het immuunsysteem. De antistofdeficiënties vormen de grootste subgroep (55%) gevolgd door fagocytenstoornissen en gecombineerde B- en T-celdeficiënties (Figuur 1).De laatste decennia zijn meer dan 180 PID kandidaatgenen geïdentificeerd, maar de prevalentie van de meeste gendefecten is laag. Bovendien kunnen verschillende genetische defecten een vergelijkbaar klinisch beeld geven en kunnen patiënten met een defect in hetzelfde gen zich presenteren met een divers klinisch beeld. Om die reden kan het moeilijk zijn om een juiste moleculaire diagnose te stellen. De oorzaak hiervan is dat er ook defecten kunnen zijn in genen, die nog niet bekend zijn als PID kandidaat gen. In de komende jaren zal steeds vaker worden overgegaan op het seqeuncen van het 11

16 Figuur 1.Verdeling van PID per subcategorie in Europa (n=10.003) op basis van de ESID database ( hele exoom of genoom om nieuwe genetische defecten te identificeren. Het is namelijk van groot belang voor de patiënt en de familie om zo goed mogelijk tot een moleculaire diagnose te komen. Het stellen van een moleculaire diagnose is niet alleen belangrijk voor de patiëntenzorg, maar geeft ook nieuwe inzichten in het functioneren van het immuunsysteem en laat zien hoe het immuunsysteem kan ontsporen door een enkele genetische verandering. 12

17 ATYPISCHE HUS EN COMPLEMENT-INZICHT IN PATHOLOGIE EN DIAGNOSTIEK N. van de Kar, kinderarts-nefroloog Het hemolytisch uremisch syndroom (HUS) is een zeldzaam ziektebeeld, gekenmerkt door de trias hemolytische anemie, thrombocytopenie en acuut nierfalen. Kenmerkend voor alle vormen van HUS is de thrombotische micro angiopathie die met name in de glomerulus van de nier optreedt. HUS kent meerdere oorzaken. Op de kinderleeftijd wordt HUS met name veroorzaakt door een infectie met Shiga toxine producerende Escherichia coli (STEC) ook wel Enterohemorhagische E.coli (EHEC) genoemd. Meestal gaat aan deze STEC- HUS een periode van vaak bloederige diarrhee vooraf. Als non-stec oorzaken van HUS worden infecties met Streptococcen pneumoniae en HIV beschreven, maar ook afwijkingen in het complementsysteem. In de afgelopen 10 jaar is aan deze HUS op basis van complementafwijkingen, ook wel atypische vorm van HUS (ahus) genoemd veel vooruitgang geboekt vooral qua inzicht in de pathogenese. Dit heeft ertoe geleid dat er op korte termijn betere behandelingsopties voor deze groep beschikbaar gaan komen. Atypische HUS wordt op alle leeftijden gezien, heeft een slechte prognose met 50% kans op blijvend nierfalen. Ook het herhalingsrisico van een ahus na niertransplantatie is hoog. Bij 50-60% van de patiënten met een ahus worden mutaties gevonden in genen die coderen voor eiwitten van het complementsysteem en wel de alternatieve route van het complementsysteem. In het merendeel gaat het hier om loss of function mutaties in complement regulerende genen zoals factor H, factor I en het membraan gebonden eiwit MCP. Echter ook gain of function mutaties in C3 en factor B zijn beschreven. De disbalans in de alternatieve route maakt dat er sprake is van een ongoing ongecontroleerde comple-mentactivatie waardoor nu ook eigen cellen zoals endotheelcellen en thrombocyten geactiveerd en uiteindelijk beschadigd raken, dit alles uitmondend in een thrombotische microangiopathie. Naast deze mutaties in het complementsysteem, zijn ook mutaties beschreven in thrombomoduline. In 5-7% van de 13

18 ahus patienten worden antistoffen tegen factor H gevonden. Deze antistoffen tegen factor H, een van de belangrijkste regulatoren, binden aan het C-terminale deel van factor H. Dit C terminale domein speelt een belangrijke rol in de binding van factor H aan endotheel en beschermt als zodanig het endotheel. Meestal worden deze antistoffen tegen factor H gevonden bij ahus patienten die een deletie hebben in het gen coderend voor factor H gerelateerd peptide 1-3. De gevonden mutaties in de complementgenen worden ook gezien bij familieleden die (nog) geen ahus hebben, wijzend op een incomplete penetratie, waar naast een genetische predispositie ook andere factoren een rol spelen. Tevens wordt in 10% van de onderzochte cohorten een combinatie van verschillende mutaties beschreven. Recidieven van ahus na een niertrans-plantatie worden met name gezien bij patiënten met een factor H, factor I en C3 mutatie. Nieuwe geavanceerde moleculair biologische technieken zullen in de toekomst nieuwe, nog onbekende mutaties aantonen in de groep van ahus patiënten waar tot nu geen afwijkingen werden gevonden. De duidelijke disregulatie in het alternatieve complement systeem bij ahus heeft geleid tot nieuwe inzichten in de pathogenese van ahus en daardoor ook mogelijkheden geboden voor nieuwe behandelingsvormen. Nog steeds is plasmaferese de gouden standaard bij ahus patiënten. Echter remmers van het complementsysteem, zoals de recent geregistreerde anti-c5 monoklonale antistoffen, laten veelbelovende resultaten zien in de trials die net zijn afgerond en nog gaande zijn. Referenties 1. New Insights into postrenal transplant hemolytic uremic syndrome. Zuber JZ et al Nat Rev Nephrol. 7,23-35, Alternative complement pathway assessment in patients with atypical HUS. Roumenina LT, Loirat C, Dragon-Durey MA, Halbwachs-Mecarelli L, Sautes- Fridman C, Fremeaux-Bacchi V. J Immunol Methods Feb 28;365(1-2): Atypical hemolytic-uremic syndrome. Noris M, Remuzzi G. N Engl J Med Oct 22;361(17):

19 DIAGNOSTIEK EN BEHANDELING VAN CRYOGLOBULINEMIE: IT TAKES TWO TO TANGO P. van Paassen,internist-klinisch immunoloog J. Damoiseaux, medisch immunoloog Cryoglobulines zijn immuunglobulines die reversibel precipiteren bij lage temperaturen. Ze zijn het eerst beschreven in 1933 door Wintrobe en Buell in een patiënt met het Raynaud fenomeen 1. In de zestiger jaren van de vorige eeuw is het klinisch profiel van cryogobulinemie beschreven als palpabele purpura, asthenie, arthralgie en glomerulonefritis ten gevolge van het neerslaan van immuuncomplexen 2. Op basis van de types immuunglobulines die aanwezig zijn in het cryoprecipitaat worden cryoglobulines ingedeeld in 3 categorieën 3. Type I cryoglobulines (10 15%) bestaan uit een enkel monoklonaal immuunglobuline. Type II cryoglobulines (50 60%) bestaan uit een mengsel van een monoklonale component en een polyklonale component. Type III cryoglobulines (25 30%) zijn mengsels van polyklonale immuunglobulines van verschillende isotypes. Type I cryoglobulines zijn meestal van het IgM isotype en gaan gepaard met lymfoproliferatieve aandoeningen. Ze geven in de regel geen aanleiding tot vasculitis-achtige manifestaties. Type II en III cryoglobulines bevatten reumafactor activiteit, respecitievelijk monoklonaal en polyklonaal, waardoor immuuncomplexen gevormd worden. Beide gemengde cryoblobulines (type II en III) veroorzaken een immuuncomplex gemedieerde vasculitis van de kleine bloedvaten en kunnen geclassificeerd worden als essentieel of secundair. De secundaire vormen komen voor in combinatie met auto-immuunziekten van het bindweefsel, met name het syndroom van Sjögren, lymfoproliferatieve aandoeningen en infecties (viraal, bacterieel en parasitair). Gemengde cryoglobulines zijn volgens de literatuur geassocieerd met chronische hepatitis C virus (HCV) infecties 4, maar dit blijkt voor de Nederlandse populatie veel minder evident 5, Het aantonen van HCV infectie gebeurt bij voorkeur met PCRtechnieken omdat de serologie fout negatief kan zijn; optimaal is het vaststellen van HCV infectie in het cryoprecipitaat. Aangezien cryoglobulines ook transient kunnen voorkomen ten gevolge van infecties, dient de aanvraag voor cryoglobulines beperkt te worden tot patiënten met de juiste klinische symptomen en/of laboratorium bevindingen 6. Daarnaast 15

20 zijn afname-, transport- en verwerkingscondities cruciaal voor het analyse proces 7. Alle voorbewerkingsstappen dienen bij 37 o C plaats te vinden om te voorkomen dat het cryoglobuline precipiteert voordat het serum van de bloedcellen gescheiden wordt. Het serum dient tenminste 2 en bij voorkeur 7 dagen bij 4 o C geplaatst te worden alvorens aan- of afwezigheid van een precipitaat beoordeeld wordt. Het precipitaat dient oplosbaar te zijn en immuunglobulines te bevatten, vastgesteld met immuunfixatie, alvorens te kunnen concluderen dat er sprake is van een cryoglobuline. De hoeveelheid cryoglobuline kan op verschillende manieren gekwantificeerd worden (cryocrit, gehalte totaal eiwit of immuunglobuline), maar de concentratie cryoglobuline correleert niet direct met de intensiteit van de klinische manifestaties. Er bestaat voor de laboratoriumdiagnostiek van cryoglobulines geen internationaal geaccepteerde standaard. De huidige praktijk laat dan ook een grote variatie zien in de werkwijze met het risico van fout negatieve uitslagen ten gevolge van een verkeerde voorbewerking 8. Gegeven de lange incubatietijd voor de precipitatie van cryoglobulines wordt er vanzelfsprekend gezocht naar surrogaat markers. Voor de gemengde cryoglobulines, niet voor de type I cryoglobulinemie, is activatie van de klassieke complement route een belangrijk kenmerk, veelal resulterend in lage waardes van complementfactor C4. Daarnaast hebben deze patiënten vaak een sterk verhoogde waarde van IgM reumafactor, ook wel de poor man s cryo genoemd. Echter, het al dan niet aantonen van deze IgM reumafactor lijkt sterk afhankelijk van de gebruikte test (Damoiseaux, niet gepubliceerd). De therapie van cryoglobulinemie is geënt op het wegnemen van onderliggend lijden: behandeling van de lymfoproliferatieve ziekte bij type I cryoglobulinemie of anti-virale therapie bij HCV infecties. In andere gevallen wordt er gekozen voor combinaties van immuunsuppressie en plasmaferese. Recentelijk is gebleken dat ook de behandeling met Rituximab (anti-cd20) zeer effectief is in de behandeling van gemengde cryoglobulinemie 6. Hoewel verbetering van de klinische manifestatie vanzelfsprekend de beste parameter is om de respons op therapie te monitoren, kunnen normalisering van complementfactor C4 en IgM reumafactor de beoordeling mogelijk objectiveren 7. 16

21 Referenties 1. Wintrobe M, Buell M. Hyperproteinemia associated with multiple myeloma. With report of a case in which an extraordinary hyperproteinemia was associated with thrombosis of the retinal veins and symptoms suggesting Raynaud s disease. Bull John Hopkins Hosp 1933;52: Meltzer M, Franklin EC, Elias K, et al. Cryoglobulinemia A clincial and laboratory study. II. Cryoglobulins with rheumatoid factor activity. Am J Med 1966;40: Brouet JC, Clauvel JP, Danon F, et al. Biologic and clinical significance of cryoglobulins. A report of 86 cases. Am J Med 1974;57: Sansonno D, Dammacco F. Hepatitis C virus, cryoglobulinaemia, and vasculitis: immune complex relations. Lancet Infect Dis 2005;5: Cohen Tervaert JW, Van Paassen P, Damoiseaux J. Type II cryoglobulinemia is not associated with hepatitis C infection. The Dutch experience. Ann NY Acad Sci 2007;1107: Sargur R, White P, Egner W. Cryoglobulin evaluation: best practice? Ann Clin Biochem 2010;47: Motychkova G, Murali M. Laboratory testing for cryoglobulins. Am J Hematol 2011;86: Vermeersch P, Gijbels K, Mariën G, et al. A critical appraisal of current practice in the detection, analysis, and reporting of cryoglobulins. Clin Chem 2008;54:

22 IMMUUNRESPONS TEGEN BIOLOGICALS - BELANGRIJKER DAN U DENKT G.J. Wolbink, reumatoloog Persistent disease TNF Independent or Incomplete blocking of TNF? Amsterdam cohort:1000 patients on biologicals infliximab/adalimumab/etanercept Longterm clinical and serological follow up Rheumatoid Arthritis (RA) Psoriatic Arthritis (AS) Ankylosing spondylitis (PsA) Disease activity:das 28 score Swollen joints Tender joints General health ESR Prevoo MLL, et al. Arthritis Rheum 1995;38:

23 Sanquin: Fuctional Infliximab ELISA anti idiotype as detecting antibody infliximab (patient serum) Streptavidine-HRP Detection with anti-idiotype, 1 h Incubation, patient t serum, 1 h TNF Incubation rtnf, 1 h anti-tnf7 coat: anti-tnf7, o/n Wolbink GJ, et al. Ann Rheum Dis. 2005;64: Ankylosing spondylitis : infliximab levels and response Serum trough infliximab level for responders (n = 21; 8.2 mg/l) and non-responders (n = 17; 6.3 mg/l) according to the ASAS-20 response criteria, at week 54 (p = 0.018) b level (mg/l) Serum trough iinfliximab p=0.018 Responders Non-responders de Vries MK, et al. Ann Rheum Dis 2007;66: Copyright 2007 BMJ Publishing Group Ltd. Clinical observation: Patients with an allergic reaction to infliximab have low levels Infliximab concentration (MG/L) 2 wk 6wk 14 wk Mean all patients n=105all n= Pt S reaction at wk Pt R reaction at wk Wolbink GJ, et al. Ann Rheum Dis 2005;64:

24 Detection of immunogenicity Different ASSAYS formats No standards Drug interference Immunogenicity of anti tumor necrosis factor antibodies toward improved methods of anti antibody measurement. Aarden L, Ruuls SR, Wolbink G. Curr Opin Immunol Aug;20(4): Epub 2008 Jul 19. Review anti-antibody ELISA anti-igg HRP Patient IgG MT coat: Monoclonal Therapeutical Aarden L, et al. Curr Opin Immunol. 2008;20(4): Wolbink GJ, et al. Ann Rheum Dis 2005;64: Wolbink GJ, et al. Arthritis Rheum. 2006;54(3): ABT Monoclonal Therapeuticals Aarden L, et al. Curr Opin Immunol. 2008;20(4):431 5 Wolbink GJ, et al. Arthritis Rheum. 2006;54(3): ProtA IgG 125 I-F(ab)

25 Generation of human monoclonal antibodies derived from patients producing ADA Pauline v Schouwenburg Diana Wouters Theo Rispens Marieke van Ham Gertjan Wolbink Lucien Aarden Submitted Tool to study epitopes involved: Are there different epitopes involved Is there one dominant immunogenic epitope Do the immunogenic epitopes differ between patients What part of the ADA are neutralizing Standardization of assays Culturing B cells on single cell level CD 19 beads Citrated blood PBMC s B-cell Measure antiadalimumab production in supernatant after days using a 2- side assay Culture With irradiated EL4.B5 cells (CD40 ligand) Cytokine cocktail B cells Single cell sort using labelled adalimumab F(ab) fragments and CD27 Making human monoclonal antibodies Isolate B cells from PBMCs Single cell sort using fluorescently labeled adalimumab F(ab) Culture B cells (EL4.B5/cytokine cocktail) days Measure anti adalimumab production (bridging elisa) Extract RNA Make IgG specific cdna Clone cdna in an appropriate vector Express vectors containing VH and VL in HEK293 cells 21 4

26 (first) Two mabs 1.1 IgG1, kappa VH: V1 03*01, D2 02*01 and J4*02 36 mutations (22 amino acid substitutions) VL: V1 33*01 and J3 J3*01 11 mutations (9 amino acid substitutions) 1.2 IgG4, kappa VH: V1 02*02, D6 13*01 and J5*01 30 mutations (13 amino acid changes) VL: V1 12*01 and J1*01 13 mutations (9 amino acid substitutions) Originated from different naive B cells Underwent extensive somatic hypermutation. mabs neutralize adalimumab (and not infliximab) - ada IFX ada IFX ada IFX Competition of adalimumab binding: ADA from patient sera A I 125 Adalimumab C % of maximum binding Anti-humira 1.2 ADA from patients B %binding 50 Infliximab control Serum Prot A sepha 0 rose ng anti-humira 1.2 F(ab) ng anti-humira 1.2 F(ab) A single monoclonal anti adalimumab inhibits binding of all serum anti adalimumab in 10 patients (ABT) 22 5

27 Anti-Drug Antibodies interfere with TNF binding Anti-infliximab Infliximab TNF can be active again Wolbink GJ, et al. Arthritis Rheum. 2006;54(3): PK model no anti infliximab detected 80 infliximab anti-infliximab b mg/l infliximab Weeks Wolbink, data on file Adapted from Wolbink GJ, et al. Curr Opin Rheumatol. 2009;21: PK model anti infliximab detected 80 infliximab anti-infliximab b mg/l infliximab Weeks Wolbink, data on file Adapted from Wolbink GJ, et al. Curr Opin Rheumatol. 2009;21:

28 PK model anti-infliximab detected Tolerance!! transient antibody formation 80 infliximab mg/l weeks Wolbink, data on file Adapted from Wolbink GJ, et al. Curr Opin Rheumatol. 2009;21: Immunogenicity in a long-term follow-up cohort of adalimumab treated rheumatoid arthritis patients G. Margret Bartelds et al Jan van Breemen Research Institute JAMA 2011 American College of Rheumatology 2010 Development of antidrug antibodies against adalimumab and association with disease activity and treatment failure during long term follow up. Bartelds GM, Krieckaert CL, Nurmohamed MT, van Schouwenburg PA, Lems WF, Twisk JW, Dijkmans BA, Aarden L, Wolbink GJ. Objective of current study To examine the course of anti-adalimumab antibody (AAA) formation during long-term (3 year) follow-up and its clinical relevance measured by: the effect on treatment discontinuation disease activity remission Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14):

29 Patients & Methods 272 consecutive RA patients with active disease were treated with adalimumab in a prospective observational cohort study Disease activity monitored at baseline and 4, 16, 28, 40, 52, 78, 104, 130 and 156 weeks using the DAS28 score. Trough serum samples were obtained at all visits Serum adalimumab concentrations and anti-adalimumab antibody titres were determined retrospectively at the end of follow-up using an ELISA and RIA (Sanquin Research, Amsterdam) Patients were defined as positive for anti-adalimumab antibodies if titres were above 12 AU/ml on at least one occasion, in combination with serum adalimumab levels below 5.0 mg/l Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): Results Of the 272 patients enrolled in the study, 55% completed follow-up Median follow-up period was 156 weeks Drop-out (n=124): 21% treatment t t failure 11% adverse events 4% treatment failure and adverse events 9% other reasons Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): Table. Baseline characteristics Patient with Patients without Total AAA AAA n = 272 n = 76 n = 196 Age, years 54 ± ± ± 11 Female, no. (%) 219 (81) 62 (82) 157 (80) RF, no. (%) 196 (72) 57 (75) 139 (71) Prior DMARDs 3.1 ± ± 1.5* 3.0 ± 1.3* MTX use, no. (%) 202 (74) 41( (54)* 161 (82)* MTX dose (mg/wk) 25 (15-25) 18 (10-25)* 25 (15-25)* No DMARD, no. (%) 51 (19) 28 (37)* 23 (12)* Disease duration (years) 8 (3-17) 12 (5-18)* 8 (3-16)* Erosive disease, no. (%) 201 (74) 63 (83)* 138 (70)* ESR (mm/h) 23 (11-42) 35 (18-60)* 21 (11-39)* CRP (mg/l) 12 (5-29) 19 (7-46)* 11 (4-22)* DAS ± ± 1.1* 5.1 ± 1.3* *statistically significant Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14):

30 ) During 156 weeks follow-up, anti-adalimumab antibodies were detected in 76 (28%) patients Antibodies against adalimumab (%) Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): percentage anti-adalimumab development over time (methotrexate use at baseline) (% ) Total MTX - MTX time (weeks) Serum adalimumab concentrations no AAA Median adalimumab concentration * AAA AU/ml AAA >100 AU/ml p<0.001* 0 t=0 t=16wk t=40wk t=78wk t=130wk Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14):

31 Dose response relationship Adalimumab concentration vs Delta DAS28 2,5 2 DAS28 delta 1,5 1 0, adalimumab at 28 weeks ug/l Treatment discontinuation due to treatment failure ion probability Discontinuati 1.0 AAA AAA+ p< Time in weeks after adjustment for confounders MTX use, number of previous DMARDs and C-reactive protein (HR:3.0; 95%CI: , p<0.001) Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): Sustained minimal disease activity (DAS28 < 3.2) 0.8 proportion of patients 0.6 AAA AAA Time in weeks p<0.001 after adjustment for confounding variables MTX dosage, ESR and CRP (HR:3.6; 95%CI: , p<0.001) Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14):

32 Sustained remission (DAS28 < 2.6) probability Remission AAA AAA Time in weeks after adjustment for confounding variables MTX dosage, ESR and CRP (HR:3.6; 95%CI: , p<0.001) Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): p<0.001 Conclusions Anti-drug antibodies have a large negative impact on treatment in clinical practice: treatment discontinuation higher disease activity remission Two thirds AAA within 28 weeks Diminished serum adalimumab levels Bartelds GM, et al. JAMA 2011;305(14): Etanercept in Rheumatoid Arthritis Jamnitski ARD patients Response at 28 weeks Etanercept drug levels Antibodies to etanercept Patients non responding to etanercept obtain lower etanercept concentrations compared with responding patients. Jamnitski A, Krieckaert CL, Nurmohamed MT, Hart MH, Dijkmans BA, Aarden L, Voskuyl AE, Wolbink GJ. Ann Rheum Dis Sep 12. [Epub ahead of print] 28 11

33 Etanercept levels in relation to clinical response 4,5 4 3,5 3 level etanercept 2,5 2 1,5 1 0,5 0 baseline 1 month 4 months 6 months good responder moderate responder non-responder Jamnitski A, et al. Ann Rheum Dis Sep 12 [Epub ahead of print]. Low etanercept levels are associated with Non response Etanercept levels in good, moderate and EULAR non-responders % etanercept level <2.1 mg/l etanercept level mg/l etanercept level mg/l etanercept level >4.7 mg/l good moderate non-responders Jamnitski A, et al. Ann Rheum Dis Sep 12 [Epub ahead of print]. No anti etanercept detected with Sanquin tests 125 I-etanercept 125 I-etanercept-F(ab )2 Anti-etanercept IgG4 Anti-etanercept Anti-IgG4-sepharose Protein A sepharose IgG4-ABT ABT Etanercept-biotine 125 I-etanercept Anti-etanercept Anti-etanercept Etanercept Etanercept coupled to sepharose Jamnitski A, Jamnitski A, et al. Data on file Bridging ELISA 2-site RIA With other ADA tests at other centers, ADA s against etanercept were detected, which were non neutralising 29 12

34 Molecular basis for differences Human p75 Etanercept 1 Human IgG1 Mouse Human IgG1 Human IgG1 Infliximab 2 Adalimumab 3 1. Enbrel EU SmPC Remicade EU SmPC Humira EU SmPC Implications of immunogenicity for non responders Etanercept cohort switchers from adalimumab/infliximab Adalimumab cohort switchers from infliximab Jamnitski A, et al. Ann Rheum Dis. 2011;70: Bartelds GM, et al. Ann Rheum Dis. 2010;69: RA patients treated with etanercept Jamnitski 2011 ARD First antitnf n=203 (anti tnf naive) Second antitnf n=89 (switchers) (From adalimumab or infliximab to etanercept) 47(53%) positive for anti inflix/ anti adalimumab 42 (47%) negative for antidrug antibodies Outcome: Clinical response at 28 weeks Delta DAS28 The presence or absence of antibodies to infliximab or adalimumab determines the outcome of switching to etanercept. Jamnitski A, Bartelds GM, Nurmohamed MT, van Schouwenburg PA, van Schaardenburg D, Stapel SO, Dijkmans BA, Aarden L, Wolbink GJ. Ann Rheum Dis Feb;70(2): Epub 2010 Nov

35 Naive versus Switchers to etanercept Delta DAS28 at 6 months anti TNF naïve patients (n=203) 2,1 (SD1,3) Switchers without immunogenicity (n=42, 47%) 1,2 (SD1.3) ** Switchers with immunogenicity (n=47, 53%) 2,0 (SD1.3) ** p=0.017 Jamnitski A, et al. Ann Rheum Dis. 2011;70: RA adalimumab switchers Bartelds ARD consecutive RA patients Mean DAS28:5.2 Prospective cohort study Serum and DAS28 at 28 weeks Bartelds GM, et al. Ann Rheum Dis. 2010;69: patients anti TNF naïve 52 patients switched from IFX to ADA Bartelds GM, et al. Ann Rheum Dis. 2010;69:

36 Switchers 52 after treatment with infliximab 33/52 (63%) positive for anti infliximab Bartelds GM, et al. Ann Rheum Dis. 2010;69: Naive versus Switchers anti ADA formation Delta DAS28 Delta DAS28 anti ADA anti TNF naïve patients (n=183) 32 (18%) 1.7 (SD1.5) 2.0 (SD1.4) prior IFX patients without anti IFX (n=19) 3 (16%) 0.9 (SD1.5) 0.9 (SD1.4) prior IFX patients with anti IFX (n=33) 11 (33%) 1.2 (SD1.3) 1.6 (SD1.1) IFX = infliximab prior IFX patients = patients who were treated with infliximab before adalimumab treatment Anti-IFX = anti-infliximab antibodies Anti-ADA = anti-adalimumab antibodies Delta DAS2* = Delta DAS28 with patients with anti-adalimumab excluded from analysis. Bartelds GM, et al. Ann Rheum Dis. 2010;69: Conclusions Immunogenicity to therapeutic antibodies is associated with altered pharmacokinetics and loss of response It determines the outcome on a second anti TNF It is influenced by several factors including concomittant medication influenced several factors including concomittant medication (MTX) and genetic factors 32 15

37 Immunogenicity of biologicals Current Opinion in Rheumatology 2009, Current Opinion in Immunology 2008, Marijn Vis Anna Jamnitski Magreet Hart Margret Bartelds Carla Wijbrandts Mirjam de Vries Henk de Vrieze Els de Groot Magreet Hart Charlotte Krieckaert Theo Rispens Pauline Van Schouwenburg Mike Nurmohamed Marieke van ham Steven Stapel Irene van der Horst Willem Lems Paul Peter Tak Ben Dijkmans Lucien Aarden Gertjan Wolbink 33 16