Petra Reinke

Klinik für Innere Medizin m.S. Nephrologie und internistische Intensivmedizin

&

Berlin-Brandenburg Center für Regenerative Therapien (BCRT)

LEAZ – Labor für Experimentell und Angewandte Zelltherapie

Charité, Universitätsmedizin-Berlin

petra.reinke@charite.de

Up-Date Nierentransplantation:

Nierentransplantation bei iABO und hochimmunisierten Patienten

BIO-DrIM

Wie entwickelt sich eine Immunantwort ?

naive Immunzellen

Memory-Immunzellen

Effektor-Immunzellen

(Allo)antigen

CTL („killing“)

Inflammation (Zytokine)

Antikörper

Immunologische Gedächtnisantworten

/ -zellen sind hochkomplex reguliert

BIO-DrIM

Komplexe Regulation des immunologischen Gedächtnises

(Allo)antigen

Teff: effector, Tcm: central memory, Tem: effector/memory T cells,Th: T helper memory cells, Pc: plasma cells, Bmem: memory B cells

Gewebe

(Transplantat)

APC „priming“ naiver T Ly

clonal Expansion Teff

Tem Tcm

Blut Blut

Gewebe Lymphknoten

Knochenmark

(Allo)

antigen AIA

Schädigung

„priming“ naiver B Ly

clonale Expansion

Tcm

Tcm

Antikörper

Antikörper

Bmem

(Allo)

antigen

kurzlebige Pc

langlebige Pc

Antikörpernachweis = Hochrisikopatient ?

(Allo)antigen

Teff: effector, Tcm: central memory, Tem: effector/memory T cells,Th: T helper memory cells, Pc: plasma cells, Bmem: memory B cells

Gewebe

(Transplantat)

APC „priming“ naiver T Ly

clonal Expansion Teff

Tem Tcm

Blut Blut

Gewebe Lymphknoten

Knochenmark

(Allo)

antigen AIA

Schädigung

„priming“ naiver B Ly

clonale Expansion

Tcm

Tcm

Antikörper

Antikörper

Bmem

(Allo)

antigen

kurzlebige Pc

langlebige Pc

Beispiel 1: ABO Inkompatibilität

ruhende

EC

AB Antigene

aktivierte

EC

ruhende

EC

C1q C2-9

Antikörper

kurzlebige Pc

natürliche anti-A/B IgM

(keine T Zellhilfe) pre-Tx

früh

post-Tx

spät

post-Tx

hohes perioperatives Tx-Risiko:

- IgM vermittelte Complement-Aktivierung

(hohe Ag-Dichte notwendig !!!)

- T Zellen vermitteln über Bystanderaktivierung

den Klassen-Switch post-Tx

=> FcgR+ vermitteltes Anlocken und Binden

von Teff (Neutrophile, Makrophagen...)

(keine hohe Ag-Dichte notwendig !!!)

langlebige Pc

Schädigung

Zeitweise Entfernung von anti-AB-IgM, Prevention des Klassen-Switch

Beispiel 1: ABO Inkompatibilität

temporäre Elimination von anti-AB-IgM, Prevention des IgG-switch

spezifische

Immunadsorption

(A/B Antigen Adsorber)

Depletion von

CD20+ naiven/memory

B Zellen (Rituximab)

3 Wochen vor Tx Rituximab 375 mg/m2

FK/ MMF /St

IA an Tag -6; -5; -4; -1 (1,5-2 L PV) Modifikationen in den Tx Zentren

ivIg 0.5 mg/kgKG an Tag -1 nach IA

am Op-Tag 20 mg Basiliximab

IA an Tag +3; +6; +9 Modifikationen in den Tx Zentren

an Tag 4 post Tx 20 mg Basiliximab

AB0-inkompatible Tx: Fehlerquellen

Ursachen für akute humorale Rejektionen:

zum Zeitpunkt der Tx hohe anti-A/B Antikörper

post-op schneller Anstieg der anti-A/B Antikörper

falsche Transfusion

FFP`s der Rezipienten-BG (cave: anti-A/B Antikörper)

bakterielle Infektion

unzureichende IS

unzureichende Antikoagulation

unzureichende Akkomodation des Endothels

Cave: iABO Histologien sind i.d.R. C4d+

Cave: Rituximab/Thymo/ATG verfälschen das CX-match

Park WD et al AJT 2003; Haas M et al AJT 2006; Setoguchi K et al AJT 2008

Transplantat-überleben nach Lebendspende

3 y 5 y 10 y

HLA identische Zwillinge 95 %

HLA identische Geschwister 90 %

Ehepaare 85 % 82.8 61.2

Eltern 82 %

non-related Spender 81 %

UNOS data base, 2002

URDS 2006, URDS 2010

Berlin Charite-Virchow (Reinke et al unpublished data 2011)

1y 3 y 5 y 10 y

1998-2011 total LR-RTx n=275 (%) 97.4 96.7 95.2 86.3

2005-2011 cABO n=173 (%) 100 96 94

2005-2011 iABO n=35 (%) 98.8 93.3 93.3

1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr 4. Jahr 5. Jahr 7. Jahr 8. Jahr 9. Jahr 10. Jahr

ABO kompatibel 1,74 1,58 1,54 1,58 1,58 1,70 1,67 1,77 1,61

ABO inkompatibel 1,71 1,59 1,73 1,64 1,67 1,56

1,40

1,45

1,50

1,55

1,60

1,65

1,70

1,75

1,80

Vergleichbare Transplantatfunktion zwischen

cABO vs. iABO mg/dL

Was sind die kritischen Punkte ?

1. Infektionsrisiko

2. Notwendigkeit von Rituximab

3. Notwendigkeit von Glycosorb-IA vs. PPH

Was sind die kritischen Punkte ?

1. Infektionsrisiko

2. Notwendigkeit von Rituximab

3. Notwendigkeit von Glycosorb-IA vs. PPH

European Center Experience: 3 yrs data analysis

Genberg H et al. Transplantation 2008

Reinke et al unpublished data 2011

Kahwaji J et al Clin JASN 2011

Infektionen (%) iABO CVK cABO CVK

(n=15) (n=35) (n=30) (n=173)

CMV 6.7 3 23.7 12

EBV 0 0 3.3 2.5

BKVN 0 5 0 6.2

Sepsis 6.7 8.5 20 9.2

UTI 13 nd 36.7 nd

surg. wound inf. 13 26 10 nd

Was sind die kritischen Punkte ?

1. Infektionsrisiko

2. Notwendigkeit von Rituximab

3. Notwendigkeit von Glycosorb-IA vs. PPH

Montgomery R et al. Transplantation 2007

n= 53 all 24 without Rituximab

creat. 1y 0.8- 3.2 mg/dL 0.8- 2.1

3y 0.8- 3.0 mg/dL not shown

MDRD 1y 20.8- 92.8 ml/min/1.73 m² 30.9- 79

3y 22.8- 113.5 ml/min/1.73 m² not shown

CAN score

6 mo 2 (0-9) 3 (0-9)

1y 4 (0-8) 3 (0-8)

Was sind die kritischen Punkte ?

1. Infektionsrisiko

2. Notwendigkeit von Rituximab

3. Notwendigkeit von Glycosorb-IA vs. PPH

Fallstudien, die Effektivität der PPH nahe legen

In der Regel Kombinationsbehandlung IA/PPH

(KEINE ) Vergleichsstudien

KEINE Langzeitdaten

Wahrmann M et al NDT 2012

Beispiel 2: anti-HLA Klasse I Ak (cross-match+)

ruhende

EC

HLA Klasse I Antigene

aktivierte

EC

ruhende

EC

C1q C2-9

Antikörper

kurzlebige Pc anti-HLA Klasse I

IgM/IgG

pre-Tx

früh

post-Tx

spät

post-Tx

Hohes Risiko für Organschädigung

in Früh-und Spätphase post-Tx:

- IgM und IgG vermittelt – C Aktivierung

(hohe Antigendichte notwendig)

-IgG vermitteltes rekrutieren von

FcgR+ Effectorzellen

(niedrige Antigendichte notwendig)

langlebige Pc

FcgR+

Schädigung

FcgR+

Schädigung

Beispiel 2: anti-HLA Klasse I Ak

1. Prevention:

Keine Tx bei

positivem crossmatch

3. Prevention:

Behandlung von sens. Patienten

durch Elimination von

pre-existierenden anti-HLA-Ak

IVIG

Rituximab

PPH / IA

Eculizumab

Bortezomib

erfolgreiche klinische Praxis,

aber viele Pat. können

nicht versorgt werden

2. Therapie (AHR):

- Elimination von Ak

- Verhinderung von Inflammation

- „targeting“ Th (Tcm)

IVIG, PPH, Thymo

Rituximab , OKT3

Eculizumab (hu aC5 mab)

Bortezomib (proteasome inhibitor, CD138+)

Gloor J et al Nat Rev Nephrol 2010, Vo et al NEJM 2008, Burns AJT 2008, Stegall M et al AJT 2009,

Cornell L et al AJT 2009, Walsh RC et al Transplantation 2010; Marfu K et al Clin JASN 2011;

Montgomery RA et al Curr Opin Transpant 2012

Welche Strategien gibt es,

um bei hochimmunisierten Wartelistenpatienten (PRA+++)

eine Transplantation zu ermöglichen ?

1. AM-Programm

2. „desensitization“ während der Wartezeit

PPH / IA

ivIG (moderate Dosis (MD): 0.5 g/kg KG; hohe Dosis (HD): 2 g/kg KG)

Rituximab

Praktisches Vorgehen:

Monat

ivIg

(HD)

PRA

ivIg

(HD)

ivIg

(HD) ivIg

(HD)

ivIg

(HD)

ivIg

(HD)

ivIG (HD)

+

Rituximab

+

Campath-1or Thymo

Tac/MMF/St

-5 -4 -3 -2 -1 Tx +1

Claas FH et al Transplantation 2004; Bray RA et al AJT 2006;

Jordan S et al Clin JASN 2006;Montgomery RA et al NEJM 2011

ivIg

(HD)

PRA =

PPH PPH PPH PPH ivIG

(HD)+

Rituximab

Campath or Thymo

Tac/MMF/St ivIg

(HD)

Welchen klinischen Effekt hat eine Therapie mit IVIG/IVIG+PPH ?

Verminderung der HLA-Ak-Titer ? CX-match Negativität ?

Jordan S et al Am J Transplant 2003; Clin JASN 2006; Montgomery RA et al NEJM 2011

Zentrum J.Hopkins Mayo Clinic Hopital Cedars-Sinai

Pompidou

„desensiti- PPH/IVIG PPH/IVIG IVIG IVIG

zation“ CMX+ -> - 0.5g/kg 7d 2g/kg LD 1x 2g/kg

MP-bolus FK/MMF/St 5 times CAD 4x 2g/kg

Behand.Pat. 90 94 15 48

Transpl. Pat. 84 80 13 44

aRx (%) 62 35 7.7 36

Tx-Verlust (%) 10 20 15.4 13

Inf./Tm (%) nd 9.1 23.1 0

follow-up (y) 3 5 1 5

Kreat. (mg/dl) 1.2 1.6 nd 1.5

Desensibilisierung mit PPH/IVIG verdoppelt das Patientenüberleben

Presensibilisierte Patienten mit hoher Frequenz und Bindungsaffinität

donor-spezifischer Ak brauchen Kombinationsbehandlung aus IVIG/PPH

IVIG only IVIG/PPH

weak/mod.DSA strong DSA strong DSA

n= 12 n= 9 n= 14

follow-up (mo.) 16 22 12

pat.survival (%) 100 100 93

graft survival (%) 100 78 86

aR (%) 0 66 7

AMR (%) 0 44 7

ACR (%) 0 22 0

CAN (%) 0 44 14

median Creat.(mg/dL) 1.1. 1.2 1.2

range 0.6-2.8 1.0-4.5 0.7-1.9

proteinurie (%) 0 11 7

Vo A et al AJT 2006; Akalin E et al Clin JASN 2008; Lefaucher C et al AJT 2009

Wie vermittelt IVIG seine immunologische Wirksamkeit ?

heavy

light

antigen binding region

variable

constant

D V J V

J

„hinge“

variabler Teil (Fv): Antigenbindung

constanter Teil (Fc): biologische Funktion

Zellbindung (FcR)

Komplementaktivierung

Halbwertzeit

Verteilung

1. direkte Blockade der anti-HLA Ak-Produktion negatives Feedback auf B Zellen via Fcg R IIb (CD32b)

Blockade von B memory, nicht von Plasmazellen

Jordan-SC et al., Pediatr Transplant 2005 (review)

2. Blockade der Komplement-Kaskade binden an C3b / C4b und C3a / C5a

Reduktion der MAC-Formation, Reduktion der Zelllyse

Basta-M et al., Nat Med 2003; Watanabe-J & Scornik-JC, Am J Transpl 2005

3. Suppression der APC und Monozyten-Aktivierung Ghielmetti-M et al., Mol Immunol 2005; van Mirre-E et a., J Immunol 2004

Ist Rituximab eine Alternative zur Desensibilisierung

unserer Wartelistenpatienten ?

9 HD-Pat. mit PRA > 50 % behandelt mit 3 verschiedenen Dosen von Rituximab

Ergebnis:

keine langanhaltende B Zellreduktion

keine signifikanten Veränderungen der IgM / IgG Spiegel

keine relevante und langanhaltende Reduktion der PRA

2 PD Katheter-Infektionen, 1 Histoplasmosis

Vieira CA et al Transplantation 2005

Keine Effektivität

NEIN

Die Kombination von Rituximab/IVIG scheint effektiv

für hochpräsensibilisierte Wartelisten-Patienten zu sein

20 HD Pat., PRA 77 +/- 19 % CDC Assay

Behandlung auf der Warteliste:

2g/kg KG IVIG 4x monatlich + 1g Rituximab Tag 7 und 22

Tx Induktionsprotokoll:

30 mg Campath + Tac/MMF/St

Ergebnis

Transplantation 16/20 Pat.

1y Tx-überleben 94 % (15/16 Pat.)

PRA >50% 62 %

aR 50 %

AMR 31 %

1 y Kreat (mg/dL) 1.5 +/- 1.1

Reduktion der Wartezeit von 10 Jahre auf 6 Monate nach

Beginn der Desensibilisierungsbehandlung

Vo A et al NEJM 2008; Transplantation 2010

Ist die Primärbehandlung der hoch-presensibilierten Patienten zur

Verhinderung der AMR mit Bortecumid

eine sinnvolle Option ?

Walsh RC et al Transplantation 2010

Tag 0 4 8 11 14 16 18

PPH + + + + + + +

Bortezomib + + + +

Rituximab +

Summary:

Schnelle Elimination der DSA

Gute Tx-Funktion ohne Proteinurie

Risiko-Stratifizierung von hoch-präsensibilisierten Patienten

vor der Transplantation

Morath Ch et al Langenbeck Arch Surg 2011

Pat.-Charakteristik: CDC PRA > 85 %

HLA class I/II+ (ELISA)

HLA class I+ (ELISA) + Re-Tx

CDC B cell CXmatch+ (Re-Tx mit HLA class II+)

CDC T cell CXmatch+

Stratifizierung: CDC PRA-DTT > 10 % 0-1 MM

CDC PRA-DTT < 10 % 0-2 MM

Leichennierenspende-Tx (n=28) Lebendspende-Tx (n=6)

pre-Tx 1x PPH + 1x Rituximab repeat.IA + 1x Ritux.

post-Tx repeat. PPH repeat.IA

Ergebnis: 1y Transplantatüberleben 93 %

1y Patientenüberleben 97 %

Obwohl gute 1 Jahres-Ergebnisse mit unterschiedlichen Kombinationsstrategien

erzielt werden - wir haben eine Vielzahl von Problemen......

1. Langzeit_Erfolg

Presens. Pat. DSA + DSA - Kontrollgruppe

5 y Tx überleben 69 % 93 % 84 % (LRTx 81 % ; DTx 69 %)

8 y Tx überleben 61 % ? 81 %

Lefaucheur C et al JASN 2010,

Haririan A et al AJT 2009, URDS 2009

2. subklinische Rx (20 - 40 %)

3. Presenz von C4d (20 – 30 %)

4. interstitielle Fibrose / tubuläre Atrophie (100 %)

5. Transplantat-Glomerulopathie (43 %)

6. DRw 51,52,53 refraktär gegenüber Elimination

IVIG, PPH, ATG/Thymo, Rituximab ohne Effekt auf die

Allo-Antikörper-Bildung

Haas M et al AJT 2007, Kraus ES et al AJT 2009,

LoupyA et al AJT 2009, Marfu K Clin JASN 2011

Ramos EJ et al AJT 2007; Perry DK et al AJT 2009,

Marfo K et al Transplantation 2012

7. Nebenwirkungen

KEINE erhöhte Infektionsrate im Vgl. zur „Standard-Therapie“

4 x Rituximab = erhöhte Inzidenz von Pilzinfektionen und PcP

IVIG = ARF (sucrose, sorbitol)

MI, Stroke, tiefe Bein-Becken-Thrombosen,

hämolytische Anämien, aseptische Meningitis

8. ökonomische Effekte

IVIG 2g/kgKG + Rituximab = 21,000 $

5 x PPH = 10,000 $

30 % AMR = 31,000 $

Bortezomib (2 mg) = 5,500 $

Eculizumab (600 mg) = 8,500 $

Kostenersparnis: 300,000 $/Pat vs. 5y HD

HD 70,000 $/y vs. pts with functioning graft 17,000 $/y

Jordan S et al JASN 2004, Kamar N et al AJT 2010, Marfu K Clin JASN 2011

Obwohl gute 1 Jahres-Ergebnisse mit unterschiedlichen Kombinationsstrategien

erzielt werden - wir haben eine Vielzahl von Problemen......

Unterstützung

von Regulation

(Treg)

Kombinationsbehandlung

zum „targeting

bad guys“

(alloreaktive

Tmem/Bmem)

Selektion der „besten“

Therapiezeitpunkte und Patienten

(Biomarker)

Was wird die zukünftige Strategie bei diesen Hochrisiko-

Patienten sein ?

on the way to a more

personilized therapy

favoring regulation

Danke !