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Conception d’essais d’efficacité de cytokines en combinaison avec des médicaments antifongiques

La résolution des infections fongiques invasives dépend souvent du rétablissement d’un état immunodéprimé, ce qui indique que les mécanismes de défense de l’hôte sont extrêmement importants pour l’élimination des pathogènes fongiques. L’immunothérapie visant à améliorer les mécanismes de défense de l’hôte peut améliorer les résultats cliniques des mycoses invasives. L’immunothérapie contre les agents pathogènes fongiques nécessite une connaissance approfondie des mécanismes de défense de l’hôte impliqués dans les infections fongiques invasives. Des études prospectives de phase II avec recombinant granulocyte-stimulating colony factor et interféron-γ ont été réalisées. l’immunothérapie pour la méningite cryptococcique, l’aspergillose invasive et la candidémie, mais la conception appropriée des futurs essais sera cruciale pour établir si l’immunothérapie a une valeur clinique dans le traitement des infections fongiques invasives

Récemment, de grands progrès ont été réalisés dans le développement de la thérapie antifongique De nouvelles classes de médicaments antifongiques ont été introduites prometteuses pour guérir l’infection et réduire l’incidence des effets indésirables Pour les patients atteints d’aspergillose invasive, le traitement par le voriconazole-a nouveau triazole antifongique-a augmenté significativement le taux de survie, et d’autres nouveaux agents antifongiques peuvent avoir des avantages similaires Malgré ces développements, l’échec du traitement est toujours un problème important, survenant chez% -% des patients présentant les infections fongiques opportunistes les plus fréquentes [, Dans des groupes spécifiques de patients, tels que neutropénie persistante, les taux d’échec sont même nettement plus élevés La résolution des infections fongiques invasives dépend souvent du rétablissement de la granulocytopénie ou du rétablissement de l’immunité cellulaire, ce qui indique que les mécanismes de défense sont extrêmement importants dans l’élimination de ces agents pathogènes. Par conséquent, l’immunothérapie L’amélioration des mécanismes de défense de l’hôte peut s’avérer extrêmement utile La conception d’essais d’immunothérapie contre les pathogènes fongiques entraîne plusieurs difficultés spécifiques et nécessite une connaissance approfondie des mécanismes de défense de l’hôte impliqués dans les infections fongiques invasives.

Mécanismes de défense de l’hôte et cibles de l’immunothérapie

Aspergillus conidia est inhalé dans les poumons, s’attache à la muqueuse alvéolaire et est ensuite éliminé par phagocytose par des macrophages alvéolaires pulmonaires. les macrophages alvéolaires finissent par germer dans les hyphes, qui envahissent et détruisent l’épithélium alvéolaire, entraînant une invasion tissulaire

Figure View largeToile de diffusionConservation initiale de l’hôte contre les pathogènes fongiques envahissants La première ligne de défense consiste en une phagocytose par des macrophages alvéolaires pulmonaires, dans le cas de pathogènes inhalés, ou par des phagocytes sanguins périphériques dans le cas d’une infection sanguine. peut germer dans les hyphes, pénétrer et endommager la muqueuse épithéliale et envahir les tissus La reconnaissance immunitaire mène ensuite au recrutement de leucocytes polymorphonucléaires PMNL et de monocytes et à l’activation de ces cellules pour tuer les microorganismesFigure View largeToile de téléchargementProtection immunitaire initiale contre les agents pathogènes fongiques invasifs de défense consiste en une phagocytose par des macrophages alvéolaires pulmonaires, dans le cas de pathogènes inhalés, ou par des phagocytes sanguins périphériques, en cas d’infection sanguine. Les microorganismes qui échappent à la première ligne de défense peuvent germer dans les hyphes, pénétrer et endommager la muqueuse épithéliale. envahir la reconnaissance immunitaire des tissus entraîne ensuite à la fois le recrutement de leucocytes polynucléaires PMNL et de monocytes et l’activation de ces cellules pour tuer les microorganismes. De même, dans les candidoses disséminées, ces étapes sont représentées par l’élimination des conidies de Candida par les phagocytes sanguins ou par l’adhésion des conidies. Une fois l’invasion tissulaire développée, les structures antigéniques fongiques sont reconnues et ingérées par les cellules dendritiques et les macrophages tissulaires, ce qui entraîne l’activation de l’hôte inné et acquis. mécanismes de réponse Les constituants des mannoprotéines de la paroi cellulaire fongique sont capables d’induire la production de cytokines pro-inflammatoires ou Th, telles que TNF-α, IL-, et IFN-γ, nécessaires à la réponse immunitaire contre les infections fongiques invasives. , le développement de l’immunité protectrice Th est corrélé avec une résistance à une infection létale, et la neutralisation du TNF-α ou de l’IFN-γ endogène a des effets délétères sur l’évolution des infections fongiques Inversement, la production des cytokines IL- et IL- est associée à la progression de la maladie ]

Figure Vue largeDownload slideLe réseau de cytokines dans la défense de l’hôte contre les infections fongiques invasives La reconnaissance des structures fongiques antigéniques conduit à la libération d’IL-, IL-, et TNF-α, qui stimulent les cellules NK tueuses naturelles pour produire IFN-γ et monter un Th- réponse de cellules T de type, améliorant encore la production d’IFN-y et activant ensuite les mécanismes oxydatifs et non oxydatifs de la stimulation fongique; stimulation d’une réponse immunitaire de type Th inhibant la production d’IFN-y par IL- et IL-G-CSF; GM-CSF, facteur stimulant les colonies de granulocytes et de macrophages; PMNL, leucocytes polymorphonucléaires; Le réseau de cytokines dans la défense de l’hôte contre les infections fongiques invasives La reconnaissance des structures fongiques antigéniques conduit à la libération d’IL-, IL-, et TNF-α, qui stimulent les cellules NK tueuses naturelles pour produire l’IFN-γ et le montage une réponse des lymphocytes T de type Th, améliorant encore la production d’IFN-y et activant par la suite les mécanismes oxydatifs et non-oxydatifs de la stimulation fongique La stimulation d’une réponse immunitaire de type Th inhibe la production d’IFN-γ par IL- et IL-G-CSF, colonie granulocytaire facteur stimulant; GM-CSF, facteur stimulant les colonies de granulocytes et de macrophages; PMNL, leucocytes polymorphonucléaires; NO, oxyde nitriqueEn effet, des observations récentes ont confirmé que des concentrations élevées de IL- ou de faibles rapports de production IFN-γ / IL- sont associées à un mauvais pronostic chez les patients aspergillaires Les receveurs de greffe de cellules souches, en particulier ceux recevant des stéroïdes, En fin de compte, une activation correcte du réseau de cytokines conduit à un nombre croissant de cellules phagocytaires – c’est-à-dire des leucocytes polymorphonucléaires et des monocytes ou des macrophages – sur le site de l’infection et à une activation de ces cellules pour tuer plus efficacement les organismes fongiques pathogènes. Les stratégies immunothérapeutiques devraient donc cibler la modulation de la réponse de l’hôte vers un équilibre Th / Th favorable, conduisant à une activité accrue des cytokines telles que IL-, TNF-α, IL-, et IFN-γ, qui sont nécessaires pour l’activation des cellules effectrices contre les pathogènes fongiques Pour le traitement des infections fongiques invasives établies, immunomodulation En revanche, pour la prévention des infections invasives dans des groupes de patients immunodéprimés spécifiques à risque, il peut être possible d’utiliser des agents immunomodulateurs en monothérapie, sans administration concomitante d’agents immunosuppresseurs en association avec une sélection optimale d’agents antifongiques. Ces stratégies visent à restaurer spécifiquement les mécanismes de défense de l’hôte altérés contre une grande variété de pathogènes, rendant idéalement la prophylaxie antimicrobienne redondante.Des modèles animaux, une variété de stratégies immunomodulatrices ont été suggérées comme les plus prometteuses, par exemple la substitution de la cytokine Th recombinante. IFN-γ ou IL- ou blocage de la cytokine IL- ou IL- avec des anticorps monoclonaux ou des récepteurs solubles de cytokines Très récemment, un aperçu des voies de reconnaissance précoce et de transduction du signal impliquées dans la défense de l’hôte contre les champignons invasifs a ouvert options pour l’intervention immunitaire au niveau de la cellule cellulaire des agents pathogènes, parmi lesquels les TLR des récepteurs Toll sont les plus importants

Tlrs comme cibles potentielles pour l’immunomodulation

Les TLR sont des récepteurs de reconnaissance de motifs qui jouent un rôle central dans l’immunité innée aux pathogènes. Initialement identifié chez la drosophile comme un gène nécessaire à l’ontogenèse, Toll a montré qu’il contrôlait l’expression du gène codant pour le peptide antifongique drosomycine et qu’il était crucial Pour la réponse antifongique de l’insecte En raison de l’homologie du domaine intracellulaire Toll avec celui du récepteur IL-type I, il a été émis l’hypothèse que des homologues de Toll peuvent également être présents dans les cellules de mammifères et peuvent être impliqués dans la résistance aux antimicrobiens En effet, au moins les TLR humains ont été identifiés à ce jour, certains d’entre eux ayant des rôles cruciaux dans la reconnaissance des modèles moléculaires associés aux agents pathogènes: TLR pour le lipopolysaccharide et l’acide lipotéichoïque; TLR pour les peptidoglycanes, le lipoarabinomannane et les lipoprotéines bactériennes; Les TLR sont impliqués dans la reconnaissance du zymosan, une particule de la paroi cellulaire de la levure Saccharomyces cerevisiae , alors que le TLR a été suggéré pour médier la signalisation intracellulaire après stimulation des cellules avec Cryptococcus neoformans glucuronoxylomannane Nous avons récemment montré que l’induction de chimiokines et le recrutement de leucocytes au site d’infection invasive à Candida dépend des TLR Les polymorphismes du gène TLR ont été associés à une hyporéactivité au lipopolysaccharide et Les résultats préliminaires de notre laboratoire suggèrent des résultats similaires dans l’infection à Candida albicans Il est intéressant de noter que les TLR et les TLR semblent également exercer des fonctions divergentes et même opposées dans la défense de l’hôte contre les mycoses invasives alors qu’Aspergillus fumigatus conidia stimule TLR et TLR pour induire une cytokine Th En effet, la germination d’Aspergillus en hyphes entraîne la perte de Th induite par TLR, alors que la signalisation Th-bias par TLR reste intacte. Ce déséquilibre conduit à la production d’IL et à une défense déficiente de l’hôte contre la maladie invasive par perte des signaux TLR De même, C albicans élude la réponse de l’hôte par stimulation du TLR Tandis que le TLR est le récepteur majeur impliqué dans la stimulation des chimiokines, comme l’IL-, avec le recrutement ultérieur de cellules inflammatoires au site de l’infection, les signaux TLR stimulent le la production de cytokines anti-inflammatoires, telles que IL-, et les cellules immunosuppressives T-régulatrices Ces observations suggèrent que la modulation des voies de signalisation TLR peut être explorée comme une intervention immunitaire, dans le but de corriger les propriétés immunosuppressives de l’hyphale invasif. croissance et stimulation d’une réponse cytokine de type Th

Le rôle des récepteurs Toll dans la défense de l’hôte contre la candidose invasive Les constituants des parois cellulaires de Candida blastoconidia stimulent TLR et TLR sur les macrophages hôtes, conduisant à la signalisation intracellulaire et à l’induction de l’ARNm des cytokines Tandis que TLR est le récepteur majeur impliqué dans la stimulation de chimiokines, telles que IL-, avec le recrutement ultérieur de cellules inflammatoires au site d’infection, les signaux médiés par TLR stimulent la production de cytokines anti-inflammatoires, telles que IL-, et les cellules immunosuppressives T-régulatrices MD-, myéloïdes différenciation; MyD, facteur de différenciation myéloïde; TIR, récepteur Toll / interleukine; TRIF, adaptateur contenant un domaine TIR induisant l’interféron bêta; TICAM, molécule d’adaptateur contenant TIR-; TIRAP, protéine adaptatrice contenant le domaine TIR View largeDownload slideRôle des récepteurs Toll dans la défense de l’hôte contre la candidose invasive Les constituants des parois cellulaires de Candida blastoconidia stimulent TLR et TLR sur les macrophages hôtes, conduisant à la signalisation intracellulaire et à l’induction de l’ARNm des cytokines Alors que le TLR est le principal récepteur impliqué dans la stimulation des chimiokines, comme l’IL-, avec le recrutement ultérieur de cellules inflammatoires au site d’infection, les signaux médiés par les TLR stimulent la production de cytokines anti-inflammatoires, telles que IL-, et immunosuppressives. Cellules T régulatrices MD-, différenciation myéloïde; MyD, facteur de différenciation myéloïde; TIR, récepteur Toll / interleukine; TRIF, adaptateur contenant un domaine TIR induisant l’interféron bêta; TICAM, molécule d’adaptateur contenant TIR-; TIRAP, protéine adaptatrice contenant le domaine TIR

Statut actuel de l’immunothérapie

Bien que des études de cas suggèrent une application réussie de l’IFN-γ recombinant, du facteur G-CSF, ou du facteur stimulant les colonies de macrophages chez les patients atteints de mycoses réfractaires, les études prospectives sur la cytokine chez les patients atteints d’infections fongiques invasives ont débuté très récemment. La première étude randomisée contrôlée contre placebo portant sur l’immunothérapie adjuvante des mycoses invasives a comparé le fluconazole seul au fluconazole et au G-CSF recombinant chez des patients non neutropéniques présentant une candidose disséminée Les résultats de cette étude pilote de phase II indiquent que le traitement adjuvant du rG-CSF est sûr et peut être administré à des patients atteints de candidose invasive ou de candidémie. Bien que cette étude n’ait pas été planifiée pour détecter un effet statistiquement significatif du rG-CSF sur l’infection, on a observé une tendance vers une résolution plus rapide de l’infection. jours chez les patients traités par placebo versus jours dans le traitement du rG-CSF d ratio de risque des patients [HR],; IC%, – Les HR suggèrent que les patients traités par rG-CSF étaient deux fois plus susceptibles de résoudre leur infection que les patients traités par placebo, et une tendance bénéfique similaire a été observée dans la mortalité HR; % CI, – Une deuxième étude de phase II en double aveugle contrôlée contre placebo a évalué l’adjuvant rIFN-γ dans le traitement des patients infectés par le VIH avec méningite cryptococcique aiguë Les patients recevaient des doses hebdomadaires de rIFN-γ ou de placebo pendant des semaines. traitement standard avec l’amphotéricine B intraveineuse suivie de fluconazole A semaines, la conversion des résultats de la culture du liquide céphalorachidien pour les champignons de positif à négatif a eu lieu en% des receveurs de rIFN-γ, comparé au% de patients recevant seulement un traitement antifongique P & gt; À la fin de l’étude, les titres sériques d’antigène cryptococcique avaient diminué de – plis dans le groupe traité par IFN-γ par rapport au groupe placebo Bien que les taux de conversion des résultats de culture et de survie à la semaine étaient similaires dans tous les groupes de traitement, des sujets ont montré des résultats mycologiques et cliniques combinés améliorés dans le bras de traitement actif, comparé au% dans le bras placebo P & gt; L’immunothérapie a été bien tolérée, avec peu d’effets indésirables et aucune influence évidente sur l’infection par le VIH Alors que ces études pilotes ne prouvent pas l’efficacité de l’immunothérapie antifongique en pratique clinique, elles ont fourni des informations précieuses sur l’innocuité et l’applicabilité des immunomodulateurs. Sur la base des connaissances actuelles sur les mécanismes de défense de l’hôte, il semble que le rIFN-γ pourrait être un candidat majeur pour d’autres études sur les essais de Phase III d’immunothérapie adjuvante sur le traitement de la méningite cryptococcique et des infections invasives. Une étude de phase II sur des patients atteints de candidémie est en cours. Les études de phase I futures pourraient porter sur l’utilisation de l’ILr dans le traitement des patients atteints de candidémie et l’utilisation de stratégies anti-IL ou anti-IL chez les patients atteints d’aspergillose invasive.

Conception d’essai

o être très coûteux, le bénéfice du traitement doit être non seulement statistiquement significatif mais également cliniquement pertinent en termes de résolution de l’infection ou de réduction de la mortalité. Il est hautement improbable qu’un effet statistiquement significatif mais cliniquement négligeable entraîne une utilisation clinique de En tant que première étape pour établir un avantage clinique potentiel de la thérapie adjuvante immunomodulatrice, une étude de phase II visant à détecter uniquement les effets très puissants de l’immunothérapie, par exemple, un% d’amélioration des résultats peut être rationnelle. nécessitent moins de patients et de ressources, et bien que la grande majorité des schémas ne parviennent pas à démontrer de tels effets forts, toute découverte positive aurait une bien meilleure chance de devenir une stratégie immunomodulatrice établie à l’avenir. dans un essai d’efficacité de phase III avant d’être appliqué dans clinique pratique Autre, quoique moins probable, les études de polythérapie comprennent la possibilité que l’agent immunomodulateur puisse influencer la pharmacocinétique du médicament antifongique ou vice versa. Cette possibilité exige que la surveillance des concentrations de médicament soit incorporée au protocole de l’étude. Enfin, alors que les agents antifongiques conventionnels Les immunomodulateurs adjuvants n’ont pas été étudiés en monothérapie chez les patients présentant des infections fongiques invasives. En dépit de la sélection rigoureuse d’un immunomodulateur sur la base d’études précliniques, un Il existe une possibilité théorique que l’immunomodulateur puisse aggraver le cours de l’infection dans la population de patients étudiée alors que des modèles ont été établis pour prédire la meilleure conception des essais de combinaisons cliniques en termes de recherche de dose , interférence d’un immunomodulateur avec la cytokine complexeLa conception de l’étude et la surveillance de la sécurité doivent viser à détecter de tels effets indésirables. Les deux objectifs des essais d’immunothérapie – développer des stratégies de traitement clinique et autoriser les agents immunomodulateurs – peuvent nécessiter des conceptions différentes. les populations de patients soumis à l’essai doivent habituellement correspondre à la grande variété de caractéristiques des patients rencontrées dans la pratique clinique, par exemple, l’âge, les comorbidités, les médicaments concomitants et la numération des neutrophiles. En revanche, le développement de stratégies thérapeutiques nouvelles et innovantes nécessite des populations de patients qui n’interfèrent pas avec l’évaluation du bénéfice potentiel de l’immunomodulation. De tels facteurs de confusion peuvent être la neutropénie, l’utilisation de corticostéroïdes ou d’autres immunomodulateurs ou la présence de réfractaires sous-jacents. maladie Pour obtenir une preuve En principe, les patients atteints de telles affections pourraient devoir être exclus des essais d’immunothérapie de phase II. Les populations étudiées peuvent être stratifiées pour un nombre limité de facteurs.Pour évaluer les effets potentiellement bénéfiques des traitements immunomodulateurs adjuvants par rapport aux traitements antifongiques seuls, standard microbiologiques et de survie. les points finaux peuvent ne pas être assez sensibles pour identifier des stratégies prometteuses Ce problème est amplifié par les difficultés de financement et d’exécution d’études suffisamment importantes et par la présence de maladies comorbides. Pour surmonter ces obstacles, les stratégies immunomodulatrices ont la propriété unique d’influencer les paramètres immunologiques. agissent comme marqueurs de substitution L’équilibre cytokine Th / Th ou l’activité fongicide ex vivo des neutrophiles ou des cellules mononucléées du sang périphérique sont des marqueurs candidats potentiels dans les essais cliniques, car des preuves expérimentales substantielles suggèrent que ces facteurs sont corrélés avec le résultat de Ces marqueurs de substitution sont susceptibles d’être extrêmement utiles pour la sélection de stratégies adjuvantes et pour la recherche de doses dans des études pilotes relativement petites de phase I et II chez des patients atteints de mycoses invasives. les points finaux doivent être utilisés en combinaison avec des marqueurs immunologiques dans des essais de phase II et III ouverts, randomisés ou ouverts, et l’autorisation de la thérapie immunomodulatrice doit être basée sur des critères cliniques solides plutôt que sur des marqueurs de substitution. Les stratégies de modulation de la défense de l’hôte devraient constituer un atout inestimable dans l’arsenal thérapeutique contre les infections fongiques invasives. La conception d’essais cliniques relativement petits utilisant d’autres critères d’inclusion et de résultats pour les patients pourrait accélérer développement de nouveaux traitements immunothérapeutiques tartes

Remerciements

Conflits d’intérêts potentielsBJK est consultant pour Pfizer et Schering-Plough AMLOL et MGN: aucun conflit