Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů Ruth H. Green, Chris E. Brightling a Peter Bradding Význam přehledu Přestože se obecně na astma pohlíží jako na heterogenní onemocnění, nebylo zatím dosaženo shody o přesném systému jeho klasifikace. V novějších studiích byly vysloveny představy, že pro lepší poznání tohoto onemocnění by bylo obzvláště přínosné rozpoznávat subfenotypy astmatu podle charakteru zánětu přítomného v dýchacích cestách. V tomto přehledu jsou probrány důležité literární práce na dané téma a současné poznatky jsou zasazeny do příslušného historického kontextu. Aktuální výsledky Zavedení používání neinvazivních markerů zánětu v dýchacích cestách naznačilo, že lze rozlišit čtyři různé fenotypy astmatu – eozinofilní, neutrofilní, smíšeně zánětlivý a paucigranulocytární. Podle novějších studií se tyto podskupiny mohou lišit ve své etiologii, imunopatologii a odpovědi na léčbu. Několik studií se zaměřilo na refrakterní astma jako na samostatný fenotyp onemocnění a prokázalo distálnější lokalizaci zánětu dýchacích cest a deregulace osy faktoru nekrotizujícího nádory (tumour necrosis factor)‑a. A konečně se objevují nové léčebné postupy zaměřené na určité typy zánětu v dýchacích cestách, což jen podtrhuje význam rozlišování subfenotypů astmatu. Souhrn V tomto přehledu se budeme zabývat nedostatky současných systémů klasifikace astmatu, upozorníme na hlavní současné studie zabývající se identifikací zánětlivých subfenotypů astmatu a navrhneme nové postupy, které by mohly dále zlepšit naše poznání dané problematiky. Klíčová slova astma, fenotypy, klasifikace, refrakterní, zánět
The reclassification of astma based on subpehnotypes Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:43–50 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Department of Respiratory Medicine, Glenfield Hospital, Groby Road, Leicester, UK Adresa pro korespondenci: Ruth H. Green, MSc, MD, FRCP, Department of Respiratory Medicine, Glenfield Hospital, Groby Road, Leicester, LE3 9QP, UK E‑mail: ruth.green@uhl‑tr.nhs.uk
Zkratky FEV1 MMP‑9 PEF TNF
objem vydechnutý maximálním úsilím (forced expired volume) za jednu sekundu matrixová metaloproteináza 9 (matrix metalloproteinase‑9) vrcholový výdechový průtok (peak expiratory flow) faktor nekrotizující nádory (tumour necrosis factor)
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Úvod Astma je již dlouho považováno za heterogenní onemoc‑ nění. Rozlišení jeho jednotlivých subfenotypů nám může pomoci pochopit jeho patofyziologii, odpověď na léčbu, prognózu a genetický podklad. Přes úsilí mnoha generací odborníků v klinické praxi proto přesný a úplný systém klasifikace astmatu stále zůstává prioritou výzkumu toho‑ to onemocnění.
Ohlédnutí do historie Již počátkem 20. století navrhl Rackemann [1] rozdělení astmatu na „extrinsické“ (z vnějších příčin – pozn. překl.) a „intrinsické“ (z vnitřních příčin – pozn. překl.) a toto děle‑ ní se nadále široce používá. Následně byly na základě vyvolávající příčiny rozlišeny další fenotypy astmatu, jako jsou astma vyvolané kyselinou acetylsalicylovou nebo astma z povolání. V 70. letech minulého století po‑ psal Turner‑Warwick [2] podskupiny pacientů s astma‑ tem charakterizovaným různými typy obstrukce dýcha‑ cích cest, jako bylo „nestabilní astma“ (brittle asthma), „ireverzibilní astma“ nebo „astma s ranními záchvaty“ (the morning dipper). Ayres a spol. [3] pak na základě povahy exacerbací rozlišili dva různé typy nestabilního astmatu, zatímco představa „ireverzibilního“ astmatu na‑ dále přetrvává vzhledem ke zjištění, že u menšiny pa‑ cientů dochází ke zrychlenému poklesu plicních funkcí, které vede k fixované obstrukci dýchacích cest [4]. Směrnice pro léčbu astmatu mají sklon ke kategorizaci onemocnění podle jeho závažnosti, odhadované na zá‑ kladě množství medikace potřebné k dosažení zmírnění příznaků a zlepšení plicních funkcí [5–6]. Problém může spočívat v tom, že užívání léků je ovlivněno jak dostup‑ ností zdravotní péče, tak chováním pacienta a lékaře i zá‑ važností onemocnění. Byly navrženy i alternativní metody klasifikace astma tu, a to na základě klinických projevů onemocnění. Byla popsána podskupina pacientů se zdánlivě větším rizikem častějších a těžších exacerbací astmatu [7••]. Existují však důkazy o tom, že tento typ exacerbací souvisí s povahou a rozsahem základního zánětu v dýchacích cestách [8,9••], takže ke zjištění těchto fenotypů je nezbytná kvantifikace zánětlivé odpovědi. Bylo navrženo i dělení podle věku v době nástupu onemocnění, ovšem ve studiích omeze‑ ných na dětskou populaci byly také zjištěny výrazné roz‑ díly z hlediska klinických projevů i zánětu [10], což hod‑ notu tohoto přístupu snižuje. Nověji byla navržena klasifikace astmatu vycházející z povahy zánětu v dýchacích cestách [11,12,13••] (obr. 1). Důležitá je skutečnost, že se objevují nové důkazy o tom, že identifikace těchto zánětlivých fenotypů by mohla po‑
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Eozinofilní
Neutrofilní
Typ buňky Spouštěč Alergeny ?? ??
Nízkomolek. Kouření chem. slouč.
Bakteriální infekce
Virový ?? infekt
Znečištění ovzduší
Obrázek 1 Schéma ilustrující heteroge‑ nitu onemocnění dýchacích cest, pokud jde o spouštěče, charakter zánětu v dý‑ chacích cestách, přidružená onemocně ní, fyziologii dýchacích cest a konkrétní patologicko-anatomické nálezy
Syndrom Astma Astma z vnitř. Eozinofilní Profes. CHOPN Bronchiektazie Hvízdání Astma Bronchitida z vnějš. příčin příčin bronchitida astma při viróze/ z vnitř. příčin (eozin.) /kašel (non-eozin.) po viróze
Zánět průdušek
Astmatu podobný stav (BHR: proměnlivá obstrukce dých. cest)
Bronchitida (neproduktivní kašel)
Těžké exacerbace (rychlé nekontrolované poklesy plicních funkcí)
FAO (obstrukce dých. cest navzdory optimální léčbě)
Bronchiektazie (purulentní kašel, stanoveno pomocí CT)
Zánět epitelu a submukózy
Těžký eozinofilní zánět
Hypertrofie hladkého svalstva
Dilatace dých. cest
Infiltrace hladké svaloviny dých. cest žírnými buňkami
moci při vedení léčby astmatu u jednotlivých pacientů. Tento přehled má za cíl probrat důkazy z nejnovějších studií, které by mohly pomoci nově klasifikovat astma, přičemž se zaměřuje na zánětlivé fenotypy a na studie podporující používání léčby specifické pro určitý fenotyp astmatu. Nastiňujeme nedostatky současných systémů klasifikace a navrhujeme možnosti nových přístupů, kte‑ ré by mohly zlepšit naše poznání v dané oblasti.
Eozinofilní astma Podle údajů pocházejících z prvních bronchoskopických studií byl charakteristickou imunopatologickou abnor‑ malitou nalézanou u pacientů s mírným astmatem eozino filní zánět v dýchacích cestách [14–16]. Předpokládalo se, že k jeho rozvoji dochází jak u atopického, tak u neato pického astmatu [17–20], u astmatu indukovaného kyse‑ linou acetylsalicylovou [21] či astmatu z povolání [22]. Celkově tyto studie uváděly širokou korelaci mezi klinic‑ kou závažností astmatu a stupněm eozinofilie v dýcha‑ cích cestách, zvláště pokud eozinofily vykazovaly znám‑ ky aktivace [14,23]. Zavedení techniky indukce sputa [24,25•], která umožnila charakterizaci dalších různých populací pacientů, odhalilo složitý vztah mezi eozinofil‑ ním zánětem a ostatními markery astmatu. Studie porov‑ návající korelaci eozinofilie ve sputu s plicními funkcemi [26,27] nepřinesly jednoznačné výsledky, a tak se zdá, že hyperreaktivita dýchacích cest a eozinofilie představují dvě nezávislé složky astmatického fenotypu [28]. Naproti tomu eozinofilní zánět v dýchacích cestách je zřejmě spíše mnohem těsněji spojen s rizikem vzniku těžkých exacerbací astmatu [8,9••,29].
BHR – bronchiální hyperreaktivita; FAO (Food and Agriculture Organization) – Organizace pro potra‑ viny a zemědělství; CHOPN – chronická obstrukč‑ ní plicní nemoc Přetištěno se svolením [14••].
čeni podle potřeby pouze b2‑mimetiky, mělo devět ne‑ mocných počet eozinofilů ve sputu nižší než 3 %. Skupina s eozinofilním astmatem i skupina s non‑eozinofilním ast‑ matem vykazovaly podobné hodnoty plicních funkcí, variabilní vrcholový výdechový průtok (peak expiratory flow, PEF) i závažnost příznaků, ale u non‑eozinofilních pacientů existovala nižší pravděpodobnost přítomnosti atopie, menší hyperreaktivita dýchacích cest a častěji se jednalo o kuřáky [11]. Toto vyšetření jsme opakovali u 259 pacientů se symptomatickým astmatem, kteří byli léčeni v krocích 1–3 podle směrnic Britské společnosti pro one‑ mocnění hrudníku (British Thoracic Society), a nalezli jsme významné rozdíly v počtu buněk v indukovaném sputu, zvláště u pacientů s neatopickým astmatem. Přitom jsme rozpoznali podskupinu 60 pacientů s odlišným pro‑ filem sputa – s neutrofilií sputa, avšak s fyziologickým počtem eozinofilů; 35 z těchto pacientů nebylo předtím léčeno kortikosteroidy. Jednalo se o starší osoby, přede‑ vším ženy a spíše pacientky s neatopickým astmatem, ji‑ nak se však z hlediska klinických projevů a z fyziologic‑ kého hlediska tato skupina podstatněji nelišila od celého souboru [30]. Řešitelé dřívějších studií si povšimli pří‑ tomnosti neutrofilního zánětu u některých pacientů s těž‑ kým astmatem [32,33] i u malého počtu pacientů vyšetřo‑ vaných v průběhu exacerbací astmatu [34]. Gibson Obrázek 2 Ukázky barvení submukózy na eozinofily (× 100) (A) a neutrofily (× 100) (B) – vzorky od nemocných s eozinofilním a non-eozinofilním astmatem
A
B
Non‑eozinofilní astma Vyšetření indukovaného sputa [11,30,31••] a malé bron‑ choskopické studie [12] jasně prokázaly, že u pacientů s těžkým astmatem není eozinofilní zánět vždy přítomen (obr. 2). Ve studii s 23 pacienty s astmatem, kteří byli lé‑
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
a spol. [35] ve své práci uvedli, že 59 % pacientů s perzis tujícím astmatem, kteří užívali vysoké dávky inhalačních kortikosteroidů, vykazovalo nízké počty eozinofilů ve sputu, ale známky neutrofilního zánětu. Wenzelová a spol. [12] provedli bronchoskopickou studii u pacientů s těž‑ kým astmatem léčených vysokými dávkami inhalačních či perorálních kortikosteroidů a popsali mezi nimi pod‑ skupinu s převažujícím neutrofilním zánětem v dýcha‑ cích cestách, s absencí eozinofilů a fyziologickou tloušť‑ kou subretikulární bazální membrány. Silný neutrofilní zánět byl rovněž prokázán u pacientů ventilovaných pro těžké akutní astma [36] a u nemocných, kteří na astma náhle zemřeli [37]. Není však známo, zda bývá neutrofilní fenotyp astmatu obzvláště spojen s těžším onemocněním, neboť nález může být zkreslen léčbou kortikosteroidy. K dalšímu pochopení „non‑eozinofilního“ fenotypu na pomohly nejnovější výzkumy. Simpsonová a spol. [31••] pečlivě vyšetřili zánětlivý profil u 93 pacientů s astmatem různého stupně závažnosti a rozlišili čtyři různé zánětlivé fenotypy. Největší skupina (41 % pacientů) vykazovala známky eozinofilního zánětu, ale měla fyziologický počet neutrofilů. Dvacet procent pacientů mělo izolovanou neutrofilii sputa, zatímco dalších 8 % vykazovalo zvýšené počty eozinofilů i neutrofilů. A konečně 31 % případů bylo diagnostikováno jako „paucigranulocytární astma“ s počty buněk ve sputu ve fyziologickém rozmezí. Jedinci s vyš‑ ším počtem neutrofilů ve sputu byli starší, ale jinak si z klinického hlediska uvedené čtyři skupiny byly podob né. Opakovaná měření provedená u části pacientů pro‑ kázala, že non‑eozinofilní fenotyp přetrvává jak krátce (4 týdny), tak po delší dobu (5 let). Autoři rovněž zkou‑ mali u týchž pacientů aktivitu proteolytických enzymů v indukovaném sputu, přičemž nemocné se smíšeným a neutrofilním zánětem sloučili do stejné skupiny. Zjistili, že zatímco eozinofilní fenotyp bývá spojen s vysokou aktivitou matrixové metaloproteinázy 9 (matrix metallo‑ proteinase‑9, MMP‑9), u pacientů s neutrofilním typem zánětu je významně vyšší aktivita neutrofilní elastázy, ale inaktivní MMP‑9. U pacientů s paucigranulocytárním astmatem se aktivita proteolytických enzymů nelišila od hodnot zdravých kontrolních osob [38•]. Není vylouče‑ no, že různá úroveň reparace a remodelace u jednot livých fenotypů je právě důsledkem této různorodosti zánětlivé odpovědi. Tuto domněnku podporuje zjištěná negativní korelace mezi počtem neutrofilů ve sputu a po měrem FEV1/FVC [FEV1 – objem vydechnutý maximál ním úsilím (forced expired volume) za jednu sekundu; FVC – usilovná vitální kapacita (forced vital capacity)] [31••] a také absence depozice kolagenu v subretikulární bazální membráně u pacientů s neutrofilním astmatem [12]. Nadále není jasné, zda různé zánětlivé fenotypy vzni kají v důsledku odlišných etiologických pochodů, i když nejnovější studie mohou tuto koncepci do jisté míry pod‑ pořit. U neutrofilního astmatu se prokázala vyšší aktivace systému přirozené imunity s vyšší expresí receptorů TLR2, Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Obrázek 3 Cytospiny sputa od různých pacientů s astmatem ilustrují heterogenitu zánětu v dýchacích cestách
Na levém horním obrázku převládají makrofágy při fyziologickém počtu neutro‑ filů a eozinofilů – tento cytospin nelze odlišit od vzorku zdravé kontrolní osoby [paucigranulocytární astma (× 100)]; obrázek vpravo nahoře zobrazuje kombi‑ naci neutrofilního a eozinofilního zánětu (× 400), obrázek vlevo dole neutrofilní zánět (× 400) a obrázek vpravo dole eozinofilní zánět (× 400) [25].
TLR4 a CD14 a prozánětlivých cytokinů IL‑8 a IL‑1b ve sputu společně s vyšší koncentrací endotoxinu [39••]. Navíc se zjistilo, že jedinci s eozinofilním astmatem mají podstatně vyšší koncentraci IL‑4 ve sputu než pacienti s non‑eozinofilním astmatem či zdravé kontrolní osoby, což ukazuje na převahu cytokinů Th2. Eozinofilní skupina kromě toho vykazovala nižší koncentraci faktoru nekroti zujícího nádory (tumour necrosis factor, TNF)‑a než sku‑ pina non‑eozinofilní, což naznačuje, že léčba prostředky inhibujícími dráhu TNF‑a nemusí být u této skupiny pří‑ nosná [40]. V této studii byli pacienti s neutrofilním záně‑ tem rovnoměrně rozděleni do eozinofilní a non‑eozino‑ filní skupiny, což pouze podtrhuje neshodu mezi studiemi, pokud jde o charakterizaci fenotypu. Doporučujeme, aby se v budoucích studiích zvážilo rozdělení pacientů s ast matem na skupinu „eozinofilní“, „neutrofilní“, „smíšeně zánětlivou“ a „paucigranulocytární“, jak navrhovali Gib son a spol. [31••] (obr. 3) [25].
Refrakterní astma jako odlišný zánětlivý fenotyp Malá část pacientů má „refrakterní“ astma, které se při použití běžných léčebných postupů obtížně léčí (tab. 1) [41]. V těchto případech by lepší poznání zánětlivého fenotypu bylo zvláště přínosné, neboť uvedená skupina trpí značnou morbiditou a významně se podílí na čerpání zdrojů zdravotní péče. Přestože, jak jsme již uvedli, byla u pacientů s těžkým astmatem popsána přítomnost eozino filního i neutrofilního zánětu, je možné, že pro „refrakterní fenotyp“ jsou některé patofyziologické rysy charakteristic ké. Změřili jsme alveolární koncentraci oxidu dusnatého (NO) u pacientů s astmatem různého stupně závažnosti [42••]. Alveolární koncentrace NO byla u pacientů s refrakter ním onemocněním podstatně vyšší a snižovala se při léčbě perorálními, nikoli však inhalačními kortikosteroidy, což
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Tabulka 1 Definice refrakterního astmatu podle Americké společnosti pro onemocnění hrudníku (American Thoracic Society)a Lék
Hlavní charakteristiky Dávka (µg/den) Dávka (vdechů/den)
a) Beclometason dipropionát > 1 260 b) Budesonid > 1 200 c) Flunisolid > 2 000 d) Fluticason propionát > 0 880 e) Triamcinolon acetonid > 2 000
> 40 vdechů (42 µg/inhalaci) > 20 vdechů (84 µg/inhalaci) > 06 vdechů > 08 vdechů > 08 vdechů (110 µg), > 04 vdechy (220 µg) > 20 vdechů
Méně významné (vedlejší) charakteristiky: 1. Nutnost další preventivní léčby kromě inhalačních kortikosteroidů, např. dlouhodobě působící beta‑mimetika, teofylin nebo antagonisté leukotrienů 2. Příznaky astmatu vyžadující každodenní nebo téměř každodenní podávání krátkodobě působících beta‑mimetik 3. Perzistující obstrukce dýchacích cest (FEV1 < 80 % prediktivní hodnoty; diurnální variabilita PEF > 20 %) 4. Potřeba neodkladného ošetření pro astma jednou nebo vícekrát za rok 5. Nutnost nárazového podání perorálních kortikosteroidů třikrát nebo vícekrát za rok 6. Okamžité zhoršení při snížení dávky perorálních nebo inhalačních kortikosteroidů o 25 % 7. Život ohrožující ataka astmatu v minulosti Pro dosažení kontroly nad astmatem, tzn. jeho převedení na úroveň mírného až středně těžkého perzistujícího astmatu: a) kontinuální nebo téměř kontinuální (50 % roku) léčba perorálními kortikosteroidy; b) nutnost léčby vysokými dávkami inhalačních kortikosteroidů. Přetištěno se svolením [41]. a Definice refrakterního astmatu zahrnuje přítomnost jednoho nebo obou hlavních kritérií a dvou vedlejších kritérií.
naznačuje, že pro astma vzdorující standardní léčbě může být charakteristická přítomnost zánětu v distálních dýcha cích cestách. Tuto domněnku podporuje zjištění přítom‑ nosti silného alveolárního zánětu u 20 osob, které zemřely na fatální astma [43•]. Rovněž jsme prokázali, že refrak‑ terní astma bývá spojeno s aktivací osy TNF‑a, jak doka‑ zuje zvýšená exprese na membránu navázaného TNF‑a, receptoru 1 pro TNF‑a a TNF‑a‑konvertujícího enzymu Pacient 1 Pacient 2
A
Placebo
Pacient 5 Pacient 6
Pacient 7 Pacient 8
Placebo
p = 0,03 7
10,0
6
3,0
1,0
0,3
0,1
0,03
0,01
Skóre kvality života pacienta s astmatem
30,0
5
10
0
5
Týdny
5 4 3 2 1
10
0
Týdny
5
10
0
5
Týdny
0,40
Kumulativní změna FEV1 po bronchodilataci (litry)
p = 0,005
0 0
C
Etanercept
p = 0,02
p = 0,94
Obrázek 4 Koncentrace vdechova néhometacholinu vyvolávající 20% pokles objemu vzduchu vydechnu‑ tého maximálním úsilím za 1 sekun du (FEV1) [PC20; PC (provocation concentration) – provokační kon‑ centrace] (A) a skóre kvality živo‑ ta pacienta s astmatem (B) před léčbou, během léčby a po 10 týd nech léčby etanerceptem nebo placebem a kumulativní průměr‑ ná (+ SE) změna FEV1 po inhalaci 200 µg salbutamolu každý týden při 10týdenním pokusu (C)
Pacient 9 Pacient 10
B
Etanercept
p = 0,05
p = 0,18
PC20 (mg metacholinu/ml)
Pacient 3 Pacient 4
v periferních monocytech. U týchž pacientů se význam‑ ně zlepšily hodnoty zmírnění astmatu po dvojitě slepé, překřížené, placebem kontrolované studii s léčbou roz‑ pustným receptorem pro TNF‑a (etanerceptem) (obr. 4) [44••]. To je v souladu s nálezem zvýšené exprese TNF‑a u těžkého astmatu v porovnání s mírným astmatem [45•]. Poznání charakteristického refrakterního fenotypu nám tedy může pomoci identifikovat konkrétní cíle léčby.
p < 0,01 p < 0,01
10
Týdny
p < 0,01
p < 0,05 Etanercept
0,20
0,00 Placebo –0,20 0
1
2
3
4
5
Týdny
6
7
8
9
10
Přetištěno se svolením [44••].
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
Léčba astmatu podle konkrétního fenotypu Nová klasifikace astmatu bude mít smysl pouze za před‑ pokladu, že nabídne nový pohled na etiologii onemocně‑ ní a pomůže předpovědět jeho prognózu nebo rozpoznat fenotypy, které by mohly lépe odpovídat na určitou léčeb nou strategii. Vývoj nových agens určených k léčbě ast matu představuje významný podnět pro provádění feno‑ typizace, neboť vzhledem k nákladům a konkrétní povaze mnoha z těchto léků je pravděpodobné, že na léčbu s je jich použitím bude odpovídat pouze malá část pacientů. Naším úkolem je tedy vyhledávání pacientů, kteří budou na léčbu odpovídat. Randomizované kontrolované studie s monoklonální protilátkou proti IgE omalizumabem prokázaly zmírnění astmatu spolu se snížením výskytu exacerbací u pacientů se symptomatickým alergickým astmatem, kteří měli alespoň jeden pozitivní výsledek kožního testu vpichem („prick test“) a zvýšenou koncentraci sérových IgE [48–50]. Kromě přítomnosti atopie však není známo, zda u nějaké‑ ho konkrétního fenotypu astmatu existuje vyšší pravdě‑ podobnost odpovědi na léčbu. Jedna nedávno provedená souhrnná analýza údajů ze sedmi studií s omalizumabem naznačila, že by tato léčba mohla být přínosná spíše u pa‑ cientů s těžkým astmatem charakterizovaným perzistující obstrukcí dýchacích cest, potřebou vysokých dávek inha‑ lačních kortikosteroidů a četnými exacerbacemi astmatu [51•]; avšak objasnění souvislosti mezi odpovědí na léčbu a klinickým fenotypem si vyžádá ještě mnoho úsilí. Existuje řada důkazů o tom, že na základě zánětlivého fenotypu lze předpovídat odpověď nemocného na léčbu kortikosteroidy. Nález eozinofilie v dýchacích cestách byl shodně spojován s příznivou odpovědí astmatu na léčbu kortikosteroidy [11,30,52•] a se zvýšeným rizikem exacer bací po vysazení kortikosteroidů [53]. U pacientů, v je jichž sputu navzdory vysokým dávkám inhalačních nebo perorálních kortikosteroidů přetrvávala eozinofilie, přispí vala intramuskulární aplikace triamcinolonu ke zmírnění zánětu i příznaků [54]. Je pravděpodobné, že perzistující zánět lze alespoň zčásti vysvětlit špatnou spoluprací pa‑ cienta při léčbě. Na druhé straně non‑eozinofilní astma bývá spojeno s významně horší odpovědí na léčbu inha‑ lačními kortikosteroidy [11,30]. Výsledky nejnovějších studií rovněž podpořily význam klasifikace astmatu vycházející z imunopatologického feno Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
typu onemocnění pro zlepšení výsledných ukazatelů po‑ mocí strategií zaměřených na zmírnění zánětu v dýchacích cestách. V randomizované kontrolované studii jsme u 74 pacientů se středně těžkým až těžkým astmatem porovná‑ vali léčebné strategie zaměřené na snížení počtu eozinofilů v indukovaném sputu s tradiční léčbou vedenou podle pří‑ znaků a hodnoty PEF. Za dobu 12 měsíců bylo u pacientů léčených podle strategie zaměřené na udržení počtu eozi‑ nofilů ve sputu nižšího než 3 % zaznamenáno podstatně méně těžkých exacerbací astmatu a příjmů do nemocnice než u pacientů léčených podle standardních klinických doporučení (obr. 5) [8]. V multicentrické studii s podob‑ ným uspořádáním bylo randomizovaným způsobem lé čeno 107 pacientů podle nálezu ve sputu nebo podle kli‑ nických projevů. Při léčbě podle nálezu ve sputu se oddálil výskyt první exacerbace a snížila se četnost exacerbací; zajímavé však bylo zjištění, že tento účinek byl z velké čás‑ ti zaznamenán u pacientů s těžším astmatem a u prevence exacerbací eozinofilie [9••]. Díky znalosti fenotypu astmatu tedy můžeme u jednotlivých pacientů předpovídat úspěš nost léčby zvolené podle přítomného typu zánětu. Problémy spojené s indukcí a se zpracováním sputa vedly k zájmu o vyšetření koncentrace vydechovaného NO při vedení léčby astmatu. Smith a spol. [55••] porovná vali ve své studii 97 pacientů léčených standardně nebo podle hodnoty vydechovaného NO, přičemž u pacientů randomizovaně zařazených do skupiny s léčbou podle vydechovaného NO nezjistili statisticky významné sníže ní výskytu exacerbací, přestože konečná průměrná denní dávka inhalačních kortikosteroidů byla u skupiny pa‑ cientů léčených podle NO nižší. Tato zjištění jsme po tvrdili ve studii se 118 nemocnými v primární péči ve Velké Británii, v níž pacienti léčení podle hodnot vydecho vaného NO vykazovali obdobný výskyt exacerbací ast‑ matu jako pacienti léčení tradičním způsobem [56•]. Tyto nálezy znamenají, že u pacientů s lehčím onemocněním nejsou léčebné strategie zaměřené na zánět v dýchacích cestách účinnější než ty strategie, které se řídí pouze vý‑ Obrázek 5 Kumulativní počet exacerbací astmatu v průběhu 12měsíčního randomizovaného pokusu, při němž se účinek léč‑ by astmatu vedené podle počtu eozinofilů ve sputu porovnával se standardní léčbou 120
Kontrolní léčba 109
100 Těžké exacerbace (kumulativní počet)
Jakkoli lze „refrakterní“ astma považovat za samostat‑ ný subfenotyp s odlišnými patofyziologickými abnorma‑ litami, které nenalézáme u lehčího typu onemocnění, v případě těžkého astmatu je obzvláště pravděpodobné, že se jedná o velmi různorodé onemocnění z hlediska vy volávajících příčin, příznaků, charakteru klinického zá‑ nětu v dýchacích cestách i odpovědi na léčbu [46•,47•]. Další studie navržené ve snaze o charakterizaci fenotypů astmatu se budou muset zaměřit na tuto populaci nemoc‑ ných s těžkou formou onemocnění.
80 60 Léčba vedená podle sputa
40
35
20 0 0 1 2
3 4 5
6 7
8
9 10 11 12
Čas (měsíce)
Přetištěno se svolením [9].
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
sledky klinického vyšetření, popřípadě že vydechovaný NO necharakterizuje přesně zánětlivý fenotyp.
Nedostatky současné klasifikace V současném systému klasifikace astmatu nadále pře trvává řada nedostatků. Současné metody klasifikace, ať už vycházejí z etiologie, charakteru obstrukce dýchacích cest nebo zánětlivého fenotypu, jsou totiž vždy z velké části popisné a nevyhnutelně zaměřené pouze na jednu stránku onemocnění. To však celou situaci hrubě zjedno‑ dušuje, neboť pro astma je charakteristická různorodost jak u jednotlivce, tak mezi jedinci. Definice astmatu sku‑ tečně zůstává popisnou a zahrnuje celou řadu projevů, jako jsou chronický zánět dýchacích cest, hyperreaktivita dýchacích cest, příznaky, jako jsou hvízdání, dušnost, tlak na hrudi nebo kašel a proměnlivá obstrukce dýcha‑ cích cest [6]. Každý tento aspekt je u konkrétních pacientů v různé míře významný a v průběhu času se mění. Uve dená složitost problematiky vedla nedávno k návrhu, aby byl pojem „astma“ zrušen ve prospěch přesnější charakterizace odlišných patologických procesů, jež se projevují jako astma [57••]. Jednou z cest, jak se s tímto problémem vypořádat, je rozlišit různé typy onemocnění metodou zahrnující různé aspekty tohoto onemocnění, například analýzou velké populace pacientů s astmatem pomocí multivariačních technik. Jedním z těchto multivariačních statistických nástrojů, s jejichž pomocí lze uspořádat informace o proměnných tak, aby bylo možno heterogenní skupiny jedinců roztřídit do poměrně homogenních skupin (neboli „clusterů“), je clusterová (resp. též shluková – pozn. překl.) analýza. Tyto skupiny jedinců jsou sestaveny tak, aby byl stupeň asocia ce mezi členy stejné skupiny silný, ale mezi členy různých skupin naopak slabý. Při vkládání velkého počtu pro‑ měnných můžeme pomocí tohoto přístupu odhalit mezi proměnnými asociace, které předtím nebyly zjevné, a na lézt nové, zřetelně odlišné fenotypy. Techniku clusterové analýzy jsme použili k identifikaci subfenotypů v populaci pacientů s těžkým astmatem, kteří navštěvují naši kliniku [58•]. Shromáždili jsme údaje od více než 270 pacientů s těžkým astmatem a analyzovali jsme velký počet pro‑ měnných popisujících různé aspekty onemocnění. Pomo cí clusterové analýzy jsme odhalili čtyři skupiny s různý‑ mi fenotypy onemocnění: a) populaci pacientů s relativ‑ ně dobře léčenými příznaky a s minimálním zánětem v dýchacích cestách; b) skupinu nemocných s časným ná stupem alergického astmatu, kteří měli těžké příznaky, perzistující zánět a výrazně proměnlivou obstrukci dýcha cích cest; c) třetí skupina (především ženy) vykazovala pozdní nástup astmatu, výrazné příznaky, ale minimální eozinofilní zánět, a mnozí pacienti trpěli obezitou; d) sku‑ pina, v níž převažovali muži, vykazovala pozdní nástup astmatu a onemocnění charakterizoval perzistující eozino filní zánět při absenci příznaků [58•]. Je možné, že pro jednotlivé podskupiny mohou být vhodné různé léčebné
strategie. Pacienti s výrazným zánětem, ale s minimálními příznaky mohou obzvláště dobře odpovídat na léčebné strategie řídící se podle počtu eozinofilů ve sputu, zatímco u nemocných, jejichž příznaky těsně souvisí se zánětem v dýchacích cestách, se může ke zmírnění příznaků zvláš tě hodit léčebný režim s inhalačním budesonidem v kom binaci s formoterolem [59•].
Závěry Nové metody klasifikace astmatu založené na charakteri‑ zaci typu zánětu v dýchacích cestách již vedly ke zlepšení výsledných ukazatelů léčby, přičemž byly použity speci‑ ficky cílené druhy terapie a léčebné strategie. Vzhledem ke komplexní mnohorozměrné povaze astmatu však zů‑ stává ještě řada otázek nevyřešených. Podle našeho ná zoru lze pomocí multivariační analýzy změnit chápání této problematiky v tom smyslu, že budeme rozeznávat různé subfenotypy onemocnění spojené s potenciálně horší prognózou, u kterých se však mohou obzvláště úspěšně uplatnit určité léčebné přístupy.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto: • = významné, • • = mimořádně významné. 1. Rackemann FM. A clinical classification of asthma. Am J Med Sci 1921; 12:802–803. 2. Turner‑Warwick M. On observing patterns of airflow obstruction in chronic asthma. Br J Dis Chest 1977;71:73–86. 3. Ayres JG, Miles JF, Barnes PJ. Brittle asthma. Thorax 1998;53:315–321. 4. Covar RA, Spahn JD, Murphy JR, Szefler SJ. Progression of asthma mea sured by lung function in the childhood asthma management program. Am J Respir Crit Care Med 2004;170:234–241. 5. British Thoracic Society, Scottish Intercollegiate Network. British guideline on the management of asthma. Thorax 2003;5 (Suppl 1):i1–94. 6. Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and prevention. 2005;www.ginasthma.com. 7. Wenzel SE. Asthma: defining of the persistent adult phenotypes. Lancet 2006;368:804–813. • • Přehledový článek zabývající se aktuálně běžně používanými systémy kla sifikace astmatu. 8. Green RH, Brightling CE, McKenna S, et al. Asthma exacerbations and sputum eosinophil counts: a randomised controlled trial. Lancet 2002;360: 1715–1721. 9. Jayaram L, Pizzichini MM, Cook RJ, et al. Determining asthma treatment by monitoring sputum cell counts: effect on exacerbations. Eur Respir J 2006;27:483–494. • • Druhá randomizovaná kontrolovaná studie, která vyznívá ve prospěch moni torování zánětu v dýchacích cestách pomocí stanovení počtu eozinofilů v indu kovaném sputu při léčbě astmatu. V porovnání s tradičním přístupem došlo při léčbě vedené podle počtu eozinofilů ve sputu ke snížení výskytu exacerbací astmatu, zejména u pacientů s těžkým astmatem a s eozinofilním fenotypem. 10. Payne DN, Wilson NM, James A, et al. Evidence for different subgroups of difficult asthma in children. Thorax 2001;56:345–350. 11. Pavord ID, Brightling CE, Woltmann G, Wardlaw AJ. Noneosinophilic corti costeroid unresponsive asthma [letter]. Lancet 1999;353:2213–2214. 12. Wenzel SE, Schwartz LB, Langmack EL, et al. Evidence that severe asth ma can be divided pathologically into two inflammatory subtypes with dis‑ tinct physiologic and clinical characteristics. Am J Respir Crit Care Med 1999;160:1001–1008. 13. Wardlaw AJ, Silverman M, Siva R, et al. Multidimensional phenotyping: towards a new taxonomy for airway disease. Clin Exp Allergy 2005;35: 1254–1262. • • Přehled zabývající se nedostatky tradičních systémů klasifikace onemoc nění dýchacích cest a navrhující nové přístupy. 14. Wardlaw AJ, Dunnette S, Gleich GJ, et al. Eosinophils and mast cells in bronchoalveolar lavage in subjects with mild asthma: Relationship to bron‑ chial hyperreactivity. Am Rev Respir Dis 1988;137:62–69. 15. Broide DH, Gleich GJ, Cuomo AJ, et al. Evidence of ongoing mast cell and eosinophil degranulation in symptomatic asthma airway. J Allergy Clin Im‑ munol 1991;88:637–648. 16. Djukanovic R, Wilson JW, Britten KM, et al. Quantitation of mast cells and eosinophils in the bronchial mucosa of symptomatic atopic asthmatics and
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
Nová klasifikace astmatu na základě jeho subfenotypů – Green, Brightling a Bradding
healthy control subjects using immunohistochemistry. Am Rev Respir Dis 1990;142:863–871. 17. Bentley AM, Menz G, Storz C, et al. Identification of T lymphocytes, macro phages, and activated eosinophils in the bronchial mucosa in intrinsic asth ma: Relationship to symptoms and bronchial responsiveness. Am Rev Respir Dis 1992;146:500–506. 18. Humbert M, Durham SR, Ying S, et al. IL‑4 and IL‑5 mRNA and protein in bronchial biopsies from patients with atopic and nonatopic asthma: evi‑ dence against ‘intrinsic’ asthma being a distinct immunopathologic entity. Am J Respir Crit Care Med 1996;154:1497–1504. 19. Humbert M, Ying S, Corrigan C, et al. Bronchial mucosal expression of the genes encoding chemokines RANTES and MCP‑3 in symptomatic atopic and nonatopic asthmatics: relationship to the eosinophil‑active cytokines interleukin (IL)‑5, granulocyte macrophage‑colony‑stimulating factor, and IL‑3. Am J Respir Cell Mol Biol 1997;16:1–8. 20. Ying S, Humbert M, Barkans J, et al. Expression of IL‑4 and IL‑5 mRNA and protein product by CD4+ and CD8+ T cells, eosinophils, and mast cells in bronchial biopsies obtained from atopic and nonatopic (intrinsic) asth‑ matics. J Immunol 1997;158:3539–3544. 21. Nasser SM, Pfister R, Christie PE, et al. Inflammatory cell populations in bronchial biopsies from aspirin‑sensitive asthmatic subjects. Am J Respir Crit Care Med 1996;153:90–96. 22. Frew AJ, Chan H, Lam S, Chan‑Yeung M. Bronchial inflammation in occupa tional asthma due to western red cedar. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151:340–344. 23. Bousquet J, Chanez P, Lacoste JY, et al. Eosinophilic inflammation in asth‑ ma. N Engl J Med 1990;323:1033–1039. 24. Pavord ID, Pizzichini MM, Pizzichini E, Hargreave FE. The use of induced sputum to investigate airway inflammation. Thorax 1997;52:498–501. 25. Brightling CE. Clinical applications of induced sputum. Chest 2006;129: 1344–1348. • Přehled klinického využití techniky indukovaného sputa u onemocnění dý chacích cest. 26. Pin I, Gibson PG, Kolendowicz R, et al. Use of induced sputum cell counts to investigate airway inflammation in asthma. Thorax 1992;47:25–29. 27. Crimi E, Spanevello A, Neri M, et al. Dissociation between airway inflamma tion and airway hyperresponsiveness in allergic asthma [see comments]. Am J Respir Crit Care Med 1998;157:4–9. 28. Brightling CE, Bradding P, Symon FA, et al. Mast‑cell infiltration of airway smooth muscle in asthma. N Engl J Med 2002;346:1699–1705. 29. Pizzichini MM, Pizzichini E, Clelland L, et al. Prednisone‑dependent asth ma: inflammatory indices in induced sputum. Eur Respir J 1999;13:15–21. 30. Green RH, Brightling CE, Woltmann G, et al. Analysis of induced sputum in adults with asthma: identification of subgroup with isolated sputum neutrophilia and poor response to inhaled corticosteroids. Thorax 2002;57: 875–879. 31. Simpson JL, Scott R, Boyle MJ, Gibson PG. Inflammatory subtypes in asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirology 2006;11:54–61. • • Studie popisující rozlišení čtyř různých zánětlivých fenotypů astmatu pomo cí indukovaného sputa (eozinofilní, neutrofilní, smíšeně zánětlivý a pauci‑ granulocytární). 32. Jatakanon A, Uasuf C, Maziak W, et al. Neutrophilic inflammation in severe persistent asthma. Am J Respir Crit Care Med 1999;160:1532–1539. 33. Louis R, Lau LC, Bron AO, et al. The relationship between airways inflam‑ mation and asthma severity. Am J Respir Crit Care Med 2000;161:9–16. 34. Fahy JV, Kim KW, Liu J, Boushey HA. Prominent neutrophilic inflammation in sputum from subjects with asthma exacerbation. J Allergy Clin Immunol 1995;95:843–852. 35. Gibson PG, Simpson JL, Saltos N. Heterogeneity of airway inflammation in persistent asthma: evidence of neutrophilic inflammation and increased sputum interleukin‑8. Chest 2001;119:1329–1336. 36. Lamblin C, Gosset P, Tillie‑Leblond I, et al. Bronchial neutrophilia in pa‑ tients with noninfectious status asthmaticus. Am J Respir Crit Care Med 1998;157:394–402. 37. Sur S, Crotty TB, Kephart GM, et al. Sudden‑onset fatal asthma A distinct entity with few eosinophils and relatively more neutrophils in the airway submucosa? Am Rev Respir Dis 1993;148:713–719. 38. Simpson JL, Scott RJ, Boyle MJ, Gibson PG. Differential proteolytic enzy me activity in eosinophilic and neutrophilic asthma. Am J Respir Crit Care Med 2005;172:559–565. • Studie, v níž se porovnávala aktivita proteolytických enzymů u různých zánětlivých subfenotypů astmatu. Pacienti s eozinofilním astmatem vykazo vali vyšší úroveň aktivity MMP‑9, kdežto pacienti s neutrofilním fenotypem vykazovali vysokou aktivitu neutrofilní elastázy, ale inaktivní MMP‑9. 39. Simpson JL, Grissell TV, Douwes J, et al. Innate immune activation in neu‑ trophilic asthma and bronchiectasis. Thorax 2006 [Epub ahead of print]. • • V této studii se uvádí, že u neutrofilního astmatu je patrná zvýšená akti‑ vace systému přirozené imunity, což naznačuje, že etiologie různých zánět livých fenotypů může být odlišná. 40. Quaedvlieg V, Henket M, Sele J, Louis R. Cytokine production from sputum cells in eosinophilic versus noneosinophilic asthmatics. Clin Exp Immunol 2006;143:161–166. 41. American Thoracic Society. Proceedings of the ATS workshop on refrac‑ tory asthma: current understanding, recommendations, and unanswered questions. Am J Respir Crit Care Med 2000;162:2341–2351. 42. Berry M, Hargadon B, Morgan A, et al. Alveolar nitric oxide in adults with asthma: evidence of distal lung inflammation in refractory asthma. Eur Res pir J 2005;25:986–991.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:1–7
• • V této studii bylo zjištěno, že pacienti s refrakterním astmatem mají vyšší obsah oxidu dusnatého v alveolárním vzduchu než kontrolní osoby s mír ným astmatem. Tento nález bylo možné potlačit systémovým, nikoli však inhalačním podáváním kortikosteroidů. To ukazuje na možný mechanismus rezistence vůči léčbě inhalačními kortikosteroidy u refrakterního astmatu. 43. De Magalhaes SS, dos Santos MA, da Silva OM, et al. Inflammatory cell map‑ ping of the respiratory tract in fatal asthma. Clin Exp Allergy 2005;35: 602–611. • Studie hodnotící charakter zánětu dýchacích cest u fatálního astmatu – uvádí se přítomnost silného zánětu v alveolech, což podporuje názor, že u refrakterního astmatu je základní abnormalitou distální zánět. 44. Berry MA, Hargadon B, Shelley M, et al. Evidence of a role of tumor necro‑ sis factor alpha in refractory asthma. N Engl J Med 2006;354:697–708. • • V této studii se porovnávaly markery aktivity TNF‑a v mononukleárních buň kách periferní krve u zdravých osob, u pacientů s mírným až středně těž kým astmatem a u nemocných s refrakterním astmatem. Zjistilo se, že u pa cientů s refrakterním astmatem je významně aktivovaná osa TNF‑a. Tito nemocní byli 10 týdnů léčeni solubilním receptorem TNF‑a (etanerceptem) v rámci placebem kontrolované studie se zkříženým uspořádáním. Po léčbě etanerceptem u nich bylo v porovnání s placebem pozorováno podstatné zlepšení reaktivity dýchacích cest, plicních funkcí a kvality života. 45. Howarth PH, Babu KS, Arshad HS, et al. Tumour necrosis factor (TNFalpha) as a novel therapeutic target in symptomatic corticosteroid dependent asth ma. Thorax 2005;60:1012–1018. • V této nezaslepené a nekontrolované studii se potvrdilo, že podávání eta nerceptu nemocným s těžkým astmatem vede ke zmírnění příznaků a ke zlepšení plicních funkcí a hyperreaktivity. U těžkého, nikoli však u mírného astmatu byla rovněž potvrzena zvýšená exprese TNF‑a na sliznicích. 46. Peters SP, Ferguson G, Deniz Y, Reisner C. Uncontrolled asthma: a review of the prevalence, disease burden and options for treatment. Respir Med 2006;100:1139–1151. • Přehled prevalence a možností léčby nekontrolovaného astmatu. 47. Holgate ST, Polosa R. The mechanisms, diagnosis, and management of severe asthma in adults. Lancet 2006;368:780–793. • Obsáhlý přehled informací o těžkém astmatu u dospělých. 48. Busse WW, Corren J, Lanier BQ, et al. Omalizumab, anti‑IgE recombinant humanised monoclonal antibody, for the treatment of severe allergic asth ma. J Allergy Clin Immunol 2001;108:184–190. 49. Soler M, Matz J, Townley R, et al. The anti‑IgE antibody omalizumab re duces exacerbations and steroid requirement in allergic asthmatics. Eur Respir J 2001;18:254–261. 50. Holgate ST, Chuchalin AG, Hebert J, et al. Efficacy and safety of a recom‑ binant antiimmunoglobulin E antibody (omalizumab) in severe allergic asthma. Clin Exp Allergy 2004;34:632–638. 51. Bousquet J, Cabrera P, Berkman N, et al. The effect of treatment with omali zumab, an anti‑IgE antibody, on asthma exacerbations and emergency medi‑ cal visits in patients with severe persistent asthma. Allergy 2005;60: 302–308. • Souhrnná analýza údajů z dřívějších studií s použitím protilátky proti IgE omalizumabu ukazuje, že u pacientů s těžkým astmatem, charakterizo vaným perzistující obstrukcí dýchacích cest, potřebou užití vysokých dávek inhalačních kortikosteroidů a častými exacerbacemi astmatu, je větší prav děpodobnost úspěšnosti této léčby. 52. Kelly MM, Leigh R, Jayaram L, et al. Eosinophilic bronchitis in asthma: a model for establishing dose‑response and relative potency of inhaled corticosteroids. J Allergy Clin Immunol 2006;117:989–994. • Studie doplňující základní literaturu na toto téma, která ukazuje, že roz‑ poznání eozinofilního fenotypu astmatu může mít význam pro předpověď odpovědi na léčbu inhalačními kortikosteroidy. 53. Jatakanon A, Lim S, Barnes PJ. Changes in sputum eosinophils predict loss of asthma control. Am J Respir Crit Care Med 2000;161:64–72. 54. Ten Brinke A, Zwinderman AH, Sterk PJ, et al. ‘Refractory’ eosinophilic air‑ way inflammation in severe asthma; effect of parenteral corticosteroids. Am J Respir Crit Care Med 2004;170:601–605. 55. Smith AD, Cowan JO, Brassett KP, et al. Use of exhaled nitric oxide mea‑ surements to guide treatment in chronic asthma. N Engl J Med 2005;352: 2163–2173. • • Randomizovaná studie porovnávající tradiční léčbu astmatu s léčebnou strategií vedenou podle NO ve vydechovaném vzduchu. Na rozdíl od stu dií, ve kterých se léčba řídila podle indukovaného sputa, nedošlo při léčbě vedené podle NO ke snížení počtu exacerbací astmatu, i když bylo možné snížit konečnou dávku inhalačních kortikosteroidů bez zřetelného nega‑ tivního ovlivnění léčby astmatu. 56. Shaw DE, Berry MA, Thomas M, et al. Asthma exacerbations and exhaled nitric oxide: a randomised controlled trial [abstract]. Eur Respir J 2006;28: 572S. 57. A plea to abandon asthma as a disease concept [editorial]. Lancet 2006, 368:705. • • Anonymní editorial, v němž se uvádí, že současné pojetí astmatu jako one mocnění je zastaralé a musí být nahrazeno přesnějším, které lépe odráží přítomnost různých fenotypů onemocnění. 58. Haldar P, Green RH, Berry MA, et al. Heterogeneity in refractory asthma: the use of cluster analysis to identify distinct cohorts [abstract]. Thorax 2005;60:ii33. 59. Rabe KF, Atienza T, Magyar P, et al. Effect of budesonide in combination with formoterol for reliever therapy in asthma exacerbations: a randomised controlled, double‑blind study. Lancet 2006;368:744–753. • Dvojitě slepá studie s paralelními skupinami, podle které může léčba kombi nací budesonidu s formoterolem podle potřeby v porovnání s léčbou terbu talinem podle potřeby omezit výskyt těžkých exacerbací astmatu u pacien tů již léčených kombinací budesonidu s formoterolem.
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu jako ukazatele stupně závažnosti zánětu dýchacích cest v klinické praxi Frederick E. Hargreave
Význam přehledu Bronchitida, tedy zánět průdušek, je významnou složkou onemocnění dýchacích cest. Přesto odborníci na respirační onemocnění a alergologové, kteří zdůrazňují význam hodnocení funkce dýchacích cest, zavádějí do klinické praxe hodnocení zánětu dýchacích cest pouze pozvolna. Z dostupných způsobů hodnocení je z klinického hlediska nejcennější kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu. Tento článek přináší další informace na dané téma, které byly získány ze studií publikovaných v letech 2005 a 2006. Aktuální výsledky Onemocnění dýchacích cest se u pacientů projevují různě, a to ve smyslu jak samotného onemocnění, tak i typu zánětu dýchacích cest. Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu (stanovení celkového i diferenciálního počtu) prokázalo u nemocných s astmatem a s chronickou obstrukční plicní nemocí časté, snad infekční exacerbace jiných než eozinofilních buněk, zejména neutrofilů, které nemusí odpovídat na léčbu kortikosteroidy. Naopak stanovení počtu eozinofilů ve sputu může posloužit jako vodítko při stanovování minimální dávky kortikosteroidu, která je nezbytná ke kompenzaci eozinofilní bronchitidy a ke snížení počtu eozinofilních exacerbací. Souhrn Je třeba, aby se kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu stalo dostupnou metodou – zpočátku v centrech terciární péče – pro diagnostiku bronchitické složky onemocnění dýchacích cest a k optimalizaci léčby. Budoucí výzkum musí zjistit, jak se kvantitativní stanovení počtů buněk ve sputu vzájemně doplňuje s nepřímými měřítky stupně závažnosti zánětu dýchacích cest, konkrétně s množstvím vydechovaného oxidu dusnatého a s hyperreaktivitou dýchacích cest na podněty působící nepřímo uvolňováním mediátorů. Klíčová slova astma, chronická obstrukční plicní nemoc, chronický kašel, počet buněk ve sputu, sputum Quantitative sputum cell counts as a marker of airway inflammation in clinical practice Curr Opin Allergy Clin Immunol 2007;7:102–106 © 2007 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. McMaster University, St Joseph’s HealthCare, Hamilton, Ontario, Canada Adresa pro korespondenci: Frederick E. Hargreave, MD, McMaster University, St Joseph’s HealthCare, Room T2129, 2nd Level Tower, 50 Charlton Avenue East, Hamilton, Ontario L8N 4A6, Canada
Zkratky FEV1 CHOPN IKS
objem vydechnutý maximálním úsilím (forced expired volume) za jednu sekundu chronická obstrukční plicní nemoc inhalační kortikosteroidy
Úvod Významnou složkou všech onemocnění dýchacích cest v plicích, jakými jsou astma, chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN), emfyzém, bronchitida a bronchiektázie (i cystická fibróza jako příčina bronchiektázie), je zánět dý chacích cest [1]. K rozvoji zánětu dochází z různých příčin; následkem je široká škála typů zánětu, odpovídajících na různé způsoby léčby. Nepřímé vyšetření zánětu dýchacích cest na základě příznaků a spirometrie je problematické a často nepřesné, přestože je provedeno odborníky. Stano vení stupně závažnosti zánětu je tedy přínosné, zejména v odborné praxi, kam často přicházejí pacienti se závažnější mi, komplikovanými a obtížněji léčitelnými formami one mocnění. Do klinické praxe již pronikly metody pro stano vení stupně závažnosti zánětu dýchacích cest, jako je zjišťo vání množství vydechovaného oxidu dusnatého [2••] a kvan titativní stanovení počtu buněk ve sputu [3••,4,5], i když zatím pouze v ojedinělých případech. Druhá z obou zmíně ných metod poskytuje nejucelenější informace a je z klinic kého hlediska nesmírně cenná. Pro její využití v praxi hovoří publikace z poslední doby a bude uvedena i v rámci aktua lizovaných verzí Globální iniciativy pro léčbu astmatu (Glo bal Initiative for Asthma) a Kanadských směrnic pro léčbu astmatu (Canadian Asthma Treatment Guidelines). V tomto článku shrnuji své názory na danou problematiku a výsled ky některých studií z let 2005 a 2006, které s ní souvisí.
Definice onemocnění dýchacích cest Je třeba vycházet z toho, jak onemocnění dýchacích cest definujeme. Označení, která pro onemocnění dýchacích cest používáme, vypovídají o složkách těchto nemocí, jež jsou pro jejich definice určující [1] (obr. 1). Například astma a CHOPN jsou primárně definovány funkčními ab normitami – astma jako „onemocnění charakterizované značnou proměnlivostí průtokové rezistence v dýchacích cestách uvnitř plic během krátkých časových úseků“ [1] a CHOPN jako „stav nemoci charakterizovaný obstrukcí dýchacích cest, jež není plně reverzibilní“ [6]. Emfyzém a bronchiektázie jsou definovány strukturálními abnormita mi. Bronchitida je charakterizována jako zánět dýchacích cest klinicky rozpoznatelný kvantitativním stanovením počtu buněk ve sputu. Onemocnění postihující konkrétního jedince vždy závisí na hostiteli i na faktorech prostředí. U pacientů s astmatem nebo jinými onemocněními rozlišujeme různé fenotypy (definované jako soubory Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
Obrázek 1 Jednotlivé složky onemocnění dýchacích cest a jejich vzájemné vztahy Příznaky
Zánět (bronchitida)
Léčba kortikosteroidy vedená podle zastoupení eozinofilů ve sputu
Chronické omezení funkce dýchacích cest (CHOPN)
Hyperreaktivita dýchacích cest Různá onemocnění dýchacích cest tak, jak jsou primárně definována, tvoří pouze jednotlivé složky obecného modelu onemocnění dýchacích cest. CHOPN – chronická obstrukční plicní nemoc
charakteristik, které lze pozorovat u daného jedince či skupiny) [7]. Pokud si tuto skutečnost neuvědomíme, má například označení nemoci, kterou nazýváme astmatem, pro různé jedince různý význam a mohlo by být dokonce mylně považováno za přežité [8,9••].
Heterogenita zánětu dýchacích cest Nejspolehlivějším a nespecifičtějším způsobem hodnocení stupně závažnosti zánětu dýchacích cest je kvantitativní stanovení počtu buněk ve spontánně vytvořeném nebo indukovaném sputu. Na základě tohoto vyšetření lze roz‑ lišovat mezi eozinofilním, neutrofilním, smíšeným eozino filně‑neutrofilním a paucigranulocytárním typem bronchi tidy [10••]. Příčiny eozinofilních a non‑eozinofilních typů bronchitidy jsou dobře známy. Eozinofilní bronchitidu lze nejlépe diagnostikovat podle procentuálního zastoupení eozinofilů ve sputu (protože celkový počet buněk ve sputu většinou zůstává ve fyziologickém rozmezí). Naopak in‑ fekční, zpravidla neutrofilní bronchitida je spojena s ná‑ růstem jak celkového počtu buněk, tak podílu neutrofilů. Závažnost neutrofilie bývá v těchto případech jiného rázu než obyčejná neutrofilie vznikající při kouření cigaret nebo při dýchání znečištěného vzduchu, u níž se setkáváme pou ze s vyšším procentuálním zastoupením neutrofilů, aniž by celkový počet buněk překračoval fyziologické hranice. U osob, které zanechaly kouření, dochází po šesti týdnech k poklesu procentuálního zastoupení neutrofilů a ke zvět‑ šení objemu vydechnutého maximálním úsilím za jednu Obrázek 2 Analýza eozinofilních a non-eozinofilních exacerbací (upraveno po dle autorů Jayaram a spol. [15••]) Průměrný počet exacerbací
KS – klinická strategie, spočívající ve vedení léčby podle příznaků a spirometrie; RR – rela‑ tivní riziko; SS – strategie spočívající ve vedení léčby inhalačními kortikosteroidy podle zastou‑ pení eozinofilů ve sputu. Z výsledků vyplývá, že sledování eozinofilie sputa vedlo ke snížení počtu eozinofilních (nikoli však non‑eozinofil‑ ních) exacerbací.
1,5
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Existují přesvědčivé důkazy o tom, že eozinofilie sputa (> 3 %) předpovídá klinické zlepšení při léčbě kortiko steroidy, a to nejen u astmatu, ale rovněž u CHOPN a chronického kašle [3••,5]. Dále bylo prokázáno, že eozi nofilie sputa po snížení dávky prednisonu nebo inhalační‑ ho kortikosteroidu (IKS) zpravidla předchází zhoršení příznaků, zhoršení funkce dýchacích cest a rozvoji eozino filie v periferní krvi. O platnosti uvedených tvrzení svědčí údaje ze tří nově zveřejněných studií. Bacci a spol. [12] vyšetřovali dospělé pacienty, kteří předtím po dobu tří měsíců nedostávali žádné IKS; vyšetření bylo provedeno před léčbou beclometasonem v dávce 500 µg dvakrát denně a dále dva a čtyři týdny po této léčbě. Eozinofilie sputa byla spojena se zmírněním příznaků, vrcholové vý‑ dechové rychlosti a odpovídavostí dýchacích cest na po dávání metacholinu. Nízké zastoupení eozinofilů ve sputu bylo nejlepším předpovědním ukazatelem nedostatečného účinku kortikosteroidů. Ve studii zabývající se snižováním dávek IKS dospěli Belda a spol. [13] k závěru, že pokud eozinofily tvoří méně než 2 % buněk ve sputu, je vhodné dávky IKS nesnižovat. U dětí se stabilizovaným astma‑ tem Zacharasiewisz a spol. [14] snížili dávky IKS v inter‑ valu osmi týdnů na polovinu a zjistili účinnost tohoto po‑ stupu ve všech případech, kdy indukované sputum před snížením dávky neobsahovalo žádné eozinofily. Uvedené studie potvrzují vhodnost léčby kortikosteroidy vedené podle kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu. Ve studii, během níž bylo 117 dospělých astmatiků sle‑ dováno déle než dva roky, byl přínos léčby IKS vedené podle kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu po‑ rovnáván s přínosem léčby vedené podle příznaků a spi‑ rometrie [15••]. Sledování zastoupení eozinofilů ve sputu bylo přínosné u pacientů se středně těžkým až těžkým ast‑ matem ve smyslu snížení počtu eozinofilních exacerbací (6 oproti 26) a omezení závažnosti všech exacerbací, aniž bylo třeba zvyšovat celkovou dávku IKS (obr. 2). Tento postup neměl žádný vliv na počet běžnějších non‑eozino‑ 1,5
Eozinofilní RR = 0,28 p = 0,01
1,0
KS n = 26
0,5 SS n = 6 0,0
Průměrný počet exacerbací
Proměnlivé omezení funkce dýchacích cest (astma)
sekundu (forced expired volume, FEV1) [11]. Pro léčbu bronchitidy je nutno určit její typ a stupeň závažnosti.
Non‑eozinofilní RR = 1,07 p = 0,82 KS n = 37
1,0
0,5 SS n = 33 0,0
0
200
400
600
800
Čas od zavedení strategie (dny)
0
200
400
600
800
Čas od zavedení strategie (dny)
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
Obrázek 3 Změny skóre dušnosti u chronických respiračních onemocnění, objemu vydechnutého maximálním úsilím za jednu sekundu po podání bronchodilatancia (postbronchodilator for ced expired volume in 1 s, post‑BD FEV1) a procentuálního za stoupení eozinofilů ve sputu po podávání placeba, budesonidu a prednisonu nemocným se středně těžkou až těžkou chronic‑ kou obstrukční plicní nemocí
A
1,00
Skóre dušnosti
filních exacerbací (33 ve skupině se sledováním sputa, 37 v klinické skupině), u nichž se předpokládal převážně vi‑ rový původ. Dílčí analýza prokázala, že u nemocných, u nichž se předpokládala nutnost léčbu doplnit dlouhodo‑ bě působícími beta‑mimetiky, se počet těchto non‑eozino‑ filních exacerbací ve skupině se sledováním sputa (kde byla eozinofilie průběžně sledována) snížil – je tedy mož‑ né, že tento léčebný postup omezí vliv virových infekcí. Na rozdíl od kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu se při vedení léčby IKS podle vydechovaného množství oxidu dusnatého nepodařilo snížit počet exacer bací a u jedné třetiny pacientů se dokonce ani nepodařilo udržet eozinofilní bronchitidu pod kontrolou [16].
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu u CHOPN
10
0,50
0,25
0,00
B
Placebo
Budesonid
Prednison
Placebo
Budesonid
Prednison
Post‑BD FEV1 (litry)
0,15 0,10 0,05 0,00 –0,05
C
Zastoupení eozinofilů ve sputu (%)
Vědci zkoumající CHOPN považovali tuto nemoc za odlišnou od astmatu, což je podle primární definice sku‑ tečně pravda. Nicméně platí, že zatímco klasická bronchi tida provázející CHOPN u kuřáků je non‑eozinofilní po vahy, byla nedávno přibližně u 40 % kuřáků se středně těžkou až těžkou CHOPN pozorována eozinofilie sputa [17,18••]. Dvě kontrolované studie prokázaly, že léčba těchto pacientů prednisonem vede k ústupu eozinofilie a zvyšuje kvalitu života i hodnotu FEV1. Brightling a spol. [17] v placebem kontrolované studii se zkříženým uspořá dáním zkoumali u nemocných se středně těžkou až těž‑ kou CHOPN přínos šestitýdenní léčby inhalačním mo metasonem v dávce 400 µg denně. Nezaznamenali žádné zlepšení v procentuálním zastoupení eozinofilů ve sputu, ačkoli od nejnižšího do nejvyššího tercilu výchozího počtu eozinofilů ve sputu docházelo k progresivnímu zvyšování hodnoty FEV1 a skóre kvality života. Na základě těchto výsledků dospěli autoři studie k závěru, že CHOPN je onemocnění charakterizované rezistencí vůči IKS a od‑ povídavostí na perorální podávání kortikosteroidů [19]. Leigh a spol. [18••] naopak v podobné kontrolované stu dii s použitím vyšší dávky IKS (800 µg Pulmicortu® dvakrát denně), která je podle odhadu přibližně čtyřikrát účinnější než zmíněná dávka mometasonu, prokázali ústup eozinofilie sputa a klinické zlepšení, které během dvoutýdenní léčby prednisonem v dávce 30 mg denně již dále nepokračovalo (obr. 3). Středně těžká až těžká CHOPN s eozinofilií sputa tedy může na léčbu inhalačními steroidy odpovídat, je však možné, že bude nutno zvýšit dávky. Zmíněná studie rovněž upozornila na tři další závažné otázky v souvislosti s CHOPN týkající se působení IKS, eozinofilní bronchitidy a reverzibility FEV1 měřeného po podání salbutamolu. Pokud nebyly sledované osoby roz‑ děleny na eozinofilní a non‑eozinofilní skupinu, nebylo po léčbě inhalačními steroidy pozorováno žádné zlepšení. To může být jedním z důvodů, proč předchozí velké multicentrické studie zabývající se účinky IKS u CHOPN, v nichž nebyl zohledňován typ zánětu dýchacích cest, ne prokázaly žádný přínos. Dále se zjistilo, že eozinofilní
0,75
10
5
0 Výchozí hodnota
Placebo
Budesonid
Prednison
Bílé sloupce označují osoby s nejméně 3% výchozím zastoupením eozinofilů ve sputu a šedé sloupce pak osoby bez eozinofilie sputa. Chybové úsečky u dušnosti a FEV1 představují střední chyby průměru (SEM), u zastoupení eozi nofilů pak interkvartilové rozmezí. Přerušovaná čára vyznačuje minimální klinicky významný rozdíl ve stupni závažnosti dušnosti a horní fyziologické hra‑ nici pro zastoupení eozinofilů. Budesonid a prednison u osob s výchozí eozinofi lií významně zmírňovaly dušnost (A) a FEV1 (B) a snižovaly zastoupení eozino‑ filů ve sputu (C) do fyziologického rozmezí. Převzato se svolením [18••].
bronchitida nemusí mít nutně souvislost s primární defi‑ nicí astmatu (tj. s významnou reverzibilitou po podání bronchodilatancia). A konečně nebyl zaznamenán vztah mezi touto reverzibilitou a odpovídavostí na léčbu steroidy. Tato zjištění zpochybňují výchozí předpoklad některých odborníků, podle něhož bylo zlepšení stavu zmíněných pacientů podmíněno výhradně skutečností, že trpěli „astma tem“. Uvedená zjištění spíše hovoří ve prospěch představy, že jednotlivé složky onemocnění dýchacích cest mohou být pod vlivem různých příčin a mechanismů oddělené.
Infekční exacerbace astmatu a CHOPN Je stále zřejmější, že u nemocných s astmatem nebo CHOPN jsou příčinou exacerbací časté virové a bakteriál ní infekční bronchitidy [20••]. Zpravidla bývají non‑eozino Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu – Hargreave
filní, přičemž virové infekce obvykle provází lehká až středně významná neutrofilie, bakteriální infekce pak ná‑ padněji vyjádřená neutrofilie. Pokud tedy nejsou exacer‑ bace spojeny s výskytem eozinofilní bronchitidy, neměly by jako takové příznivě reagovat na léčbu kortikosteroidy. Ve studii zabývající se astmatem dospěli Jayaram a spol. [15••] k závěru, že exacerbace jsou většinou non‑eozinofilní, jak vyplývá z absence nárůstu procentuálního zastoupení eozinofilů ve sputu. U některých pacientů zařazených do studie se vzhledem k průvodnímu vzestupu celkového počtu leukocytů zvyšoval absolutní počet eozinofilů. Papi a spol. [21••] zjistili, že virové i smíšené virové a bakteriální exacerbace vedou u CHOPN k vzestupu absolutního počtu eozinofilů ve sputu; jejich procentuální zastoupení autoři neuvedli. Klinický význam těchto rozporných ná‑ lezů je třeba objasnit dalším výzkumem. Ten musí stano‑ vit jak celkový počet eozinofilů, tak jejich procentuální zastoupení (ve vztahu k fyziologickému rozmezí) a také posoudit případný přínos léčby kortikosteroidy.
Metodika a proveditelnost Popisu a hodnocení metod používaných k indukci a vyšet řování sputa již byly věnovány jiné práce (viz Brightling [3]). Fyziologické hodnoty buněčného složení sputa od děleného z expektorátu byly opakovaně ověřeny: celkový počet buněk do 9,7 × 106/g, procentuální zastoupení eozi nofilů do 2 % a neutrofilů do 64,4 %. Vyšetření má optimál ně provádět zkušený laborant ve funkční plicní laboratoři. Indukci lze ukončit již po získání malého množství sputa (o velikosti odpovídající přibližně polovině hrášku); celá procedura může trvat až 45 minut, nicméně má‑li pacient zkušenosti s prováděním spirometrie a vytvoří‑li se sputum již krátce po zahájení indukčního procesu, bývá kratší. Pokud sputum určené pro kvantitativní stanovení počtu buněk zpracovává a vyšetřuje laborant se specializací na hematologickou nebo cytologickou problematiku, není procedura nijak složitá. Tento laborant musí pracovat na pneumologickém či alergologickém oddělení; pracoviště hematologie ani patologie by mu neposkytla vhodné záze mí. Výsledky lze získat za 1,5 hodiny, přičemž v této době je již zahrnuta 1 hodina laborantovy práce. Hlavním problé mem je úhrada nákladů na vyšetření, jejichž hlavní část tvoří plat laboranta. Toto vyšetření je hrazeno podle sazeb níku, popřípadě je nutná spoluúčast nemocnice nebo pod‑ pora jiné strany. Lze‑li tuto podmínku splnit, je vyšetření samo o sobě z klinického hlediska proveditelné a účelné, jak bylo prokázáno v Kanadě zajištěním jeho dostupnosti v Quebec City, Montrealu, Hamiltonu a Calgary.
Závěr Kvantitativní stanovení počtu buněk ve sputu se za posledních 15 let zdokonalilo, bylo vyhodnoceno a zavedeno do klinic ké praxe. Toto vyšetření představuje nejúplnější a nejspecifič tější neinvazivní či relativně neinvazivní (v případě indukce sputa) způsob stanovení stupně závažnosti zánětu dýchacích Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:8–11
cest. Jeho použití úspěšně snižuje počet exacerbací onemoc‑ nění a náklady na zdravotní péči. Je načase zvýšit dostupnost kvantitativního stanovení počtu buněk ve sputu v centrech terciární péče, aby bylo podle něj možné vést léčbu různých onemocnění dýchacích cest, zejména jejich středně těžkých až těžkých, komplikovaných a obtížně léčitelných forem.
Poděkování Děkuji Dianě Lawson za pomoc při přípravě rukopisu.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto: • = významné, • • = mimořádně významné. 1. Hargreave FE, Parameswaran K. Asthma, COPD and bronchitis are just components of airway disease. Eur Respir J 2006;2:264–267. 2. Taylor DR, Pijnenburg MW, Smith AD, Jongste JCD. Exhaled nitric oxide mea‑ surements: clinical application and interpretation. Thorax 2006;61: 817–827. • • Znamenitý přehled. 3. Brightling CE. Clinical applications of induced sputum. Chest 2006;129: 1344–1348. • • Nejnovější přehled, pronikající do podstaty problému. 4. O’Byrne PM, Parameswaran K. Pharmacological management of mild or moderate persistent asthma. Lancet 2006;378:794–803. 5. Brightling CE. Chronic cough due to nonasthmatic eosinophilic bronchitis: ACCP evidence‑base clinical practice guidelines. Chest 2006;129: 116S–121S. 6. Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Global Strat‑ egy for the Diagnosis and Management and Prevention of COPD. Bethes‑ da: NHLBI/WHO, Workshop Report 2005. 7. Wenzel SE. Asthma: Defining of the persistent adult phenotypes. Lancet 2006;368:804–813. 8. A plea to abandon asthma as a disease concept. Lancet 2006;368:705. 9. Hargreave FE, Leigh R, Parameswaran K. Asthma as a disease concept. Lancet 2006;368:1415–1416. • • Článek, který by měl objasnit význam měření pro definice onemocnění dýchacích cest. 10. Simpson JL, Scott R, Boyle MJ, Gibson PG. Inflammatory subtypes in asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirology 2006;11:54–61. • • Tato práce se soustřeďuje na různorodou zánětlivou odpověď u stabili zovaného astmatu. 11. Choudhuri R, Livingston E, McMahon AD, et al. Effects of smoking cessa tion on lung function and airway inflammation in smokers with asthma. Am J Respir Crit Care Med 2006;174:127–133. 12. Bacci E, Chinchetti S, Bartoli ML, et al. Low sputum eosinophils predict the lack of response to beclamethasone in symptomatic asthmatic patients. Chest 2006;129:165–172. 13. Belda J, Parameswaran K, Lemiere C, et al. Predictors of loss of asthma con‑ trol induced by corticosteroid withdrawal. Can Respir J 2006;13: 129–133. 14. Zacharasiewisz A, Wilson N, Lex C, et al. Clinical use of noninvasive mea surements of airway inflammation in steroid reduction in children. Am J Respir Crit Care Med 2005;171:1077–1082. 15. Jayaram L, Pizzichini MM, Cook RJ, Boulet L‑P, et al. Determining asthma treatment by monitoring sputum cell counts: effect on exacerbations. Eur Resp J 2006;27:483–494. • • Druhá kontrolovaná studie, prováděná po dobu dvou let, jež prokazuje pří nos sledování zastoupení různých buněk ve sputu pro vedení léčby mini málními dávkami inhalačních kortikosteroidů. Dochází ke snížení počtu eozinofilních exacerbací, aniž by bylo nutno zvyšovat dávky inhalačních kortikosteroidů. 16. Smith AD, Cowan JO, Brassett KP, et al. Use of exhaled nitric oxide measure ments to guide treatment in chronic asthma. N Engl J Med 2005;352:2163–2173. 17. Brightling CE, Makenna S, Hargadon B, et al. Sputum eosinophilia and short‑term response to inhaled mometasone in chronic obstructive pulmo‑ nary disease. Thorax 2005;60:193–198. 18. Leigh R, Pizzichini MMM, Morris MM, et al. Stable COPD: predicting benefit from high‑dose inhaled corticosteroid treatment. Eur Respir J 2006;27:964–971. • • První randomizovaná kontrolovaná studie, která potvrdila, že vysoké dávky inhalačního kortikosteroidu u středně těžké až těžké chronické obstrukční plicní nemoci potlačují eozinofilii sputa, zmírňují dušnost a zvyšují objem vydechnutý maximálním úsilím za jednu sekundu. 19. Saha S, Sivar, Brightling CE, Pavord ID. COPD: an inhaled‑corticosteroid resis‑ tant, oral corticosteroid‑responsive condition. Eur Respir J 2006;27: 863–865. 20. Johnston SL. Impact of virus on airway diseases. Eur Respir J 2005;14: 57–61. • • Přehled upozorňující na nejčastější zánětlivou příčinu exacerbací onemoc nění dýchacích cest. 21. Papi A, Bellettato CM, Braccioni F, et al. Infections and airway inflammation in chronic obstructive pulmonary disease severe exacerbations. Am J Re spir Crit Care Med 2006;173:1114–1121. • • První studie zabývající se virovými a bakteriálními infekcemi a zánětem u těžkých exacerbací chronické obstrukční plicní nemoci.
11
Standardizace Kvantitativní stanovení alergenových počtůextraktů buněk ve pro sputu imunoterapii – jako ukazatele Becker, stupně Vogelzávažnosti a Vieths zánětu dýchacích cest v klinické praxi – Hargreave
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii: jaký je aktuální stav? Wolf‑Meinhard Beckera, Lothar Vogelb a Stefan Viethsb
Význam přehledu Přehled shrnuje aktuální stav týkající se standardizace alergenů i pokrok dosažený v této oblasti v poslední době a přináší diskusi o jejím předpokládaném budoucím vývoji. Aktuální výsledky Výzkum standardizace alergenů se v poslední době soustředil zejména na sendvičové enzymatické imunosorpční analýzy nebo kompetitivní testy pro kvantifikaci jednotlivých alergenů v extraktech. Pro kvantifikaci hlavních i vedlejších alergenů ze zdrojů, jakými jsou pyly stromů i plevele z oblasti Středomoří, travní pyly a potraviny, jako arašídy a jablka, byly vyvinuty nové analytické metody. V několika případech bylo dosaženo dobré korelace s alergenní aktivitou, hodnocenou inhibičními testy. Kromě toho byla v jedné studii zkoumána možnost použití analytických metod založených na uvolňování buněčných mediátorů při standardizaci alergenů. Souhrn S cílem získat více hlavních i vedlejších alergenů z různých zdrojů bylo vyvinuto několik nových testů, které by bylo možné použít v programech standardizace alergenů, jako je například projekt CREATE. Očekává se, že v blízké budoucnosti budou k dispozici analytické metody pro stanovení většiny klinicky významných hlavních vzdušných alergenů. Standardizované a ověřené analytické metody založené na uvolňování buněčných mediátorů mohou sloužit jako doplňkové nástroje pro hodnocení biologické účinnosti referenčních alergenů a pro zjišťování korelací mezi koncentracemi alergenů a biologickou účinností. Klíčová slova alergenové extrakty, kontrola šarží, směrnice pro alergenové přípravky, standardizace
Standardization of allergen extracts for immunotherapy: where do we stand? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2006;6:470–475 © 2006 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. a Research Center Borstel, Division of Molecular and Clinical Allergology, Borstel, Germany, a b Paul‑Ehrlich‑Institut, Department of Allergology, Langen, Germany
Adresa pro korespondenci: Stefan Vieths, PhD, Department of Allergology, Paul‑Ehrlich‑Institut, Paul‑Ehrlich‑Strasse 51–59, D‑63225 Langen, Germany E‑mail:
[email protected]
12
Zkratky CREATE
ELISA IHR LTP mAb RAST
Vývoj certifikovaných referenčních materiálů pro alergenové přípravky a ověřování metod jejich kvantifikace (Development of Certified Reference Materials for Allergenic Products and Validation of Methods for their Quantification) enzymatická imunosorpční analýza (enzyme‑linked immunosorbent assay) interní reference (in‑house reference) protein přenášející lipidy (lipid transfer protein) monoklonální protilátka (monoclonal antibody) radioalergosorpční test (radioallergosorbent test)
Úvod Extrakty zdrojových materiálů pro alergeny jsou zákla‑ dem diagnostiky a specifické imunoterapie alergií I. typu již od roku 1911, kdy jejich použití popsal Noon [1,2]. Tyto extrakty obsahují různé množství alergenních a ne‑ alergenních složek. Koncentrace alergenů je ovlivňována biologickou proměnlivostí, vedoucí například k rozdílné míře jejich zastoupení v různých zdrojových materiálech. Rozmanitost alergenových přípravků dále vyplývá z od‑ lišných výrobních postupů používaných různými výrob‑ ci. Situaci také komplikuje genetická různorodost posti‑ žených jedinců, jejímž důsledkem jsou individuální roz‑ díly v reaktivitě imunitního systému na molekuly alerge‑ nů. Tato reaktivita definuje aktivní složky extraktu na úrovni jednotlivých pacientů. Je známo, že u alergií na některé pyly a potraviny existují zeměpisné rozdíly v sen‑ zibilizačních profilech; například u pacientů ze severní a střední Evropy může alergickou reakci vyvolat extrakt lískového oříšku bez detekovatelného obsahu Cor a 8 (proteinu přenášejícího lipidy – lipid transfer protein, LTP), který by u nemocných z jižní Evropy, mnohem častěji trpících těžkými alergickými reakcemi způsobova‑ nými právě složkou Cor a 8, žádnou reakci nevyvolal [3–5]. Proto bylo ihned zřejmé, že alergenové extrakty je třeba standardizovat, aby se zajistilo stálé složení a účin‑ nost vyráběných šarží. Vzhledem k výše uvedeným fak‑ torům však dosažení tohoto cíle může být nejtěžším úko‑ lem v oblasti biologických léčiv. V 80. letech 20. století byla snaha vyvinout mezinárodní standardní extrakty a vypracovat definici mezinárodních jednotek účinnosti; tyto standardy však z různých důvodů nikdy nenašly uplatnění v širším měřítku [6,7]. Velmi lákavou možností, jak překonat problémy s ma‑ teriály z přírodních zdrojů obsahujícími směsi antigenů, je použití panelů purifikovaných přírodních či rekom binantních alergenních proteinů, které by se aplikovaly v optimalizovaných koncentracích a představovaly by ideálně standardizovaný materiál. Vzhledem k možnosti
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
realizace těchto představ byl koncem 80. let 20. století zahájen intenzivní výzkum rekombinantních alergenů, který probíhá rychlým tempem až do současnosti [8–11]. Nedávno byly dokončeny první klinické studie věnované specifické imunoterapii rekombinantními alergeny, napří klad hlavním alergenem březového pylu Bet v 1 a směsí alergenů travních pylů produkovanou rekombinantní bakterií Escherichia coli [12,13]. Žádný takový přípravek však zatím nebyl registrován, aby bylo možno jej uvést na trh, takže standardem v blízké budoucnosti zůstane specifická imunoterapie přírodními alergenovými extrak ty. Vzhledem k nákladům spojeným s registračním říze‑ ním umožňujícím uvedení jakéhokoli biotechnologického přípravku na trh je navíc pravděpodobné, že se na trhu v podobě rekombinantních molekul objeví pouze nej‑ významnější hlavní alergeny. V tomto kontextu je cílem našeho přehledu shrnout současný stav standardizace alergenů i nejnovější úspěchy dosažené v této oblasti a nastínit další směr vývoje.
Současná regulační opatření týkající se alergenů a jejich standardizace V Evropské unii jsou alergeny definovány směrnicí 2001/83/EC „Kodexu pro humánní léčiva“ jako imuno‑ logická léčiva [14]. Tato směrnice se stala součástí ná rodních zákonů, například německého Zákona o léči‑ vech [15]. Všechny alergenové přípravky pro specifickou imunoterapii i pro diagnostiku in vivo jsou imunologic kými léčivy a jako takové podléhají před uvedením na trh registračnímu řízení. Kromě těchto obecných před pisů existuje v Evropě pouze několik konkrétních předpisů pro alergenové přípravky. V roce 1996 byla vydána „Po známka pro orientaci v alergenových přípravcích“ (Note for guidance on allergen products) Evropské lékové agen tury (European Medicines Evaluation Agency, EMEA) [16], která obsahuje především doporučení ohledně kva‑ lity farmak, metod zkoušení a některé obecné poznámky k preklinické bezpečnosti a ke klinické účinnosti. „Mono grafie o alergenových přípravcích“ (Monograph on aller gen products) Evropského lékopisu (European Pharmaco poeia) [17] navíc obsahuje konkrétní definice přípravků, orientační informace o rozsahu zkoušení alergenových přípravků na poměrně obecné úrovni a parametry, které musí splňovat. Například přijatelné rozmezí celkové aler‑ genní aktivity a koncentrace jednotlivých alergenů činí 50–200 % deklarované hodnoty. Evropský lékopis zatím konkrétně neuvádí laboratorní metody pro zkoušení pří‑ pravků. Nedávno byl vydán koncepční návrh o revizi zmíněné „Poznámky pro orientaci v alergenových přípravcích“ [18]; revidované směrnice mohou mít vliv na standar dizaci alergenů. Dále byly vydány směrnice Evropské lékové agentury týkající se klinického hodnocení pří‑ pravků pro léčbu alergické rhinokonjunktivitidy, které se specifickou imunoterapií alergenovými přípravky neza Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
bývají [19]. Tento nedostatek byl zjištěn a bude napraven dodatkem v podobě směrnice pro klinické hodnocení alergenových přípravků [20]. V blízké budoucnosti lze tedy očekávat podrobná doporučení pro provádění studií specifické imunoterapie. Jak „Poznámka pro orientaci v alergenových přípravcích“, tak „Monografie o alergeno vých přípravcích“ vycházejí při určování aktivity alerge‑ nových přípravků z celkové alergenní aktivity a biologické účinnosti. V USA se v současnosti vyrábějí dva druhy alergeno‑ vých extraktů – standardizované a nestandardizované. Účinnost standardizovaných alergenových extraktů se před jejich uvedením na trh porovnává s účinností ame‑ rických referenčních standardů. Udržování těchto re ferenčních standardů a jejich distribuce výrobcům je v kompetenci Centra pro hodnocení a výzkum biolo gických produktů (Center for Biologics Evaluation and Research). V současné době je dostupných 19 standardi zovaných alergenových extraktů z těchto zdrojů: hmyzí jedy zástupců řádu blanokřídlých (šest), prachoví roztoči (dva), kočičí lupy (dva), pyl ambrózie (jeden) a travní pyly (osm) [21]. Zatímco americký Úřad pro kontrolu potravin a léků (Food and Drug Administration, FDA) vypracoval stan‑ dardy a vyvinul humánní zkušební séra, s jejichž pomocí musí všichni výrobci prokazovat stálost složení mezi šar‑ žemi a dodržování standardů, je evropský systém založen především na využívání interních referenčních (in‑house reference, IHR) přípravků [16]. Standardy FDA i pří‑ pravky IHR jsou podrobně charakterizovány pomocí nejmodernějších metodologických postupů, jež zpravidla zahrnují biologickou (tj. in vivo) standardizaci aktivity referenčního extraktu. Tak došlo k situaci, že zatímco v USA jsou všechny schválené extrakty daného alergenu upravovány porovnáním s aktivitou jediného referenční‑ ho vzorku, v Evropě se používá celá řada referenčních vzorků. Důsledkem toho jsou významné rozdíly v celkové alergenní aktivitě přípravků různých evropských výrob‑ ců. Situaci v Evropě dále komplikuje to, že různí výrobci používají k hodnocení alergenní aktivity svých přípravků různé systémy. Proto se používá řada různých jednotek a přípravky různých výrobců nelze vzájemně snadno za‑ měnit. Biologické metody standardizace alergenů (standardizace in vivo) V USA [22] a ve Skandinávii [23] byly vyvinuty dva růz né systémy biologické standardizace. Přestože jsou oba založeny na kvantitativním hodnocení kožních testů, jsou mezi nimi značné rozdíly. Metoda používaná v USA spo‑ čívá v provádění intradermálních testů u 15 vysoce senzi bilizovaných jedinců, a to s alergenovým extraktem po stupně třikrát ředěným. Měří se nejdelší erytém a kolmé průměry procházející středem, jejich hodnoty se sečtou a výsledkem je „součet erytémů“ (v mm). Jeho hodnoty 13
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
Tabulka 1 Jednotky používané u alergenových přípravků/extraktů
Jednotka
Význam
a) Historické jednotky Noonova jednotka Jednotka proteinového dusíku (protein nitrogen unit)
Množství proteinu rozpustného ve vodě, které lze získat z 1 µg pylu. Platí tedy, že 1 g pylu obsahuje 1 000 000 Noonových jednotek. 1 PNU odpovídá 0,01 µg dusíku vystižitelného kyselinou fosfowolframovou, tedy přibližně 0,06 µg proteinu.
b) Jednotky založené na Histaminový ekvivalent ve biologicky standardizovaných zkouškách vpichem referenčních vzorcích („prick“ testech)
10 HEP odpovídá koncentraci alergenu, která při zkoušce vpichem („prick“ testu) vyvolá induraci stejné velikosti jako kontrolní koncentrace histamindihydrochloridu (10 mg/ml).
Biologická jednotka 10 000 BU/ml odpovídá 10 HEP. Bioekvivalentní alergenová jednotka Vychází z metody ID50EAL.
BAU (bioequivalent allergen unit) – bioekvivalentní alergenová jednotka; BU (biological unit) – biologická jednotka; HEP (histamine equivalent prick test) – histaminový ekvivalent ve zkouškách vpichem („prick“ testech); ID50EAL – hodnotu BAU určuje intradermální ředění potřebné k dosažení součtu erytémů v hodnotě 50 mm; PNU (protein nitrogen unit) – jednotka proteinového dusíku
pro různé stupně ředění se zobrazí v grafické podobě a vypočte se ředění, při kterém by součet erytémů dosaho‑ val hodnoty 50 mm (D50). Dohodou bylo stanoveno, že hodnota D50 ve výši 14 odpovídá 100 000 bioekvivalent ních alergenových jednotek (bioequivalent allergen units, BAU) na 1 ml; alergenní účinnost neznámého vzorku lze vypočítat pomocí vzorce BAU/ml = 100 000 × 3(D50 – 14). Tabulka 2 Základy standardizace používané jednotlivými evrop‑ skými výrobci alergenůa (výrobci jsou uváděni anonymně) Výrobce
Základ standardizace
A B C D E F
In vivo In vivo In vivo In vivo In vitro In vivo
HEP HEP HEP BAU Reaktivita IgE HEP
BAU (bioequivalent allergen unit) – bioekvivalentní alergenová jednotka; HEP (histamine equivalent prick test) – histaminový ekvivalent ve zkouškách vpi‑ chem („prick“ testech) a Jednotky jsou pokaždé uváděny jinak [např. SQ (standardized quality) – stan‑ dardizovaná kvalita; SU (standardized units) – standardizované jednotky; IR (index of reactivity) – index reaktivity].
Tabulka 3 Biochemické a imunochemické metody používané pro standardizaci alergenů a) Biochemické proteinové b) Imunologické testovací metody metody Elektroforetické metody: Imunoelektroforéza SDS–PAGE, IEF, kapilární metoda (CIE, CRIE, RIE) Cirkulárně‑dichroická spektrální Analýza „Western blot“ analýza Analytická vylučovací chromatografie Dvourozměrná elektroforéza/ na principu HPLC /„imunoblot“ Hmotnostní spektrometrická analýza Test inhibice vazby IgE (v kombinaci s dalšími metodami) (CAP, RAST, EAST) Rentgenová analýza s malým Reaktivita IgE v analýze úhlem rozptylu „dot‑blot“ Analýza složení aminokyselin Analýzy založené na uvolňování mediátorů z bazofilů CIE (crossed immunoelectrophoresis) – zkřížená imunoelektroforéza; CRIE (cros‑ sed rocket immunoelectrophoresis) – zkřížená raketová imunoelektroforéza; EAST (enzyme allergosorbent test) – enzymatický alergosorpční test; HPLC (high‑pressure liquid chromatography) – vysokotlaká kapalinová chromatografie; IEF (isoelectric focusing) – izoelektrická fokusace; RAST (radioallergosorbent test) – radioalergosorpční test; RIE (rocket immunoelectrophoresis) – raketová imunoelektroforéza; SDS–PAGE (sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electro‑ phoresis) – polyakrylamidová gelová elektroforéza s dodecylsulfátem sodným
14
Naproti tomu skandinávská metoda používá zkoušky vpichem („prick“ testy) u vysoce a středně senzibilizova‑ ných jedinců (n = 20), rozsah indurace je vztahován k účinku referenční dávky histaminu v koncentraci 10 mg/ml a alergenovému extraktu, který vyvolá indura‑ ci téhož rozsahu, je připsána aktivita v hodnotě 10 000 biologických jednotek (biological units, BU). Pomocí těchto dvou metod stanovení biologické aktivity alerge‑ nových extraktů byly pro tento účel vyvinuty různé sys‑ témy (tab. 1). V Evropě používá většina výrobců skandi‑ návský systém biologické standardizace, používá se však i americká metoda (tab. 2).
Imunologické a biochemické metody standardizace alergenů (standardizace in vitro) Existuje pestrá škála biochemických a imunochemických metod, jichž lze použít ke kontrole stálosti složení a akti vity alergenových přípravků. Přehled nejčastěji používa ných postupů je uveden v tab. 3. V souladu se směrnicemi pro registraci [16,17] se pro měření celkové alergenní aktivity nejčastěji používá kompetitivní test inhibice vaz by IgE [např. inhibiční radioalergosorpční test (radioaller gosorbent test, RAST) nebo inhibiční enzymatický alergo sorpční test]. Tato hodnocená vlastnost ale neodráží ani schopnost vyvolávat příznaky alergie (tj. degranulaci žír ných buněk a bazofilů), ani terapeutický potenciál pří‑ pravku (tj. imunogenitu/imunomodulaci). Předpokládá se však, že inhibice vazby IgE zohledňuje všechny specifi city IgE přítomné u alergických jedinců, a proto nejvěr něji odráží výsledky získané biologickou standardizací. Evropští výrobci tedy zpravidla vyvíjejí biologicky stan‑ dardizované přípravky IHR pro nejvýznamnější léčebné alergenové extrakty, avšak ve většině případů upravují aktivitu nových šarží přípravků IHR s tímž alergenovým extraktem pomocí inhibičních testů. V této souvislosti stojí za zmínku, že analýzy zaměřené na efektorové buňky, například test uvolňování histaminu z bazofilů [24,25], využívají téhož mechanismu jako kožní testy, a odrážely by tedy biologickou aktivitu alergenů přesněji. Takové testy jsou ovšem technicky náročné a mnohem hůře proveditelné, přičemž systémy biologic Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
a)
kých testů obecně vykazují nižší přesnost než testy zalo‑ žené na vazbě protilátek. Další možnost, jak zlepšit stan‑ dardizaci alergenových přípravků, je založena na měření koncentrace jednotlivých hlavních alergenů [26], u níž se předpokládá korelace s biologickou účinností alergeno‑ vých extraktů [27]. Tento přístup byl základem výzkum‑ ného projektu CREATE, financovaného Evropskou unií, který se prováděl v letech 2001–2005.
Projekt CREATE Projekt Vývoj certifikovaných referenčních materiálů pro alergenové přípravky a ověřování metod jejich kvan‑ tifikace (Development of Certified Reference Materials for Allergenic Products and Validation of Methods for their Quantification, CREATE) byl financován Evropskou komisí jako součást Pátého rámcového programu (Fifth Framework Programme) v oblasti standardizace alergenů [28]. Projektu se účastnily výzkumné laboratoře (n = 9), výrobci alergenových přípravků (n = 6), kliničtí výzkum‑ níci (n = 11) a biotechnologické společnosti (n = 2) z de víti členských států Evropské unie. Byly vytyčeny tyto dva hlavní cíle: a) vývoj certifikovaných referenčních materiálů z purifikovaných přírodních či rekombinant‑ ních alergenů a b) ověření sendvičových enzymatických imunosorpčních analytických metod (enzyme‑linked immunosorbent assay, ELISA) pro stanovení aktivity hlavních alergenů. Hodnotilo se osm hlavních alergenů, a to přírodních i rekombinantních, nejvýznamnějších zdrojů vyvoláva jících respirační alergie: Bet v 1 (březový pyl), Phl p 1 a Phl p 5 (pyl bojínku lučního), Ole e 1 (olivový pyl) a Der p 1, Der p 2, Der f 1 a Der f 2 (prachoví roztoči). Jelikož přírodní alergeny jsou tvořeny řadou izoforem a jsou měřítkem biologické funkce, bylo třeba především odpovědět na otázku, zda rekombinantní molekuly reak‑ tivitou odpovídají svým přírodním protějškům obsaženým v extraktech a zda splňují kritéria správného prostorové ho uspořádání a podobné imunoreaktivity. K ověřování výše uvedeného problému byly použity testy RAST a in hibiční RAST. Reaktivita IgE nemocných vůči alerge‑ nům byla hodnocena analýzou „dot‑blot“ a biologická aktivita pak pomocí testu uvolňování histaminu z bazofilů [29]. Navíc byla provedena i rozsáhlá fyzikálně‑chemická analýza, zahrnující cirkulárně‑dichroickou spektroskopii, hmotnostní spektrometrickou analýzu, kapilární elektro‑ forézu, analytickou vylučovací chromatografii na principu vysokotlaké kapalinové chromatografie, rentgenovou ana lýzu s malým úhlem rozptylu a analýzu složení aminoky‑ selin kombinovanou s kvantifikací proteinů [30]. Pomocí těchto velmi přesných metod bylo možno mezi rekombi‑ nantními a přírodními alergenovými přípravky nalézt jisté drobné rozdíly. Experimenty s přípravky a ověřová ní stability se prováděly v britském Státním institutu pro biologické standardy a kontrolu (National Institute for Bio logical Standards and Control, Londýn, Velká Británie). Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
b)
Nakonec byly pro každý z uvedených osmi alergenů po‑ suzovány výsledky dvou až čtyř metod ELISA. Během projektu bylo stanoveno několik kritérií pro výběr kandidátů na certifikované referenční materiály. Za prvé, certifikované referenční materiály musí být re‑ kombinantní, neboť přírodní materiály jsou tvořeny izo‑ alergeny či izoformami a jejich složení je přirozeně pro‑ měnlivé. Naproti tomu obsah proteinů v rekombinant‑ ních alergenových přípravcích lze přesně upravit bez ohledu na roční období. Za druhé, protilátky použité u metod ELISA by měly být pokud možno monoklonální (produkované hybridomy), čímž lze – na rozdíl od poly‑ klonálních antisér (získávaných například od králíků) – zajistit neomezený přísun imunoreaktantů stálé kvality. Přesto bylo jako další významné kritérium uvedeno širo ké rozpoznávání různých izoforem. Tato potřeba se stala zřejmou během výzkumu alergenu travního pylu Phl p 5, který se skládá ze dvou hlavních izoforem – Phl p 5a a Phl p 5b. Dvě z metod ELISA pro hodnocení alergenu Phl p 5 se projevily jako nevhodné, protože nerozpozná‑ valy izoformu Phl p 5b [31]. V případě alergenů travního pylu tedy musí protilátky vykazovat specificitu vůči sku‑ pině alergenů podčeledi lipnicovité (Pooideae). Prozatím byly v rámci projektu CREATE zjištěny dvě velmi slibné metody ELISA pro rBet v 1 a pro rPhl p 5a. Tyto purifi‑ kované rekombinantní alergeny jsou v současnosti první‑ mi kandidáty na biologické referenční přípravky a budou posuzovány v další studii hodnotící jednotlivé metody ELISA. V budoucnu se stejný postup použije u dalších alergenů a metod ELISA z projektu CREATE.
Nové poznatky v oblasti standardizace alergenů V posledních třech letech zavedlo kvantitativní analytické metody pro stanovení významných alergenů z různých zdrojů alergie i několik skupin v oblasti výzkumu mimo projekt CREATE (tab. 4) [32••,33••,34–36,37••,38,39•,40, 41•]. Ve většině případů se jednalo o sendvičové metody ELISA, v nichž vazbu zajišťovala monoklonální protilátka (monoclonal antibody, mAb) a stopovačem bylo mono specifické králičí antisérum. Probíhá i standardizace men ších alergenních zdrojů v porovnání s obsahem hlavního alergenu nebo potravinových alergenů 1. třídy, jako jsou Ara h 1, Ara h 2 a Mal d 3. Jak ale prokázal projekt CREATE, představuje zavedení kvantitativních analýz pouze první krok k získání referenčních materiálů s repro dukovatelnými fyzikálně‑chemickými vlastnostmi. Duffort a spol. [32••] hodnotili variabilitu poměru Ole e 1/Ole e 9 v různých šaržích extraktu olivového pylu a zjistili, že se tento poměr mění v rozmezí od 0,6 do 390,4 (tedy 650násobně), zatímco rozmezí biologické aktivity mezi oběma krajními hodnotami bylo 10násob‑ né. Nejprve byl vytvořen referenční rekombinantní aler‑ gen Ole e 9 se správným prostorovým uspořádáním, a to pomocí oddělené exprese domén N‑konce a C‑konce 15
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
Tabulka 4 Nové analytické metody pro kvantifikaci hlavních alergenů Zdroj alergenů
Alergen
Analytická metoda
Pracovní rozmezí Odkaz
Pyly stromů
Olea europaea Platanus acerifolia Cupressus arizonica Cupressus sempervirens
Ole e 9 Pla a 1 Cup a 1 Cup s 1
Sendvičová ELISA založená na mAb Sendvičová ELISA založená na mAb Sendvičová ELISA založená na mAb Sendvičová ELISA založená na mAb
20–200 ng/ml 3–25 ng/ml 62,5–1 000 ng/ml 31,25–250 ng/ml
[32••] [33••] [34] [35]
Travní pyl
Cynodon dactylon
Cyn d 1
Sendvičová ELISA založená na mAb
1,1–9,2 ng/ml
[36]
Pyly bylin
Parietaria judaica Artemisia vulgaris
Par j 1, Par j 2 Art v 1
Sendvičová ELISA založená na mAb Sendvičová ELISA založená na mAb
200–1 000 pg/ml 0,2–10 ng/ml
[37••] [38]
0,1–10 µg/ml
[39•]
12 a 0,5 ng/ml 2–750 ng/ml 20–150 ng/ml 5–20 ng/ml
[40] [41•]
Potravinové alergeny Arachis hypogaea Ara h 1 Kompetitivní analýza s bočním proudem (competitive lateral flow assay) Arachis hypogaea Ara h 1, Ara h 2 Kompetitivní inhibiční ELISA Malus domesticus Mal d 3 (LTP) Kompetitivní RIA Sendvičová ELISA založená na mAb Sendvičová analýza se zkříženou reaktivitou (cross‑reactive sandwich ELISA)
ELISA (enzyme‑linked immunosorbent assay) – enzymatická imunosorpční analýza; LTP (lipid transfer protein) – protein přenášející lipidy; mAb (monoclonal anti body) – monoklonální protilátka; RIA (radioimmunoassay) – radioimunoanalýza
v buňkách kvasinek Pichia pastoris. Byly vybrány mono‑ klonální protilátky se specificitou jak proti N‑konci, tak i proti C‑konci Ole e 9, přičemž bylo nutno vyloučit re‑ aktivitu vůči Ole e10, jehož sekvence je z 53 % shodná se sekvencí Ole e 9. Ze 40 monoklonálních protilátek jich 24 vykazovalo reaktivitu vůči C‑konci, šest vůči N‑konci a osm jich s Ole e 9 nereagovalo vůbec. Vlastnosti, které musí podle definice vykazovat specifická protilátka proti Ole e 9, byly zjištěny pouze u jedné mAb. Tento nález zdůrazňuje nezbytnost standardizace. Protože většina aler genů je tvořena izoalergeny, je pro kvantitativní analýzy nutno mít k dispozici protilátky se specificitou vůči společ nému epitopu. Arilla a spol. vyvinuli sendvičovou meto du ELISA pro kvantifikaci Pla a 1 v rozmezí 3–25 ng/ml [33••] vyčištěním přírodního proteinu získaného z extrak tu a proti této molekule vytvořili monoklonální a poly‑ klonální protilátky. Tito autoři rovněž vyvinuli sendvičové metody ELISA pro kvantifikaci Cup a 1 [34], Cup s 1 [35] a Par j 1/2 [37••]. Pracovní rozmezí těchto vysoce reprodu kovatelných analýz, vyjádřené v ng, bylo nízké (u Pla a 1 a Par j 1/2) až středně vysoké (u Cup a 1 a Cup s 1); byla popsána dobrá korelace s IgE‑reaktivitou relevantních pylových extraktů. Jiná studie [36] se soustředila na aler‑ gen 1. třídy pylu troskutu prstnatého neboli bermudské trávy, přičemž monoklonální protilátky specifické vůči Cyn d 1 byly izolovány z buněk sleziny myší BALB/c očkovaných extraktem výše zmíněného pylu. Sendvič byl vytvořen kombinací jedné mAb a králičího antiséra anti‑Cyn d 1 a jako referenční složka byl použit přírodní alergen Cyn d 1. Pracovní rozmezí bylo poměrně úzké (1,1–9,2 ng/ml) a obsah hlavního alergenu i měření aler‑ genní aktivity byly porovnávány s 16 různými extrakty. Podobné metody ELISA byly popsány pro hlavní aler‑ gen pelyňku černobýlu Art v 1 [38], pro dva alergeny arašídů Ara h 1 a Ara h 2 [40] a pro jablečný protein pře‑ nášející lipidy Mal d 3 [41]. V případě alergenu Art v 1 byla prokázána dobrá korelace mezi obsahem alergenu 16
v extraktech a alergenní aktivitou ve zkoušce vpichem („prick“ testu)/ml histaminové ekvivalence, měřené inhi‑ bičním RAST. Příklad alergenu 5. skupiny Dactylis glomerata [42•] obrátil pozornost k vlivu štěpených produktů, jejich dimerů a dimerických alergenů na účinnost proto‑ kolů pro standardizaci alergenů. Pro měření biologické účinnosti alergenů a alergeno‑ vých extraktů byly vyvinuty buněčné testy napodobující efektorové mechanismy alergií I. typu, a to pomocí upra‑ vených a znovu senzibilizovaných bazofilů [24,25], bu‑ něčné linie bazofilní leukémie potkanů (RBL‑2H3) nebo buněk RBL po transfekci geny lidského IgE‑receptoru s vysokou afinitou [25,43•]. Tyto buněčné linie bylo mož no pasivně senzibilizovat myším IgE (RBL‑2H3) nebo lidským IgE (RBL po transfekci a upravené bazofily), získaným v prvním případě od imunizovaných myší a ve druhém ze séra alergických pacientů. Kaul a spol. [25] ve své studii použili pro analýzu účinnosti extraktů z pylu břízy a bojínku lučního, prachových roztočů, kočičích lupů a arašídů různé typy testů založených na uvolňování mediátorů; takto získané výsledky porovnávali s výsled‑ ky získanými z ověřené analýzy inhibice IgE. Vzhledem k tomu, že u biologických testů se zjistila dobrá korelace s údaji z inhibičních analýz, velmi vysoká analytická sen‑ zitivita a poměrně vysoká přesnost (koeficient variace do 15 %), dospěli autoři k závěru, že testy založené na uvol‑ ňování mediátorů by mohly být vhodné pro stanovení biologické aktivity alergenů a alergenových extraktů. Pomocí testů založených na uvolňování mediátorů se navíc podařilo prokázat kvalitativní rozdíly v biologické aktivitě či ve složení alergenových přípravků, které ana‑ lýzami inhibice IgE nelze zjistit.
Závěr Na rozdíl od období let 1980 až 1990 se hlavní pozornost ve výzkumu standardizace alergenů v posledních něko lika letech přesunula od měření účinnosti k analýzám Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
umožňujícím kvantifikaci koncentrací hlavních alergenů v extraktech. Na možnosti tohoto přístupu upozornil ze‑ jména projekt CREATE; přispěl však i k vymezení oblas tí, v nichž je potřeba vyřešit zásadní problémy: Zajištění strukturální integrity a stálosti referenčních přípravků vy‑ žaduje důkladnou fyzikálně‑chemickou charakterizaci, což umožňuje pouze použití purifikovaných alergenů. Významný vliv na kvantifikaci alergenů v extraktech má nejspíše i rozpoznávání epitopů monoklonálními proti‑ látkami použitými v příslušných analýzách, přičemž je nutno brát v úvahu možnost detekce různých izoforem. Jelikož v blízké budoucnosti bude základem standardi zace alergenů i nadále hodnocení biologické účinnosti, je třeba uskutečnit další studie, které by hodnotily kore laci mezi koncentrací jednotlivých alergenních molekul a účinností alergenových přípravků. Protože možnosti provádění takových studií u lidí jsou omezené, mohou se vhodnými nástroji k získání odpovědi na výše uvedené otázky stát ověřené analýzy uvolňování mediátorů nebo aktivace bazofilů.
Poděkování Autoři děkují dr. Sibylle May a dr. Dirku Lüttkopfovi za pomoc s přípravou rukopisu a za cenné připomínky.
Odkazy a doporučená literatura Zvláště významné práce zveřejněné během roku přípravy tohoto přehledového článku jsou označeny takto: • = významné, • • = mimořádně významné. 1. Noon L. Prophylactic inoculation against hay fever. Lancet 1911;1:1572–1573. 2. Freeman J, Noon L. Further observation on the treatment of hay‑fever by hypodermic inoculation of pollen vaccine. Lancet 1911;2:814–817. 3. Lüttkopf D, Müller U, Skov PS, et al. Comparison of four variants of a major allergen in hazelnut (Corylus avellana) Cor a 1.04 with the major hazel pol‑ len allergen Cor a 1.01. Mol Immunol 2002;38:515–525. 4. Pastorello EA, Vieths S, Pravettoni V, et al. Identification of hazelnut major allergens in sensitive patients with positive double‑blind, placebo‑con‑ trolled food challenge results. J Allergy Clin Immunol 2002;109:563–570. 5. Schocker F, Lüttkopf D, Scheurer S, et al. Recombinant lipid transfer pro‑ tein Cor a 8 from hazelnut: a new tool for in vitro diagnosis of potentially severe hazelnut allergy. J Allergy Clin Immunol 2004;113:141–147. 6. Norman PS. WHO‑IUIS International Standards: advantages of these ex‑ tracts. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 1994;87:59–64. 7. Berrens L. The WHO–IUIS International Reference Preparations for Aller‑ gens: drawbacks. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 1994;87:65–74. 8. Niederberger V, Valenta R. Recombinant allergens for immunotherapy. Where do we stand? Curr Opin Allergy Clin Immunol 2004;4:549–554. 9. Chapman MD, Smith AM, Vailes LD, Pomes A. Recombinant allergens for immunotherapy. Allergy Asthma Proc 2002;23:5–8. 10. Ferreira F, Wallner M, Breiteneder H, et al. Genetic engineering of aller‑ gens: future therapeutic products. Int Arch Allergy Immunol 2002;128: 171–178. 11. Cromwell O, Suck R, Kahlert H, et al. Transition of recombinant allergens from bench to clinical application. Methods 2004;32:300–312. 12. Niederberger V, Horak F, Vrtala S, et al. Vaccination with genetically engi‑ neered allergens prevents progression of allergic disease. Proc Natl Acad Sci USA 2004;101:14677–14682. 13. Jutel M, Jäger L, Suck R, et al. Allergen‑specific immunotherapy with recom‑ binant grass pollen allergens. J Allergy Clin Immunol 2005;116: 608–613. 14. The European Parliament and Council. Directive 2001/83/EC on the community code relating to medicinal products for human use. Official Journal of the European Communities 2001;L331:67–128. 15. German Medicinal Products Act. Bundesgesetzblatt 2005;73:3395–3469. 16. European Medicines Evaluation Agency. Note for guidance on allergen products. 1996, London, CPMP/BWP/243/96. 17. Monograph on allergen products. In: European Pharmacopoeia, 3rd ed. Strasbourg: Council of Europe 1997. p. 1063. 18. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Concept paper on the revision of the note for
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
guidance on allergen products (CPMP/BWP/243/96). Production and qua lity issues 2005, London, CHMP/BWP/229472/05. 19. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Guideline on the clinical development of medicinal products for the treatment of allergic rhino‑conjunctivitis 2002, London, CPMP/EWP/2455/02. 20. European Medicines Evaluation Agency. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Concept paper on the preparation of a guideline on the clinical development of products for specific immunotherapy of aller gic diseases 2006, London, EMEA/CHMP/EWP/18504/06. 21. Slater JE. Standardized allergen extracts in the United States. Clin Allergy Immunol 2004;18:421–432. 22. Turkeltaub PC. Biological standardization of allergen extracts. Allergol Immunopathol 1989;17:53–65. 23. Nordic Council on Medicines. Registration of allergenic preparations. Nor‑ dic guidelines, Vol. 23, 2nd ed. Uppsala, Sweden: NLN Publications 1989. pp. 1–34. 24. Kleine Budde I, de Heer PG, van der Zee JS, et al. The stripped basophil histamine release bioassay as a tool for the detection of allergen‑specific IgE in serum. Int Arch Allergy Immunol 2001;126:277–285. 25. Kaul S, Lüttkopf D, Kastner B, et al. Mediator release assays based on human or murine IgE in allergen standardization. Clin Exp Allergy 2006;37. In press. 26. Grier TJ, Hazelhurst TM, Duncan EA, et al. Major allergen measurements: sources of variability, validation, quality assurance, and utility for laborato‑ ries, manufacturers, and clinics. Allergy Asthma Proc 2002;23:125–131. 27. Dreborg S, Einarsson R. The major allergen content of allergenic prepara‑ tions reflects their biological activity. Allergy 1992;47:418–423. 28. van Ree R. and the CREATE consortium. The CREATE Project: an intro‑ duction. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press. 29. Fernández‑Rivas M, Aalbers M, Fötisch K, et al. Immune reactivity of can‑ didate reference materials. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press. 30. Ferreira F, Wallner M, Gadermaier G. Physicochemical characterization of candidate reference materials. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press. 31. Becker WM. Validation of quantitative allergen‑specific ELISAs. Arbeiten aus dem Paul‑Ehrlich‑Institut 2006. In press. 32. Duffort O, Palomares O, Lombardero M, et al. Variability of Ole e 9 allergen in olive pollen extracts: relevance of minor allergens in immunotherapy treatments. Int Arch Allergy Immunol 2006;140:131–138. • • Tato studie názorně ilustruje, jak je náročné vyvinout správnou analytickou metodu pro standardizaci obsahu alergenu v příslušném extraktu. 33. Arilla MC, Ibarrola I, Mir A, et al. Development of a sandwich‑type ELISA for measuring Pla a 1, the major allergen of Platanus acerifolia pollen. Int Arch Allergy Immunol 2005;138:127–133. • • Dobře naplánovaný způsob, jak vyvinout test pro kvantifikaci hlavního aler genu Pla a 1 v pylu platanu. Analýza byla s výjimkou reaktivity vůči analo gům Pla a 1 a dalším druhům platanů vysoce specifická a byla zazname nána dobrá korelace mezi obsahem Pla a 1 v extraktech a reaktivitou IgE. 34. Arilla MC, Ibarrola I, Garcia R, et al. Quantification of the major allergen from cypress (Cupressus arizonica) pollen, Cup a 1, by monoclonal anti‑ body‑based ELISA. Int Arch Allergy Imunol 2004;134:10–16. 35. Arilla MC, Ibarrola I, Martinez A, Asturias JA. Quantification assay for the major allergen of Cupressus sempervirens pollen, Cup s 1, by sandwich ELISA. Allergol Immunopathol 2004;32:319–325. 36. Duffort O, Calabozo B, Gonzalez R, et al. Monoclonal antibody‑based ELISA to quantify the major allergen of Cynodon dactylon (Bermuda grass) pollen, Cyn d 1. Int Arch Allergy Immunol 2004;135:277–283. 37. Arilla MC, Gonzalez‑Rioja R, Ibarrola I, et al. A sensitive monoclonal anti‑ body‑based enzyme‑linked immunosorbent assay to quantify Parietaria ju daica major allergens, Par j 1 and Par j 2. Clin Exp Allergy 2006;36:87–93. • • Hlavní přírodní alergeny Par j 1 a Par j 2, oba patřící do rodiny proteinů pře nášejících lipidy, byly získány purifikací z extraktů a byla vyvinuta specifická králičí antiséra i monoklonální protilátky. Alergeny Par j 1 a Par j 2 byly de tekovány vysoce senzitivní sendvičovou analytickou metodou (s pracovním rozmezím 0,2–1,0 ng/ml). Nebyla pozorována reaktivita vůči alergenům jakýchkoli dalších pylů rodu Urtica a uvádí se dobrá korelace s alergenní účinností. 38. Jimeno L, Duffort O, Serrano C, et al. Monoclonal antibody‑based ELISA to quantify the major allergen of Artemisia vulgaris pollen, Art v 1. Allergy 2004;59:995–1001. 39. Wen HW, Borejsza‑Wysocki W, DeCory TR, Durst RA. Development of a competitive liposome‑based lateral flow assay for the rapid detection of the allergenic peanut protein Ara h 1. Anal Bioanal Chem 2005;382: 1217–1226. • Tato práce popisuje analýzu založenou na mAb s bočním proudem, využívající liposomů značených alergeny Ara h 1. Hlavní přínos této metody spočívá v tom, že výsledky lze získat v krátkém časovém odstupu (30 minut), nicméně její senzitivita je poměrně nízká (0,1–10,0 µg/ml). Neuvádí se žádné využití pro účely standardizace alergenových extraktů ani korelace s alergenní účinností. 40. Schmitt DA, Cheng H, Maleki SJ, Burks AW. Competitive inhibition ELISA for quantification of Ara h 1 and Ara h 2, the major allergens of peanuts. J AOAC Int 2004;87:1492–1497. 41. Zuidmeer L, van Leeuwen WA, Budde IK, et al. Lipid transfer proteins from fruit: cloning, expression and quantification. Int Arch Allergy Immunol 2005; 137:273–281.
17
Standardizace alergenových extraktů pro imunoterapii – Becker, Vogel a Vieths
• Ačkoli je tato studie zaměřena především na klonování a charakterizaci Mal d 3, jablečného proteinu přenášejícího lipidy, zároveň se v ní potvrzuje princip vypracování tří odlišných metod kvantifikace Mal d 3 – jedné vysoce senzitivní kompetitivní radioimunoanalýzy a dvou sendvičových metod ELISA. 42. Van Oort E, Dieker MC, de Heer PG, et al. The major grass pollen group 5 allergen from Dactylis glomerata and its C‑terminal split product both be have as dimers: implications for allergen standardization. Int Arch Allergy Immunol 2005;136:113–122. • Zajímavá studie, která prokázala, že štěpené produkty či oligomery mohou významně ovlivňovat výsledky měření obsahu hlavních alergenů a že vliv na účinnost analýzy a výsledky takových artefaktů mohou záviset na roz‑ poznávání epitopů použitými protilátkami.
18
43. Vogel L, Lüttkopf D, Hatahet L, et al. Development of a functional in vitro assay as a novel tool for the standardization of allergen extracts in the human system. Allergy 2005;60:1021–1028. • V této práci je popsáno vytváření stabilní linie bazofilů s výrazným uvolňo váním, která může vázat lidské protilátky IgE. Tato linie byla s vysokou sen zitivitou a přesností použita k měření biologické účinnosti různých aler genových přípravků. Korelace s imunochemickými metodami byla velmi dobrá a analýza založená na uvolňování mediátoru se ve většině případů uspokojivě shodovala s klinickými údaji získanými u vysoce senzibilizova ných pacientů.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:12–18
Desenzibilizácia pri alergii na lieky Mariana Castellsa,b,c Význam prehľadu Desenzibilizácia pri alergii na lieky znamená navodenie stavu dočasnej klinickej neschopnosti odpovedať na liekové antigény. Postupné obnovenie podávania malých dávok antigénu v pevne stanovených časových intervaloch umožňuje podať plné terapeutické dávky a uchrániť tak pacienta od anafylaktickej reakcie. Rýchla desenzibilizácia umožňuje použiť nevyhnutné antibiotiká v prípade závažných infekcií u alergikov alebo kyselinu acetylsalicylovú u pacientov s kardiovaskulárnym ochorením a so súčasnou precitlivenosťou na kyselinu acetylsalicylovú, u ktorých sa previedla revaskularizácia. V práci autori podávajú prehľad o indikáciách a výsledku liečby alergie na antibiotiká a kyselinu acetylsalicylovú pomocou aktuálne používaných desenzibilizačných protokolov. Aktuálne výsledky Napriek úspechom s rýchlou desenzibilizáciou dodnes dobre nepoznáme celulárne a molekulárne mechanizmy inhibície. In vitro modely mastocytov a bazofilov naznačujú úlohu signálnych molekúl syk a STAT6. Protokoly rýchlej desenzibilizácie umožňujú liečiť reakcie I. typu viazané na mastocyty a IgE, ako je anafylaxia. Tieto reakcie sa objavujú po penicilínoch, cefalosporínoch a ďalších antibiotikách. Podobne môžu byť rýchlou desenzibilizáciou riešené aj anafylaktoidné reakcie spôsobené úvodnou expozíciou lieku a s podobnou klinickou prezentáciou ako reakcie sprostredkované IgE, ako v prípade kyseliny acetylsalicylovej, vankomycínu a taxánov. Súhrn Úspešné protokoly rýchlej desenzibilizácie na riešenie nežiaducich reakcií na antibiotiká a kyselinu acetylsalicylovú umožňujú liečbu kriticky infikovaných pacientov a kardiakov precitlivených na kyselinu acetylsalicylovú. Štandardizované protokoly s vysokou účinnosťou sa musia stať súčasťou bežnej praxe. Kľúčové slová antibiotiká, desenzibilizácia, hypersenzitívne reakcie, kyselina acetylsalicylová
Desensitization for drug allergy Curr Opin Allergy Clin Immunol 2006;6:476–481 © 2006 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA, b Adverse Drug Reactions and Desensitization Program, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts, USA, a c Allergy and Clinical Immunology Training Program, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts, USA
a
Adresa pre korešpondenciu: Mariana Castells MD, PhD, One Jimmy Fund Way, Smith Building, Room 626D, Boston, MA 02115, USA E‑mail:
[email protected]
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Skratka NSAID
nesteroidné protizápalové lieky (nonsteroidal anti‑inflammatory drugs)
Úvod Cieľom vývoja protokolov rýchlej desenzibilizácie v rie‑ šení liekovej hypersenzitivity je poskytnúť nevyhnutnú liečbu a súčasne ochrániť pacienta pred ťažkou reakciou anafylaktického alebo anafylaktoidného typu. Závažné nežiaduce liekové reakcie sa vyskytujú u 6,7 % hospita lizovaných pacientov a nežiaduce účinky sú šiestou až štvrtou príčinou úmrtia hospitalizovaných pacientov [1]. Liekom navodené hypersenzitívne reakcie I. typu, ako je anafylaxia, sú dôsledkom uvoľnenia mediátorov z IgE‑sen zibilizovaných mastocytov a bazofilov. Anafylaxia spojená s liekmi sa môže spustiť po beta‑laktamových antibiotikách, ako je penicilín a cefalosporíny, po chemoterapeutických liekoch, ako je platina, po terapeutických monoklonál nych protilátkach a ďalších liekoch [2,5,6•,7•]. Premoste nie molekúl IgE liekovým antigénom môže viesť k obme dzenej kožnej reakcii (začervenanie, svrbenie, urtikária, angioedém) alebo k multiorgánovému systémovému po‑ stihnutiu (kýchanie, opuch prínosových dutín a nosa, ka šeľ, sťažený nádych, piskoty na hrudníku, bolesti brucha, nauzea, vracanie, hnačka) s hypotenziou a s kardiovasku lárnym kolapsom počas anafylaxie. Hypersenzitívne re akcie navodené antigénmi liekov po ich prvom podaní, bez predchádzajúcej senzibilizácie a s príznakmi podob nými reakciám sprostredkovaným IgE, sa označujú ako anafylaktoidné reakcie. Tieto reakcie môžu byť dôsledkom priameho uvoľnenia mediátorov z mastocytov alebo z ba zofilov, ako je to v prípade syndrómu červeného človeka po vankomycíne, intravenóznych kontrastných látok alebo taxánov.
Rýchla desenzibilizácia – princípy, celulárne a molekulové mechanizmy Desenzibilizácia po hypersenzitívnych reakciách I. typu u pacientov s alergiou na penicilín sa prvýkrát začala po‑ užívať pred 50 rokmi [8]. Prípady úspešného rýchleho a postupne sa zvyšujúceho obnoveného podávania peni‑ cilínu viedlo k predstave dočasnej klinickej tolerancie [3]. Podávanie suboptimálnych dávok liekových antigénov a následné podávanie plnej terapeutickej dávky bolo úspešné u ťažkých alergikov, čo umožnilo liečbu závaž ných infekcií [4]. Po úvodnom úspechu s antibiotikami sa vypracovali ďalšie empirické protokoly na liečbu hyper‑ senzitivity na základné lieky, ktoré nemôžu byť u alergikov nahradené. Takýmito liekmi sú kyselina acetylsalicylová pri liečbe a prevencii srdcových ochorení [5], inzulín u diabeti‑ kov [6•], chemoterapeutiká počas relapsu karcinómu [7•,8]
19
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
a v súčasnosti chimerické a humanizované monoklonál‑ ne protilátky pri chronických zápalových ochoreniach [7•]. Nakoľko sa pri rýchlej desenzibilizácii u silne pre citlivených pacientov opakovane podávajú potenciálne letálne dávky, je potrebné objasniť molekulové mecha nizmy, aby sa tak zvýšila účinnosť a bezpečnosť takejto liečby. Nedávno realizované in vitro štúdie s rýchlou desen zibilizáciou naznačili, že cieľovými bunkami sú masto cyty a bazofily, ale aj signálna molekula syk [9] a STAT6 [10], prenášač signálu a aktivátor transkripcie zodpovedný za transkripciu IL‑4 a IL‑13.
Desenzibilizácia na antibiotiká Rýchlou desenzibilizáciou môžeme riešiť anafylaxiu a ana fylaktoidnú reakciu navodenú antibiotikami. Najviac pre skúmanými antibiotikami sú beta‑laktamové antibiotiká, cefalosporíny, vankomycín a chinolóny. Penicilín a cefalosporíny U pacientov s alergiou na penicilín je súčasne zvýšené rizi ko reakcie aj na cefalosporíny. Skríženú reaktivitu medzi cefalosporínami a penicilínmi je možné zistiť u 4–11 % pa‑ cientov v dôsledku príbuznosti štruktúry beta‑laktamového jadra [11]. Špecifické IgE‑protilátky proti cefalosporínom môžu byť namierené proti determinantom bočných reťaz‑ cov, ktoré sa nezhodujú s liekmi obsahujúcimi beta‑lakta‑ mové jadro [12], čo znamená menšie riziko pre pacientov s alergiou na penicilín. Ďalšie antibiotiká, ktoré obsahujú beta‑laktamové jadrá, ako sú monobaktámy (aztreonam), nemajú významnejšiu skríženú reaktivitu s penicilínmi. Nedávno sa v prípade imipenemových antibiotík ukáza‑ lo, že sú dobre tolerované pacientmi s alergiou na penicilín a na beta‑laktamové antibiotiká [13•]. Na rýchlu desenzibi lizáciu sú vhodné len reakcie I. typu na penicilín a beta‑lak
tamové antibiotiká. Iné reakcie, ako sú makulopapulárny výsev, erythema multiforme, Stevensov‑Johnsonov syn‑ dróm, toxická epidermálna nekrolýza, bulózny erytém, erytrodermia, sérová choroba, hemolytická anémia, neu tropénia, trombocytopénia a akútna intersticiálna nefro‑ patia, nie sú na rýchlu desenzibilizáciu vhodné. Všetci pacienti s anamnézou hypersenzitivity sprostred kovanej IgE a s pozitívnymi kožnými testami na minoritné alebo majoritné penicilínové determinanty nesmú dostať akékoľvek lieky obsahujúce beta‑laktamové jadro, vráta ne penicilínu, amoxicilínu, ampicilínu a cefalosporínov. Aztreonam a imipenem sa môžu použiť v prípade citli‑ vosti infekčného agens. Rýchla desenzibilizácia je indiko vaná v prípade, že je nevyhnutné použiť v liečbe penicilín alebo cefalosporín, na základe závažnosti infekcie alebo jej pôvodcu. Rýchla desenzibilizácia na beta‑laktamové antibiotiká, vrátane penicilínu a cefalosporínov Prvýkrát sa rýchla desenzibilizácia pomocou zvyšova‑ ných perorálnych dávok použila v prípade penicilínu na liečbu 15 tehotných žien infikovaných syfilisom [14]. Ne skôr bol vypracovaný intravenózny protokol na liečbu 15 ťažko infikovaných pacientov. V tomto protokole sa dávky zvyšovali 10násobne [15]; u 30 % pacientov sa roz‑ vinuli nežiaduce účinky, ktoré nemali život ohrozujúci charakter, vrátane sérovej choroby. Odvtedy sa v litera‑ túre objavil veľký počet kazuistík, ale žiadna skupina pa‑ cientov, u ktorej by sa mohla overiť účinnosť a bezpeč‑ nosť rôznych protokolov. Po opakovanej expozícii beta‑laktamovým antibioti kám máva až 30 % pacientov s cystickou fibrózou hyper‑ senzitívne reakcie, čo vyžaduje rýchlu desenzibilizáciu [16,17]. Jedna z novších štúdií ukázala, že je možné bez‑
Tabuľka 1 Rýchla intravenózna desenzibilizácia na 1 g ceftazidimu u pacienta s cystickou fibrózou Plná dávka 1000,0 mg Roztok 1 Roztok 2 Roztok 3
250 ml z 0,040 mg/ml 250 ml z 0,400 mg/ml 250 ml z 3,969 mg/ml
Krok
Roztok
Rýchlosť (ml/h)
01 1 2 02 1 5 03 1 10 04 1 20 05 2 5 06 2 10 07 2 20 08 2 40 09 3 10 10 3 20 11 3 40 12 3 75 20
Čas (min)
15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 186 Celkový čas = 351 min
Celkové množstvo podané injekčne v každej fľaštičke (mg) 10 000 100 000 992 130
Podaná dávka (mg) 0,0200 0,0500 0,1000 0,2000 0,5000 1,0000 2,0000 4,0000 9,9213 19,8426 39,6852 922,6809
Kumulatívna dávka (mg) 0,0200 0,0700 0,1700 0,3700 0,8700 1,8700 3,8700 7,8700 17,7913 37,6339 77,3191 1000,0000
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
Tabuľka 2 Desenzibilizácia na antibiotiká realizovaná v nemoc‑ nici Brigham and Women’s Hospital v rokoch 2005–2006 s použi tím protokolu z tab. 1 Antibiotikum Ancef Ceftazidim Ceftriaxon Cefazolín Ciprofloxacín Ertapenem Imipenem Meropenem Nafcilín Penicilín Piperacilín Trimetoprim Zosyn Celkovo
Počet desenzibilizácií 1 7 4 1 1 1 9 1 3 7 3 1 3 42
Počas desenzibilizácie sa nevyskytli žiadne úmrtia ani anafylaktické príhody. Pozorovali sa len mierne nežiaduce účinky (napr. pruritus, začervenanie). Všetci pacienti dokončili desenzibilizačný protokol, dosiahli cieľovú dávku a boli schopní absolvovať antibiotickú kúru.
pečne urobiť 57 desenzibilizácií na antibiotiká u 21 pa cientov, z ktorých 90 % malo cystickú fibrózu. Vo väčšine prípadov išlo o beta‑laktamové antibiotiká a úspešnosť bola 75%. K zlyhaniu desenzibilizácie došlo u symptó mov sprostredkovaných non‑IgE [17]. Typický protokol pre desenzibilizáciu na intravenózny penicilín a cefalospo ríny začína pri riedení 1/10 000 až 1/100 cieľovej dávky a dvojnásobné dávky sa podávajú každých 15–20 minút v priebehu niekoľkých hodín až po dosiahnutie cieľovej dávky [14,18]. U siedmych pacientov s cystickou fibrózou sa previedla desenzibilizácia na ceftazidim za účelom lieč by hypersenzitívnej reakcie sprostredkovanej IgE [19]. Žiadne závažnejšie systémové reakcie sa pritom nevyskyt li. Opakovaná kožná vyrážka sa objavila u dvoch pacien tov na siedmy a dvanásty deň po desenzibilizácii. Jeden z pacientov bol úspešne opätovne desenzibilizovaný a je den pacient liečbu prerušil. Desenzibilizácia na cefota‑ xim sa robila u 51ročného muža s bakteriálnou spondyli tídou. Liečba pokračovala štyri týždne bez nežiaducich účinkov [20]. Skupina ôsmich pacientov s pozitívnymi kožnými testami na penicilín a cefalosporíny (cefepim, ceftriaxon, cefazolín) sa podrobila desenzibilizácii na beta‑laktamové antibiotiká s použitím protokolu 2 hodiny a 15 minút bez závažnejších nežiaducich účinkov [21••]. Pacient s alergiou na imipenem a penicilín sa desenzibili zoval na intravenózny imipenem z dôvodu multirezistent nej acinobakteriovej pneumónie a v liečbe sa pokračovalo po dobu 21 dní bez nežiaducich účinkov [22]. V nemocnici Brigham and Women’s Hospital v americ kom Bostone sa používa štandardizovaný protokol, ktorý zahŕňa tri riedenia a 12 infúzií, aby sa u pacienta dosiahla plná terapeutická dávka po 5,8 hodine (tab. 1). Roztoky sa pripravili v 10násobnom riedení plnej cieľovej kon‑ centrácie (roztok 3). Každé riedenie sa podávalo v štyroch Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
postupných infúziách. Rýchlosť každej infúzie sa zvyšo‑ vala každých 15 minút, aby sa podala dávka približne dvojnásobne veľká ako dávka pri predchádzajúcej infú‑ zii. Tento model je založený na štandardnom chemotera‑ peutickom desenzibilizačnom protokole, ktorý sme pou‑ žili v 347 desenzibilizáciách v rokoch 2005 a 2006 pre karboplatinu, cisplatinu, paclitaxel, doxorubicín, rituxi‑ mab a ďalšie lieky [7•,8,23•]. S týmto protokolom sme previedli v rokoch 2005 a 2006 celkom 42 úspešných de‑ senzibilizácií na antibiotiká (osobná komunikácia; tab. 2). Nežiaduce účinky počas desenzibilizácie na antibiotiká boli mierne a zahŕňali začervenanie, preteplenie, mrav‑ čenie, svrbenie, erytém, výsev a žihľavku. Nevyskytli sa žiadne závažné príhody a všetci pacienti dokončili celú liečbu. Neobjavili sa ani oneskorené reakcie.
Ďalšie antibiotiká Vankomycín je antimikrobiálnou látkou, ktorá sa často používa ako alternatívna liečba závažnej stafylokokovej a streptokokovej infekcie u pacientov s hypersenzitivitou na beta‑laktamové antibiotiká alebo u pacientov, ktorých infekcia neodpovedá na beta‑laktamové antibiotiká. Vý skyt nežiaducich účinkov sa u dospelých popisuje v roz‑ sahu 5–14 %. Riziko nežiaducich účinkov v prípade van komycínu stúpa, ak sa súčasne podávajú narkotiká, a to v dôsledku priameho non‑IgE‑uvoľňovania histamínu z mastocytov [24]. Hoci syndróm červeného človeka sa môže riešiť pomalým podaním infúzie, hypersenzitívne reakcie sprostredkované IgE sa často objavili u pacientov aj počas desenzibilizácie [25]. Skupina siedmich pacientov so závažnými stafylokokovými infekciami rezistentnými na beta‑laktamové antibiotiká podstúpila rýchlu konti nuálnu intravenóznu infúziu s opakovaným pomalým zvyšovaním koncentrácie vankomycínu s pomocou in jekčnej pumpy podobne, ako je uvedené podľa protokolu v tab. 1. Neobjavili sa žiadne závažnejšie nežiaduce účin‑ ky [24]. Opísané boli taktiež hypersenzitívne reakcie sprostred‑ kované IgE na chinolóny, so skríženou reaktivitou medzi ciprofloxacínom a levaquinom. Tridsaťpäťročná žena s chro nickou granulomatóznou chorobou a infekciou Burholderia cepacia bola desenzibilizovaná na intravenózny ciprofloxa‑ cín bez nežiaducich účinkov a liečba pokračovala po dobu štyroch týždňov bez komplikácií [26].
Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú a nesteroidné protizápalové lieky Do skupiny kyseliny acetylsalicylovej a nesteroidných protizápalových liekov (nonsteroidal anti‑inflammatory drugs, NSAID) patria medzi inými ibuprofen, indometa cín, sulindac, naproxen, tolmetín, fenoprofen, meclofena mát, ketoralac, etololac, oxaprozin, diclofenac, ketopro fen, flurbiprofen, piroxicam, nabumaton a kyselina mefe‑ namová. Až u 20 % astmatikov sa vyvinie široká intoleran cia na kyselinu acetylsalicylovú a NSAID, ktorá sa prejaví 21
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
symptómami v oblasti horných a dolných dýchacích ciest (astma, rinokonjunktivitída). Pacienti bez astmy môžu mať po expozícii kyseline acetylsalicylovej a NSAID kožné prejavy, ako sú chronická urtikária a angioedém. Opísané sú aj špecifické alergické reakcie indukované kyselinou acetylsalicylovou a NSAID, vrátane anafylaxie [27]. O desenzibilizácii na kyselinu acetylsalicylovú sa uvažuje u pacientov so srdcovo‑cievnymi ochoreniami, u astma‑ tikov s recidívou polypov a u žien s antifosfolipidovými syndrómami počas tehotenstva. Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú a NSAID sa vykonáva za účelom poskytnutia ochrany pre srdce alebo za účelom protizápalovej liečby u pacientov bez možnosti inej liečby. Desenzibilizačnú liečbu začali uplat‑ ňovať v roku 1927 Widal a spol. [28]. Astmatikom, ktorí netolerovali kyselinu acetylsalicylovú, podávali denne malé dávky kyseliny acetylsalicylovej až do navodenia tolerancie. Najprv sa po reakcii respiračného traktu na indometacín pozorovalo refraktérne obdobie. Následne sa tolerancia na kyselinu acetylsalicylovú navodila po pozitívnom orálnom záťažovom teste s kyselinou acetyl‑ salicylovou. Hoci mechanizmus desenzibilizácie nepozná me, desenzibilizovaní pacienti tolerujú kyselinu acetylsali cylovú a NSAID vo farmakologických dávkach. Navyše denným podávaním kyseliny acetylsalicylovej a NSAID sa môže dosiahnuť predĺžená desenzibilizácia [29]. Pro tokoly pre desenzibilizáciu na kyselinu acetylsalicylovú a NSAID sú založené na riadenom postupnom zvyšovaní dávky, ktorá začína pri 30 mg kyseliny acetylsalicylovej a postupuje na 60, 100, 150, 325 a 650 mg v trojhodino‑ vých intervaloch (tab. 3). Reakcia respiračného traktu sa meria pomocou objemu úsilného výdychu v prvej sekun de (FEV1). Pokles o 20 % sa považuje za pozitívnu provo kačnú reakciu. Dávka sa následne opakuje, až kým reak cie vymiznú, a pacient pokračuje po dávku 325 alebo 650 mg. Skrížená desenzibilizácia je univerzálna pre všetky NSAID v terapeutických dávkach [31]. Pacienti, ktorí mali závažnú gastrointestinálnu intoleranciu na ky selinu acetylsalicylovú a NSAID, sa podrobili provokač nej skúške s lyzínom‑kyselinou acetylsalicylovou formou nosovej alebo bronchiálnej aplikácie [32,33]. U pacientov s kožnými reakciami bola desenzibilizácia menej úspešná [34••]. Dvadsaťdva pacientov s urtikariálnou reakciou vy Tabuľka 3 Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú u pacienta s astmou Čas (min) 000 090 180 240 330 420
Dávka (mg) 004 040 081 162 325 650
Treba pokračovať s perorálnym podávaním kyseliny acetylsalicylovej v dávke 650 mg dvakrát denne. Upravené podľa Whitea a spol. [30••].
22
Tabuľka 4 Desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú u pa cienta s urtikáriou a angioedémom navodenými kyselinou ace tylsalicylovou Čas (min)
Dávka (mg)
000 020 040 060 080 100 120 140 160
0,1 0,3 1 3 10 30 40 81 162
Treba pokračovať s podávaním kyseliny acetylsalicylovej v dávke 162 mg jeden krát denne. Upravené podľa Wonga a spol. [5].
volanou kyselinou acetylsalicylovou a NSAID bolo desen zibilizovaných na kyselinu acetylsalicylovú a tolerovalo aj iné NSAID po tom, čo sa desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú udržovala denným podávaním dávky 325 mg. V inej štúdii sa sledovalo 11 pacientov so srdco vým ochorením a s anamnézou špecifickej akútnej urti‑ kárie/angioedému po kyseline acetylsalicylovej a NSAID. Deväť z nich sa podarilo desenzibilizovať rýchlym proto‑ kolom s použitím zvyšujúcich sa dávok kyseliny acetyl salicylovej v 15–30‑minútových intervaloch [7•] (tab. 4). Podobné protokoly sa použili na desenzibilizáciu pacien‑ tov so srdcovým ochorením, ktorí podstúpili operáciu s implantáciou stentu [35••].
Dlhodobá desenzibilizácia na kyselinu acetylsalicylovú V rokoch 1988–1994 sa podrobilo desenzibilizácii 65 ast‑ matikov precitlivených na kyselinu acetylsalicylovú [29]. Dávky perorálne podávanej kyseliny acetylsalicylovej sa zvyšovali až na 650 mg a následne sa pokračovalo den‑ nými dávkami v rozsahu 350 mg až 1 950 mg, s priemer‑ nou dávkou 1 214 mg, po dobu 1–6 rokov. Klinické uka zovatele sa merali počtom infekcií sínusov, počtom chi rurgických výkonov, počtom hospitalizácií, návštev na pohotovosti, úpravou poruchy čuchu a mierou používania lokálnych a systémových kortikosteroidov. U pacientov došlo k významnému poklesu počtu infekcií sínusov a hospitalizácií pre astmu. Zmiernila sa porucha čuchu a klesol počet podaní prednizónu. Došlo aj k významnému poklesu počtu operácií sínusov a polypov a k poklesu po užívania nosových kortikosteroidov. Desenzibilizácia a ná sledné dlhodobé denné podávanie kyseliny acetylsalicy‑ lovej sa odporúča u pacientov, u ktorých zlyhala bežná liečba a podrobili sa viacerým operáciám polypov alebo sínusov [36•]. Asociácia s inhibítormi leukotriénov počas desenzibilizácie pomáha posunúť reakciu do hornej časti respiračného traktu bez otupenia odpovede [30••,34••]. Štyri tehotné ženy s antifosfolipidovým syndrómom sa podarilo desenzibilizovať perorálne podávanou kyselinou acetylsalicylovou s minimom nežiaducich účinkov a ky‑ Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
Obrázok 1 Indikácie, lieky a ochorenia liečené rých‑ lou desenzibilizáciou
Indikácie Anafylaktické reakcie sprostredkované IgE Začervenanie, pruritus, urtikária, angioedém, laryngeálny edém, rinorea, konjunktivitída, skrátený dych, piskoty, bronchospazmus, nauzea, vracanie, hnačka, hypotenzia
IgE – imunoglobulín E; MRSA – meticilín-rezistentný Staphylococ cus aureus; NSAID (nonsteroidal anti-inflammatory drugs) – neste‑ roidné protizápalové lieky
Anafylaktoidné reakcie Priamo mastocyty/bazofily a reakcie podmienené metabolizmom leukotriénov Začervenanie, pruritus, urtikária, angioedém, stuhnutosť v krku, skrátený dych, nauzea, vracanie, hnačka, hypotenzia, hypertenzia, bolesť chrbta a brucha
selina acetylsalicylová sa podávala niekoľko mesiacov v udržiavacej dávke [37••].
Záver Protokoly rýchlej desenzibilizácie sú k dispozícii pre pa‑ cientov, ktorí trpia hypersenzitivitou I. typu závislou aj na mastocytoch a IgE a ktorí majú reakcie na antibiotiká. Tieto protokoly sú vhodné aj pre pacientov, ktorí preko‑ nali anafylaktoidné reakcie po kyseline acetylsalicylovej a NSAID, pri ktorých nie je možné preukázať mechaniz‑ mus IgE/mastocyty (obr. 1). Počas rýchlej desenzibilizácie sa antigény lieku opäť začnú podávať v postupne sa zvy‑ šujúcich dávkach až do dosiahnutia plnej terapeutickej dávky bez nežiaducich účinkov alebo len s minimálnymi nežiaducimi účinkami. Dočasná tolerancia sa dosiahne v priebehu hodín a môžeme ju udržiavať podávaním anti génov lieku v pravidelných intervaloch v závislosti od farmakokinetických parametrov. Rýchlu desenzibilizáciu treba vykonávať len v zariadeniach, v ktorých pripadá jedna sestra na jedného pacienta a v ktorých je okamžite dostupný resuscitačný tím a resuscitačná technika. Po úspešnej desenzibilizácii je možné opakovane podávať desenzibilizačnú dávku v nemocničných alebo ambu‑ lantných zariadeniach s podobnou výbavou. Tento po stup umožňuje, aby pacienti s cystickou fibrózou a s opa kovanými infekciami a pacienti precitlivení na kyselinu acetylsalicylovú, ktorí prerušili podávanie kyseliny acetyl salicylovej za účelom diagnostického a chirurgického vý konu, boli bezpečne opakovane desenzibilizovaní. Prí pady zlyhania desenzibilizácie, keď nie je možné dosiah nuť cieľovú terapeutickú dávku, sú zriedkavé a v takýchto prípadoch je možné použiť modifikované protokoly. Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24
Najčastejšie používaný liek
Ochorenie
Antibiotiká Beta-laktamové antibiotiká Penicilíny, cefalosporíny, aminopenicilíny Fluorochinolóny Ciprofloxacín, levofloxacín
Sepsa Meningitída Pneumónia Pyelonefritída
Lieky na chemoterapiu Platina Karboplatina, cisplatina, oxaliplatina
Primárne a rekurentné metastatické karcinómy (prsníka, vaječníkov, hrubého čreva)
Monoklonálne protilátky Rituximab, trastuzumab
Chronické zápalové ochorenia, karcinómy (leukémie, karcinómy prsníka, vaječníkov)
Kyselina acetylsalicylová/NSAID
Kardiálna ochrana, astma, nosná polypóza, chronické zápalové ochorenia (RA, Crohnova choroba)
Vankomycín
MRSA
Chemoterapeutické lieky Taxany Paclitaxel, docetaxel
Primárne a rekurentné metastatické karcinómy (prsníka, vaječníkov, hrubého čreva)
Referencie a odporučená literatúra Obzvlášť významné práce zverejnené v priebehu roka prípravy tohto prehľado vého článku sú označené nasledovne: • = významné, • • = mimoriadne významné. 1. Lazarou J, Pomeranz B, Corey P. Incidence of adverse drug reactions in hospitalized patients. JAMA 1998;279:1200–1205. 2. Van Der Klauw M, Wilson J, Stricker B. Drug‑assocaited anaphylaxis: 20 years of reporting in the Netherlands 1974–1994 and review of the lite rature. Clin Exp Allergy 1996;26:1355–1366. 3. Gruchalla R. Acute drug desensitization. Clin Exp Allergy 1998;28:63–64. 4. Gruchalla RS. 10 Drug allergy. J Allergy Clin Immunol 2003;111 (2 Suppl): S548–S559. 5. Wong JT, Nagy CS, Krinzman SJ, et al. Rapid oral challenge: desensitiza‑ tion for patients with aspirin‑related urticaria‑angioedema. J Allergy Clin Immunol 2000;105:997–1001. 6. Moyes V, Driver R, Croom A, et al. Insulin allergy in a patient with type 2 diabetes successfully treated with continuous subcutaneous insulin infu‑ sion. Diabet Med 2006;23:204–206. • Desenzibilizácia ľudským rekombinantným inzulínom u diabetu II. typu. 7. Lee CW, Matulonis UA, Castells MC. Rapid inpatient/outpatient desensitiza tion for chemotherapy hypersensitivity: standard protocol effective in 57 pa tients for 255 courses. Gynecol Oncol 2005;99:393–399. • Použitie štandardizovaného protokolu na desenzibilizáciu 57 pacientov v ambulantných a nemocničných zariadeniach na chemoterapeutické lieky a monoklonálne protilátky. 8. Lee CW, Matulonis UA, Castells MC. Carboplatin hypersensitivity: a 6‑h 12‑step protocol effective in 35 desensitizations in patients with gyneco‑ logical malignancies and mast cell/IgE‑mediated reactions. Gynecol Oncol 2004;95:370–376. 9. Kepley CL. Antigen‑induced reduction in mast cell and basophil functional responses due to reduced Syk protein levels. Int Arch Allergy Immunol 2005;138:29–39. 10. Morales AR, Shah N, Castells M. Antigen‑IgE desensitization in signal transducer and activator of transcription 6‑deficient mast cells by suboptimal doses of antigen. Ann Allergy Asthma Immunol 2005;94:575–580. 11. Kelkar PS, Li JT. Cephalosporin allergy. N Engl J Med 2001;345:804–809. 12. Romano A, Mayorga C, Torres MJ, et al. Immediate allergic reactions to cephalosporins: cross‑reactivity and selective responses. J Allergy Clin Immunol 2000;106:1177–1183. 13. Romano A, Viola M, Gueant‑Rodriguez RM, et al. Imipenem in patients with immediate hypersensitivity to penicillins. N Engl J Med 2006;354: 2835–2837. • Stodvanásť pacientov s alergiou na penicilín s pozitívnym kožným testom nemalo reakciu na imipenem a záťažový intramuskulárny test prebehol bez akýchkoľvek nežiaducich účinkov. 14. Wendel G, Stark B, Jamison RB, et al. Penicillin allergy and desensitization in serious infections during pregnancy. N Engl J Med 1985;312:1229–1232.
23
Desenzibilizácia pri alergii na lieky – Castells
15. Borish L, Tamir R, Rosenwasser LJ. Intravenous desensitization to beta‑lac tam antibiotics. J Allergy Clin Immunol 1987;80:314–319. 16. Burrows JA, Toon M, Bell SC. Antibiotic desensitization in adults with cystic fibrosis. Respirology 2003;8:359–364. 17. Turvey SE, Cronin B, Arnold AD, Dioun AF. Antibiotic desensitization for the allergic patient: 5 years of experience and practice. Ann Allergy Asthma Immunol 2004;92:426–432. 18. Madaan A, Li JT. Cephalosporin allergy. Immunol Allergy Clin North Am 2004;24:463–476. 19. Ghosal S, Taylor CJ. Intravenous desensitization to ceftazidime in cystic fibrosis patients. J Antimicrob Chemother 1997;39:556–557. 20. Papakonstantinou G, Bogner JR, Hofmeister F, Hehlmann R. Cefotaxime desensitization. Clin Investig 1993;71:165–167. 21. Win PH, Brown H, et al. Rapid intravenous cephalosporin desensitisation. JACI 2005;116:225–228. • • Rýchla desenzibilizácia na cefalosporíny u ôsmich pacientov s pozitívnym kožným testom na penicilín a cefalosporíny nevyvolala žiadne nežiaduce príznaky počas 2,25‑hodinovej infúzie. 22. Gorman SK, Zed PJ, Dhingra VK, Ronco JJ. Rapid imipenem/cilastatin de‑ sensitization for multidrug‑resistant Acinetobacter pneumonia. Ann Phar‑ macother 2003;37:513–516. 23. Feldweg AM, Lee CW, Matulonis UA, Castells M. Rapid desensitization for hypersensitivity reactions to paclitaxel and docetaxel: a new standard pro‑ tocol used in 77 successful treatments. Gynecol Oncol 2005;96:824–829. • Použitie štandardizovaného protokolu na desenzibilizáciu žien s gyneko‑ logickou malignitou a hypersenzitivitou na taxány v 77 prípadoch liečby. 24. Wong JT, Ripple RE, Maclean JA, et al. Vancomycin hypersensitivity: syn‑ ergism with narcotics and ‘desensitization’ by a rapid continuous intra venous protocol. J Allergy Clin Immunol 1994;94 (2 Pt 1):189–194. 25. Lin RY. Desensitization in the management of vancomycin hypersensitivity. Arch Intern Med 1990;150:2197–2198. 26. Gea‑Banacloche JC, Metcalfe DD. Ciprofloxacin desensitization. J Allergy Clin Immunol 1996;97:1426–1427. 27. Berges‑Gimeno MP, Stevenson DD. Nonsteroidal anti‑inflammatory drug‑in duced reactions and desensitization. J Asthma 2004;41:375–384. 28. Widal M, Abrami P, Lermeyez J. Anaphylaxie et idiosyncrasie. Presse Medi cale 1922;30:189–192. 29. Berges‑Gimeno MP, Simon RA, Stevenson DD. Long‑term treatment with aspirin desensitization in asthmatic patients with aspirin‑exacerbated respi ratory disease. J Allergy Clin Immunol 2003;111:180–186.
24
30. White AA, Stevenson DD, Simon RA. The blocking effect of essential con‑ troller medications during aspirin challenges in patients with aspirin‑exacer bated respiratory disease. Ann Allergy Asthma Immunol 2005;95:330–335. • • Najkomplexnejšia séria desenzibilizácií na kyselinu acetylsalicylovú u 678 pacientov, pri ktorej sa úspešne použila blokáda leukotriénov na otupenie respiračnej reakcie v oblasti horných dýchacích ciest. 31. Berges‑Gimeno MP, Simon RA, Stevenson DD. Early effects of aspirin de‑ sensitization treatment in asthmatic patients with aspirin‑exacerbated respi ratory disease. Ann Allergy Asthma Immunol 2003;90:338–341. 32. Patriarca G, Nucera E, Di Rienzo V. Nasal provocation test with lysine acetylsalicylate (LAS) in aspirin sensitive patients. Ann Allergy 1991;67: 60–62. 33. Grzelewska‑Rzymowska I, Roznlecki J, Szmidt M. Aspirin desensitization in patients with aspirin‑induced urticaria and angioedema. Allerg Immuno‑ pathol 1988;16:305–308. 34. Pfaar O, Klimek L. Aspirin desensitization in aspirin intolerance: update on current standards and recent improvements. Curr Opin Allergy Clin Immu nol 2006;6:161–166. • • Prehľadová práca o precitlivenosti na kyselinu acetylsalicylovú, o indiká ciách na desenzibilizáciu a o súčasných protokoloch. 35. Silberman S, Neukirch‑Stoop C, Steg PG. Rapid desensitization procedure for patients with aspirin hypersensitivity undergoing coronary stenting. Am J Cardiol 2005;95:509–510. • • Rýchla desenzibilizácia na nízke dávky kyseliny acetylsalicylovej u 16 pa‑ cientov s precitlivenosťou na kyselinu acetylsalicylovú, ktorí podstúpili operáciu srdca s implantáciou stentu. Štrnásť pacientov z celkového počtu nemalo akútnu ani oneskorenú reakciu a u 11 sa stent podarilo úspešne zaviesť. 36. Lee JY, Simon RA. Does it make sense to ‘desens’? Aspirin desensitization in the treatment of chronic rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep 2006; 6:183–184. • Prehľadová práca dlhodobých výhod a nežiaducich účinkov desenzibilizá‑ cie na kyselinu aceltylsalicylovú. 37. Alijotas‑Reig J, Miguel‑Moncin M, Cistero‑Bahima A. Aspirin desensitiza tion in the treatment of antiphospholipid syndrome during pregnancy in ASA‑sensitive patients. Am J Reprod Immunol 2006;55:45–50. • • Klinická štúdia štyroch tehotných žien s antifosfolipidovým syndrómom de‑ senzibilizovaných rýchlym protokolom na dávku 125 mg kyseliny acetyl‑ salicylovej – u troch z nich počas tehotenstva, bez závažného nežiaduceho účinku.
Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2007;4:19–24