Czy nowe biomarkery mogą zrewolucjonizować leczenie JIA?
U dzieci z młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów (JIA) obserwuje się istotne zmiany w stężeniach adipokin i białek macierzy pozakomórkowej, które mogą stanowić potencjalne biomarkery skuteczności terapii biologicznej – wynika z nowego badania opublikowanego w czasopiśmie Pharmaceuticals.
Młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów jest najczęstszą autoimmunologiczną chorobą tkanki łącznej u dzieci. Mimo dostępnych terapii, w tym niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) oraz leków modyfikujących przebieg choroby (DMARD), takich jak metotreksat, sulfasalazyna czy prednizon, choroba często postępuje, prowadząc ostatecznie do destrukcji struktur stawowych. U pacjentów powyżej 4. roku życia, którzy nie odpowiadają na leczenie konwencjonalne, stosuje się terapię biologiczną, w tym etanercept (ETA) – inhibitor TNF-α.
W patogenezie JIA kluczową rolę odgrywa przewlekły stan zapalny wynikający z dysfunkcji układu immunologicznego. Komórki układu odpornościowego, w tym limfocyty T, makrofagi, komórki dendrytyczne i neutrofile, przyczyniają się do tego procesu poprzez nadmierną sekrecję cytokin prozapalnych, zwłaszcza TNF-α, IL-1, IL-6 i IL-18. TNF-α pełni centralną funkcję, promując migrację leukocytów, stymulując proliferację komórek T, indukując produkcję kolagenazy i aktywując osteoklasty, co prowadzi do uszkodzenia chrząstki i resorpcji kości.
Tkanka tłuszczowa przyczynia się do regulacji immunologicznej poprzez wydzielanie cząsteczek sygnałowych, czynników białkowych i hormonów, w tym adiponektyny (ADPN) i leptyny (LEP). Początkowo te adipocytokiny były kojarzone z patogenezą zaburzeń odżywiania i związaną z nimi utratą masy ciała. Jednak, biorąc pod uwagę ich zdolność do modulowania odpowiedzi immunologicznej i zapalnej, ich udział w rozwoju młodzieńczego idiopatycznego zapalenia stawów wydaje się niepodważalny.
Badacze postawili sobie za cel ocenę zmian stężeń adiponektyny, leptyny oraz tenascyny C (TNC) we krwi dzieci z JIA przed rozpoczęciem i podczas terapii etanerceptem, aby określić ich potencjalną wartość jako biomarkerów skuteczności leczenia.
“Chociaż te cząsteczki są znane jako uczestniczące w patogenezie JIA, ich znaczenie kliniczne w monitorowaniu terapii przeciwcytokinowej pozostaje niejasne” – piszą autorzy badania.
Jak przeprowadzono badanie markerów w JIA?
Tenascyna C to wysokocząsteczkowy glikoprotein o masie od 200 do 400 kDa, który odgrywa kluczową rolę w morfogenezie kończyn, nerek, płuc, gruczołów sutkowych i zębów, a także w rozwoju chrząstki i kości. U dorosłych TNC funkcjonuje głównie w adhezji, przyczyniając się do przebudowy i naprawy tkanek poprzez promowanie rekrutacji, migracji i różnicowania miofibroblastów w uszkodzonych miejscach. Sygnalizacja TNC jest zależna od środowiska, a jej aktywność opiera się na interakcjach z innymi składnikami macierzy pozakomórkowej.
Badaniem objęto 66 dzieci w wieku 4-16 lat (40 dziewcząt i 26 chłopców) z rozpoznaniem JIA, które nie uzyskały poprawy klinicznej pomimo konwencjonalnego leczenia i zakwalifikowały się do terapii etanerceptem. Grupę kontrolną stanowiło 40 zdrowych dzieci (22 dziewcząt i 18 chłopców). Stężenia adiponektyny, leptyny i tenascyny C mierzono przed rozpoczęciem leczenia biologicznego oraz w 3., 6., 12., 18. i 24. miesiącu terapii.
Aktywność choroby u badanych dzieci oceniano za pomocą skali JADAS27 (Juvenile Arthritis Disease Activity Score 27), która obejmuje cztery zmienne: ogólną ocenę aktywności choroby przez lekarza, ocenę samopoczucia przez dziecko/rodzica, liczbę aktywnych stawów (ocena 27 stawów) oraz wartość OB. Dzieci z JIA, które nie wykazywały poprawy klinicznej pomimo konwencjonalnego leczenia kombinacją dwóch leków modyfikujących przebieg choroby/immunosupresyjnych w zalecanych dawkach (w tym metotreksatu) przez trzy do sześciu miesięcy, kwalifikowano do terapii biologicznej etanerceptem w ramach Polskiego Programu Terapeutycznego.
Kluczowe zmiany biomarkerów w JIA:
- Adiponektyna: początkowo podwyższona, znaczący spadek po 24 miesiącach terapii etanerceptem
- Leptyna: początkowo obniżona, wzrost do wartości prawidłowych podczas leczenia
- Tenascyna C: początkowo obniżona, istotny wzrost dopiero po 24 miesiącach terapii
- Zmiany poziomów markerów korelowały z poprawą kliniczną u pacjentów
Czy etanercept modyfikuje profile adipokin u dzieci z JIA?
Wyniki badania wykazały, że u dzieci z JIA przed rozpoczęciem terapii biologicznej stężenie adiponektyny we krwi było znacząco podwyższone w porównaniu ze zdrowymi dziećmi (p < 0,005). Po 24 miesiącach leczenia etanerceptem stężenie adiponektyny istotnie się obniżyło, osiągając wartości nawet niższe niż u zdrowych dzieci (p < 0,01).
Interesujące jest to, że stężenie leptyny u nieleczonych pacjentów z JIA było istotnie niższe niż u zdrowych dzieci (p < 0,05). Terapia etanerceptem doprowadziła do wzrostu stężenia leptyny, zbliżając je do wartości obserwowanych w grupie kontrolnej. Jak zauważają badacze, przy BMI porównywalnym lub nawet niższym niż u zdrowych dzieci, pula adipocytów syntetyzujących adipokiny może być znacząco zmniejszona na początku objawów klinicznych.
W przypadku tenascyny C, stężenie tego glikoproteinu w osoczu pacjentów z JIA było znacząco niższe niż u zdrowych dzieci, zarówno przed, jak i po 24 miesiącach terapii etanerceptem. Chociaż leczenie biologiczne, które przyczyniło się do poprawy klinicznej, doprowadziło również do wzrostu stężenia TNC, nie doszło do pełnej normalizacji tego parametru w dwuletnim okresie leczenia.
Analiza wpływu płci na stężenia adiponektyny w osoczu nie wykazała istotnych różnic między dziewczętami a chłopcami (p > 0,05) we wszystkich badanych grupach, w tym u zdrowych dzieci i pacjentów z JIA, zarówno przed, jak i po 24 miesiącach terapii etanerceptem. Jednakże zaobserwowano istotne różnice związane z płcią w stężeniach osocza zarówno leptyny, jak i tenascyny C, ale tylko między zdrowymi dziewczętami i chłopcami (p < 0,05).
Badanie wykazało również, że zastosowana terapia biologiczna znacząco wpływa na metabolizm ocenianych cytokin pochodzących z tkanki tłuszczowej, co odzwierciedla się w zmianach stężenia adiponektyny we krwi dzieci z JIA na różnych etapach leczenia. Zaobserwowano stopniowy, postępujący spadek stężenia adiponektyny we krwi dzieci z JIA, trwający aż do dwudziestego czwartego miesiąca terapii. Ten postępujący spadek stężenia ocenianej adipocytokiny w osoczu był statystycznie istotny, począwszy od dwunastego miesiąca leczenia (p < 0,0033).
Analiza wpływu terapii etanerceptem na zmiany stężenia leptyny w osoczu u dzieci z młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów w kolejnych miesiącach leczenia wykazała stopniowy wzrost stężenia tej adipocytokiny we krwi chorych dzieci, obserwowany aż do dwudziestego czwartego miesiąca terapii. Różnice w stężeniach leptyny w osoczu podczas leczenia etanerceptem były statystycznie istotne od dwunastego miesiąca podawania.
Z kolei ocena wpływu terapii etanerceptem na stężenie tenascyny C we krwi dzieci z JIA w kolejnych okresach podawania wykazała, że stężenie TNC istotnie wzrosło dopiero po 24 miesiącach terapii (p < 0,05) w porównaniu z poziomami tenascyny C obserwowanymi zarówno u nieleczonych dzieci, jak i tych poddawanych terapii 3-, 6-, 12- i 18-miesięcznej.
Czy zmiany te mogą służyć jako wskaźniki skuteczności terapii? Analiza wykazała słabe dodatnie korelacje między stężeniem tenascyny C a leptyną (R = 0,261; p < 0,05) oraz między tenascyną C a adiponektyną (R = 0,252; p < 0,05) we krwi nieleczonych dzieci z JIA. Po 24 miesiącach terapii zaobserwowano umiarkowaną ujemną korelację (R = -0,244; p < 0,05) między tenascyną C a adiponektyną.
Co ciekawe, nie stwierdzono zależności między stężeniami badanych markerów a niespecyficznymi wskaźnikami stanu zapalnego, takimi jak białko C-reaktywne (CRP) czy wskaźnik OB, zarówno przed rozpoczęciem leczenia biologicznego, jak i po dwóch latach jego stosowania.
W badaniu przeprowadzono również wielowymiarową analizę regresji wielokrotnej, aby ocenić wpływ wieku, płci, BMI i czasu trwania choroby na zmiany stężeń tenascyny C, adiponektyny i leptyny w osoczu u pacjentów z JIA poddawanych leczeniu etanerceptem. Dla tenascyny C ogólny model nie był statystycznie istotny, a predyktory odpowiadały jedynie za 7,8% wariancji zmiany TNC. Wyniki te wskazują, że żadna z badanych zmiennych nie miała statystycznie istotnego wpływu na zmianę poziomów tenascyny C po leczeniu. Podobne wyniki uzyskano dla obu badanych adipocytokin – adiponektyny i leptyny.
Wyniki badania sugerują, że zmiany w stężeniach adiponektyny, leptyny i tenascyny C mogą odzwierciedlać odpowiedź na leczenie. U wszystkich dzieci leczonych etanerceptem obserwowano znaczną poprawę kliniczną, co znalazło odbicie w bardzo niskich wynikach skali JADAS po 24 miesiącach terapii.
Jakie mechanizmy tłumaczą zmiany adipokin i tenascyny C?
Jakie są mechanizmy stojące za tymi zmianami? Adiponektyna, tradycyjnie uważana za cząsteczkę przeciwzapalną, może w pewnych warunkach wykazywać działanie prozapalne. Badania in vitro wykazały, że stymuluje ona chondrocyty i fibroblasty maziówki do produkcji enzymów degradujących macierz (np. MMP-3, MMP-10) i cytokin prozapalnych, w tym TNF-α. Li i wsp. wykazali, że wszystkie izoformy adiponektyny mogą indukować syntezę metaloproteinaz macierzy, a efekty są proporcjonalne do stężenia adiponektyny.
Podwyższone poziomy ADPN zgłaszano u dzieci z nowo zdiagnozowanym JIA, a nasze wyniki również wskazują na zwiększone stężenia adiponektyny u dzieci kwalifikujących się do leczenia etanerceptem z powodu słabej odpowiedzi na konwencjonalną terapię. Co więcej, zaobserwowano korelacje między adiponektynemią a markerami degradacji chrząstki, takimi jak COMP i YKL-40. Jednakże Ilisson i wsp. nie stwierdzili różnicy w poziomach ADPN między nieleczonymi pacjentami z JIA a zdrowymi kontrolami. Te rozbieżności podkreślają potrzebę dalszych badań koncentrujących się na poszczególnych izoformach adiponektyny.
“Mechanizmy leżące u podstaw zwiększonego stężenia adiponektyny w JIA są prawdopodobnie wieloczynnikowe i mogą przyczyniać się do progresji choroby” – zauważają badacze.
W przypadku tenascyny C, jej niskie stężenie u pacjentów przed terapią biologiczną, ale wcześniej leczonych lekami modyfikującymi przebieg choroby, częściowo odpowiada wynikom innych badań. Podczas terapii etanerceptem zaobserwowano progresywny wzrost stężenia TNC, co może wynikać z tłumienia stanu zapalnego przy jednoczesnej silnej indukcji procesu naprawy uszkodzonych struktur stawowych.
“Nadmierna ekspresja genu tenascyny C zawsze występuje podczas gojenia ran i przebudowy tkanek, a ten glikoprotein jest często używany jako biochemiczny marker udanej naprawy tkanek” – wyjaśniają autorzy.
Wpływ terapii ETA na poziomy TNC u dzieci z JIA nie był wcześniej oceniany, co uniemożliwia porównanie wyników tego badania z wynikami innych badaczy. Istnieją jednak doniesienia dotyczące wpływu leków biologicznych na poziomy TNC w reumatoidalnym zapaleniu stawów. Page i wsp. stwierdzili, że leczenie pacjentów z wczesnym RZS za pomocą infliksymabu w połączeniu z metotreksatem prowadziło do przejściowego spadku poziomów TNC we krwi w pierwszym roku terapii, a następnie wzrostu po około roku ciągłego leczenia.
Czy zatem oznaczanie stężeń adiponektyny, leptyny i tenascyny C może być przydatne w monitorowaniu skuteczności terapii biologicznej u dzieci z JIA? Wyniki badania sugerują, że tak, jednak niezbędna jest dalsza walidacja poprzez korelacje ze standardowymi miarami klinicznymi i obrazowymi, zanim ich użyteczność kliniczna jako biomarkerów zostanie potwierdzona.
Ważne aspekty metodologiczne i ograniczenia badania:
- Badana grupa: 66 dzieci z JIA (4-16 lat) i 40 dzieci w grupie kontrolnej
- Okres obserwacji: 24 miesiące terapii etanerceptem
- Główne ograniczenia:
– Mała wielkość próby
– Brak grupy kontrolnej na monoterapii MTX
– Brak oceny wpływu dojrzewania na wyniki
– Brak porównania z innymi terapiami biologicznymi
Jakie ograniczenia ma badanie i co dalej?
Autorzy badania wskazują na pewne ograniczenia, w szczególności stosunkowo małą wielkość próby, co ogranicza możliwość uogólnienia wyników. Innym ograniczeniem jest brak oceny statusu dojrzewania, który mógł wpłynąć na poziomy adipokin poprzez zmiany hormonalne związane z dojrzewaniem. Biorąc pod uwagę przedział wiekowy uczestników (4-16 lat), prawdopodobne jest, że niektórzy przechodzili transformację dojrzewania, potencjalnie wprowadzając zmienność do wyników. Niemniej jednak większość dzieci była w okresie przedpokwitaniowym w momencie rozpoczęcia leczenia etanerceptem.
Dodatkowo, brak grupy kontrolnej otrzymującej monoterapię MTX oraz brak grupy porównawczej leczonej innymi środkami biologicznymi stanowi kolejne ograniczenie tego badania. Co ważne, brak porównywalnych środków biologicznych ogranicza możliwość uogólnienia wyników do etanerceptu i wyklucza bezpośrednie porównania z innymi terapiami biologicznymi.
Identyfikacja wiarygodnych biomarkerów we krwi do monitorowania skuteczności terapeutycznej mogłaby ostatecznie stanowić cenne uzupełnienie lub alternatywę dla obecnych metod testów klinicznych. Jak podkreślają autorzy badania, zmiany w poziomach adiponektyny, leptyny i TNC mogą odzwierciedlać odpowiedź na leczenie, co potencjalnie mogłoby pomóc w optymalizacji terapii dla poszczególnych pacjentów.
Podsumowanie
Badanie koncentrowało się na ocenie zmian stężeń adiponektyny, leptyny i tenascyny C we krwi dzieci z młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów (JIA) podczas terapii etanerceptem. W badaniu wzięło udział 66 dzieci w wieku 4-16 lat z JIA oraz 40 zdrowych dzieci stanowiących grupę kontrolną. U pacjentów z JIA przed rozpoczęciem terapii biologicznej stwierdzono znacząco podwyższone stężenie adiponektyny oraz obniżone stężenie leptyny w porównaniu z grupą kontrolną. Po 24 miesiącach leczenia etanerceptem zaobserwowano normalizację poziomów tych markerów. Stężenie tenascyny C było początkowo niższe u pacjentów z JIA i wzrosło istotnie dopiero po 24 miesiącach terapii. Zmiany w stężeniach badanych markerów korelowały z poprawą kliniczną, co sugeruje ich potencjalną wartość jako biomarkerów skuteczności leczenia. Jednakże badanie miało pewne ograniczenia, w tym małą wielkość próby oraz brak grup porównawczych otrzymujących inne terapie biologiczne.
