Modulazione dell'espressione del recettore VLA4 in relazione a diverse terapie farmacologiche in pazienti affetti da sclerosi multipal

Abstract

Lo sviluppo di anticorpi monoclonali rappresentano una terapia emergente per il trattamento della sclerosi multipla (SM). Natalizumab (Tysabri ®; Biogen Idec, Cambridge, MA, USA) è un anticorpo monoclonale ricombinato umanizzato IgG4 diretto contro il dominio 4 della 4β1 integrina, espresso sulla superficie di tutti i leucociti ad eccezione dei neutrofili. Natalizumab si lega a VLA-4 agendo principalmente come antagonista di molecole di adesione vascolari (VCAM), inibendo il legame dei leucociti a VCAM-1 e alla fibronectina (FN). VCAM-1 è sovraregolato duranti il processo infiammatorio. In questa maniera i leucociti non possono migrare verso il loro tessuto target. Un rischio emergente della terapia è la comparsa di leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML), malattia demielinizzante del cervello causata da poliomavirus umano JC. In questo contesto, la ricerca di predittori paziente-specifici risulta particolarmente importante per la valutazione della terapia con natalizumab. L’identificazione di soggetti potenzialmente non-rispondenti al Tysabri potrebbe risultare uno strumento decisionale essenziale per discriminare tra rischio di reazioni averse (PML) e benefici terapeutici. Questa tesi riporta uno studio preliminare condotto su pazienti affetti da SM come terapia di prima o seconda linea. I pazienti sono stati seguiti nel tempo durante la terapia sia a livello clinico sia a livello molecolare. Alcuni pazienti, arruolati in questo studio preliminare, sono stati sottoposti a trattamento con interferone β (IFN) oglatiramer acetato (GA) quali terapie di prima linea e successivamente a natalizumab. E’ stata valutata l’espressione fenotipica e genotipica del recettore VLA4 mediante citometria a flusso e Real Time PCR. Sono stati analizzati i livelli di espressione superficiale di VLA4, sulle popolazione dei linfociti T CD4+ e CD8+, dopo interruzione della terapia con IFN e GA a tempi diversi prima dell’inizio della successiva terapia con natalizumab. E’ stata osservata una differente cinetica di ricomparsa del recettore CD49d sulla superficie cellulare che potrebbe risultare importante per definire un periodo di pausa terapeutica individuale prima dell’inizio della terapia di secondo livello con natalizumab. In tutti i pazienti, come previsto, natalizumab ha prodotto una drastica saturazione di CD49d sui linfociti CD3+. Durante la terapia anticorpale si è osservato, a volte, la comparsa di una piccola percentuale di linfociti con recettori CD49d completamente non saturi. Queste cellule completamente non saturate dal farmaco presentavano inoltre un aumento nel numero di recettori a livello della superficie cellulare. A livello trascrizionale, non si osservato, in generale, una sensibile modulazione della trascrizione del gene VLA4 da parte di natalizumab.

The development of monoclonal antibodies are an emerging therapy for the treatment of multiple sclerosis. Natalizumab (Tysabri ®) is a recombinant humanized IgG4 monoclonal antibody, directed against domain alpha 4 of alpha4beta1 integrin, expressed on the surface of all leukocytes except neutrophils. This molecule binds to VLA-4 antagonist acting mainly as vascular adhesion molecule (VCAM), inhibiting the binding of leukocytes to VCAM-1 and fibronectin. VCAM-1 upregulation, during the inflammatory process, induces a controlled migration of leukocytes to their target tissue. An emerging risk of therapy is the occurrence of progressive multifocal leukoencephalopathy (PML), demyelinating disease of the brain caused by human polyomavirus JC. In this context, expand the search for patient-specific predictors appears relevant to the success of this therapy. The identification of subjects responders poorly to therapy with natalizumab may provide a useful tool for decision based on the balance between risk of adverse reactions (PML) and therapeutic benefits. A preliminary study on selected MS patients treated with natalizumab as first- or second line therapy was performed. Patients were regularly followed-up during the therapy at both clinical and molecular levels. Some patients, enrolled in this preliminary study, have been treated with interferon (IFN) or glatimer acetate (GA) before starting natalizumab. We evaluated the cellular and molecular expression of VLA4 receptor through flow-cytometry and Real Time PCR. We analyzed the level of superficial expression of VLA4, on CD4+ and CD8+ lymphocytes, after the withdrawal of the therapy with IFN and GA at different times up to the beginning of the new therapy with natalizumab. We found a different kinetic of CD49d reappearance on the cell surface that could be important to determine the individual rest period before the start with a new therapy with natalizumab. In all patients, natalizumab, as expected, produced a drastic saturation of CD49d on CD3+ lymphocytes. During therapy, sometime, it was found a small percentage of lymphocytes with completely unsaturated CD49d. These completely unsaturated cells seem to present also an increment of superficial expression of the receptor. On the other side, at the transcriptional level, natalizumab didn’t produce a noticeable modulation of CD49d transcription.