Fenotyp eozynofili w terapii mepolizumabem – więcej niż liczba komórek

Czy można przewidzieć odpowiedź na mepolizumab analizując fenotyp eozynofili?

Ciężka astma eozynofilowa (SEA) dotyczy 5-10% pacjentów z astmą i charakteryzuje się uporczywym brakiem kontroli mimo maksymalnej terapii ICS/LABA. Kluczową rolę w patogenezie SEA odgrywa interleukina-5, która kontroluje chemotaksję, aktywację, proliferację i przeżycie eozynofili. Mepolizumab – przeciwciało monoklonalne anty-IL-5 – skutecznie redukuje liczbę eozynofili we krwi i poprawia kontrolę astmy, jednak sam spadek liczby eozynofili nie zawsze koreluje z poprawą objawów klinicznych.

Autorzy z ośrodków w północno-zachodniej Hiszpanii przeprowadzili obserwacyjne badanie typu case-control oraz kohortowe (EMESEA.ppt, NCT04641741), aby ocenić, jak mepolizumab wpływa nie tylko na liczbę, ale przede wszystkim na fenotyp funkcjonalny i aktywację krążących eozynofili. Do badania włączono 15 pacjentów z SEA (średnia liczba eozynofili 541 ± 249 kom./µL, ACT 13,4 ± 4,6) oraz 15 zdrowych osób kontrolnych. Pacjenci otrzymywali mepolizumab 100 mg podskórnie co 4 tygodnie przez 32 tygodnie, z oceną parametrów klinicznych i immunologicznych w punktach T0, T4, T16 i T32.

Jak aktywne są eozynofile u pacjentów z ciężką astmą eozynofilową?

Na początku badania eozynofile pacjentów z SEA wykazywały wyraźnie wyższy profil aktywacyjny w porównaniu do zdrowych osób. Odsetek eozynofili CD11b⁺ (integrina αM, marker adhezji i aktywacji) oraz CD44⁺ (glikoproteina zaangażowana w migrację komórek) był istotnie wyższy u chorych z SEA. Dodatkowo zaobserwowano podwyższony odsetek eozynofili ekspresjonujących IL-5Rα (CD125) – u większości pacjentów przekraczał 80%, co czyni tę grupę idealnym celem dla terapii anty-IL-5.

Autorzy nie stwierdzili różnic w ekspresji Siglec-8, galektyny-1 ani galektyny-10 między grupami, jednak wyraźne zwiększenie markerów aktywacyjnych potwierdziło, że u pacjentów z SEA eozynofile nie tylko są liczniejsze, ale także bardziej aktywne. Wyniki te są zgodne z koncepcją, że IL-5 – podwyższona w surowicy pacjentów z ciężką astmą – bezpośrednio reguluje ekspresję CD11b i CD44 na eozynofilach.

Jak szybko mepolizumab obniża liczbę eozynofili?

Terapia mepolizumabem przyniosła dramatyczny spadek liczby eozynofili już po 4 tygodniach – z 541 ± 249 kom./µL do zaledwie 81 ± 34 kom./µL. Ta redukcja utrzymywała się przez cały okres obserwacji (T4-T32), a liczba eozynofili u leczonych pacjentów była istotnie niższa niż u osób zdrowych. Równolegle spadła także liczba bazofilów, co potwierdza szeroki wpływ blokady IL-5 na komórki układu odpornościowego.

Klinicznie, pacjenci odnotowali znaczącą poprawę kontroli astmy – wynik ACT wzrósł z 13,4 do 23,8 (p<0,0001) po 32 tygodniach. Nie zaobserwowano jednak zmian w parametrach spirometrycznych (FEV1%, FEV1/FVC) ani w stężeniu tlenku azotu w wydychanym powietrzu (FeNO). Autorzy tłumaczą brak poprawy funkcji płuc dobrą wyjściową wydolnością oddechową pacjentów (średnie FEV1 87,8% wartości należnej) oraz stosunkowo niewielką liczebnością grupy badanej.

Czy mepolizumab zmienia aktywność pozostałych eozynofili?

Kluczowym odkryciem badania było wykazanie, że mepolizumab nie tylko redukuje liczbę eozynofili, ale również zmienia ich fenotyp funkcjonalny. Odsetek eozynofili CD44⁺ wyraźnie spadł już w punkcie T4 i pozostał obniżony do końca badania (T32). Podobnie, ekspresja IL-3Rα (CD123) – receptora dla interleukiny-3, która wzmacnia degranulację i chemotaksję eozynofili – została znacząco zredukowana po terapii.

Interesujące, że ekspresja IL-5Rα była obniżona jedynie tymczasowo (w punkcie T16), a następnie wróciła do poziomu wyjściowego. Z kolei Siglec-8, marker dojrzałych eozynofili, wykazał przejściowy spadek w T4, bez trwałych zmian w późniejszych punktach czasowych. Autorzy sugerują, że te dynamiczne zmiany mogą odzwierciedlać adaptację fenotypu eozynofili w odpowiedzi na terapię.

Na poziomie mRNA analiza Nanostring wykazała, że spadek powierzchniowej ekspresji białek nie zawsze wiązał się ze zmianami transkrypcyjnymi. Przykładowo, ITGAM (kodujący CD11b) i CD44 nie były obniżone na poziomie mRNA, ale ITGB2 (koreceptor CD11b) oraz IL5RA wykazały redukcję ekspresji genowej. Wskazuje to na mechanizmy regulacji potranslacyjnej, takie jak internalizacja receptorów czy ich uwalnianie (shedding), jako główne źródło zmian w ekspresji powierzchniowej.

Jakie subpopulacje eozynofili są modyfikowane przez mepolizumab?

Autorzy wyróżnili dwie funkcjonalne subpopulacje eozynofili na podstawie ekspresji CD62L (L-selektyny): iEOS (CD62L^lo) – eozynofile prozapalne, oraz rEOS (CD62L^hi) – eozynofile rezydentne, potencjalnie zaangażowane w homeostazę tkankową i regenerację. W grupie SEA zaobserwowano trend w kierunku zwiększonego odsetka iEOS w porównaniu do zdrowych osób kontrolnych (p=0,0742).

Po podaniu mepolizumabu liczba zarówno iEOS, jak i rEOS spadła, ale proporcje między nimi uległy zmianie. Odsetek iEOS zmniejszył się do poziomu zbliżonego do obserwowanego u osób zdrowych, natomiast odsetek rEOS wzrósł. Ta zmiana sugeruje, że mepolizumab preferencyjnie redukuje prozapalną subpopulację eozynofili, przywracając równowagę przypominającą stan fizjologiczny.

Poziom rozpuszczalnej L-selektyny (sCD62L) w surowicy również spadł po 4 tygodniach terapii i korelował dodatnio z liczbą rEOS, ale nie z liczbą iEOS ani całkowitą liczbą eozynofili. Co więcej, ekspresja ADAM8 – metaloproteinazy odpowiedzialnej za uwalnianie CD62L z powierzchni komórek – była obniżona na poziomie mRNA po 16 tygodniach, co może tłumaczyć wzrost powierzchniowej ekspresji CD62L na eozynofilach.

Czy mepolizumab wpływa na eozynofile regulatorowe?

Autorzy zbadali także wpływ mepolizumabu na subpopulacje eozynofili o potencjalnie regulatorowych właściwościach, zdefiniowane jako CD16⁺. Zidentyfikowano dwie odrębne subpopulacje: CD16^dim (2-7% wszystkich eozynofili) oraz CD16^hi (0,3-0,8%). Obie wykazywały wyższą ekspresję galektyny-1 i galektyny-10 w porównaniu do eozynofili CD16^neg, co sugeruje ich funkcje immunomodulacyjne.

Interesujące, że mepolizumab nie zmienił proporcji eozynofili CD16⁺ ani poziomu galektyny-1. Jedynie odsetek eozynofili galektyna-10⁺ spadł w punkcie T32. To wskazuje, że terapia anty-IL-5 selektywnie wpływa na prozapalne subpopulacje eozynofili, nie zaburzając równowagi komórek regulatorowych, co może mieć korzystne implikacje dla długoterminowej homeostazy immunologicznej.

Jakie są ograniczenia badania i kierunki dalszych prac?

Autorzy wskazują na kilka ograniczeń swojej pracy. Przede wszystkim, mała liczebność grupy (N=15) uniemożliwiła identyfikację pacjentów niereagujących na terapię oraz ocenę, jak fenotyp eozynofili różni się u osób bez odpowiedzi klinicznej. Badanie było również zbyt krótkie, aby ocenić wpływ na częstość zaostrzeń astmy. Brak grupy placebo oraz ograniczenia techniczne cytometrii przepływowej (pomiar maksymalnie 4 markerów jednocześnie) to kolejne wyzwania.

Mimo tych ograniczeń, wyniki badania dostarczają cennych danych z praktyki klinicznej (real-world evidence) i stanowią podstawę do większych badań prospektywnych. Przyszłe prace powinny ocenić, czy monitorowanie subpopulacji eozynofili (np. iEOS vs rEOS) oraz markerów aktywacyjnych może służyć jako biomarker odpowiedzi na mepolizumab, a także czy te zmiany korelują z długoterminowymi wynikami klinicznymi, takimi jak redukcja zaostrzeń czy poprawa jakości życia.

Co to oznacza dla praktyki klinicznej w leczeniu ciężkiej astmy eozynofilowej?

Badanie EMESEA.ppt potwierdza, że mepolizumab nie tylko drastycznie obniża liczbę eozynofili we krwi, ale również modyfikuje ich fenotyp funkcjonalny, zmniejszając aktywację i przesuwając równowagę w kierunku subpopulacji rezydentnych. Kluczowym odkryciem jest redukcja prozapalnych eozynofili CD62L^lo (iEOS) przy zachowaniu proporcji eozynofili regulatorowych CD16⁺. Wskazuje to, że mepolizumab działa selektywnie na patologiczne subpopulacje eozynofili, co może tłumaczyć jego skuteczność kliniczną nawet przy utrzymywaniu się pewnej liczby eozynofili we krwi. Autorzy sugerują, że w przyszłości fenotypowanie eozynofili – wykraczające poza prostą ocenę ich liczby – może pomóc w lepszym doborze pacjentów do terapii biologicznych oraz w monitorowaniu odpowiedzi na leczenie.