What is the question? FK778. Immunosuppresseurs pharmacologiques. C-i. mtor-i. Anti-IL2Ra ATG. Emmanuel Morelon. Campath-1H OKT3. CUEN Décembre 2010

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1 Immunosuppresseurs pharmacologiques C-i azathioprine MMF corticosteroids Myfortic mtor-i What is the question? FK778 Mizoribine AEB 071 Jak 3 inh FTY720 Emmanuel Morelon Département detransplantation INSERM U 851 Hôpital Edouard Herriot, Lyon, France CUEN Décembre Anti-IL2Ra ATG Campath-1H OKT3 HuAnti-CD3 Belatacept

2 Mécanismes d action des immunosuppresseurs Mécanismes d action Pan-déplétants (déplétants T et B) Molécules -Alemtuzumab (Campath-1H) Déplétants Déplétants T Déplétant B -Anticorps polyclonaux anti-lymphocytaire -OKT3* : déplétion de 20% du pool lymphocytaire T Rituximab Inhibition migration lymphocytaire FTY 720 Inhibiteurs de l activation lymphocytaire Inhibiteurs Anti-calcineurine du signal 1 Autre Inhibiteurs du signal 2 -Ciclosporine A -Tacrolimus ISATX 247 -OKT3* et autres anticorps anticd3 Belatacept AEB 071 Inhibiteurs de la prolifération lymphocytaire Inhibiteursdu signal 1 et du signal 2 AEB 071 Inhibiteurs du signal 3 (G1 S) Inhibiteurs de la synthèse des Acides nucléiques Bases puriques Bases pyrimidiques -anti-cd25 -inhibiteurs de mtor Inhibiteurs de JAK3 -Azathioprine -Mycophénolate mofétil -Leflunomide. FK778 -Brequinar Alkylant -Cyclophosphamide

3 Blocage de l activation lymphocytaire: Blocage du signal 1 Inhibiteurs de la calcineurine: pharmacologie AEB 071 Ciclosporine Deux formes principales per os: Sandimmun : formulation conventionnelle Néoral : microémulsion Il existe une forme intra-veineuse de la ciclosporine La ciclosporine est métabolisée par le cytochrome P450 T0 : ng/ml au début de la greffe, puis de ng/ml après la première année Le C2 permettrait d améliorer le rapport efficacité/toxicité Tacrolimus Macrolide Métabolisé par le cytochrome P450 Forme intraveineuse très peu utilisée car toxique Dose: 0.1mg/kg/jour en deux prises T0: ng/ml en début de greffe, puis 5-10 ng/ml ensuite Advagraf: galénique forme retard du tacrolimus permettant une seule prise Halloran P et al NEJM 2004

4 Inhibiteurs de la calcineurine: effets secondaires Néphrotoxicité Aigue et fonctionnelle, réversible Chronique, fibrose et atteinte artériolaire, non réversible Neurologiques: Tremblements, convulsions, encéphalopathies Vasculaires: Microangiopathie thrombotique HTA Métaboliques: hyperlipidémie, diabète (tacrolimus) Hyperplasie gingivale (ciclosporine) Hypertrichose (ciclosporine) Alopécie (tacrolimus) Ostéodystrophie osseuse Toxicité hépatique Blocage de l activation lymphocytaire: Blocage du signal 2 AEB 071

5 Les différents couples ligands récepteurs impliqués dans la costimulation lymphocytaire Molécules de la costimulation sur la CPA Récepteurs lymphocytaires de costimulation Bélatacept : LEA29Y (BMS ) CTLA4Ig re-engineered for transplantation Répartition cellulaire CD, monocytes, Macrophages, LT Mémoires LB centres germinatifs Autres noms Noms usuels Autres noms LFA3 CD58 CD2 LFA2 CD40 CD40L Répartition cellulaire LT B7.1 sur CD et LB B7.2 sur CD, LB, monocytes CD, LB, monocytes Induit sur LB et CD par La liaison CD40/CD40L, Cellules endothéliales Transitoirement Sur LT, LB, après activation CD matures Et LB activés B7.1 CD80 B7.2 CD86 ICOSL B7h/B7RP-1 CD28 Tp44 LT4 (95%) LT8 (50%) B7-H2 ICOS LT activés TNFSF4 OX40L CD134 CD27L TNFSF7 4-1BBL TNFSF9 OX40 TNFRSF4 LT4 et LT8 activés CD70 CD27 TNFRSF7 LT et LB CD BB TNFRSF9 LT4 et LT8 activés A. Brossay Le courrier de la Transplantation 2001 Vol1 N2 Compared with CTLA4Ig, LEA29Y has: 4-fold higher avidity for CD86 2-fold higher avidity for CD80 ~10-fold more potent inhibition of T-cell activation in-vitro

6 Belatacept versus cyclosporine: The Benefit study Belatacept versus cyclosporine: The Benefit study Attention: plus de PTLD avec atteinte du SNC sous belatacept Vincenti et al, AJT 2010 Vincenti et al, AJT 2010

7 Mécanismes d action Pan-déplétants (déplétants T et B) Molécules -Alemtuzumab (Campath-1H) Déplétants Déplétants T Déplétant B -Anticorps polyclonaux anti-lymphocytaire -OKT3* : déplétion de 20% du pool lymphocytaire T Rituximab Inhibition migration lymphocytaire FTY 720 Inhibiteurs de l activation lymphocytaire Inhibiteurs Anti-calcineurine du signal 1 Autre Inhibiteurs du signal 2 -Ciclosporine A -Tacrolimus ISATX 247 -OKT3* et autres anticorps anticd3 Belatacept Inhibiteursdu signal 1 et du signal 2 AEB 071 Inhibiteurs du signal 3 (G1 S) -anti-cd25 -inhibiteurs de mtor Inhibiteurs de JAK3 Inhibiteurs de la prolifération lymphocytaire Inhibiteurs de la synthèse des Acides nucléiques Bases puriques Bases pyrimidiques -Azathioprine -Mycophénolate mofétil -Leflunomide. FK778 -Brequinar Alkylant -Cyclophosphamide

8 Blocage de la prolifération lymphocytaire: Blocage du signal 3 Inhibiteurs de la protéine mtor: sirolimus et everolimus AEB 071 Halloran P et al NEJM 2004

9 I11, IL2, IL3, IL4, IL6, IL7, IL12, IL15 Cytokine receptor mtor FGFb, IGF1, PDGF, TGFb Growth factor receptor FKBP RAPA Inhibition of chronic rejection In vivo and in vitro Human and animal studies VSMC proliferation Endothelial cell proliferation Fibroblast proliferation FGFb, IGF1, PDGF, TGFb Alloantigen Mitogen mtor Inhibitors Sirolimus Everolimus Immunosuppression In vivo and in vitro Human and animal studies T lymphocyte proliferation B lymphocyte proliferation I1, ILL2, IL3, IL4, IL6, IL7, IL12, IL15 Anti-tumor properties G1 P70S6 kinase Cycle cellulaire S No nephrotoxicity? Immunomodulation Do not inhibit IL2 dependent apoptosis signal 1 Tolerance induction In vivo and in vitro Animal studies EBV+B cell proliferation Metastatic tumor growth (VEGF) Tumor cell proliferation

10 Reported Effects of Rapamycin on Cancer-Transplantation IL-2 VEGF PI3K Akt p70 S6K Tumor Cell Membrane Cell Metastasis E-cadherin E-cadherin PTEN Tumor Cell Luan et al., 2002 mtor Rapamycin Cell Proliferation Hypoxia Lymphocytes Endothelial Cells Tumor Cells Transplant Rejection Nourse et al., 1994 Nepomuceno et al., 2003 Tumor Cell IL-10 Jak/STATs lymphoma Tumor Cell Tumor Cell p27kip1 Cyclins? M G 0 Sirolimus (Rapamune) Macrolide Métabolisme CP3A4 Demi-vie: 48 heures Une prise par jour Taux résiduels entre 8 et 12 ng/ml en thérapie de base Pharmacologie Everolimus (Certican) Macrolide Métabolisme CP3A4 Demi-vie: 12 heures Deux prises par jour Taux résiduels 3-8 ng/ml Angiogenesis Guba et al., 2002 Tumor Growth M G 2 Cell Cycle G 1 S Guba et al. Transplantation 2004, 77:

11 Néphrotoxicité des inhibiteurs de mtor Pas de diminution de la filtration glomérulaire Pas de diminution du flux sanguin rénal Mais : Toxicité tubulaire (hypokaliémie) Augmentation de la néphrotoxicité des CNI par augmentation de la concentration intracellulaire Ralenti la reprise de fonction rénale post greffe en inhibant la prolifération des cellules tubulaires en réponse aux facteurs de croissance Augmentation de la protéinurie en transplantation rénale. Toxicité podocytaire. Perméabilité capillaire? Inhibiteurs de mtor : effets secondaires Hypertriglycéridémie Hypercholestérolémie Thrombopénie Arthralgies Leucopénie, anémie Pneumopathies interstitielles Céphalées Epistaxis Aphtes, acnée, oedèmes Diarrhée Augmente la néphrotoxicité de la ciclosporine et du tacrolimus

12 JAK 3 inhibitors Inhibiteurs de la synthèse des bases puriques Azathioprine Acide mycophénolique

13 Azathioprine (Imurel): Azathioprine: effets secondaires Un des premiers immunosuppresseurs Pas d effet secondaire cardiovasculaire Non néphrotoxique Inhibe la synthèse des bases puriques Peu spécifique car inhibe la synthèse de l ADN dans la majorité des cellules de l organisme Facilité d utilisation Existe sous forme orale et intraveineuse Pas de dosage sanguin Posologie: 2-3 mg/kg Faible coût Hématologiques+++ Leucopénie Thrombopénie Anémie Diarrhées, vomissements Hépatotoxicité: hépatite cholestatique Pancréatites aigues Alopécie Dose dépendant réversibles

14 Voie de sauvetage Adénosine Monophosphate (AMP) ADÉNINE Voies de synthèse des purines Autres cellules Mycophenolate mofetil Voie de novo Inosine Monophosphate (IMP) IMP déshydrogénase Guanosine Monophosphate (GMP) GUANINE Voie de sauvetage Adénosine Monophosphate (AMP) ADÉNINE Voies de synthèse des purines Lymphocyte Voie de novo Inosine Monophosphate (IMP) Acide mycophénolique IMP déshydrogénase Guanosine Monophosphate (GMP) GUANINE Effet anti-prolifératif lymphocytaire Inhibe aussi la glycosylation des molécules d adhésion, la synthèse des anticorps, la prolifération des cellules musculaires lisses in vitro. 2 formes disponible:cellcept et Myfortic Importance du monitoring avec aire sous la courbe de plus en plus utilisée Mycophénolate mofétil: effets secondaires Digestifs: Diarrhées, douleurs abdominales, vomissements Hématologiques Leucopénie Thrombopénie Anémie Aucun effet cardio-vasculaire ou métabolique Pas de néphrotoxicité

15 LT au repos Mécanismes d action des immunosuppresseurs G0 OKT3, ATG, Alemtuzumab nouveaux anti-cd3 non mitogéniques CsA Tacrolimus Belatacept AEB 071 L B IL2 Rituximab Anti IL2R Inhibiteurs de mtor Inhibiteurs de JAK 3 G0 G1 S Plasmocytes AZA, MMF Velcade? FTY 720 Inh de la Calcineurine Blocage de la réponse mémoire Blocage de la réponse immune Développement des cellules régulatrices MMF Inhibition de la réponse humorale Activation précoce Activation tardive Synthèse ADN Mitose Inh mtor

16 Les différents types de protocole Protocole immunosuppresseur de référence en 2010 Protocole classique : +/- induction ATG ou anti-il2r + Inhibiteur de la calcineurine (tacrolimus ou ciclosporine) + inhibiteur de la synthèse des bases puriques (MMF) Résultats Survie des patients et des greffons à un an : %, 90 % Incidence des rejets aigus : 10-20% Demi-vie du greffon ans

17 Arrêt/éviction des inhibiteurs de la calcineurine De novo Sirolimus vs cyclosporine avec induction par Thymoglobuline Filtration glomérulaire à un an De novo Retardé précoce Avec inhibiteurs de mtor Augmentation du MMF AR SRL: 13% CsA: 13.5 % Retardé tardif Belatacept Buchler et al Am Journal of Transplant 2007

18 Retardé précoce: Concept Study Group A n=95 Transplantation n = 235 DACLIZUMAB + MMF + NEORAL + STEROIDS week 12 Randomization n=192 STEROIDS WITHDRAWN AT MONTH 8 Group B n=97 BPAR (grade 1) Banff classification Grade I Grade II Grade III One Year Results Acute rejection after randomisation MMF + SRL (n = 95) 17 / 16 (17%) MMF + CsA (n = 97) 10 / 8 (8%) P-value 0.07 Sirolimus (SRL) Neoral (CsA)

19 ml/min SRL One Year results CsA Iohexol Clearance p=ns 61.8 ± ± ±14.2 p= ±14.4 De novo : Belatacept versus cyclosporine: fonction rénale à long terme 40 n=59 n=75 30 Randomisation W52 Vincenti F, JASN 2010

20 De novo: rein marginal belatacept versus cyclosporine Bénéfice de l arrêt des CNI Durrbach A, AJT 2010 Vincenti et al, AJT 2010

21 Frimat et al AJT 2006 Frimat et al AJT 2006

22 CAN: sirolimus versus cyclosporine Subgroup With Baseline GFR >40 ml/min and U Pr/Cr 0.11 Personnaliser l immunosuppression: adaptation du traitement selon le profil patient GFR, ml/min SRL CNI p < p = p < p = ,2 67,6 67,9 66,3 64,6 64,3 63,3 63,4 62,2 60,9 n = Baseline Month 6 Month 12 Month 18 Month 24 Patients à haut risque immunologique: Induction, CNI et MMF Donneur marginal, néphrotoxicité des CNI: Éviction des CNI mtor (concept study) Belatacept Risque tumoral ou cancer post transplantation: Immunosuppression basée sur inhibiteurs de mtor *Values adjusted for baseline by ANCOVA