rank-rankl - Ankara Romatoloji Sempozyumu

advertisement
RANK-RANKL
KEMİK YIKIMI VE ÖNLENMESİ
Dr. Aşkın ATEŞ
Ankara Numune Eğitim ve Araştırma
Hastanesi
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Reseptör Aktivatör Nükleer Faktör
Kappa B (RANK)
TNF reseptör süper ailesinin bir üyesidir.
İntrasellüler kısımda üç parçadan (I, II, III) transmembran
heterotrimer yapıda bir moleküldür.
Ø Hematopoetik osteoklast öncül hücreler
(monosit/makrofaj öncüller)
Ø Olgun osteoklastlar
Ø Kondrositler
Ø Meme dokusu epitel hücreleri
Ø Trofoblastlar
Ø Dendritik hücrelerin
yüzeyinde eksprese edilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Reseptör Aktivatör Nükleer Faktör
Kappa B Ligand (RANKL)
OPG ligandı veya osteoklast diferansiasyon faktörü olarak da
adlandırılan RANKL, TNF süper ailesine ait 38 kD ağırlığında,
yapısında 316 aminoasit bulunan protein yapısında bir moleküldür
RANKL, membrana bağlı 3 alt üniteden oluşan fonksiyonel bir
moleküldür. Bir metalloproteinaz olan TNF-α konvertaz enzimi
tarafından membrandan ayrılarak serbest hale geçer.
Ø Osteoblast/stromal hücreler
Ø Primitif mezanşial hücreler
Ø Osteoklastlar
Ø Kondrositler
Ø Endotel hücreleri
Ø Aktif T lenfositler
tarafından eksprese edilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANK’ın RANKL ile bağlanması hematopoetik monosit/makrofaj
öncül hücrelerden osteoklastların farklılaşmasına (osteoklastogenez)
ve olgun osteoklastların aktivasyonuna yol açar.
TNF reseptör ailesinin üyeleri ile homolog yapıda bir protein olan ve
aktif osteoblastlar tarafından sentezlenerek serbest hale geçen
osteoprotegerin (OPG), RANKL’a affinite gösteren tuzakçı bir
reseptördür.
OPG, RANK ile yarışa girerek RANK-RANKL bağlanmasına engel olur.
Böylece osteoklastogenezi ve osteoklast aktivasyonunu inhibe eder
ve osteoklast apopitozunu arttırır.
Osteoklast aracılı kemik resorpsiyonu, RANK-RANKL ve OPG-RANKL
bağlanmaları arasındaki dengeye bağlıdır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Osteoklast öncül hücreler ve olgun osteoklastların yüzeyinde
bulunan RANK ile RANKL’ın bağlanması, RANK reseptör
aktivasyonuna yol açar.
Bu aktivasyon sonucunda ortaya çıkan sinyal iletimi, RANK’ın
intrasellüler I, II ve III bölgeleri ve adaptör proteinlerin
(TNF reseptör-associated faktörler, TRAF) etkileşimi ile
gerçekleşir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
TNF Reseptör Associated Faktörler
(TRAF)
TRAF ailesi, TNF reseptör süper ailesi ve Toll/interlökin-1 reseptör
(IL-1R) ailesini içine alan çeşitli sitokin reseptörlerinin intrasellüler
sinyal iletimine aracılık eden protein yapısında adaptör moleküllerdir.
TRAF ailesinin 7 üyesi tanımlanmıştır.
RANK ligandına bağlandığında TRAF 2, TRAF 3, TRAF 5 ve TRAF 6
adaptör proteinleri aracılığıyla çeşitli sinyal yollarını uyarır.
TRAF 2, TRAF 3 ve TRAF 5, RANK’ın sitoplazmik membrandan uzak
distal kısmına bağlanırken, TRAF 6 membrana yakın proksimal
kesimine bağlanır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
TRAF
TRAF 6, RANK sinyali için en önemli adaptör proteindir. TRAF 6
aracılığıyla RANK reseptör aktivasyonunun sonrasında NF-κB,
ekstrasellüler regulated kinaz (Erk), e-Jun N-terminus kinazlar
(JNK), fosfatidilinositol 3-kinaz (PI3K)/Akt, p38 mitojen aktive
protein tirozin kinaz (MAPK) ve aktif T hücre C1 nükleer faktör
(NFATC1) aktivasyonunu içeren çeşitli intrasellüler sinyal yolları
uyarılır.
RANKL, aynı zamanda c-Src ve TRAF 6 sinyal kompleksi aracılığıyla
antiapoptotik serin/treonin kinaz Akt/PKB’i aktive eder. Osteoklast
apoptozuna engel olarak, osteoklastların sağ kalımını arttırır.
İntrasellüler sinyal yollarının uyarılması osteoklast öncül hücrelerden
osteoklastların farklılaşmasına ve olgun osteoklastların aktivasyonuna
yol açarak kemik rezorpsiyonunda rol oynar.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem
Osteoklast aktivasyonuna bağlı kemik rezorpsiyonu ve osteoklastogenez
üzerine etkilerinin yanısıra aktif T hücreleri, lenf bezleri, dalak, timus,
intestinal lenfoid hücreler ve immatür CD4/CD8 timositlerde de RANKL
ekspresyonu saptanmıştır.
RANK ise dendritik hücreler, olgun T lenfositler ve hematopoetik öncül
hücrelerin yüzeyinde eksprese edilir.
RANK/RANKL lenfoid doku gelişimi, kemik iliğindeki T ve B lenfosit
öncüllerinin olgunlaşmasında önemlidir.
RANK/RANKL etkileşimi, dendritik hücrelerde Bcl-XL ile CD40’ın
ekspresyonuna ve IL-12 sentezinde artışa yol açar. Ayrıca, dendritik
hücreler tarafından aktifleştirilen T hücrelerin proliferasyonuna neden
olur.
RANKL’ın in vivo ortamda antijen sunan dendritik hücrelerin sayısında
ve sağ kalımında artışa yol açtığı gösterilmiştir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem
RANK/RANKL etkileşimi, antijen spesifik primer T hücre yanıtına ve
memory T hücre yanıtına yol açar.
RANK-RANKL sinyali, yüzey moleküllerinin ekspresyonunu etkilemez.
T hücre aktivasyonundan 48 saat sonra maksimum düzeye ulaştığı ve
96 saat boyunca devam ettiği gösterilmiştir.
CD40L ise hızlı bir şekilde eksprese edildikten sonra down-regülasyona
uğrar.
Sonuç olarak, CD40/CD40L etkileşimi, immün yanıtın erken fazını
kontrol ederken, RANK/RANKL sinyali daha geç fazda rol oynar.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem
RANK/RANKL sinyalinin dendritik hücre fonksiyonlarını, T hücre
aktivasyonunu ve T hücre/dendritik hücre etkileşimini düzenlediği
yapılan çalışmalarda gösterilmiştir.
Solubl RANKL tuzakçı reseptörü olan OPG de, RANK gibi dendritik
hücrelerin yüzeyinde bulunur.
OPG, RANK/RANKL sinyali ile dendritik hücrelerin uyarılmasına yanıt
olarak ortaya çıkan prolifere T lenfositlerden IL-6, IL-11, IL-12 ve
IL-15 sentezini azaltır.
OPG, bu etkileri ortadan kaldırarak immün yanıtı düzenleyebilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANK/RANKL/OPG Sistemi ve
Sitokinler
TNF-α, IL-1, IL-11, IL-17 gibi birçok düzenleyici sitokinler de
osteoklastogeneze aracılık eden mediatörleri uyararak kemik
rezorpsiyonunu arttırır.
IL-1 ve TNF-α, osteoblast ve stromal hücrelerden IL-17 sentezine
yol açarak, RANKL sistemi aracılığıyla osteoklastogenezi uyarır.
IL-17, osteoklastik kemik rezorpsiyonunda önemli bir sitokindir.
IL-17, RANK’ı güçlü bir şekilde stimüle ederek osteoklastogenezi
uyarır.
IL-4 ise c-Fas ve NF-ATc1 sinyal yolunu ve RANK’ı inhibe ederek
osteoklastların farklılaşmasına engel olur.
IFN-γ, TRAF 6 ekspresyonunu selektif bir biçimde azaltarak, RANK
sinyal yolunu inhibe eder. RANKL tarafından uyarılan transkripsiyon
yollarının inhibisyonu, RANK aracılı osteoklastogeneze engel olur.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Romatoid Artritte Sitokin ve
RANK/RANKL İlişkisi
Romatoid artritte T hücre aktivasyonu ile birlikte kronik inflamasyona
bağlı eklem hasarı vardır. Aktif inflamasyon bölgelerinde fokal kemik
erozyonu, periartiküler osteoporoz ve azalmış kemik kitlesi ile birlikte
yaygın kemik kaybı gelişir.
Romatoid artritte inflamatuvar hücrelerden sitokin sentezi ve bunu
takiben ortaya çıkan RANK/RANKL sisteminin aktivasyonu arasındaki
bağlantı, eklem patolojisinin spektrumunu göstermesi bakımından,
birleştirici özellikte bir örnek teşkil eder.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Romatoid Artritte Sitokin ve
RANK/RANKL İlişkisi
Romatoid artritte, inflamasyonlu sinoviyumdaki hücrelerden sentezlenen
proinflamatuvar sitokinlerden TNF-α ve IL-1’in osteoklast farklılaşması
ve aktivasyonu üzerine potansiyel etkileri in vitro ve in vivo çalışmalarla
gösterilmiştir.
Romatoid artritte, osteoklast öncül hücrelerin kaynağı sinoviyal dokuda
bulunan makrofajlardır. Bu hücreler, M-CSF ve RANKL varlığında
osteoklastlara dönüşür. Sinoviyal dokuda bulunan RANKL’ı ise sinoviyal
fibroblastlar ve T lenfositler sentezler.
IL-1, IL-11, IL-17, TNF-α, PTHrp ve PGE2 T hücrelerinde RANKL mRNA
ekspresyonunu arttırırken, PTHrp ve PGE2 bu hücrelerde OPG mRNA
ekspresyonunu azaltır. IL-6, hayvan stromal hücre kültüründe RANKL
mRNA ekspresyonunu arttırır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Romatoid Artritte Sitokin ve
RANK/RANKL İlişkisi
RANK/RANKL/OPG sistemi ve bu sitokinler birlikte çalışarak,
RANKL/OPG oranını düzenlemek suretiyle kemik rezorpsiyonuna
yol açarlar.
Aktif makrofajlar ve T hücrelerinden sentezlenen TNF-α ve aktif
makrofajlar ve sinoviyal fibroblastlar tarafından sentezlenen IL-1
osteoklastların aktivasyonu, farklılaşması ve sağ kalımına yol açar.
In vitro ortamda TNF-α, CSF-1 ile birlikte osteoklast farklılaşmasını
uyarır. In vivo ortamda TNF-α CD11b+hi osteoklast öncül hücrelerin
çoğalmasına yol açar, ancak bu hücrelerin olgun osteoklastlara
dönüşmesi için RANKL’a ihtiyaç vardır.
IL-1, direkt olarak osteoklast aktivasyonu ve sağ kalımına yol açar.
TNF-α ve IL-1, osteoblastlarda RANKL ekspresyonunu uyararak
indirekt yolla osteoklastogenezi düzenler.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Romatoid Artrit ve
RANK/RANKL/OPG Sistemi
Romatid artritte aktif sinoviyal T hücreler, makrofaj ve sinoviyal
fibroblastlarda hem membrana bağlı, hem de solubl formda RANKL
ekspresyonu vardır.
RANKL eksprese eden aktif T lenfositler ve sinoviyal fibroblastlar
periferik kan mononükleer hücrelerden TRAP pozitif multinükleer
osteoklast farklılaşmasına yol açar. OPG ise doza bağımlı bir şekilde
osteoklastogenezi inhibe eder.
Romatoid artritli hastaların serumlarında OPG ve sRANKL düzeyleri
yüksek bulunmuştur. Anti-TNF-α tedavisinden sonra bu düzeyler
normale iner.
Romatoid artritli hastaların sinoviyumlarından (pannus dokusu) izole
edilen hücrelerde RANKL mRNA saptanırken, normal sinoviyumda
RANKL ekspresyonu olmaz. Bu bulgu, romatoid sinoviyal lezyonların
gelişimi ile RANKL mRNA ekspresyonu arasında bağlantı olduğunu
düşündürmektedir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Romatoid Artrit ve
RANK/RANKL/OPG Sistemi
RA’de pannus-kemik bileşkesi gibi RANKL ekspresyonunun
maksimum olduğu bölgelerde osteoklastların saptanması,
kemik erozyonunda osteoklastların primer rolü olduğunu ve
en önemli mediatörün RANKL olduğunu düşündürmektedir.
Bu gözlemler hayvan adjuvan artrit modellerinden elde edilen
veriler ile de desteklenmiştir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan Modelleri
Wu ve ardakaşları, BXD2 farelerdeki spontan eroziv artrit modelinde
osteoklast gelişiminde RANKL’ın rolü olduğunu göstermişlerdir.
Bu farelerde 6. ayda mononükleer hücre infiltrasyonu ile karakterize
sinoviyal hiperplazi, kemik erozyonu ve eklem deformitesi gelişmiş ve
RF titresi artmıştır.
Bu modelde, çok sayıda osteoklastın erozyon bölgesinde makrofaj
ve sinoviyal fibroblastların hemen yakınında bulunduğu gösterilmiştir.
Sinoviyal fibroblastların spontan bir biçimde RANKL sentezleyerek,
kemik iliği kökenli makrofajların osteoklastlara farklılaşmasına
(osteoklastogenez) yol açtığı gösterilmiştir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan Modelleri
Diğer RA hayvan modellerinde olduğu gibi, BXD2 farelerde de
RANKL inhibisyonunun inflamasyon üzerine etki göstermezken,
kemik kaybını tam olarak, kıkırdak kaybını ise kısmen engellediği
gösterilmiştir.
İnsan romatoid artritinde RANKL efektör fonksiyonlarının, OPG
veya diğer ilaçlarla inhibisyonu kemik yıkımını önleyebilir ve
kıkırdak hasarını azaltabilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan Modelleri
Zwerina ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada, TNF-α ile oluşturulan
artrit modelinde, sinoviyal inflamasyonun TNF-α’nın blokajı ile
inhibe edildiği gösterilmiştir.
Ancak, IL-1 reseptör antagonisti veya OPG (RANKL inhibisyonu)
kullanıldığında inhibisyon elde edilememiştir.
Anti-TNF-α, IL-1Ra veya OPG ile kombine edildiğinde ise additif
etki gözlenmiş ve inflamasyon tama yakın şekilde bloke olmuştur.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Kemik erozyonu anti-TNF-α ve OPG tarafından bloke edilirken, IL-1Ra
monoterapisi etkili olmamıştır.
Anti-TNF-α ve OPG erozyon bölgesinde osteoklastların sayısını anlamlı
olarak azaltırken, IL-1Ra’nin anlamlı bir etkisi gözlenmemiştir.
IL-1Ra ve OPG kombinasyonu, osteoklast sayısında azalma bakımından,
tek başına OPG tedavisine benzer etki göstermiştir.
Anti-TNF-α ve OPG kombinasyonu, tek başına anti-TNF-α veya OPG
monoterapileri ile karşılaştırıldığında osteoklast sayısını daha fazla
azaltmış, ancak fark anlamlı bulunmamıştır.
Hem ikili anti-TNF-α/IL-1Ra, hem de üçlü anti-TNF-α/IL-1Ra/OPG
kombinasyonları osteoklast sayısında en belirgin azalmaya yol açmıştır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Toluidin mavisi ile artiküler kartilajda proteoglikan kaybına
bakılarak kıkırdak harabiyetinin miktarı değerlendirilmiştir.
Anti-TNF-α ve IL-1Ra’nın tek başlarına uygulandığında kartilaj
kaybını azalttığı, ancak kombine tedavinin daha etkili olduğu
saptanmıştır.
OPG’nin ise tek başına veya diğer sitokin inhibitörleri ile kombine
verildiğinde kartilaj harabiyetini kısmen azalttığı gözlenmiştir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan Modelleri
DBA-1 farelerdeki CIA modelinde, sinoviyal inflamasyon ve artritin
şiddetiyle paralel şekilde RANK eksprese eden hücrelerin sayısında
artış olduğu gösterilmiştir.
Kortikal kemik ve periosta komşu sinoviyumda RANK pozitif hücrelerin
sayısı artmıştır. Sinoviyal inflamasyona komşu periostal alanlarda ve
trabeküler kemik erozyon bölgelerinde osteoklast benzeri hücrelerde
ve sinoviyal dokuda RANK pozitif hücreler saptanmıştır.
RANK pozitif hücrelerin yoğun olduğu alanlarda, aynı zamanda TRAP
pozitif multinükleer osteoklast benzeri hücrelerin de saptanması,
sinoviyum kaynaklı RANK pozitif osteoklast öncül hücrelerin
osteoklastlara farklılaştığını düşündürmektedir.
RANK ekspresyonunun olduğu alanlar, RANKL eksprese eden alanlarla
benzerlik göstermiştir.
Bu veriler, CIA modelinde kemik erozyonu gelişiminde RANK/RANKL
sinyalinin önemli olduğunu düşündürmektedir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
IL-17
IL-17, osteoklastların yol açtığı kemik rezorpsiyonunda önemli bir
sitokindir. IL-1 ve TNF-α, stromal hücreler ve osteoblastlardan
IL-17 sentezleterek, RANKL aracılı osteoklastogenezi uyarır.
IL-17’nin RA’li hastalarda kıkırdak hasarında da rolü vardır. RA’li
hastalarda bu sitokinin düzeyi anlamlı biçimde artmıştır. Anti-IL-17
antikoru kültür ortamında RA sinoviyumunda osteoklast sentezini
inhibe etmiştir.
Chabaud ve Miossecl, üçlü kombinasyon şeklinde TNF-α, IL-1 ve IL-17
blokajının, her bir sitokinin tek başına yaptığından daha etkili biçimde
RA’de sinoviyal inflamasyon ve kemik erozyonu gelişimini engellediğini
göstermişlerdir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan Modelleri
Fare CIA modelinde, anti-IL-17 antikor tedavisi ile sinoviyal
inflamasyon, kıkırdak ve kemik harabiyetinin belirgin şekilde
ortadan kalktığı gösterilmiştir.
İmmünhistokimyasal analiz ile, tedaviden sonra sinoviyumda
IL-1β ve RANKL pozitif hücrelerin sayısının belirgin olarak
azaldığı gözlenmiştir.
Bu şekilde, anti-IL-17 antikoru, RA’de eklem harabiyetinin
engellenmesinde yeni bir tedavi stratejisi olabilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
TNF-α: Proinflamatuvar ve
prorezorptif mi?
TNF-α, RA’de inflamasyonlu sinoviyal dokuda aktif T hücreler ve
makrofajlar tarafından sentezlenir. TNF-α’nın inflamasyondaki
rolü, bu sitokini hedefleyen biyolojik tedavilerin günümüzde RA’li
hastalarda da kullanılmasına yol açmıştır.
Hayvan modellerinde, TNF-α’nın inflamasyondan bağımsız olarak
osteoklast farklılaşması ve fonksiyonunu düzenlediği gösterilmiştir.
TNF-α, osteoblastlarda direkt veya indirekt yolla RANKL
ekspresyonunu arttırarak ve osteoklast öncül hücreler üzerine
direkt etki göstererek osteoklastların farklılaşmasına yol açar.
Osteoklastogenezin optimum düzeyde olması için yeterli miktarda
RANKL’a gereksinim vardır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
hTNF-α Tg farelerden elde edilen verilere göre, serum TNF-α düzeyinin
artması osteoklast öncül hücre popülasyonunda (CD11b+hi) artışa neden
olur. Bu artış ile kemik erozyonunun şiddeti arasıda korelasyon olduğu
bildirilmiştir.
Bu farelerde anti-TNF-α tedavisinin osteoklast öncül hücrelerin sayısını
azalttığı gösterilmiştir.
Osteoklast farklılaşmasının tamamlanması için fonksiyonel bir RANK/
RANKL sinyaline gereksinim vardır. Infliximab ile TNF-α sinyalinin veya
OPG·Fc ile RANKL sinyalinin blokajının osteoklast sayısında ve kemik
erozyonunda eşit derecede azalmaya yol açtığı bildirilmiştir. Kombine
tedavi ise ek bir katkı sağlamamıştır.
OPG, TNF-α’nın indüklediği kemik yıkımını tama yakın oranda bloke eder.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
IL-1 Sinyali
Yapı
malarda, ILnda mononü
Yapılan çalış
alışmalarda,
IL-1’in CSFCSF-1 varlığı
varlığında
mononükleer osteoklast
öncü
ncül hü
hücrelerden osteoklastları
osteoklastların farklı
farklılaş
laşması
masına ve olgun osteoklastları
osteoklastların
aktivasyonuna neden olduğ
olduğu gö
gösterilmiş
sterilmiştir.
TNFTNF-α’ya benzer şekilde, ILIL-1 de osteoblast seri hü
hücrelerde RANKL
ekspresyonunu arttı
arttırarak indirekt yolla osteoklastogenezi uyarı
uyarır.
hTNFhTNF-Tg farelerde Anakinra ile ILIL-1 sinyalinin blokajı
blokajının, antiantiinflamatuvar etkisine rağ
rağmen, osteoklast sayı
sayısı ve kemik erozyonunu
azaltı
azaltıcı etkisi TNFTNF-α blokajı
blokajı kadar etkili olmamış
olmamışttır.
Bu durum, ILIL-1 sinyalinin solubl ILIL-1Ra ile blokajı
blokajı için, ILIL-1 reseptö
reseptörünün
% 95’
95’inden fazlası
fazlasının ILIL-1Ra ile iş
işgal edilmesi gerekliliğ
gerekliliğinden kaynaklanmış
kaynaklanmış
olabilir.
İlginç
lginç bir gö
gözlem de, Anakinra’
Anakinra’nın antianti-TNFTNF-α antikoru (Infliximab
(Infliximab)) ile
kombine olarak farelere verilmesinin inflamasyon,
inflamasyon, osteoklast sayı
sayısı ve
kemik yı
yıkımını tama yakı
yakın bir şekilde azaltması
azaltmasıdır. Bu iki sitokin in vivo
ortamda sinerjistik etki gö
gösterir.
Ancak, insanlarda RA tedavisinde ILIL-1 ve TNFTNF-α’nın kombine şekilde
bloke edilmesi, ağı
r immü
a yol
ağır
immünsupresyona bağ
bağlı infeksiyon riskinde artış
artışa
açacağı
ndan, kullanı
acağından,
kullanılmamaktadı
lmamaktadır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Hayvan çalışmalarında, RANKL’ın osteoklastogenez için mutlak gerekli
olduğu, kartilaj hasarında ise gerekli olmadığı saptanmıştır.
Hem artrit gelişen kontrol farelerde, hem de RANKL knock-out
farelerde kartilaj hasarı gözlenmiş olmakla beraber, hasar RANKL
knock-out farelerde daha hafif olarak ortaya çıkmıştır.
Bu veriler, RANKL’ın kartilaj hasarında mekanizması tam olarak
anlaşılamamış düzenleyici bir role sahip olduğunu düşündürmektedir.
Normal kartilajda RANK, RANKL ve OPG ekspresyonu gösterilmiştir.
Kondrosit fizyolojisinde RANK/RANKL ekspresyonunun fonksiyonel
rolü bilinmemektedir.
Ancak hayvan artrit modellerinde yapılan çalışmalarda, OPG’nin RANKL
aktivitesini inhibe ederek, artrit patogenezinde geri dönüşümsüz bir
basamak olan kemik erozyonunu ve daha az oranda da kartilaj yıkımını
engellediği gösterilmiştir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Osteoklastları direkt etkileyen tedavi
stratejileri
Fare artrit modellerinde OPG·Fc tedavisiyle RANKL’ın biyolojik
aktivitesinin blokajı, inflamasyonun devam etmesine rağmen,
osteoklast sayısını ve erozyonu doz bağımlı olarak azaltmıştır.
OPG·Fc tedavisi, ilk kez post-menapozal kadınlarda denenmiştir.
OPG·Fc’nin tek bir enjeksiyonunu takiben idrar N-telopeptid
düzeyinde haftalarca devam eden azalma gözlenmiştir. Bu sonuç,
kemik rezorpsiyon aktivitesinin azaldığı anlamını taşımaktadır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Son yıllarda yapılan iki çalışmada OPG mRNA ekspresyonunu
düzenleyen küçük moleküller tanımlanmıştır.
q Bu moleküllerin fare artrit modelinde kemik kaybını engellediği
gösterilmiştir
q Bu moleküllerin tedavi ajanı olarak geliştirilmesi, RA’li hastalarda
kemik erozyonunun engellenmesi bakımından yararlı olabilir
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Anti-RANKL Antikoru (AMG162)
Anti-RANKL antikoru (AMG162), insanlardan elde edilmiş olan monoklonal
bir antikordur. Bu antikorun anti-rezorptif etkisi ilk kez post-menapozal
kadınlardaki randomize plasebo kontrollü çalışmada değerlendirilmiştir.
Subkutan yolla tek doz AMG162 verilen hastalarda serum ve idrar NTX/
kreatinin oranında 2 hafta ile 3 ay arasında devam eden uzun süreli bir
azalma gözlenmiştir.
McClung ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada ise postmenapozal kadınlara
1 yıl süreyle 30 ve 60 mg dozlarında Denosumab (AMG162) subkutan yolla
3-6 ayda bir verilmiştir. Denosumab alan kadınlarda kemik rezorpsiyon
göstergeleri (serum ve idrar telopeptidleri) doz bağımlı bir şekilde
azalmıştır. Bir yılın sonunda Denosumab alan grupta kemik dansitometri
Değerleri, haftada bir 70 mg Alendronat alan gruba göre anlamlı olarak
daha iyi bulunmuştur.
Bu veriler, anti-RANKL Ab tedavisinin kemik rezorpsiyonu ile giden RA ve
peridental hastalıkların tedavisinde etkili olabileceğini düşündürmektedir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
RANKL Aşısı
Anti-RANKL tedavi hedeflerinden birisi de aşılamadır. Sıçanlarda
RANKL yapısına Th hücreleri uyaran epitop yapının eklenmesiyle
RANKL aşısı geliştirilmiştir.
Aşı ile immünolojik tolerans ortadan kalkar ve B hücrelerinden
nötralizan aktiviteye sahip poliklonal anti-RANKL antikor yanıtı
gelişir.
Sakaguchi ve arkadaşları, fare RA modelinde yaptıkları çalışmada,
RANKL aşısı ile immünizasyon sonrasında osteoklast farklılaşması
ve kemik yıkımının ortadan kalktığını ve farelerin hiçbirinde ciddi
bir yan etki gözlenmediğini bildirmişlerdir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Anti-RANKL Tedavisinde Yeni
Hedefler
RANK · Fc
OPG, OPG · Fc
Anti-RANKL monoklonal Ab
OPG benzeri peptidomimetikler
RANKL aşısı
INF-β, γ
P38 MAPK inhibitörü
JNK inhibitör
IKK inhibitör
NF-κB inhibitör
Kalsinörin inhibitörleri
NFAT inhibitörü
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Tedavi İle İlgili Sorunlar
RANK/RANKL sistemini hedefleyen tedavi stratejileri doğal
olarak diğer sistemlerde oluşabilecek yan etkiler konusunda
endişeleri de beraberinde getirecektir.
Bu uygulamaların en önemli dezavantajı, ajanların özgüllüğünün
olmamasıdır. Hücre içi sinyal yolları diğer hücreler ve dokularda
da önemlidir. Yan etkileri azaltmak için doku veya hücre spesifik
inhibitörlerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Tedavi İle İlgili Sorunlar
RANK veya RANKL knock-out farelerde, gelişim evresinde lenf bezi
gelişimi olmazken, erişkin dönemde lenf bezi fonksiyonunda bozukluk
saptanmamıştır.
OPG, TNF ile ilişkili apoptozu uyaran liganda (TRAIL) bağlanarak,
TRAIL fonksiyonunu bozar. TRAIL gen delesyonu olan farelerde
kimyasal karsinojenlere ve tümör metastazına artmış duyarlılık
saptanmıştır. Her ne kadar Fc·OPG veya anti-RANKL antikoru ile
yapılan klinik çalışmalarda malignite riskinde artış saptanmamış ise
de, bu ajanlarla tedavi edilen hastalarda dikkatli olunması gerekir.
RANK veya RANKL knock-out farelerde gebelik sırasında lobuloalveoler meme gelişimi ve laktasyonun olmadığı gözlendiğinden, antiRANKL tedavisinin meme dokusu üzerine olumsuz etkisi olabilir.
ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi”
29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara
Download