Immunologische profielen bij patiënten met inflammatoire darmziekten

Inflammatoire darmziekte (IBD) is een heterogene groep van ziekten gelet op hun
klinische presentatie en reactie op behandeling. De incidentie stijgt en de
ziektelast is groot mede gezien de jonge leeftijd waarop de ziekte zich
openbaart en het chronische karakter van de ziekte. De pathogenese is complex
en multifactorieel gebaseerd op interacties tussen genetische en
omgevingsfactoren, het darmmicrobioom en het immuunsysteem, leidend tot
intestinale ontsteking.

Veranderingen in de T-cel subsets en homing van lymfocyten naar de darmwand
lijken een belangrijke rol te spelen in de pathogenese van IBD, welke
inflammatie veroorzaken primair in de darmen maar ook in extra-intestinale
weefsels. De verschillende therapeutische opties beogen de immuun gemedieerde
reactie te onderdrukken.

Eerder rapporteerde wij al verschillende T-cel maturatie profielen in het
ileum/colon van nieuw gediagnosticeerde IBD patiënten. Het ene profiel bestaat
grotendeels uit naïve T-cellen en centrale memory T-cellen, het andere profiel
vooral uit effector memory T-cellen. Grotere aantallen van naïve T-cellen zijn
geassocieerd met een uitgebreidere en meer penetrerende ziekte bij
Crohn-patiënten. Ook hebben wij onlangs verschillende serologische markers
ontdekt die geassocieerd lijken met ziekteactiviteit en ziektebeloop.

Migratie van naïve T- en centrale memory T cellen naar de darmwand wordt
gefaciliteerd door tertiaire lymfoïde organen (TLOs) die High Endotheliale
Venules (HEVs) bevatten. De migratie van de T cellen door middel van deze HEVs
verloopt via zogenoemde vasculaire addressines zoals MAdCAM-1 en perifere
lymfoïde node addressines (PNAd). een vergrote dichtheid van deze
extrafolliculaire HEVs in een vroeg stadium van ziekte is geassocieerd met meer
influx van naïve en centrale memory T cellen in de ontstoken darmwand, welke
verantwoordelijk kunnen zijn voor het aanhoudende ontstekingsproces.

Deze verschillende in de vroege fase van inflammatoire darmziekten lijken
geassocieerd met verschillende migratie patronen van T cellen naar de darmwand
en zouden zo verschillen in reactie op behandeling met de verschillende
biologicals kunnen verklaren. Karlsson et al (2014) toonde een afname van het
aantal naïve T cellen en effector memory T cellen die CD45RA opnieuw tot
expressie brengen, in de darmwand bij effectieve behandeling (met
corticosteroïden of biologicals). Uit eerder onderzoek is gebleken dat de
vorming en ontwikkeling van TLOs in andere verschillende chronische immuun
gemedieerde ziekten (zoals reumatoïde artritis) en maligniteiten een
belangrijke rol spelen in immunologische dysregulatie en lieten een zien een
voorspeller te zijn voor het beloop van de ziekte en reactie op behandeling.
Bij patiënten met reumatoïde artritis zijn het aantal TLOs geassocieerd met een
verminderde respons op behandeling met anti-TNF middelen. Het verdwijnen van
deze TLOs lijkt een goede marker te zijn om therapeutische respons aan te
tonen.

De rol van CTLA-4 en PD-1 bij het remmen van de immuunrespons staat in de
belangstelling. CTLA-4 reguleert T cel proliferatie vroeg in de afweer vooral
in lymfeklieren. PD-1 onderdrukt T cellen in een later stadium van de
afweerreactie vooral in perifere weefsels. Remming van CTLA-4 (Ipilimumab) en
PD-1 (nivolumab) kunnen antitumor-immuunreactie herstellen wat leidt tot
substantiële afname van tumoren in behandelde patiënten. Blokkade van CTLA-4
activeert een groot repertoire T cellen, niet alleen tumor-specifieke T cellen.
Patiënten die behandeld zijn met ipilimumab en nivolumab ontwikkelen frequent
immuungerelateerde events zoals een entercolitis. Dit suggeert dat er mogelijk
een rol is weggelegd voor CTLA-4 en PD-1 bij de pathogenese van IBD.

In de huidige praktijk wordt de diagnose gesteld op basis van een combinatie
van internationaal geaccepteerde klinische, endoscopische, histologische en
radiologische bevindingen. Biomarkers zoals het CRP, BSE, faecaal calprotectine
en pANCA kunnen alleen als toevoeging aan de endoscopische beelden worden
gebruikt of om het ziektebeloop te monitoren.

Tegenwoordig worden patiënten systematisch behandeld met de zogenoemde step up
behandeling volgende de Nederlandse richtlijnen voor IBD. Dit zijn
achtereenvolgend steroïden, thiopurines en in het geval dat er een patiënt
steroidrefractair of steroidafhankelijk is, moet zij biologicals krijgen.
Bovengenoemde immunologische verschillen tussen IBD patiënten op het moment dat
de diagnose wordt gesteld kunnen mogelijk de heterogeniteit in respons op
verschillende behandelingen verklaren. Deze immunologische karakteristieken
kunnen er in de toekomst voor zorgen dat er meer specifieke medicatie kan
worden gestart. Dit leidt tot individualisering van de behandeling voor de
patiënt.

Primaire doel:
1. Het beschrijven van mucosale en serologische immunologische karakteristieken
die gecombineerd worden met het ziektebeloop en de reactie op behandeling, zo
dat immunologische fenotypes kunnen worden geïdentificeerd

Secundaire doel:
2. Vaststellen van de aanwezigheid van HEVs/TLOs en T cel subsets in de mucosa
van IBD patiënten bij presentatie en bij follow up. Dit koppelen aan de
verschillende klinische fenotypen.
3. Analyseren van de aanwezigheid van regulatoire cellen met PD-1 en CTLA-4 op
hun cellen in de mucosa en in het serum van IBD patiënten en gezonde controles.
4. Beschrijven van de verschillende levels chemokines en cytokines in het serum
en mucosa van IBD patiënten en gezonde controles bij diagnose en tijdens
behandeling.

De studie is een longitudinale prospectieve cohort studie die uitgevoerd wordt
op de afdeling Maag- Darm- en Leverziekten, Microbiologie en immunologie en
pathologie in het Rijnstate ziekenhuis in Arnhem. De patiënten ontvangen
diagnostiek en behandeling volgens de meest recente richtlijnen.

De eventuele risico*s zijn direct gerelateerd aan de endoscopische ingreep zelf
en/of de sedatie. Endoscopisch onderzoek van de darmen is in zijn algemeenheid
veilig. Het nemen van extra biopten ten behoeve van dit onderzoek kan een zeer
klein risico geven op lichte bloeding uit het maagdarmkanaal.

Ileocolonoscopie met de afname van biopten is een standaard onderzoek in
patiënten die zich presenteren met diarree en om patiënten met IBD te kunnen
vervolgen. De afnemen van deze biopten tijdens de coloscopie is een veilige
procedure (bloeding, perforatie <0,001). In de huidige klinische praktijk
wisselt het aantal biopten dat per endoscopist wordt afgenomen van 4-10
biopten. Er worden +/- 4 extra biopten afgenomen bovenop de regulier afgenomen
biopten voor immunologisch onderzoek. Voor het onderzoek krijgen patiënten een
infuus om zo sedatie te kunnen toedienen. Via dit infuus (regulier zorg) wordt
veneus bloed afgenomen. Mocht het niet via het infuus kunnen worden afgenomen,
dan zal het tijdens een andere regulier bloedcontrole worden afgenomen. Tijdens
follow up worden vergelijkbare coloscopiën en bloed controles gedaan waarbij
extra samples afgenomen worden.