Účinek tolvaptanu na postižení ledvin u pacientů s autozomálně dominantním polycystickým onemocněním ledvin podle různých genových mutací

edmund.chen@wecistanche.com

Úvod

Autozomálně dominantní polycystické onemocnění ledvin(ADPKD) se nejčastěji dědíledvinaADPKD je v Japonsku diagnostikováno u téměř 31000 pacientů [1]. Přibližně 85 procent pacientů má polycystikunemoc ledvin(PKD)1 (16q13.3) genová mutace a zbývající pacienti mají PKD2 (4q21) genovou mutaci [2]. ADPKD je způsobena dysregulací proteinového polycystinu 1 (PC1) nebo proteinového polycystinu 2 (PC2) kódovaného genem PKD na tubulárních epiteliálních buňkách, což by mohlo snížit přítok Ca 2 plus do buněk a zvýšit produkci cAMP, což vede kledvinovécystové výrůstky [3]. V poslední době se celosvětově rozšířilo použití tolvaptanu, antagonisty receptoru vazopresinu typu 2, jako léčba ADPKD a nedávné velké klinické studie jasně prokázaly účinky tolvaptanu na zmírněníledvinovérůst cyst a pokles odhadované glomerulární filtrace (eGFR) u těchto pacientů [4, 5].

Bylo hlášeno, že rozdíl v genetickém pozadí ovlivňujeledvinovéprognóza u pacientů s ADPKD. Opravdu, pacienti s mutací genu PKD1, jejichž stav progredoval do konečného stadia selhání ledvinbyli mladší než ti s mutací genu PKD2 [6] aledvinovéprognóza a míra přežití pacientů s PKD1-zkrácenou genovou mutací (PKD1-T) byly horší než u pacientů s jinými genovými mutacemi [7]. To naznačuje, že genová analýza pro ADPKD je užitečná pro predikci prognózy. Nicméně rozdíly v účincích tolvaptanu naledvinovérůst cyst a funkce ledvinu pacientů s ADPKD na základě genových mutací zůstávají nejasné. Cílem této studie bylo prozkoumat různé účinky tolvaptanu na celkové roční změnyledvinaobjem (procento TKV) a eGFR podle typu genové mutace u pacientů s diagnózou ADPKD.

klíčová slova:Autozomálně dominantní polycystické onemocnění ledvin · Tolvaptan · PKD1 · PKD2 · Funkce ledvin · Celkový objem ledvin

Materiály a metody

Pacienti a design studie Od ledna 1998 do 2. května019 bylo vyšetřeno celkem 135 pacientů s ADPKD a 50 pacientů dostalo léčbu tolvap-tanem ve Fakultní nemocnici Kurume; z nich bylo v této studii analyzováno 22 pacientů, kteří užívali tolvaptan po dobu alespoň jednoho roku (obr. 1). Šestnáct pacientů mohlo být sledováno po dobu 2 let. Téměř u všech pacientů byla diagnostikována ADPKD a splnili indikační kritéria pro léčbu tolvaptanem podle pojistné adaptace v Japonsku (TKV větší nebo rovno 750 ml, procento TKV/rok větší nebo rovno 5 procent a eGFR větší nebo rovno do 15 ml/min/1,73 m2). Anamnéza byla získána pomocí dotazníku. Po hladovění byly odebrány vzorky krve z antekubitální žíly pro stanovení laboratorních údajů pacientů, včetně sérového kreatininu (Cr) a kyseliny močové, které byly měřeny v komerčně dostupné laboratoři (Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd, Tokio, Japonsko). . Ostatní laboratorní data byla měřena v jiné komerčně dostupné laboratoři (Wako Pure Chemical Industries, Ltd, Osaka, Japonsko). Pro stanovení proteinurie (g/gCr) byla odebírána bodová moč. eGFR byla vypočtena pomocí následujícího vzorce: eGFR=0,741 × 175 × Cr v séru – 1,154 × věk – 0,203 × (0,742 u žen) [8, 9]. procenta TKV a eGFR před a po léčbě byly vypočteny pomocí následujícího vzorce: (post-data – pre-data)/pre-data × 100 ( procenta ). Proto byl počáteční pokles eGFR zahrnut do procenta eGFR. Pacienti byli retrospektivně vyšetřeni a 16 pacientů mohlo být sledováno po dobu 2 let.Funkce ledvina TKV stanovené pomocí počítačové tomografie (CT) byly hodnoceny ročně. Dále byla provedena genová analýza u 22 pacientů s ADPKD. Od všech pacientů byl získán informovaný souhlas a protokol studie byl schválen Etickou komisí Univerzity Kurume (etika č. 304). Tato práce byla provedena v souladu s Helsinskou deklarací a byla zaregistrována v databázi klinických studií University Hospital Medical Information Network (UMIN: 000037987).

Měření celkového objemu ledvin

TKV byla měřena pomocí CT pomocí volumetrických metod. Stručně řečeno, radiolog byl slepý k měřením shromážděným nefrologem. Axiální CT snímky pořízené v tloušťce řezu 5- mm byly elektronicky přeneseny do zobrazovací pracovní stanice. Theledvinovékůra byla vysledována na každém obrázkuledvinovéparenchym aledvinovépánev byla z měření objemu vyloučena. Po úplném sledování každého z nichledvina, TKV byla automaticky vypočtena pomocí softwaru pro měření objemu dostupného na Ziostation 2 (Ziosoft, Inc., Tokio, Japonsko), SYNAPSE VINCENT (FUJIFILM, Inc., Tokio, Japonsko) nebo AZE Virtual Place (Canon, Inc., Tokio, Japonsko).

Genetická analýza  Genomová DNA z periferní krve byla připravena pomocí Gentra Puregene Cell Kit (QIAGEN, Venlo, Nizozemsko). Sekvenační analýza byla provedena buď následujícím

generační sekvenování (NGS) nebo Sangerovo sekvenování. NGS PKD1 (zkrácená mutace PKD1: PKD1-T, nezkrácená mutace PKD1: PKD1-NT) a PKD2 provedl Kazusa DNA Research Institute (NextSeq50{{20} }, Illumina) a byly hlášeny varianty s frekvencí < 0,1="" procenta="" nebo="" varianty,="" které="" již="" byly="" hlášeny="" jako="" mutace="" spojené="" s="" onemocněním.="" k="" provedení="" sangerova="" sekvenování="" byly="" použity="" primery="" lr-pcr="" k="" amplifikaci="" 18="" dlouhých="" fragmentů="" dna,="" včetně="" exonových="" oblastí="" pkd1="" a="" pkd2="" [10].="" amplifikované="" fragmenty="" byly="" přímo="" sekvenovány="" pomocí="" pcr="" primerů="" a="" sekvenční="" primery="" byly="" syntetizovány="" [11,="" 12].="" k="" detekci="" mutací="" na="" základě="" srovnání="" s="" referenčními="" sekvencemi="" byl="" použit="" seqs-cape="" software="" 3="" v3.0="" (thermo="" fisher="" scientific="" inc.).="" u="" 4="" pacientů="" jsme="" nedokázali="" identifikovat="" žádnou="" mutaci="" v="" pkd1="" a="" pkd2,="" a="" proto="" jsme="" jejich="" typ="" mutace="" v="" této="" studii="" popsali="" jako="" „mutace="" nenalezena“.="" identifikované="" mutace="" byly="" zkontrolovány="" pro="" jejich="" registraci="">Autozomálně dominantní polycystické onemocnění ledvin:Databáze mutací (https ://pkdb.mayo.edu/cgi-bin/v2_displ ay_mutat ions.cgi?apkd_režim=PROD). Patogenita missense mutace, 4550A > C identifikovaná v případu 11, která nebyla dříve identifikována, byla předpovězena pomocí Mutation Taster (https://www.mutat ionta ster.org/) jako „choroba způsobující“. Kromě toho může být tato mutace vzácná, protože se nenachází ve veřejných databázích, jako jsou data o 1000 genomech (https://www.inter natio nalge nome.org/home); proto byla v této studii považována za mutaci „PKD1-NT“. Další nové mutace, jako je posun čtecího rámce nebo nesmyslné mutace, byly považovány za patogenní.

Statistická analýza Byl proveden párový t-test pro porovnání procenta eGFR a procenta TKV před a po léčbě. Všechny statistické analýzy byly provedeny pomocí JMP Pro ver. 14 Software (SAS Institut Inc.). Data jsou uvedena jako průměr ± standardní odchylka a hodnota p < 0,05="" byla="" považována="" za="" statisticky="">

Výsledek

Klinická charakteristika a genová analýza pacientů Klinické charakteristiky pacientů těsně před léčbou tolvaptanem jsou uvedeny v tabulce 1. Průměr pacientů a eGFR byly 52,3 ± 11,2 let a 53,6 ± 22,6 ml/min/1,73 m 2 , v tomto pořadí. Celková průměrná TKV byla 1976 ± 1142 ml a průměrná hladina proteinurie byla 0,27 ± 0,44 g/gCr. Rodinná anamnéza ADPKD byla pozorována u 13 pacientů (59 procent) (tabulka 1). Genová analýza prokázala

PKD1-T (n=10), PKD1-NT (n=3), mutace PKD2 (n=5) a mutace nenalezena (n { {6}}) u 22 pacientů s ADPKD (tabulka 2). Téměř všichni pacienti, kromě dvou pacientů, měli jaterní cysty (91 procent). Prevalence nerupturovaného mozkového aneuryzmatu (UCA) a subarachnoidálního krvácení (SAH) byla 32 procent (sedm z 22 pacientů). Prevalence UCA a SAH u pacientů s mutací genu PKD1 byla 54 procent (sedm ze 13 pacientů), zatímco žádný z pacientů s PKD2 a mutacemi, které nebyly nalezeny, neměl UCA a/nebo SAH (tabulka 2). procento TKV před léčbou nebylo ovlivněno typem genové mutace (data nejsou uvedena). U všech pacientů procento eGFR

významně poklesly, bez ohledu na léčbu tolvaptanem (rok před léčbou: 58,5 ± 19,5 ml/min/1,73 m 2, těsně před léčbou: 53,6 ± 22,6 ml/min/1,73 m 2, rok po léčbě: 45,6 ± 18,9 ml/min /1,73 m 2, rok před ošetřením vs. těsně před ošetřením: P=0.002, těsně před ošetřením vs. rok po ošetření: P < 0,0001)="" (obr.="" 2a).="" dříve="" nebyl="" pozorován="" žádný="" rozdíl="" v="" poklesu="" procenta="">

a po ošetření (před: − 10,5 procenta ± 13,9 procenta, po: − 14,4 procenta ± 8,1 procenta, P=0,139) (obr. 2b), zatímco roční procento TKV bylo významně sníženo léčbou tolvaptanem (před: 14,9 procenta ± 8.0 procent, po: - 5,4 procenta ± 7,6 procenta, P < 0,001) (obr. 2c).

Účinek tolvaptanu na procento eGFR a procento TKV podle mutace genu PKD

procento eGFR se nezměnilo před a po léčbě u pacientů s genovými mutacemi PKD{{0}}}T a PKD1-NT (před:–16,9 procenta ± 16,1 procenta, po: –14,1 procenta ± 10,3 procenta, P=0,323, před:− 8,8 procenta ± 13,4 procenta, poté: − 12,9 procenta ± 10,3 procenta,=0,389, resp.) (obr. 3a, b). U pacientů s PKD2 a nenalezenými mutacemi však procento eGFR vykazovalo významný pokles (před: − 1,7 procenta ± 10,0 procenta, poté: − 14,7 procenta ± 4,6 procenta, P=0,034; před: − 6,3 procenta ± 5,4 procenta, po: - 16,1 procenta ± 5,9 procenta, P=0,001, v tomto pořadí) (obr. 3c, d). Naopak, procento TKV bylo léčbou tolvaptanem významně zlepšeno bez ohledu na typ genové mutace (předtím: 16,2 procenta ± 10,8 procenta, poté: − 3,3 procenta ± 7,2 procenta, P=0,002; před : 12,5 procenta ± 3,2 procenta, poté: − 13,6 procenta ± 7,7 procenta, P=0,006; před: 12,8 procenta ± 7,2 procenta, poté: − 2,8 procenta ± 8,0 procenta, P=0,009 před: 16,2 procenta ± 2,2 procenta, poté: − 7,4 procenta ± 4,9 procenta, P=0,002, v tomto pořadí) (obr. 3e–h). Roční procento eGFR se významně zlepšilo u pacientů, kteří podstoupili 2-letou léčbu, ve srovnání s pacienty, kteří podstoupili 1-letou léčbu. (Online zdroj 1A). Pokles ročního procenta TKV o 1-rok léčby tolvaptanem se vrátil na výchozí hodnotu u pacientů s 2-letou léčbou; byla však stále významná ve srovnání s procentem TKV na začátku, nezávisle na dávce tolvaptanu (online zdroj 1B a C). Jak roční procento eGFR, tak procento TKV se vrátily na výchozí hodnoty; přínosy 2-roční léčby tolvaptanem na roční procento TKV však přetrvaly u 16 pacientů, bez ohledu na typ genové mutace (Online Resource 2A-H).

Dávka tolvaptanu a nežádoucí účinky

Celkem 20 pacientům (91 procent) byl podáván tolvaptan v dávce 60 mg podle pokynů výrobce (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.). Tolvaptan v dávce 45 mg byl zahájen u zbývajících pacientů (n=2) (9 procent) z důvodu polyurie (obr. 4a). Průměrná dávka tolvaptanu se na začátku léčby a 1 rok po léčbě nezměnila (58,6 ± 4,4, 55,9 ± 9,5 mg/den, P=0,081). U jednoho pacienta byla dávka tolvaptanu zvýšena na 75 mg, zatímco u jiných pacientů byla dávka snížena (18 procent) (obr. 4b) kvůli zvýšeným hladinám jaterních enzymů (n=1), nedostatečnému příjmu vody (n=1), polyurie (n=1) a hypernatremie (n=1). Průměrná dávka tolvaptanu po 2-leté léčbě byla 63,3 ± 21,7 mg/den (n=16).

Diskuse

V této studii jsme prokázali, že 1-letá léčba tolvaptanem významně snížila roční procento TKV u japonských pacientů s ADPKD, bez ohledu na typ genové mutace. Tento pozitivní účinek přetrvával 2 roky bez maximální dávky léčby tolvaptanem.

Torres a kol. zkoumali účinky tolvaptanu na indukci ADPKDledvinovézapojení do jejich studie TEMPO 4:4 a prokázali, že léčba tolvaptanem významně zlepšila roční procento TKV u pacientů s genovými mutacemi PKD1-T a PKD1-NT/PKD2 ve srovnání s pacienty léčenými placebem skupina [13]. V této studii 1-letá léčba tolvaptanem významně zpomalila roční růst TKV nejen u pacientů s mutacemi genů PKD1-T, PKD1-NT a PKD2, ale také u pacientů s nenalezenou mutací. To naznačuje, že tolvaptan může mít inhibiční účinek na růst cyst u pacientů s mutací

nenalezeno. V poslední době se kromě PKD1 a PKD2 uvádí, že patogenní roli ve vývoji ADPKD hrají mutace genů GANAB (11q12.3) a DNAJB11 [14, 15] a tyto mutace by mohly downregulovat expresi PC1 v tubulárních buňkách. Tato zjištění naznačují, že naši pacienti s nenalezenou mutací mohou mít tyto genové mutace, což vede k růstu cyst aledvinovédysfunkce. Kromě toho v

Ve studii TEMPO 4:4 byli japonští pacienti ze studie vyloučeni a asijští pacienti tvořili pouze 0,6 procenta všech zařazených pacientů [13]. Proto je tato studie první zprávou, která ukazuje, že tolvaptan má ochranné účinky na růst TKV u japonských pacientů s ADPKD, bez ohledu na typ genové mutace. procento eGFR na konci prvního roku léčby bylo sníženo u pacientů s mutací genu PKD2 a mutace nebyla nalezena. Naproti tomu u pacientů s genovými mutacemi PKD1-T a PKD1-NT v této studii zůstal nezměněn. Účinek tolvaptanu nafunkce ledvinje údajně

závislé na základní liniifunkce ledvin[16]. Tolvaptan významně zpomalil progresifunkce ledvinv ChronicNemoc ledvin(CKD) stadia 2 a CKD stadia 3, na rozdíl od pacientů stadia 1 CKD. U našich pacientů s mutací genu PKD2 a mutací nebyla nalezena, výchozí eGFR byla vyšší a roční procentuální pokles eGFR na začátku se zdál pomalejší než u pacientů s jinými genovými mutacemi (tabulka 3). To může vysvětlovat, proč naši pacienti s mutací genu PKD2 a nenalezenou mutací vykazovali větší pokles eGFR při léčbě tolvaptanem, ačkoli procento eGFR u těchto pacientů se po 2 letech léčby tolvaptanem normalizovalo. Vzhledem k malé velikosti vzorku se to však stále zdá neprůkazné.

Je zajímavé, že prevalence UCA a SAH byla u našich pacientů vyšší než v jiné dříve publikované kohortě [17]. Kromě toho se UCA a SAH vyskytly u pacientů s mutacemi genů PKD1-T a PKD1-NT, zatímco u pacientů s PKD2 nebyla nalezena žádná anamnéza UCA a SAH a mutace nebyla nalezena. Dosud jen několik studií prokázalo vztah mezi mutacemi genu PKD a

prevalence mozkových aneuryzmat. Rossetti a kol. popsali riziko mozkového aneuryzmatu u pacientů s genovými fenotypy PKD1 a PKD2 u pacientů s ADPKD [18]. Rozdíl v prevalenci UCA a SAH podle různých typů genových mutací v této studii může být způsoben různými rasami a původem zařazených pacientů. K objasnění tohoto problému je tedy oprávněný další výzkum.

Ve velkých klinických studiích byl perorální tolvaptan podáván v denních režimech rozdělených dávek 45/15, 60/30 nebo 90/30 mg a přibližně polovině pacientů byla předepsána dávka 120 mg; jejich údaje ukázaly, že účinek tolvaptanonuledvinovézapojení bylo závislé na dávce [4, 5]. Nicméně v naší studii, bez ohledu na to, zda dávka tolvaptanu byla menší nebo rovna 60 mg, bylo roční procento TKV významně sníženo. Ve studii TEMPO3:4 byla průměrná výška a tělesná hmotnost pacientů 1,75 ± 0,10 ma 80,5 ± 17,7 kg, zatímco tyto byly mnohem nižší (1,65 ± 0,08 ma 66,2 ± 11,2 kg, respektive) u našich pacientů. Tolvaptan by proto mohl být účinný, pokud by byl podáván v nízké dávce, jak bylo dříve popsáno, a mohl by být upraven podle tělesné stavby pacientů s ADPKD.

Nejznepokojivějším vedlejším účinkem tolvaptanu je zvýšení jaterního enzymu. Ve studii, která zkoumala jeho lékovou bezpečnost u japonských pacientů s ADPKD, mohl být pacientům se zvýšenými hladinami jaterních enzymů po léčbě tolvaptanem znovu podáván tolvaptan po přerušení léčby; dávka tolvaptanu však musí být krátce snížena [19, 20]. V této studii měli dva z 50 pacientů léčených tolvaptanem zvýšené hladiny jaterních enzymů, což bylo podobné jako v předchozí zprávě [16]. U jednoho pacienta došlo k mírnému zvýšení

hladina jaterních enzymů; proto jsme snížili dávku tolvaptanu z 60 na 45 mg a hladiny jaterních enzymů pacientů se po změně dávkování normalizovaly. Tento pacient mohl pokračovat v léčbě tolvaptanem. Hladina jaterních enzymů u druhého pacienta byla třikrát vyšší; proto jsme léčbu přerušili. Prevalence zvýšení jaterních enzymů byla v této studii 4 %, což bylo podobné jako v předchozí zprávě, i když délka studie byla odlišná [16].

Tato studie má několik omezení. Za prvé, malá velikost vzorku byla pro analýzu nedostatečná a ztěžovala vyvození definitivních závěrů z této studie. Za druhé, u pacientů s nenalezenou mutací jsme nemohli detekovat mutace genu PKD, včetně velké inzerce nebo delece. Za třetí, doba studia je krátká. Konečně, dávka tolvaptanu v této studii byla poměrně nízká, a proto nemusí být adekvátní k potvrzení přínosů tolvaptanu. Proto jsou zaručeny další velké a dlouhodobé klinické studie s přesnou genovou analýzou a vysokou podávanou dávkou tolvaptanu, aby se ověřila účinnost tolvaptanu naledvinovézapojení u pacientů s ADPKD podle různých typů genových mutací.

ZávěrV této studii léčba tolvaptanem po dobu jednoho roku významně zlepšila roční procento TKV u pacientů s ADPKD, bez ohledu na typ genové mutace.