Tocilizumab lépe ovlivňuje anémii u pacientů s revmatoidní artritidou než inhibitory TNF-α

Díky inhibici tvorby hepcidinu zlepšuje tocilizumab u pacientů s revmatoidní artritidou hematologické parametry, parametry související s metabolismem železa a zánětlivé parametry lépe než inhibitory TNF-α. Ukázaly to výsledky nedávno publikované japonské studie, která potvrdila, že se změny metabolismu železa zprostředkované hepcidinem můžou podílet na rozvoji anémie spojené s revmatoidní artritidou.

Úvod

Jednou z častých mimokloubních manifestací a komplikací revmatoidní artritidy (RA) je tzv. anémie chronických nemocí. Vyskytuje se u pacientů se závažnější formou onemocnění a větším kloubním postižením a má nepříznivý dopad na příznaky RA i na kvalitu života. V patogenezi RA hrají roli prozánětlivé cytokiny, zejména tumor necrosis factor a (TNF-α), interleukin 6 (IL-6) a interleukin 1 (IL-1). Předpokládá se, že tyto cytokiny přispívají k rozvoji anémie tím, že ovlivňují metabolismus železa a potlačují erytropoezu v kostní dřeni. Ukázalo se, že biologické inhibitory těchto cytokinů – infliximab (inhibitor TNF-α), tocilizumab (protilátka proti receptoru pro IL-6) a anakinra (antagonista receptoru pro IL-1) – mají nejen antirevmatické, ale i antianemické účinky: účinně zmírňují aktivitu choroby, brání destrukci kloubů a zvyšují hladinu hemoglobinu v séru.

Hepcidin je antimikrobiální peptidový hormon tvořený převážně v játrech, o němž nedávno vyšlo najevo, že je klíčovým regulátorem homeostázy železa v organismu. Snižuje absorpci železa ve střevech a blokuje jeho vyplavení z tělesných zásob. Vyplavení tohoto hormonu je řízeno metabolismem železa, hypoxií, erytropoezou a zánětlivými vlivy. Hlavním faktorem, který vede k expresi hepcidinu během zánětu, je IL-6. Zvýšená syntéza hepcidinu se uplatňuje v patogenezi anémie spojené s RA.

Bylo prokázáno, že tocilizumab inhibuje tvorbu hepcidinu a zmírňuje anémii u pacientů s Castelmanovou chorobou, což je vzácná lymfoproliferativní porucha zprostředkovaná IL-6. Nedávné studie ukázaly, že zvýšená hladina hepcidinu je u pacientů s aktivní RA spojena se zvýšenou sérovou hladinou IL-6 a TNF-α. Ve studiích in vitro však TNF-α expresi hepcidinu naopak spíše inhiboval. Vzhledem k velkému množství cytokinů, jejichž tvorba je při zánětlivých stavech zvýšená, může být však regulace tvorby hepcidinu u RA složitějším dějem.

Cíl

Japonští autoři se pokusili tyto mechanismy objasnit a porovnat účinky tocilizumabu a inhibitorů TNF-α na sérovou hladinu hepcidinu, parametry metabolismu železa a aktivitu choroby u pacientů s RA.

Metody

Do své studie zařadili ambulantní pacienty z Higashihiroshima Memorial Hospital, kteří splňovali kritéria Americké revmatologické společnosti (ARA) pro RA, s délkou trvání onemocnění nejméně 6 měsíců. Vyřazeni byli pacienti, kteří 2 měsíce před zahájením studie užívali léky na podporu erytropoezy (ESA) nebo železo (p.o./i.v.). Jednalo se o pacienty, kteří nedostatečně reagovali na léčbu nejméně jedním chorobu modifikujícím lékem (DMARD) nebo imunosupresivem a jejichž lékař jim doporučil léčbu tocilizumabem nebo inhibitorem TNF-α. Výběr terapie byl na rozhodnutí lékaře.

Analyzováno bylo 93 pacientů, z nichž 46 užívalo tocilizumab a 47 inhibitor TNF-α (22 pacientů etanercept, 14 pacientů infliximab a 11 pacientů adalimumab) spolu s perorálním methotrexátem ve standardní dávce. Tocilizumab byl podáván v infúzích obvykle každé 4 týdny v dávce 8 mg/kg.

Vzorky krve byly odebrány před zahájením této léčby a po 2, 4, 8 a 16 týdnech jejího podávání.

Byla stanovena hladina hepcidinu-25, IL-6, TNF-α, cévního endoteliálního růstového faktoru (VEGF) a hematologické parametry. Při vstupu do studie a po 16 týdnech léčby byla také hodnocena aktivita choroby pomocí skóre DAS 28. Sérová hladina hepcidinu byla kromě pacientů s RA stanovena také u 16 zdravých dobrovolníků. Navíc provedli autoři analýzu vlivu tocilizumabu a infliximabu na expresi hepcidinu navozenou cytokiny v kultuře lidských jaterních buněk pomocí kvantitativní polymerázové reakce v reálním čase (real-time PCR).

Celkový účinek léčby byl hodnocen pomocí párového t-testu jako změna oproti vstupní hodnotě ve stanovených časových intervalech. Porovnání mezi skupinami bylo provedeno pomocí Pearsonova korelačního testu.

Výsledky

Před léčbou

Mezi terapeutickými skupinami nebyly před zahájením léčby žádné významné rozdíly v hodnocených proměnných s výjimkou věku, délky trvání choroby a hladiny C-reaktivního proteinu (CRP), které byly mírně vyšší ve skupině s tocilizumabem.

Z 93 účastníků studie byla anémie (definovaná jako hemoglobin < 130 g/l u mužů a < 120 g/l u žen) před zahájením hodnocené léčby zjištěna v 66 %. Ve většině případů se jednalo o mírnou anémii, průměrná koncentrace hemoglobinu činila 113 g/l. Hladina hemoglobinu před vstupem do studie vykázala statisticky významnou inverzní korelaci s hladinou CRP a DAS 28. Průměrná hladina sérového feritinu (90,3 ng/ml) a střední korpuskulární objem (MCV = 93 fl) byly normální, ale hodnoty se u jednotlivých pacientů značně lišily, což svědčí o tom, že anémie mohla mít v některých případech jinou příčinu než zánět (např. ztráta krve při gastrointestinálním krvácení způsobeném dlouhodobým užíváním nesteroidních protizánětlivých léků).

Porovnání sérové hladiny hepcidinu-25 ukázalo významně vyšší průměrnou hodnotu u pacientů s RA před léčbou (29,6 ng/ml) než u zdravých kontrol (20,0 ± 12,0 ng/ml). U pacientů s RA byla nalezena korelace hladiny hepcidinu-25 se sérovým feritinem, CRP a VEGF. Hladina hepcidinu-25 naopak nekorelovala se sérovou hladinou IL-6, TNF-α ani hemoglobinu.

Hladina hepcidinu

Léčba tocilizumabem i inhibitory TNF-α vedla již po 2 týdnech k výraznému poklesu sérové hladiny hepcidinu-25 a tento pokles přetrval po celých 16 týdnů sledování (p < 0,01 vs. vstupní hodnota). Ve skupině s tocilizumabem klesla hladina hepcidinu- 25 po dvou týdnech o 82 %, po 4 týdnech o 62 %, po 8 týdnech o 80 % a po 16 týdnech o 86 %, zatímco ve skupině s inhibitory TNF-α činil tento pokles 56 %, 39 %, 55 %, resp. 50 %. Tocilizumab vykázal statisticky významnější vliv na snížení hladiny hepcidinu než inhibitory TNF-α a to ve všech časových okamžicích sledování (p < 0,01).

Hematologické parametry

Léčba tocilizumabem i inhibitory TNF-α vedla ke stálému zmírňování anémie. Do konce sledovaného období se hladina hemoglobinu zvýšila ve skupině s tocilizumabem ze 114 na 128 g/l (p < 0,01) a ve skupině s inhibitory TNF-α ze 118 na 125 g/l (p < 0,01). Průměrná změna ve skupině léčené tocilizumabem (+14 g/l) byla významně větší než ve skupině s inhibitory TNF-α (+7 g/l, p < 0,01). To znamená, že tocilizumab je při zmírňování anémie u pacientů s RA účinnější než inhibitory TNF-α. V obou terapeutických skupinách se postupně a významně zvyšovala sérová hladina železa a klesala hladina feritinu. Do konce sledování se průměrná hladina železa zvýšila ve skupině s tocilizumabem ze 45,8 na 83,7 μg/dl (p < 0,01) a ve skupině s inhibitory TNF-α z 56,5 na 80,4 μg/dl (p < 0,01). Průměrná hladina feritinu klesla ve skupině s tocilizumabem z 81,4 na 33,9 ng/ml (p < 0,01) a ve skupině s inhibitory TNF-α z 94,2 na 50,8 ng/ml (p < 0,01). MCV se zvýšil ve skupině s tocilizumabem (z 91,7 na 93,0 fl, p < 0,05), ovšem ve skupině s inhibitory TNF-α nebyla změna tohoto parametru statisticky významná.

Aktivita choroby

Hodnocení vlivu léčby na aktivitu choroby ukázalo v obou terapeutických skupinách významný pokles hladiny CRP a VEGF, který přetrvával po celých 16 týdnů. Na konci léčby klesla hladina CRP na 0,11 mg/dl při léčbě tocilizumabem a na 0,39 mg/dl při léčbě inhibitory TNF-α a hladina VEGF na 88 pg/ml při léčbě tocilizumabem a na 167 pg/ml při léčbě inhibitory TNF-α. Oba parametry byly na konci studie významně nižší ve skupině s tocilizumabem (p < 0,01 pro CRP i VEGF). Tocilizumab i inhibitory TNF-α vedly po 16 týdnech k významnému snížení DAS 28, skóre bolesti na vizuální analogové stupnici (VAS), počtu citlivých kloubů a revmatoidního faktoru. Tocilizumab byl účinnější než inhibitory TNF-α při snižování DAS 28 (p < 0,05), ostatní parametry klesly v obou terapeutických skupinách podobným způsobem.

Exprese hepcidinu in vitro

Autoři se v pokusu in vitro pokusili ověřit svoji hypotézu, že inhibitory TNF-α vedou k poklesu hladiny hepcidinu-25 prostřednictvím snížení IL-6. Výsledky popsané v klinické studii, které ukázaly pokles IL-6 u pacientů léčených inhibitory TNF-α, tuto hypotézu podporují. V buněčné kultuře jaterních buněk zjistili za 6 hodin po přidání IL-6 více než 12násobné zvýšení hladiny mRNA hepcidinu. TNF-α hladinu mRNA hepcidinu přibližně o 60 % snížil. Zvýšení mRNA hepcidinu bylo při přidání IL-6 plus TNF-α asi o 40 % menší než při přidání samotného IL-6. Podobně zvýšení mRNA hepcidinu při přidání IL-6 plus IL-1β bylo zhruba o 30 % menší než při přidání samotného IL-6. Přidání všech tří cytokinů navodilo ještě menší zvýšení hepcidinu než jejich dvojkombinace. Dále autoři hodnotili vliv přidání tocilizumabu (25 μg/ml) a infliximabu (25 μg/ml) k buněčné kultuře za přítomnosti IL-6, TNF-α a IL-1β. Tocilizumab inhiboval společný účinek IL-6, TNF-α a IL-1β a exprese hepcidinu dosáhla původní úrovně. Při přidání infliximabu zůstala exprese hepcidinu zvýšená. Dále se ukázalo, že TNF-α významně a na dávce závislým způsobem zvyšuje hladinu mRNA IL-6.

Závěr

Výsledky této studie ukázaly, že na patogenezi anémie související s RA se podílejí změny metabolismu železa navozené hepcidinem. Hlavním faktorem zodpovědným za tvorbu hepcidinu u pacientů s RA je IL-6, což vysvětluje, proč je tocilizumab, který blokuje účinky IL-6, účinnější při zmírnění anémie spojené s RA než inhibitory TNF-α, které dosahují snížení sérové hladiny hepcidinu nepřímo. Tocilizumab je proto v léčbě RA přínosem zvláště u pacientů se závažnou anémií.

Literatura

  • Song SNJ, Iwahashi M, Tomosugi N, et al. Comparative evaluation of the effects of treatment with tocilizumab and TNF-α inhibitors on serum hepcidin, anemia response and disease activity in rheumatoid arthritis patients. Arthritis Research & Therapy 2013. 15: R141.

KOMENTÁŘ

Revmatoidní artritida (RA) je chronické autoimunitní zánětlivé onemocnění neznámé etiologie postihující 0,5–1 % dospělé populace, jehož nejčastějším klinickým projevem je symetrická periferní polyartritida. RA vede k destrukci kloubů a k jejich deformitám prostřednictvím poškození šlach a ligament a vznikem erozí chrupavky a kosti. Neléčená revmatoidní artritida, popřípadě těžká léčebně refrakterní forma, vedou ke ztrátě fyzické funkce, nesoběstačnosti, invaliditě a zkrácení života nemocných o 5–10 let. RA představuje závažný rizikový faktor předčasného rozvoje aterosklerózy, je spojena s vyšší incidencí infekcí a některých typů malignit a také komplikací nasazované léčby. Významný dopad revmatoidní artritidy na nemocnost a invaliditu představuje nemalý socioekonomický problém. V posledních letech jsme svědky významného pokroku v léčbě RA, jehož základním hnacím motorem je zavedení účinných syntetických chorobu modifikujících léků a především biologických léků revmatoidní artritidy. Správné použití těchto léků si vyžádalo nové stanovení priorit léčebných cílů a k nim směřující novou strategii diagnostiky i léčby RA.

Revmatoidní artritida je charakterizovaná také řadou extraartikulárních projevů, které postihují kůži, oči, sliznice, plíce a pleurální dutinu, vzácněji také srdce a ledviny. Velmi často je RA doprovázena normocytární anémií. Jedná se o tzv. anémii chronických chorob, která se vyskytuje rovněž v rámci některých dalších primárně zánětlivých onemocnění. Vedle aktivity vlastního zánětlivého procesu je anémie nejvýznamnějším faktorem klinicky vyjádřené únavy, která je charakteristickým projevem aktivity nemoci. Klinická souvislost mezi aktivitou revmatoidní artritidy a stupněm anémie je známá dlouhodobě. Přesný mechanizmus vzniku anémie u revmatoidní artritidy však dlouhou dobu nebyl znám. V roce 2000 byl objeven v séru i moči peptidový hormon produkovaný jaterní buňkou, pojmenovaný podle místa syntézy (hep-) a antimikrobiálních vlastností (-cidin). Teprve nedávno vyšlo najevo, že hepcidin je klíčovým hormonem v regulaci homeostázy železa, jehož zvýšená syntéza se uplatňuje v patogenezi anémie při revmatoidní artritidě. Koncentrace hepcidinu prudce narůstá jak při přetížení organizmu železem, tak při zánětu, snižuje se naopak při chronické hypoxii. Vysoké hladiny hepcidinu jsou spojeny se zvýšenou expresí IL-1, ale zejména IL-6 a TNF-α. Ve studiích in vitro se ukázalo, že IL-6 je tím hlavním faktorem produkce hepcidinu, zatímco TNF-α samotný produkci hepcidinu spíše inhibuje. Provádění rozsáhlejších studií u lidí je obtížné pro nedostatek vhodných testů na stanovení hepcidu či jeho mRNA, v současnosti pouze malý počet laboratoří disponuje technologiemi umožňujícími studium jeho role v klinických souvislostech. Klinická zkušenost ukazuje, že optimální kontrola aktivity RA je současně nejdůležitějším faktorem v léčbě přidružené anémie i mnohých dalších, byť ne všech, manifestací choroby. Užití biologických léků v léčbě RA je spojeno s větší pravděpodobností dosažení remise onemocnění či nízké aktivity choroby a zlepšení kvality života nemocných i tam, kde dříve syntetické chorobu modifikující strategie selhávaly. Častěji jsme mimo jiné také svědky signifikantního zlepšení parametrů hemogramu a zlepšení příznaků chronické únavy.

Z těchto úvah vychází studie japonských autorů, provedená u pacientů v Higashihiroshima Memorial Hospital, léčených pro revmatoidní artritidu. Zařazeno bylo 93 nemocných nedostatečně reagujících na léčbu nejméně jedním syntetickým chorobu modifikujícím lékem (sDMARD), u kterých byla indikovaná terapie tocilizumabem či inhibitorem TNF-α. Metodologicky se jednalo o otevřenou, nerandomizovanou studii. Výběr léku byl proveden na základě rozhodnutí lékaře. Byly takto vytvořeny dvě skupiny nemocných, z nichž první (n = 46) dostávala tocilizumab, druhá (n = 47) některý z dostupných TNF-α inhibitorů (adalimumab, etanercept či infliximab). Obě skupiny se od sebe na počátku statisticky signifikantně nelišily ve věku, pohlaví, koncentraci hemoglobinu, či v parametrech revmatoidní artritidy (DAS 28, CRP, trvání choroby, seropozitivita). Laboratorně vyjádřená anémie byla vstupně přítomna u 66 % nemocných. Vzorky krve byly odebírány před zahájením léčby a po 2, 4, 8 a 16 týdnech. Byla rovněž stanovena sérová hladina hepcidinu-25 u 16 zdravých dobrovolníků. Autoři studie navíc provedli analýzu vlivu tocilizumabu a infliximabu na expresi mRNA hepcidinu v lidských hepatocytech, monocytech a v některých dalších buněčných kulturách (Hep3B, PLC/PRF/5).

Byla prokázaná signifikantně vyšší hladina hepcidinu- 25 u nemocných s RA proti zdravým kontrolám. Hladina hepcidinu korelovala s feritinem, CRP a VEGF, nekorelovala však s hladinou IL-6, TNF-α ani s hemoglobinem. Léčba tocilizumabem i TNF-α inhibitory vedla již během 2 týdnů k signifikantnímu poklesu hladiny hepcidinu, který přetrvával po celých 16 týdnů sledování. Tocilizumab vykázal statisticky významnější pokles hladiny hepcidinu- 25 než TNF-α inhibitory. Obě léčebné modality vedly ke zlepšování laboratorních parametrů anémie, přičemž průměrná změna u tocilizumabu byla statisticky i klinicky významnější než u TNF-α inhibice (14 g/l vs. 7 g/l). V obou skupinách se rovněž zvyšovala hladina sérového železa a klesala hladina feritinu, což odpovídá pozitivnímu vlivu léčby na anémii chronických chorob. Došlo k signifikantnímu pozitivnímu ovlivnění DAS 28 v obou skupinách, statisticky však výrazněji ve skupině léčené tocilizumabem. Autoři rovněž ověřovali hypotézu, že TNF-α inhibitory ovlivňují pokles exprese hepcidinu zprostředkovaně přes snížení IL-6, pro což svědčily výsledky in vitro analýzy mRNA pro hepcidin, IL-6 a ferroportin.

Diskuze

Studie přinesla bezesporu zajímavé výsledky, které je však třeba hodnotit v širším kontextu i při vědomí limitací získaných dat. Anémie v rámci RA je komplexní a multifaktoriální. Mimo osu IL-6 a hepcidin se na ni podílí časté gastrointestinální ztráty krve, které jsou spojeny s užíváním nesteroidních antirevmatik či dalších medikamentů. Někteří ze zařazených pacientů měli i přes přítomnou anémii a aktivitu choroby relativně nízké hladiny hepcidinu i feritinu, což poukazuje rovněž na významnou roli nedostatku železa ve vzniku anémie. V patogenezi anémie chronických chorob existují i na hepcidinu nezávislé mechaniz my zprostředkované například ferroportinem, jehož tvorba je inhibovaná zejména TNF-α. Nelze rovněž pominout fakt, že se v případě této studie jednalo o otevřenou a nerandomizovanou studii provedenou na jednom pracovišti, pacienti užívající TNF inhibitory dostávali současně methotrexát, který sám o sobě může rovněž negativně ovlivnit krvetvorbu. I přes uvedené výhrady se však jedná dle mého vědomí o první přímé srovnání vlivu dvou modalit biologické léčby RA na hladiny hepcidinu a na parametry krevního obrazu, doplněné mimořádně kvalitně provedenou real time PCR analýzou vlivu tocilizumabu a infliximabu na expresi mRNA hepcidinu v několika buněčných kulturách. Výsledky této studie potvrzují fakt patrný z klinické praxe, že léčba revmatoidní artritidy tocilizumabem i TNF-α inhibitory vede ke klinicky významnému zlepšení anémie chronických chorob. Toto zlepšení je však výraznější u nemocných léčených tocilizumabem (protilátky proti IL-6R), což odpovídá jeho mechanizmu účinku působícímu prostřednictvím blokády proinflamatorního účinku IL-6, současně však rovněž nejvýznamnějšího stimulátoru produkce hepcidinu.

Související články

Prezentace přináší přehled klinických studií i dat z registrů, vyhodnocující biologické preparáty v monoterapii revmatoidní artritidy. Přes všechny deklarované výhody kombinované léčby je stále téměř jedna třetina nemocných léčena biologiky v monoterapii. Indikaci k podávání bez methotrexátu mají v České republice etanercept, adalimumab, certolizumab a tocilizumab. Konzistentní data o lepší účinnosti monoterapie má pouze tocilizumab (studie AMBITION, SATORI, SAMURAI, ACT-RAY, ACT-SURE, ACT-STAR). 

V současnosti nejsou jasná doporučení pro terapii pacientů po selhání prvního TNF inhibitoru. Přednáška se zabývá otázkou, jak dál po selhání prvního TNF inhibitoru, jaké jsou další léčebné možnosti. Ze závěrů observačních studií a dat z registů vyplývá evidence o lepší klinické účinnosti a delším setrvání na terapii při změně terapie na biologický lék s jiným mechanismem účinku (swap strategie). Při rozhodování o další terapii má velký význam identifikace důvodu selhání terapie 

Tocilizumab má solidní data o účinnosti v monoterapii. Výsledky klinických hodnocení i data z registrů potvrzují dobrou dlouhodobou účinnost, přičemž je frekvence nežádoucích účinků srovnatelná s anti-TNF.