Cours_2011 Moreau
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D. I. U. : Immunologie et immunothérapies TRANSPLANTATION Biothérapies moléculaires Jean-François MOREAU Laboratoire Immunologie - CHU Bordeaux Université Bordeaux 2 CNRS-UMR5164 « C.I.R.I.D. » Humanisation des anticorps Récepteurs solubles - Nomenclature -XIMAB -UMAB -CEPT Anti-TNF Infliximab RémicadeTM Anti-TNF Adalimumab HumiraTM R-TNF Etanercept EnbrelTM Anti-CD20 Rituximab MabthéraTM Anti-HER2 Trastuzumab HerceptineTM CTLA-4 Abatacept OrenciaTM Ac chimérique Ac humanisé Récepteur soluble Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Stratégie d'obtention Anticorps murin IgG1 humaine Anti-CD20 chimérique Problématique immunologique de la transplantation • La difficulté à trouver des organes à transplanter conduit à transplanter des organes HLA-incompatibles entre D et R à l'origine d'une réaction allogénique puissante • Le succès repose donc sur : – Le controle des mécanismes de rejets aigus et chroniques – L'établissement d'un état de tolérance • Les thérapeutiques immunosuppressives ou immunomodulatrices sont donc au premier plan Place des biothérapies en transplantation • Rejet aigu – Cellulaire reposant sur les lymphocytes T • SAL, anti-CD25, Bélatacept et anti-CD3 – Humoral reposant sur la production d'anticorps anti-HLA • Anti-CD20 vu dans le chapitre cancer • Rejet chronique, maintenant appelé néphropathie chronique d'allogreffe (NCA) – Multifactoriel pour l'instant attitude préventive (limiter les rejets aigus, éliminer l'emploi des inhibiteurs de la calcineurine p. exemple... ) • Absence de moyen pour établir une tolérance aux allogreffes La réponse allogénique : rappels Présentation directe Présentation indirecte Heeger P, 2003, AmJTranspl, 3:525 La réponse allogénique : résumé Présentation: directe indirecte • Fréquence • Restriction HLA • Effecteurs T • Conséquences • Clinique • Chronologie élevée basse I et II II CD8+, CD4+ CD4+ cytoxicité HSR rejet aigu DCA début toujours Sérum antilymphocytaire • Sérum polyclonal • utilisé depuis 1967 • Lymphoglobulines (cheval) ou Thymoglobulines (lapin) – prophylaxie du rejet chez les hyperimmunisés – traitement curatif des rejets aigus corticorésistants • fraction purifiée des IgG antithymocytes humains • dirigés contre de nombreux antigènes Sérum antilymphocytaire • mode d'action encore débattu car • élimination des lymphocytes multifactoriel T => lymphopénie profonde dès la première injection • restauration très longue à l'arrêt et variable dans le temps • troubles fonctionnels du système immunitaire qui perdurent : cellules dendritiques, Treg expansion ...) Sérum antilymphocytaire Effets secondaires • 5% - 10% fièvres et réactions fébriles • 1% érythème et prurit traités par antihistaminiques et paracétamol • réactions anaphylactoïdes (hypotension, purpura, uticaire...) • 30% thrombopénie au 7-10 jours et contemporaine d'une maladie sérique (4%) ou une hémolyse => arrêt si <50 000 • risques des immunosuppresseurs (infections réactivation CMV + cancer viro-induits EBV notamment) Sérum antilymphocytaire Indications • prophylaxie du rejet organe solide • SAL puis corticoïdes+MMF+anticalcineurine => épargne la néphrotoxicité des anticalcineurines • rejets aigus cellulaires résistants aux corticoïdes • Hyperimmunisés • Conditionnement greffe CSH • GVH, aplasie d'origine autoimmune, myélodysplasie • Diabète de type I (START), Lupus Sérum antilymphocytaire Contre-indications • allergies aux protéines animales d'origine équine ou de lapin • l'immunisation contre les IgG de lapin ou cheval n'est pas une contre-indication car si anti-isotype cela ne diminuera que la demi-vie, et si anti-idiotype peu d'action car anticorps polyclonal Sérum antilymphocytaire Surveillance : – Numération en cytométrie en flux du nombre de CD2+ – maintien <50/mm3 – NF et taux de plaquettes OKT3 – Muromonab OKT3 – Muromonab OKT3TM • IgG murine anti-chaîne epsilon du CD3 monoclonale exprimée par les lymphos T • lymphopénie relative • modulation CD3/TCR => empêche l'interaction avec APC • relargage massif de cytokines => effets secondaires OKT3 – Muromonab Pharmacocinétique • après 5mg [sérique] max en 1 à 2 heures • 20 à 60 min => disparition CD3 à la surface des lymphos T • entre 2 et 5ème jour présence CD2+CD3-CD4+ ou CD8+ • arrêt du traitement ou immunisation => réapparition CD3+ • anti-antiOKT3 dosables en ELISA au 10ème jour – Anti-isotypes => augmentation de la dose – Anti-idiotypes => inefficacité totale car monoclonal OKT3 – Muromonab Effets secondaires • fièvres, frissons, tremblements, diarrhée, vomissements sont fréquents à la première injection • liés à l'activation des lymphos T et libération cytokines • prévenus par corticoïdes • risques oedèmes si surcharge volémique • fréquence accrue des infections CMV et herpès observée après 1 à 3 mois OKT3 – Muromonab Indications • rejet aigu en curatif avec réversibilité >90% • rejet aigu corticorésistant, ou résistant au SAL avec une réversibilité >70% • en prophylaxie pas supérieur au SAL Anti-CD25 – Daclizumab et Basiliximab Anti-CD25 – Daclizumab et Basiliximab Anti-CD25 – Daclizumab et Basiliximab Anti-CD25 – Daclizumab et Basiliximab • Expansion clonale des lymphos T dépend de : – IL-2 – Expression de CD25 • Limitations : – NK n'expriment pas la chaîne (CD25) – les lymphos T prolifèrent avec IL-15 → en prophylaxie du rejet, ne marche pas en curatif Anti-CD25 – Daclizumab et Basiliximab • Travaux chez la souris en 1986 T. Strom (Boston) • Chez l'homme en 1987 J.P. Soulillou (Nantes) • mais anticorps monoclonal de rat (33B3.1) • Aujourd'hui, 2 anticorps humanisés : – anti-Tac (IgG2a) Daclizumab humanisé (Zénapax - Roche) – RFT5 (IgG1) Basiliximab chimérique (Simulect - Novartis) Anti-CD25 – Basiliximab Liaison à la sous-unité ne touche que les lymphos T activés empêche la liaison IL-2/RIL2 permet la destruction des lymphos T CD25+ problème du CD25 soluble dont la [C] augmente par diminution de son catabolisme après fixation de l'anticorps normalement puits à IL-2 => augmentation relative de l'IL2 Anti-CD25 – Basiliximab Liaison à la sous-unité % et VA des lymphos circulant ne sont pas altérés peut-être différent sur le site de la réaction immunitaire dans le greffon pb des Treg Anti-CD25 – Basiliximab Pharmacocinétique perfusion IV de 20mg => pic à 30 min de 7µg/l pas d'influence du poids, âge, sexe, race sur la clairance chez l'enfant jusqu'à 15 ans clairance réduite de 50% inhibition efficace du RIL-2 au-delà de 0,2µg/l, ce qui est obtenu pendant 4 à 6 sem après 20mg Anti-CD25 – Basiliximab Immunogénicité Faible, un patient sur 246 (0,4%) a développé un antiidiotypique 5 mois après l'administration Anti-CD25 – Basiliximab Posologie 40 mg en deux fois, une fois deux heures avant l'acte chirurgical, et une fois 4 jours après IV en 30 minutes Anti-CD25 – Basiliximab Effets secondaires, contre-indications hypersensibilité connue, grossesse, allaitement mais pas tératogène chez le singe aucune interaction connue avec autres médicaments pas lymphopéniant, aucune myélosuppression, aucune altération des sous-populations lymphocytaires sanguines dans une étude contre placebo +ciclo+corticoïdes aucune augmentation des infections graves, lymphoproliférations, CMV même inférieures (14vs18%), taux de décès identiques Anti-CD25 – Basiliximab Surdosage étude sur le singe rhésus, 5mg/kg 2 fois /sem pendant 4 semaines (20 fois la Cmax recommandée) sans effet indésirable étude chez l'homme 60mg en une seule fois et 180mg cumulés en 24 jours sans effet indésirable aigu CTLA-4Ig – Bélatacept LEA29Y– BMS CTLA-4Ig – Bélatacept LEA29Y– BMS Dérivé de l'abatacept fusion entre CTLA-4 (CD152) et région (Fc) constante chaîne lourde IgG1 humaine (comme éthanercept) efficacité dans PR, psoriasis, mais pas en transplantation mutations sur deux aa entrant en contact avec CD80 et 86 augmentant l'affinité => bélatacept bloque le signal 2 et ainsi l'activation du lymphocyte T provoquant soit son apoptose soit son anergie prévention du rejet aigu en allotransplantation CTLA-4Ig – Bélatacept LEA29Y– BMS Enjeux immunosuppression plus spécifique obtenir une tolérance immunitaire spécifique du greffon moins d'effet secondaires que les inhibiteurs de la calcineurine qui induisent : • une augmentation de la lipidémie • une augmentation de la glycémie, entraînant : • la néphropathie chronique d'allogreffe (NCA) => perte greffon • les maladies cardio-vasculaires => décès prématuré CTLA-4Ig – Bélatacept LEA29Y– BMS Vincenti F – 2005 – NEJM - 353:770 But : montrer que le bélatacept n'est pas inférieur au traitement classique utilisant les inhibiteurs de la calcineurine dans la prévention des rejets aigus prouvés histologiquement pendant les 6 premiers mois 218 patients randomisés dans trois bras – un traitement intensif n=74 – un moins intensif n=71 – un avec ciclosporine à la place du LEA29Y n=73 par ailleurs reçoivent induction basiliximab, corticoïdes et MMF de façon identique Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Résultats Rejets aigus : • taux identique dans les 3 bras (entre 6 et 8%) • aucun épisode après 6 mois dans les trois bras • pas de rejet grave • 2 pertes de greffons dans le bras ciclo, 1 dans le bras forte dose du bélatacept • rejets infra-cliniques plus fréquents chez les faibles doses de bélata (20%), et identiques dans les 2 autres bras (11% pour ciclo et 9% pour fortes doses de bélata) Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Résultats Fonction rénale : taux de filtration glomérulaire à 12 mois supérieur dans les bras bélata Rejet chronique sur biopsie à 12 mois : • 20 à 29% dans les bras bélata • 44% dans le bras ciclosporine Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Résultats Décès : • 4 dans le bras ciclo (2 pour causes cardiaques) • 1 décès dans le bras bélata faible dose Perte greffons : • 3 dans bélata forte doses, 1 dans bélata faible dose, et 2 pour ciclosporine (thromboses des gros vaisseaux) Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Résultats Effets secondaires (1) : • bélatacept mieux supporté que ciclosporine • infections similaires dans les trois bras, mais infections urinaires moins fréquentes dans les bras bélata • 2 cas de cancers (sein et lymphoprolifération) sous bélata forte dose • 2 cas de cancers (peau et thyroïdes) sous ciclosporine • 2 lymphoproliférations à 2 et 13 mois après arrêt du bélatacept Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Résultats Effets secondaires (2) : • taux de cholestérol, LDL et HDL à 12 mois identiques mais 53% des ciclo sont traités versus 34% • tension systolique plus élevée dans bras ciclosporine • 10% de diabètes dans tous les bras Vincenti F – 2005 – NEJM – 353:770 Conclusions efficacité identique du bélatacept comparé à la ciclosporine pour la prévention du rejet aigu, meilleure préservation de la fonction rénale, devrait faire gagner 3 années supplémentaires de vie au greffon, taux de cancers identiques dûs à l'imunosuppression, rejets infracliniques bras bélata faible dose => effets sur la NCA et diminution de la survie du greffon, perfusion mensuelle du bélatacept => compliance certaine, reste à vérifier l'établissement d'un état de tolérance D. I. U. : Immunologie et immunothérapies CANCER Biothérapies moléculaires Anti-CD20 – rituximab - MabthéraTM • IDEC-C2B8 • commercialisé par Roche • reconnaît le CD20 humain exprimé par : • 80% des cellules de lymphomes • les lymphocytes B normaux • le CD20 n'existe pas à l'état soluble • aucune modulation de l'expression membranaire du CD20 le CD20 est exprimé tôt dans l'ontogénie B mais pas sur les plasmocytes Anti-CD20 – rituximab - MabthéraTM Fonction NH2 COOH • Mal définie • Activation de la voie des MAP-kinases • Homologie structurale avec des canaux calciques • Influence probable sur les flux calciques Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Mécanisme d'action • 2 épitopes reconnus au niveau de la boucle Un spécifiquement reconnu par 1F5 Un autre reconnus par tous les autres mAb, dépendant de la séquence Ala-X-Pro Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM 1- Cytotoxicité complément dépendante C1 inhibiteur • • • Inhérente à la nature du fragment Fc (IgG1) Par l’intermédiaire de la voie classique Régulée par des protéines inhibitrices du complément Activation de C1 C2 / C4 Activation de C1 Nécrose C3 C5 MAC CD35 CD55 CD59 Anti-CD20 – mécanismes d'action 2- ADCC CD20 Récepteur pour les IgG FcγR IIIa CD16 Lymphocytes natural killer (NK) Rituximab Lymphocyte B de lymphome Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM 3- Apoptose • In vitro provoque l'apoptose des cellules sans intervention du complément ou d'autres cellules • mécanisme inconnu, Fas (CD95) dépendant ??? • La fixation entraîne le recrutement du CD20 dans les microdomaines => apoptose Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Indications lymphomes • Lymphomes folliculaires de stade III-IV rémission sur plusieurs mois (48% des patients) • Lymphomes non-hodgkiniens agressifs diffus à grandes cellules B (+ CHOP) • Plus utilisé seul, mais en association avec chimiothérapie Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Indications actuelles • Polyarthrite rhumatoïde • Lupus érythémateux systémique • Neuropathies périphériques avec anticorps • • • • • anti-myéline Thrombopénies auto-immunes Anémies hémolytiques Purpura thrombotique thrombocytopénique Hémophilie acquise Lymphoprolifération EBV+ Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Administration • IV en milieu hospitalier • prémédication par paracétamol, antihistaminiques et corticothérapie pour la prévention du syndrome de relargage des cytokines Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Posologie • Fonction de la pathologie • Traitement court (deux à quatre semaines) Effets durables 375 mg/m² en 4 perfusions hebdomadaires 2 x 1g à J1 et J15 Entre 8 et 20 mois Parfois nécessité d’un traitement d’entretien Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Syndrome relargage des cytokines • dyspnée sévère, broncospasme, hypoxie • fièvres, frissons, tremblements • urticaire et oedèmes • au maxi insuffisance respiratoire et décès => infiltrat pulmonaire intestitiel et/ou œdème • pendant la 1ère perfusion (~10%) imposant son arrêt et un Tt symptomatique Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Syndrome lyse tumorale • masse tumorale importante : >25x109 cellules/l • apparaît secondairement • hyperuricémie, hyperkaliémie, hypocalcémie • augmentation des LDH • insuffisance rénale aigüe • peut suivre un syndrome de relargage des cytokines qui s'est amélioré Anti-CD20 – rituximab – MabthéraTM Effets indésirables Etat général Fièvre Frissons Asthénie Céphalées (48,3%) (31,7%) (18%) (12,6%) Troubles du métabolisme et de la nutrition Angio-œdème Hyperglycémie Œdèmes périphériques (10,7%) (5,3%) (4,8%) Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM • reconnaît le produit du gène HER2 • gène homologue à celui du EGF-R humain • aussi dénommé c-erbB2, homologue du gène neu du rat • surexprimé dans 25% des cancers primitifs du sein • surexpression associée à un mauvais pronostic • résulte d'une amplification génique • participe au maintien tumoral par activation constitutive du récepteur liée à une mutation Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM • Ligands de HER1 : • EGF, TGF, amphiréguline, bétaréguline, épiréguline • Ligands de HER3 et HER4 : • héréguline • Ligands de HER2 , hétérodimères avec les HER • aucun connu Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM • IgG1 humanisée • inhibe la prolifération des cellules tumorales humaines exprimant HER2 • puissant médiateur de l'ADCC Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM Indications • uniquement chez les cancers du sein métastatiques surexprimant HER2 • surexpression détectée par immunohistochimie pour la protéine ou par FISH pour la mise en évidence de l'amplification génique • monothérapie = après échec de deux protocoles de chimiothérapie ou hormonothérapie • associé au paclitaxel = si pas de possibilité d'utiliser les anthracyclines par exemple... Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM Pharmacocinétique, taux de réponse • demi-vie de 28 jours • 4 mg/kg pour la dose de charge, puis 2 mg/kg toutes les trois semaines • 50% de réponses pendant plusieurs mois voire 3 ans chez des malades qui ne répondaient plus aux chimiothérapies classiques Anti-HER2 – trastuzumab – HerceptineTM Tolérance • très bien toléré • réactions légères ou plus graves d'hypersensibilité • peut-être toxicité cardiaque, mais utilisé avec les anthracyclines qui sont très cardiotoxiques => évaluation de la fonction cardiaque avant Tt Anti-VEGF– bévacizumab – AvastinTM • IgG1 humanisé reconnaissant le VEGF-A (4 isoformes) • inhibe la liaison VEGF sur son récepteur le Flt-1 (fmslike tyrosine kinase receptor-1) et le KDF (keratinocyte derived receptor) à la surface des cellules endothéliales • réduction de la croissance des vaisseaux intratumoraux • inhibition de la progression des métastases Anti-VEGF– bévacizumab – AvastinTM Indications, posologie • Indication : Tt du cancer métastatique du colon ou rectum associé à la chimiothérapie • Posologie : 5 mg/kg tous les 14 jours en perfusion IV jusqu'à régression Anti-VEGF– bévacizumab – AvastinTM Complications, effets indésirables • perforations gastro-intestinales (2%) avec hémorragies • déhiscence des cicatrices en rapport à une mauvaise vascularisation (1%). Attendre après intervention • hémorragies • soit mineures genre épistaxis de grade 1 observées chez tous les malades • soit majeures après nécrose de tumeurs pulmonaires notamment ne constituant pas une indication cependant Anti-VEGF– bévacizumab – AvastinTM Complications, effets indésirables • hypertension artérielle fréquente (~40%) • crises hypertensives => risque hémorragie cérébrale • protéinurie (~15%) et rares syndromes néphrotiques (1%) • cardiopathies congestives (~2%) Anti-CD52– alemtuzumab – MabCampathTM • IgG1 humanisé reconnaissant le CD52 • glycoprotéine de 21-28kD GPI • exprimée à la surface des lymphocytes B et T normaux, monos, thymocytes, macrophages, éosinophiles, épidydime, canal déférent et spermatozoïdes • sur 5% des granulocytes Anti-CD52– alemtuzumab – MabCampathTM • protéine absente des cellules souches hématopoïétiques et progénitrices • rôle mal connu mais molécule de coactivation • lyse des lymphocytes tumoraux et normaux complément dépendante et ADCC Anti-CD52– alemtuzumab – MabCampathTM Indications, effets secondaires • leucémies lymphoïdes chroniques devenues résistantes aux alkylants et à la fludarabine • profonde déplétion lymphocytaire • taux de CD4 et CD8 mettent 1 an à revenir à la normale • infections opportunistes => chimioprophylaxie (Bactrim...) • neutropénies et thrombopénies en début de Tt Anti-EGF-R (HER1) – cétuximab – ErbituxTM • anticorps IgG1 chimérique • reconnaît ectodomaine de HER-1 • HER-1 présent sur les cellules normales et tumorales • inhibe la liaison du TGF et de l'EGF à HER-1 • inhibition de la croissance cellulaire, induction de l'apoptose, diminution de l'expression des métalloprotéases de la matrice extra-cellulaire et diminution de la vascularisation tumorale Anti-EGF-R (HER1) – cétuximab – ErbituxTM Indications • cancers colo-rectaux métastatiques exprimant ou surexprimant HER-1 et ayant résisté à un première chimiothérapie • en association avec Irinotécan ou seul 400mg/m2 en perfusion IV pendant 2 heures • dose d'entretien 250 mg toutes les semaines Anti-EGF-R (HER1) – cétuximab – ErbituxTM Tolérance • réactions aigües importantes (~2%) à type de bronchospasmes, uticaire ou hypotension • réactions bénignes classiques (~15%) frissons, fièvre à la première injection Anti-EGF-R (HER1) – cétuximab – ErbituxTM Tolérance • rash acnéiforme (~90%) car les cellules de la peau expriment HER-1, avec respect des glandes sébacées • peu important ou sévère sur tout le corps • proportionnel à l'efficacité anti-tumorale • disparaissent à l'arrêt du Tt • inflammation péri-unguéale notamment pouces • toxicité chronique plus rare (poumon, rein) De l'importance de la costimulation ... Nature Reviews in Immunology CTLA-4 soluble (Bélata- et Abatacept) IMMUNOSUPRESSEUR CD80/CD86 IMMUNOSUPRESSION Nature Reviews in Immunology Ipilimumab = anti-CTLA-4 IMMUNOSTIMULANT IMMUNOSTIMULATION Nature Reviews in Immunology Inhibition de l'interaction CTLA-4 ... Ipilimumab dans le mélanome métastasié …. – Activation des lymphocytes T = rejet de la tumeur – 676 patients mélanomes stade 4 = survie moyenne passe de 6,4 mois à 10 mois, – Peu de patients dépassent 2 ans alors que ceux qui répondent au traitement le font – Seuls 3/540 ont éliminé la tumeur – Effets secondaires : colites sévères, endocrinopathies (17 décès) – Cancers ovaires, prostate, poumon Piège à cytokines Récepteur à la cytokine IgG Piège à cytokine Afflibercept – piège à VEGF Et quelques autres.... parmi 185 en développement en 2010 • anti-IgE dans l'asthme grave = omalizumab (Xolair) • anti-IL6 dans les maladies autoimmunes = tocilizumab (Actemra) • anti-CD49d = sclérose en plaque = natalizumab (Tysabri) • anti-gpIIb/IIa plaquettes = abciximab (Réopro) • antip40 IL-12 et IL-23 dans le psoriasis = ustekinumab (Stelara) • anti-virus respiratoire syncitial = pavilizumab (Synagis) • anti-HER2 cancer du sein = trastuzumab (Herceptine) • anti- TNFalpha dans la polyarthrite rhumatoïde = infliximab, (Rémicade), adalimumab (Humira), golimumab ..... • Etc... etc... etc... 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