文摘
最近,集落刺激因子(gm - csf) auto-antibodies被发现在许多患者肺肺泡蛋白质沉积症(PAP)。本研究报告病人的回顾性病例系列aerosolised gm - csf用于治疗特发性PAP。在1999年至2003年之间,12例接收aerosolised gm - csf(250µg选举产生b.i.d。每隔一周)代替全部肺灌洗或观察。
病人特点、肺功能测试、动脉血气分析、实验室提取值和胸片的病人的医疗记录。的六个病人测试,都有gm - csf中和抗体。此外,gm - csf基因表达的异常(一个病人)、受体表达上调粘附分子(2例)和能力(一个病人)被发现。
所有的病人除了有一个积极的响应(意味着改善动脉氧张力,alveolar-arterial氧梯度,一氧化碳扩散能力的肺癌和用力肺活量是17.1毫米汞柱,18.4毫米汞柱,pred pred 16.6%和13.5%,分别)。两个病人完全恢复,中断治疗后无病1和2岁。四个病人显示完整的反应最初的课程或者当治疗停药后又复发的治疗。一个病人所需剂量升级(500µgb.i.d。),完成反应。gm - csf耐受性良好,没有迟到后毒性值(范围)30.5(3 - 68)个月的随访。
总之,aerosolised集落刺激因子治疗肺肺泡蛋白质沉积症安全有效提供替代全部肺灌洗或皮下集落刺激因子。
肺肺泡蛋白质沉积症(PAP)最初被罗森等。1作为一种罕见的间质性肺疾病的特点是过度积累lipoproteinaceous-rich材料内的肺泡。当表面活性剂的突变,可能会发生先天性子宫颈蛋白(SP) - b或SP-C基因2,3,或者是β-chain基因受体的集落刺激因子(gm - csf)4,5,以及SLC7A7基因的突变导致lysinuric蛋白不耐受6。尽管行动党可能发展与血液学的恶性肿瘤,尘埃接触(如。二氧化硅)或免疫缺陷疾病2,7,8> 90%的病例报道,人民行动党以前被视为“特发性行动党”2。
最近,gm - csf异常活动一直被认为是特发性PAP致病性3。简单地说,两组9,10独立证明巴氏零gm - csf基因小鼠肺部病理。此外,人民行动党病理改善了gm - csf替换使用gm - csf基因的超表达耦合lung-specific启动子11,12,adenovirus-mediated表达gm - csf气管内的管理13,或者aerosolised gm - csf14。这些研究结果综合表明,gm - csf PAP的发展的影响是一个局部肺现象由于缺乏gm - csf活动在肺泡内,导致肺泡巨噬细胞功能障碍和表面活性剂蛋白质积累。在人类中,gm - csf活动下降最近报道由于存在中和auto-antibody对gm - csf的蛋白质15- - - - - -18。
随后,有限的临床研究指出变量PAP患者改善后皮下gm - csf19- - - - - -22。aerosolised gm - csf的安全性和有效性治疗肺转移曾被报道23,这个治疗目前已扩展至特发性行动党和响应率可能大于当gm - csf系统管理而著称。
方法
目前作者确认12特发性PAP患者服用aerosolised梅奥诊所的gm - csf(美国罗彻斯特MN)在1月1日之间,1999年和2003年12月31日。这些患者的回顾性病历审查机构审查委员会批准。所有患者病理组织检查(5 transbronchial活检和七个开放肺活检)梅奥诊所的病理学家。从临床记录以下数据抽象:年龄、性别、吸烟史、重要地位、体检,为肺活检,病理报告之前全肺灌洗治疗的副作用,后续信息。通常情况下,以下测试进行了初步评估,在每一个后续的访问(通常每3个月):1)胸片和/或计算机断层扫描(CT)扫描;2)肺量测定法和扩散能力;3)休息和锻炼动脉血液气体;4)血清乳酸脱氢酶(LDH);5)肝酶;和6)完整的血细胞计数。 Chest radiographs were reviewed by two of the authors during treatment and graded as completely normal, moderately improved, slightly improved, no change, slightly worse and moderately worse.
肺功能变量表示为比例预测,包括:使用体积描记法肺活量;用力肺活量(FVC);一秒钟用力呼气容积(FEV1);肺一氧化碳扩散能力(DL,有限公司);和肺泡体积(VA)。一氧化碳次呼吸法(1995年美国胸科学会建议)。每次考试FVC的再现性是250±2毫升DL,有限公司3.2毫升·s·毫米汞柱−1。再现性的氧气分压(PO2)测量与质量控制评估测试由美国病理学家的大学(美国诺斯菲尔德,IL)符合临床实验室改进行动。
gm - csf基因转录,gm - csf受体表达,gm - csf函数确定在10个病人。在六个病人中和anti-GM-CSF抗体测定。
gm - csf基因转录
外周血单核细胞(PBMC)获得PAP患者和正常对照组Ficoll-Hypaque梯度。淋巴细胞在一夜之间被耗尽的单核细胞纯化塑料坚持组织培养瓶和刺激µg·100毫升−1脂多糖(LPS)诱导物的gm - csf基因转录,2 h。RNAzol总RNA提取的方法和互补DNA(互补)从10µg RNA的标准程序。rt - pcr进行互补,特定的gm - csf引物(Stratagene拉Jolle、钙、美国),核苷酸,MgCl2和聚合酶在下列条件:94°C 5分钟后跟35周期在94°C 30年代,60°C 1分钟,1分钟72°C,然后为7分钟72°C。的gm - csf量放大是PAP患者与正常对照组之间相比,以及与基底之间LPS-induced PAP患者(图1所示⇓)。作为平等的cDNA加载控制在每一个反应,rt - pcr进行β-actin与特定的引物。
gm - csf受体表达
调查的表面表达gm - csf受体(GM-CSFR) PAP患者PBMC的特定抗体识别受体α-chain (CD116;Immunotech,富勒顿、钙、美国)或者β-chain (CDw131;美国圣地亚哥Pharmingen CA)是利用流式细胞术在荧光激活细胞分选仪。GM-CSFR的各个亚基的表达与phycoerythrin-labelled兔子anti-mouse抗体检测并与正常的人类控制。
gm - csf监管粘附分子
确定患者的功能表达GM-CSF-regulated粘附分子/受体,antigen-1相关的白细胞的功能(LFA-1;CD18;CD11a BD生物科学;Immunotech), FcγRI (CD64;Immunotech)和细胞间粘附分子(CD54;Immunotech)流式细胞术研究了PBMC PAP患者和正常的人类控制。作为一个消极的控制,isotype-matched共轭immunoglobulin-G1 (BD生物科学)。
中和anti-GM-CSF抗体
确定人民行动党是一种自身免疫性疾病,研究了中和anti-GM-CSF抗体的存在在患者的血清PAP气溶胶gm - csf治疗。样本储存在−80°C和发送到k .醒来时由ELISA(日本神奈川)进行分析,如前所述15。
治疗
所有患者被报告的作者之一。第一个病人拒绝全部肺灌洗和被告知可能的致病作用的gm - csf特发性PAP的发展,包括在那个时候,唯一的皮下注射治疗报告gm - csf PAP19以及之前的有限经验aerosolised yeast-derived重组gm - csf在转移性肺癌23。在这个病人成功使用后24,随后病人自主的经历全部肺灌洗的观察,或aerosolised gm - csf。那些选择了后者形成本研究的基础。这些患者严重的低氧血,二级PAP的证据,或严重的呼吸困难,影响了临床决定立即执行全部肺灌洗。gm - csf (Leukine;美国Immunex、西雅图、佤邦)在剂量250µg管理b.i.d。每隔一周。gm - csf稀释2.0毫升的bronchosaline和管理使用同等LC + nebuliser(美国弗吉尼亚州帕里呼吸设备,米德)断续器阀组。剂量升级(最多500µgb.i.d。每隔一周)使用后如果没有注意到初始剂量响应至少12周的治疗。绑定的gm - csf受体在正常造血的细胞导致down-modulation g - csf和csf受体在正常细胞25,减少潜在的毒性的间歇1周/ 1星期时间表被选中之前被认为是安全的23。注意,系统管理的剂量的重组体人granulocyte-CSF > 100µg·公斤·−1得到没有dose-limiting毒性(安进,数据文件)。积极的反应被认为是一个或多个目标参数的改善包括动脉氧张力(P啊,一个2),alveolar-arterial氧梯度(D啊,很2),DL,有限公司或FVC(增加10毫米汞柱,12毫米汞柱,pred 12%预测或7%,分别)。这些变量和标准类似于数据使用皮下注射gm - csf从先前的研究20.。停药后复发的治疗表示和数据在恢复治疗复发和最佳反应时间收集。
统计方法
预处理和后处理数据与配对t进行分析。结果提出了双边比较,p值< 0.05被认为是重要的。所有数据都表示为±sd。在一些研究中线性回归分析进行了使用起源7.0 (OriginLab,北安普顿,妈,美国)。
结果
病人的特点
患者医疗记录和研究从12 aerosolised gm - csf综述。在所有病人的诊断特发性PAP建立了活检(打开外科肺活检,n = 7;transbronchial肺活检,n = 5;表1⇓)。所有诊断都是新的,除了两个病人。具体地说,在这些情况下,患者以前重复治疗全肺灌洗(分别为8和14次)最近灌洗前12和24周开始执行aerosolised gm - csf。
基底和脂多糖(LPS)刺激gm - csf生产从PBMCs GM-CSFR化验,gm - csf的监管粘附分子,和gm - csf抗体研究被发表在表2⇓。在病人,CDw131(β-subunit GM-CSFR)没有在外周血单核细胞和粒细胞。在病人两个,LFA-1表达式,特别是CD18,减少与控制。在病人五,基底PBMCs gm - csf生产控制患者相比显著降低。然而,gm - csf与LPS PBMC孵化后适当调节。在病人10中,CD116(α-subunit GM-CSFR)粒细胞上缺席,但不是淋巴细胞和单核细胞。最后,在10个病人gm - csf中和抗体的浓度决定。在每种情况下,gm - csf中和抗体浓度(平均115.7±113.2(28.2 - -321.0)(范围)µg·毫升−1)明显> 3µg·毫升−1,一个值之前确定为最大正常血清(k .醒来时,个人的沟通的呼吸道疾病、日本国际医疗中心,东京,日本)16。
PAP aerosolised gm - csf的效果
结果从第一个病人接受aerosolised gm - csf鼓励现在的作者提供这种疗法与特发性PAP他人。在这个索引的情况下,尽管继续吸烟明显的碳氧血红蛋白水平,人民行动党相关症状的解决和改善肺功能是一致的,气体交换(图1所示⇑)和胸片(图。2⇓)。碳氧血红蛋白水平从4.2升至6.4%明显不能归咎于戒烟的临床改善。具体地说,16个周期后(32周)治疗aerosolised gm - csf, FVC和DL,有限公司改善从62到86%,45 - 69% pred,分别。停药后肺功能和气体交换恶化aerosolised gm - csf,但改进后重新建立的治疗(图1所示⇑)。
总的来说,12例有可以分析的数据关于临床症状,肺功能和胸片。十一个受试者有关动脉血气分析可以分析的数据。因此,11 11患者重要的解决症状,尤其是解决aerosolised gm - csf后咳嗽。肺功能在11 12例,明显改善气体交换(图3所示⇓表3,⇓)明显改善aerosolised gm - csf后10的11例。在单个病人肺功能改善小于标准积极回应,PO2和D啊,很2恶化(分别为降低10毫米汞柱和增加7毫米汞柱)DL,有限公司和FVC改进(pred pred增长9%和5%,分别)。在后一种情况下基线FVC和DL,有限公司已经pred 88%。慢性呼吸道症状的诊断之后6年之前治疗和改善的缺乏可能是由于以前的胸部CT纤维化明显。虽然大多数病人症状改善报告的前4周内治疗,本研究的回顾性质不允许精确的大小确定症状的改善,也没有精确的时间启动后的治疗中获益。基线和最大改善肺功能和气体交换治疗期间列于表3⇓。虽然时间后续并非严格标准化数据的回顾性本质,最好的肺功能测试值达到34.5±18.2周后(中位数(范围)30.6(9-56))和最佳气体交换值达到24.1±13.2周后(中位数(范围)24.0 (8-56))。最大的改进是在D啊,很2,休息室内空气P啊,一个2和DL,有限公司。较小,但意义重大,指出改善肺容积和气流。使用线性回归分析变化之间没有相关性PO2,D啊,很2,DL,有限公司和FVC和中和抗体gm - csf的大小(p = 0.86, 0.86, 0.28和0.61)。
温和改善后在一个病人使用当前传统gm - csf剂量,进一步改进后增加剂量的gm - csf(250µgb.i.d。与500年交替µgb.i.d。每隔一周为64周)。随后病人恢复传统的gm - csf剂量和保持稳定。
放射学评估
三个病人的收音机完全清除和八个病人的胸部射线照相适度改善。一名患者的肺功能改善小于标准积极回应没有radiographical变化。后者患者改善临床和放射学后gm - csf剂量的增加(500µg·b.i.d。−1)见下页。
gm - csf的副作用
没有病人经历了骨或关节疼痛而收到aerosolised gm - csf。无全身症状,咳嗽、疲劳、发热、肌痛、骨痛被报道在aerosolised gm - csf使用。白细胞计数不增加或减少与gm - csf气溶胶(基线值为6.1±1.1,中值(范围)6.0 (4.8 - -7.7),109·L−1;在最大响应5.6±1.4,中值(范围)5.0 (3.9 8),109·L−1;p = 0.52)。没有病人了中性粒细胞减少或血小板减少症。FEV没有明显变化1/ FVC或迫使mid-expiratory流,也没有任何病人在后续开发呼吸道疾病的症状。所有患者基线LDH升高值正常化gm - csf气雾剂治疗期间(基线:221.6±47.2 U·L−1值(范围)215.5 U·L−1(172 - 289);在gm - csf气溶胶:171.6±26.1 U·L−1中位数(范围)163 (147 - 229);p = 0.016)。后中值(范围)30.5(13 - 68)个月的随访中,没有造血的恶性肿瘤,可检测肺纤维化,呼吸道疾病或死亡发生。
持续时间的临床改善特发性PAP aerosolised后停止aerosolised gm - csf
观察这些病人过程中,五个有复发的症状以及肺量测定法测量的下降和gm - csf气雾剂治疗停药后气体交换选择性测量。后续数据的四,五这些病人,表示其完整的解决他们的症状后与gm - csf气溶胶。在这四个病人,平均复发时间不同(平均(范围)6.3(5.5 -12)个月)。肺功能测试和基线的大小下降时没有不同于动脉血液气体与aerosolised gm - csf患者开始治疗。所有参数正常后再建立aerosolised gm - csf后意味着24(8-56)周(范围)。其他四个患者已经检查并保持无症状稳定的肺功能和气体交换12 - 41个月停药后gm - csf气雾剂治疗。在两种情况下,持久的反应与完整的肺功能正常化,气体交换和正常胸部射线照相。
讨论
因为原来的描述26,27全部肺灌洗一直PAP的常规治疗。尽管它的角色是由临床病例系列在学术中心,其最佳使用,影响疾病进展,发病率和死亡率在nontertiary中心相对不明。最近,Beccaria等。28报道患者的安全性和长期随访21日全部肺灌洗。他们指出,在一个平均的5年,复苏的DL,有限公司是不完整的(75±19% pred价值)和有剩余气体交换异常(D啊,很23.6±1.5 kPa(±11毫米汞柱)27日)和运动限制,可能解释为淋巴血管充血。然而,在这系列FVC的平均基线值,DL,有限公司和P啊,一个2(分别为8.24、5.85和7.31 kPa)不到在当前的研究中患者(分别为10.64、8.76和9.31 kPa)。本研究的临床数据特发性PAP患者12日处理aerosolised gm - csf,所有改善症状和肺功能的客观测量。虽然辐射改善是变量,除了一个病人显著改善气体交换。
最近,一些成人特发性PAP的原因已经决定,包括高亲和力auto-antibodies18,PBMCs未能释放gm - csf LPS刺激后(可能是由于在gm - csf互补DNA突变)29日,30.,以及表达缺陷在gm - csf /白介素(IL) 3 / IL-5受体常见儿童β-chain PAP4。在二级行动党,如数值缺乏造血的恶性肿瘤和/或肺泡巨噬细胞的功能障碍可能是因果关系8。现在的回顾性研究虽小也没有打算彻底调查疾病机制,在那些病人测试,证明gm - csf可衡量的抗体。此外,临床的目的,和之前的研究31日,三个患者gm - csf表达降低或活动,或异常的gm - csf受体表达(PBMCs)这可能,此外,临床疾病了。虽然这些研究结果是不确定的,可能是不同的机制改变gm - csf活动,除了高亲和力auto-antibody,可能会负责一些临床病例获得/特发性PAP。尽管如此,无论是中和抗体gm - csf的大小还是预防,这些变化也不相关,与改善aerosolised gm - csf后的大小。现在的作者没有测量中和能力与gm - csf BALF之前或期间治疗。然而,结果Tazawa等。32表明,吸入肺部的gm - csf恢复生物活性PAP患者通过减少中和对gm - csf容量的比例减少的数量auto-antibody BALF中检测到。
虽然回顾性系列并不是直接与其他形式的治疗,临床反应率在特发性aerosolised gm - csf似乎比PAP患者皮下gm - csf20.,31日。气溶胶交付提供了一种方法来实现当地影响肺以最小的系统性药物暴露33。估计目前的作者nebulisation系统表明,存款12 - 20%的输出到17日至23日代支气管,过渡区导致终端蜂窝状的肺33。因此,当前作者计算aerosolised∼15 - 20%的蛋白质将∼100µg gm - csf·天−1。此外,gm - csf送到肺的气溶胶可能被困在支气管和肺淋巴管在居民的高亲和性受体免疫细胞限制系统性活动。特发性PAP皮下gm - csf管理之前的研究报道的临床反应率六11 (54%)31日和六14 (43%)20.初始和后续的病人剂量升级与目前的11种反应(91.69%)。此外,在研究西摩和Presneill2,没有治疗对肺活量的影响值,而当前的研究患者都有了明显的改善以及两个病人实现一个完整的响应(预测肺功能正常,气体交换和x光照片)。有人建议,正常血清LDH水平预测响应皮下gm - csf的可能性更高2。虽然LDH测定的最终价值是未知的,在目前的研究中,这些患者中LDH决心,所有值正常化和治疗显著低于基线值(p = 0.016)。
不受监管的慢性gm - csf生产转基因小鼠一直与嗜酸性粒细胞,单核细胞增多症和肺纤维化反应通过将增长factor-β1和myofibroblast积累34,35。据Monick等。36疾病相关的细胞因子,如gm - csf,可以调节激活protien-1, DNA结合在肺泡巨噬细胞的活动,促进组织纤维化。然而,gm - csf转基因老鼠不显示这样的倾向12,13与gm - csf和特发性PAP患者未经治疗的可能发展肺纤维化2。此外,gm - csf哮喘可能发展的一个关键的角色,因为它延长嗜酸性粒细胞的生存37,激活抗原呈递细胞,并增加平滑肌功能collagen-1和纤连蛋白表达38。相反,之前的研究表明,政府的gm - csf auto-antibodies小鼠哮喘模型大大降低气道高反应性39。之前的研究使用气溶胶gm - csf在气管插管,犀牛,灵长类∼80µg一两次没有肺毒性40,以及在之前的研究中在七个肺转移患者给予剂量升级到240毫克剂量−1b.i.d。为期7天的周期23。最近,Tazawa等。32有利报道临床反应并无明显的毒性在三PAP患者治疗24周根据原来的协议23。因此,尽管gm - csf的潜在机制引起有害的影响,在所有患者治疗到目前为止aerosolised gm - scf长期使用后没有立即或延迟毒性观察。因此,aerosolised gm - csf似乎是一个安全有效的替代全肺灌洗以及皮下gm - csf管理治疗特发性PAP。
gm - csf是23-kDa糖蛋白最初被促进的能力在体外造血祖细胞的增殖和分化中性粒细胞和巨噬细胞41。有人建议,gm - csf是表面活性剂的潜在的未知调制器的新陈代谢可能通过对肺泡巨噬细胞功能的影响42。此外gm - csf和其受体是结构性产物和位于或II型和其他呼吸道上皮细胞,以及人工气道细胞。然而,GM-CSF-deficient小鼠表面活性剂间隙问题9,10、生育能力下降和降低长期生存43巨噬细胞功能受损,44和发展倾向肺和其他感染;没有检测到干扰稳态造血作用。
在当前的研究中,没有造血的响应,这是与其他aerosolised gm - csf安德森的研究一致等。23。然而,它必须记住PAP患者gm - csf减毒造血的响应能力20.,21,43,可能由于gm - csf中和抗体的存在16,20.,31日。可能anti-GM-CSF滴定度预测响应皮下gm - csf治疗特发性PAP31日。这些抗体甚至建议用于诊断特发性PAP使用乳胶凝集试验的敏感性和特异性98%和100,分别16,31日。然而,这需要验证,记住,这些抗体中可以看到健康的人45,或者在人对待gm - csf46。
四个研究的病人有持续复苏与gm - csf后停止治疗。“自发的决议”的报道发生在特发性PAP不同∼303例的8%221,13个病人肺灌洗7。虽然auto-antibody gm - csf可能与PAP的发展,其他因素控制,或影响,表面活性剂的巨噬细胞间隙,以及永久的gm - csf auto-antibody可能影响自发缓解。改进研究中患者的速度使它不太可能最初改进后使用aerosolised gm - csf是由于“自发的决议”。例如,吸烟可能会随意PAP的某些情况下,但在目前的情况下,治疗反应的几个实现没有戒烟尽管戒烟咨询,由Kavuru发现之前报道等。21。尽管∼72%特发性PAP患者有吸烟史2,吸烟的影响可能共同与其他肺泡gm - csf活动的影响。
考虑到患者的回顾性研究,许多重要的问题仍然没有答案,包括gm - csf的最佳剂量,治疗的最佳时间,长期的结果,响应率与皮下gm - csf相比,后期可能的毒性和个体特征,预测治疗反应。随着疾病是罕见的,一个国家注册表需要回答这些问题。
总之,目前的研究是第一个报道的成功治疗人类肺肺泡蛋白质沉积症aerosolised集落刺激因子。结果似乎比当集落刺激因子是管理系统。在长期使用可以确定没有肺毒性。当耦合到当前作者之前的研究患者的肺转移,集落刺激因子是一个生物气溶胶耐受性良好。辅助免疫治疗的作用与集落刺激因子气溶胶在支气管肿瘤树突状细胞的功能47,48、中央气道肿瘤、肺部感染巨噬细胞功能,如肺结核49,50,非典型分枝杆菌可能延长这个生物气溶胶的作用。在特发性肺肺泡蛋白质沉积症,大型前瞻性研究,需要长期随访证实目前发现,这部小说建立长期安全的治疗。
确认
作者感谢gm - csf auto-antibody测试由k醒来时(呼吸道疾病部门、国际医疗中心的日本,东京,日本)。
- 收到了2005年5月17日。
- 接受2005年11月3日。
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