Cover Page
The handle http://hdl.handle.net/1887/47907 holds various files of this Leiden University dissertation.
Author: Torren, C.R. van der
Title: Investigating remission and relapse in type 1 diabetes. Immune correlates of clinical outcome in beta-cell replacement therapies
Issue Date: 2017-04-12
166 167
&
Addendum Samenvatting
&
Samenvatting
Type 1 diabetes wordt veroorzaakt doordat auto-immuun T-cellen de insuline producerende bètacellen in de alvleesklier aanvallen. De standaard behandeling is insuline injecteren ter vervanging van de verloren eigen productie. Goede controle van de bloedglucose met insuline injecties is een continue uitdaging voor kinderen en volwassenen met de ziekte. Ondanks intensieve behandeling worden optimale behandeluitkomsten in de meeste patiënten niet gehaald. Teveel insuline kan leiden tot levensgevaarlijke hypoglycaemie, terwijl onvoldoende controle van de bloedglucose schade doet aan veel organen. Om type 1 diabetes te genezen zijn voldoende werkende bètacellen nodig, die na diagnose gered of getransplanteerd zouden kunnen worden. Op dit moment kunnen bètacellen voor transplantatie alleen van orgaandonors verkregen worden, waaraan een chronisch tekort is. In de toekomst zouden bètacellen van alternatieve oorsprong dit tekort kunnen verhelpen.
Om resterende of getransplanteerde bètacellen te redden van aanhoudende auto- immuniteit of afstoting is immuunbescherming noodzakelijk. Immuunbeschermende maatregelen lopen uiteen van een complete reset van het immuunsysteem middels chemotherapie en beenmergtransplantatie tot het induceren van immuun-tolerantie voor bètacellen of mechanische bescherming van getransplanteerde bètacellen met kapsels. Deze strategieën variëren in effectiviteit terwijl bijwerkingen de inzet beperken.
In dit proefschrift worden immunologische bedreigingen voor bètacellen, interventie strategieën en biomarkers om behandeling te sturen onderzocht, waarmee openstaande vragen op weg naar genezing van type 1 diabetes worden beantwoord.
In hoofdstuk 2 worden potentiele immuuninterventie strategieën bij diagnose van type 1 diabetes met hun successen en tekortkomingen bediscussieerd.
Genezing van patiënten met type 1 diabetes kort na diagnose is bereikt met autologe hematopoëtische stamcel transplantatie. Deze behandeling heeft echter ernstige bijwerkingen. Voor sommige behandelingen is wel de veiligheid, maar nog geen effectiviteit aangetoond. Voor andere interventies hebben fase III klinische studies niet de verwachte effectiviteit uit fase II onderzoek kunnen bevestigen.
Additionele analyses van deze studies laten grote heterogeniteit zien in opzet en in uitkomstmaten, wat kan hebben bijgedragen aan de verschillen in uitkomst. Verder duiden de resultaten op verschillende reactie van patiënten op de medicatie, die mogelijk veroorzaakt wordt door verschillen in de pathofysiologie van de ziekte.
Zulke details kunnen helpen toekomstige studies beter te ontwerpen en kunnen leiden tot biomarkers om behandeling te personaliseren.
Hoofdstuk 3 beschrijft een zeldzame casus van een patiënt met type 1 diabetes die vier maanden na herhaalde transplantatie van eilandjes van Langerhans in de lever overleed, ongerelateerd aan de ingreep en ondanks een functionerend transplantaat.
Onderzoek aan de getransplanteerde eilandjes van Langerhans van de zes donoren in de lever van de patiënt gaf ons een uniek inzicht in het lot van de getransplanteerde
168 169
&
Addendum Samenvatting
&
zoals eerder ook beschreven. Slechts een kleine minderheid (6%) van de patiënten in ons cohort ontwikkelde agressieve complement fixerende antistoffen. Onze studie ondersteunt het vergroten van het bètacel percentage in de graft door middel van opwerken voor de transplantatie en ontkracht de angst voor allosensitizatie als argument tegen multidonor transplantatie.
Hoofdstuk 6 beschrijft de immunogeniciteit van bètacellen uit twee alternatieve bronnen. Zowel bètacellijnen gegenereerd uit foetale alvleesklier als bètacellen gekweekt uit embryonale stamcellen konden worden aangevallen door autoimmuun T-cellen en alloreactieve T-cellen en antistoffen. Foetale bètacellijnen en pancreatisch endoderm (voorloper van bètacellen), uit embryonale stamcellen werden gedeeltelijk beschermd door lage expressie van HLA, totdat deze werd gestimuleerd met ontstekingsfactoren. Lage HLA expressie van foetale bètacellijnen leidde bovendien tot hun gevoeligheid voor NK-cel aanvallen. In tegenstelling tot foetale bètacellijnen, waren bètacellen uit embryonale stamcellen nauwelijks gevoelig voor aantasting door complement. Deze studies laten zien dat bètacellen uit alternatieve bronnen verschillen in immunologische gevoeligheid, waardoor grondige evaluatie van bètacellen uit elke nieuwe bron belangrijk lijkt voordat begonnen wordt met transplantatie in mensen. Onze studies hebben bètacellen uit twee bronnen gevalideerd voor geschiktheid bij onderzoek naar diverse bètaceltransplantatie gerelateerde immuunmechanismen. Onze studies onderstrepen de noodzaak van immuunprotectie en monitoring in klinische trials met bètacellen uit alternatieve bronnen.
Concluderend, het is mogelijk type 1 diabetes te genezen bij diagnose en daarna, maar inzet van huidige potentiële therapieën wordt beperkt door onbevredigende effectiviteit en ernstige bijwerkingen. Hierbij lijkt de effectiviteit invers te correleren met de bijwerkingen van de therapieën, waardoor alternatieve behandelingen nodig zijn. Verbetering kan komen vanuit ziektespecifieke immuunmodulatie in plaats van immunosuppressieve therapie en door personalisatie van de behandeling met behulp van (immuun)biomarkers. Immuunmonitoring bij interventiestudies en bij bètaceltransplantatie kan helpen specifieke immuuntherapie te selecteren en te optimaliseren om late bijwerkingen te beperken. De ontwikkelingen met bètacellen uit alternatieve bronnen is in een stroomversnelling geraakt. De immunologische consequenties zijn daarmee niet overwonnen, maar de cellen bieden nieuwe mogelijkheden voor zowel onderzoek als klinische bètaceltherapie.
bètacellen. Wij konden eilandjes identificeren van meerdere donoren en uit beide eilandjes-infusies. Hieruit leidden wij af dat insuline productie van de tweede infusie bijdroeg aan de resterende insuline productie van de eerste transfusie in plaats van deze te vervangen. Niettemin werden immuuninfiltraten met cytotoxische T-cellen gezien bij alle eilandjes, wat duidt op aanhoudende immuunreactie of afstoting die mogelijk onvoldoende onderdrukt werd door immunosuppressiva. Immuuninfiltratie van alle eilandjes paste bij de donorspecifieke immuunreacties die gemeten werden in het bloed van de patiënt na transplantatie. Dit ondersteunt de waarde van goede immuunmonitoring na eilandjestransplantatie.
In hoofdstuk 4 worden potentiële immuunbiomarkers onderzocht die bètaceltransplantatie kunnen sturen en monitoren. In een onderzoek naar twee immunosuppressiva die nierafstoting trachten te voorkomen na gecombineerde nier- en alvleeskliertransplantatie, lieten wij een verhoogd risico op acute nierafstoting zien bij patiënten met GAD autoantistoffen behandeld met daclizumab, maar niet als zij met anti-thymoglobuline werden behandeld. In de hele studiepopulatie was geen verschil in effectiviteit tussen de twee medicijnen, terwijl daclizumab tot minder bijwerkingen leidt en daarom de voorkeur zou hebben bij deze subgroep van patiënten met type 1 diabetes. Het meten van GAD autoantistoffen zou daarom de immunotherapie keuze kunnen sturen voor patiënten die gecombineerde nier- en alvleeskliertransplantatie krijgen.
In een andere studie werd een groot aantal immuuneiwitten in het bloedserum van 10 patiënten met type 1 diabetes voor en na transplantatie met eilandjes van Langerhans gerelateerd aan succes van de transplantatie. De concentraties van deze eiwitten toonden grote variatie tussen patiënten. Toch was een selectie van deze cytokines, chemokines en groeifactoren geassocieerd met de uitkomst van eilandjestransplantatie en zouden deze een waardevolle bijdrage kunnen leveren aan het voorspellen en monitoren van de uitkomst van eilandjestransplantatie.
In hoofdstuk 5 worden mogelijkheden onderzocht om lange termijn bijwerkingen van eilandjestransplantatie te voorkomen of te beperken. De belangrijkste lange termijn bijwerkingen van eilandjestransplantatie worden veroorzaakt door de continue immuunsuppressie. Verminderen van de immuunsuppressie zou deze bijwerkingen kunnen verminderen, maar ook de graft in gevaar kunnen brengen. Toename van diverse immuunreacties en aviditeit van alloreactieve cytotoxische T-cellen werd aangetoond bij vijf patiënten tijdens vermindering van immuunsuppressie wegens bijwerkingen. Deze immuunreacties hebben mogelijk bijgedragen aan het verlies van graft functie. In vitro testen suggereerden verlies van een tolerante immuunbalans voor de graft in afwezigheid van tacrolimus die hersteld kon worden in vitro na toevoeging van tacrolimus. Strikte immuunmonitoring bij afbouwen van immuunsuppressie zou kunnen helpen om de juiste balans en dosering van immuunsuppresiva te vinden.
Transplantaties kunnen alloreactieve antistoffen induceren die een risico vormen voor toekomstige transplantaties. Wij toonden aan dat het ontstaan van deze antistoffen deels voorkomen werd bij transplantaten die rijker en zuiverder aan bètacellen waren en na gebruik van steroïden bij transplantatie. Het aantal donoren en het aantal HLA mismatches waren niet gerelateerd aan het ontwikkelen van alloreactieve antistoffen,
