Point-of-care metoda měření hladiny infliximabu a adalimumabu u pacientů s idiopatickými střevními záněty na biologické léčbě
Kristýna Kaštylová1, Karin Černá 1, Štěpánka Luxová2, Petr Šebek3, Milan Lukáš4
+ Pracoviště
Souhrn
Cíl studie: Ověřit shodu výsledků měření koncentrace infliximabu a adalimumabu metodou point-of-care systém ProciseDx s koncentracemi stanovenými enzymovou imunoanalýzou (ELISA). Metody: Srovnali jsme 23 koncentrací infliximabu (IFX) a 22 koncentrací adalimumabu (ADL) změřených pomocí point-of-care (POCT) systému ProciseDx, založeného na Försterově principu rezonančního přenosu energie (FRET) s výsledky, které byly získány standardním vyšetřením enzymovou imunoanalýzou (ELISA) v klinické laboratoři. Výsledky: Spearmanův korelační koeficient u IFX je r = 0,9400 (p = 0,0001) a vážená Cohenova kappa 0,93 svědčí pro dobrou korelaci dat naměřených dvěma odlišnými měřicími systémy. Stejně výborné korelace hodnot bylo dosaženo i v případě ADL, kde r = 0,9098 (p = 0,0001), vážená Cohenova kappa 0,834. Závěr: POCT systém ProciseDx se ukázal jako vysoce spolehlivá metoda měření sérových hladin biologik IFX a ADL u pacientů s IBD. Jeho jednoduchá obslužnost a rychlost měření přináší zefektivnění biologické léčby a snížení finanční náročnosti této terapie.
Klíčová slova
idiopatické střevní záněty, infliximab, adalimumab, biologická léčba, proaktivní terapeutické monitorování léčiv, reaktivní terapeutické monitorování léčiv, point-of-care monitoring
Úvod
Biologická léčba představuje v dnešní době účinný nástroj léčby pro pacienty s Crohnovou nemocí a ulcerózní kolitidou, kteří selhali na konvenční léčbě, jsou kortikodependentní či kortikorezistentní, mají extraintestinální komplikace nebo jinou indikaci k zahájení biologické léčby. Jako první byl v klinické praxi léčby idiopatických střevních zánětů (IBD – inflammatory bowel disease) užit infliximab (IFX), a to v roce 1998, následován adalimumabem (ADL) o 9 let později [1].
Jedny z nejčastěji používaných biologik v klinické praxi jsou již výše zmíněné monoklonální protilátky cílené proti tumor nekrotizujícímu faktoru (TNFα) – IFX, ADL a jejich biosimilars. Znalost koncentrace těchto léčiv (TL – trough levels) se ukázala být zcela zásadní pro správný způsob vedení léčby umožňující včasnou detekci primární neodpovídavosti, sekundární ztrátu odpovědi na léčbu či předcházení relapsu choroby na základě nedostatečné hladiny biologika.
Abychom co nejlépe optimalizovali léčbu a maximálně využili terapeutický potenciál léčiv, je potřeba dávkování individualizovat. K tomu nám slouží terapeutické monitorování léčiv (TDM – therapeutic drug monitoring), k němuž lze v rámci biologické léčby přistupovat buď reaktivně, nebo proaktivně [2].
Reaktivní monitorování představuje stanovení koncentrace hladiny léčiva u pacientů, u nichž došlo ke zhoršení zdravotního stavu a nelze vyloučit relaps jejich střevního zánětu. Proaktivní monitorování znamená stanovení hladiny preparátu u zcela asymptomatického jedince s IBD. Proaktivní monitorování má široké využití zejména pak v indukční fázi biologické léčby a počátcích udržovací fáze k titraci ideální terapeutické dávky u konkrétního pacienta.
Detekce TL je v současné době již ve standardní nabídce laboratoří, které poskytují servis centrům pro biologickou léčbu IBD. Laboratoře k tomu využívají zejména imunoanalytických metod – enzymové imunoanalýzy (ELISA) nebo méně často chemiluminiscenční imunoanalýzy (CLIA). Již ze samotné povahy ELISA a CLIA testů nelze od těchto vyšetření očekávat příliš rychlou odezvu – jinými slovy na výsledky vyšetření TL se čeká obvykle několik dnů (hůře i týdnů). V klinické praxi proto v této oblasti čím dál více vyhlížíme zavedení point-of-care (POCT) měřicích systémů.
Systém POCT je definován jako in vitro měřicí systém provozovaný v místě péče o pacienta bez laboratorního zázemí, tj. v ambulanci specialisty či praktického lékaře, na operačním sále, oddělní urgentního příjmu. Díky rychlé dostupnosti výsledku lze promptně stanovit diagnózu, navrhnout další postup léčby, monitorovat zdravotní stav pacienta, a to i v domácích podmínkách. I z tohoto důvodu bývají POCT systémy označovány jako „bed-side testy“ a v klinické praxi je již široce užíváme např. k okamžitému měření glykemie, C-reaktivního proteinu (CRP), krevních plynů a dalších analytů. V oblasti péče o pacienty s IBD jsou již poměrně dobře rozšířené metody rychlé detekce fekálních hladin kalprotektinu jak v ambulanci lékaře, tak dokonce i měření v domácích podmínkách samotným pacientem [3].
Využití POCT k měření TL IFX a ADL není prozatím běžnou součástí lékařské praxe, ačkoli včasná znalost koncentrace výše uvedených léčiv získaná na základě užití POCT měřicích systémů by mohla lékaři poskytnout možnost rychle reagovat na aktuální změny ve zdravotním stavu pacienta a vyhnout se časovým prodlevám při změně léčby a s tím souvisejícím extra nákladům. Dostupné rychlotesty k detekci TL však zatím nebylo možné považovat za POCT, protože jejich obsluha vyžadovala určité laboratorní dovednosti a často i laboratorní zázemí. Zdá se však, že nová generace stolních analyzátorů, která pronikla na evropský trh v roce 2021, by požadavky na POCT již mohla splňovat.
Cílem naší práce bylo ověřit, zda koncentrace IFX a ADL, měřené standardní laboratorní metodou ELISA v laboratorních podmínkách, odpovídá koncentraci výše uvedených preparátů měřených v podmínkách ambulantního lékaře metodou POCT. Využili jsme k tomu POCT systém ProciseDx, který nám byl za tímto účelem laskavě zapůjčen výrobcem a dodavatelem analytického systému.
Soubor pacientů a metodika
Soubor pacientů
Do projektu bylo zařazeno celkem 45 pacientů s diagnózou IBD. Jednalo se o 36 pacientů s Crohnovou nemocí a 9 nemocných s ulcerózní kolitidou, z toho 22 bylo léčených ADL a 23 IFX. Zahrnuti byli jak jedinci ženského, tak i mužského pohlaví, věk 20–69 let, v indukční i udržovací fázi biologické léčby, u kterých koncentrace léčiva kolísala od nízké hladiny až po účinnou.
Výběr pacientů byl zcela náhodný, a jelikož se jednalo o standartní laboratorní odběr krve za účelem běžného laboratorního vyšetření, nebyl informovaný souhlas pro tento konkrétní odběr vyžadován.
Základní charakteristiku vyšetřeného souboru pacientů uvádí tab. 1.
Biologický materiál a laboratorní vyšetření
Odběr krve na vyšetření TL IFX a TL ADL byl proveden dle ordinace ošetřujícího IBD specialisty v rámci standardního managementu pacientova onemocnění. Vzorky žilní krve ze žíly v loketní jamce byly obvyklým způsobem odebrány do zkumavky bez aditiva bezprostředně před podáním infuze IFX nebo injekce ADL. Zkumavky byly odeslány do centrální laboratoře, kde byly analyzovány metodou enzymové imunoanalýzy s pomocí diagnostických souprav Infliximab ELISA mAb-based a Adalimumab ELISA mAb-based (Immunoguide, AybayTech Biotechnology Ltd, TR).
Vzorky kapilární krve z bříška čtvrtého prstu nedominantní horní končetiny byly odebrány bezprostředně před podáním infuze IFX nebo injekce ADL do speciální odběrové kapilárové pipety o objemu 20 μl. S pomocí této pipety byla přesně odměřená kapka krve přemístěna do reakční kyvety, poté byl přidán reagenční pufr. Vzniklá tekutina byla řádně promíchána a vložena do měřicí části analyzátoru ProciseDx (ProciseDx, USA) (obr. 1). Tento malý stolní analyzátor je založen na Försterově principu rezonančního přenosu energie (FRET), využívá tedy přenosu energie mezi dvěma fluorofory – donorem a akceptorem. Donorem je terbiový kryptofor kovalentně navázaný na terbium. Léčivo přítomné v krvi pacienta (IFX nebo ADL) se váže na donor značený TNFα. Druhou vazebnou událostí je vznik komplexu Fab anti-IFX/TNFα nebo anti-ADL/TNFα značeného akceptorem. Signál je znásoben pomocí křemíkového fotonásobiče, výsledná koncentrace léčiva je uváděna v jednotkách µg/ml. Výsledek měření je k dispozici do 3 minut od vložení reakční kyvety do přístroje – je zobrazen na displeji přístroje a lze jej též standardně vytisknout.
Statistická analýza
Statistická analýza naměřených dat byla provedena pomocí softwaru Statistica 13 Academic (Tibco, USA). Ke srovnání míry kvalitativní shody dvou měřicích systémů byla použita Cohenova kappa analýza, přičemž koeficient kappa byl kalkulován jednak jako tzv. nevážený výpočet („unweighted kappa“) a rovněž ve formě váženého výpočtu kappa. Porovnatelnost kvantitativních hodnot TL IFX a ADL metod byla analyzována vyhodnocením regresní závislosti pomocí Spearmanova korelačního koeficientu. Za statisticky signifikantní byla označena hladina významnosti p ≤ 0,05.
Výsledky
K analýze shody kvalitativních výsledků měření POCT a ELISA jsme rozdělili naměřené hodnoty TL IFX takto: 0–3,00 μg/ml nízká hodnota, 3,01–15,00 μg/ml normální hodnota, > 15,00 μg/ml vysoká hodnota. Stratifikace TL ADL byla následující: 0–4,50 μg/ml nízká hodnota, 4,51–10,00 μg/ml normální hodnota, > 10,00 μg/ml vysoká hodnota. Ke srovnání míry kvalitativní shody dvou měřicích systémů byla použita Cohenova kappa analýza, výsledky uvádí tab. 2. Shodu kvalitativních výsledků lze u obou léčiv označit za dobrou až téměř perfektní.
Korelační grafy s lineární regresní čárou a výpočtem regresních koeficientů pro kvantitativní výsledky měření TL IFX a TL ADL na dvou analytických systémech uvádějí grafy 1 a 2. Především u nízkých a normálních hodnot je korelace hodnot téměř ideální. Mírný rozptyl je patrný u vysokých hodnot, což však z klinického pohledu není významné (u vysokých hladin léčiva již není příliš důležité, o kolikanásobnou elevaci TL se jedná).
Diskuze
Předkládaná studie jako první v ČR hodnotí POCT systém měření TL IFX a TL ADL v podmínkách klinického pracoviště. Výsledkem pilotního projektu jsou data svědčící pro velmi těsnou korelaci POCT měření se standardní analýzou. Ověřili jsme, že POCT systém ProciseDX je uživatelsky příjemný, snadný, po zaškolení zvládne jeho obsluhu i osoba bez laboratorních dovedností.
Dle současných doporučení České gastroenterologické společnosti ČLS JEP [5] je reaktivní monitorování farmakokinetických parametrů u pacientů léčených anti-TNF preparáty standardní součástí léčby. Hlavním parametrem zájmu je tzv. údolní koncentrace léku (na konci dávkovacího intervalu, „trough level“) a koncentrace protilátek proti léčivu při sekundární ztrátě odpovědi nebo při nedostatečné primární odpovědi. Výše zmíněné reaktivní monitorování umožňuje lékaři adekvátně reagovat na změnu zdravotního stavu pacienta. Zjednodušeně řečeno pokud dojde ke zhoršení klinického stavu pacienta, elevaci fekálního kalprotektinu či progresi endoskopického nálezu, změří specialista koncentraci biologika v krvi a s přihlédnutím ke všem nálezům rozhodne o dalším postupu léčby. Bohužel se tak děje s několikadenním zpožděním, neboť měření koncentrace IFX a ADL je prováděno pouze ve specializovaných laboratořích. Proaktivním monitorováním bychom nejspíše mohli do jisté míry předcházet klinické manifestaci relapsu IBD a tímto způsobem zefektivnit celou terapii. Zároveň možností okamžité znalosti koncentrace léčiva bychom nejspíše snížili náklady spojené s biologickou léčbou, ačkoli pro takové tvrzení neexistují zatím pevné farmakoekonomické důkazy.
Zvažováním přínosu proaktivního měření TL se zabývaly v letech 2017 a 2018 studie TAXIT [6] a TAILORIX [7]. Studie TAXIT čítající 76 účastníků, na terapii IFX, s hladinou IFX < 3 µg/ml, dospěla k závěru, že k dosažení údolní koncentrace IFX je nutná u pacientů s vysokou hladinou protilátek proti IFX vyšší kumulativní dávka IFX než u pacientů s nízkou koncentrací protilátek proti IFX na začátku terapie. Tím se samozřejmě zvyšuje i finanční náročnost celé léčby. Studie TAILORIX zjišťovala, zda intenzifikací léčby IFX prostřednictvím navýšení jeho dávky lze u pacientů s Crohnovou nemocí (CD), majících klinický nález aktivity IBD, s odpovídajícím laboratorním korelátem (CRP a FTC), dosáhnout většího počtu navození remise bez nutnosti užití glukokortikoidů než u pacientů s CD s pouhými klinickými příznaky. O rok později vyšla studie PAILOT (Pediatric Crohn‘s Disease Adalimumab Level-based Optimization Treatment), která prokázala, že u dětí s Crohnovou nemocí je proaktivní TDM ADL spojena s vyšší mírou dosažení setrvalé klinické remise bez potřeby užívání kortikosteroidů, jakož i s dosažením laboratorní remise nemoci vyjádřené dlouhodobě normálními hladinami CRP a fekálního kalprotektinu [8]. Rozvahu o prediktorech selhání terapie IFX přinesla i studie IBD týmu klinického a výzkumného centra pro střevní záněty ISCARE [9]. Výsledkem této práce bylo, že proaktivním monitorováním lze včasně detekovat koncentraci IFX ≤ 3 µg/ml, která stejně jako výskyt protilátek proti IFX v krvi či nutnost užití glukokortikoidů k navození a setrvání remise jsou prediktory selhání biologické léčby IFX. Velmi recentně byl publikován konsenzus amerických odborníků na biologickou léčbu IBD, který proaktivní monitorování TL inhibitorů TNFα doporučuje:
1. po indukční fázi léčby;
2. nejméně jednou v průběhu udržovací fáze této léčby;
3. preferenčně u pacientů s těžkou aktivní nemocí;
4. před deeskalací a po deeskalaci terapie v případě remise.
Proaktivní monitorování monoterapie inhibitorem TNFα je u vybraných pacientů dle tohoto konsenzu alternativou ke kombinování inhibitoru TNFα s imunosupresivem [10]. Z těchto konsenzuálních závěrů lze odvodit stoupající význam proaktivního TDM, a tedy i smysluplnost hledání možností POCT detekce TL.
Naše zjištění o velmi dobré korelaci POCT detekce TL se standardními analýzami jsou v souladu s podobnými studiemi z jiných pracovišť. Stejný systém ProciseDx zkoumala americká skupina Onga et al [11], která analyzovala měření tímto analytickým systémem v 68 vzorcích obsahujících IFX a v 50 vzorcích s obsahem ADL, přičemž referenční metodou byla ELISA a diagnostické systémy LISA-TRACKER Infliximab ELISA a LISA-TRACKER Adalimumab ELISA (Theradiag, FR) a dosažená míra korelace byla velmi podobná našim číslům. Skandinávská studie Novakovice et al [12] hodnotila jiný POCT systém k detekci infliximabu, a to QuantumBlue®IFX od Bühlmann Laboratories (CH). Srovnání s ELISA měřeními na systému Promonitor IFX (Grifols, ESP) rovněž prokázalo velmi významnou korelaci dvou metod. Francouzská práce z roku 2020 [13] analyzovala tři různé ELISA systémy ve srovnání s POCT QuantumBlue®IFX a ADL a RidaQuick (R-Biopharm, DE) na kohortě 31 IBD pacientů. Dosažené hodnoty Spearmanova korelačního koeficientu byly ≥ 0,95 ve všech srovnáních ELISA vs. POCT.
Z výše uvedených citací je zjevné, že principu POCT měření IFX a ADL využívají i jiné dostupné analytické systémy. V ČR je používán například systém QuantumBlue® (QB). Výhodu ProciseDx oproti QB vidíme zejména v tom, že není před měřením potřeba vzorek krve centrifugovat. To přináší obrovskou úlevu jednak stran nutné výbavy pracoviště (a samozřejmě s tím související výdaje na pořízení centrifugy) a jednak znalosti obsluhování centrifugy, užití mikropipety aj.
Metoda POCT se zdá být výborným nástrojem pro běžnou klinickou praxi nejen ambulantního gastroenterologa. Dle našich zkušeností umožňuje okamžitá znalost aktuální koncentrace IFX a ADL promptně reagovat při úvaze o primární či sekundární ztrátě odpovědi na léčbu či potřebě intenzifikace terapie. Vzhledem k tomu, že výsledek je dostupný během pár minut, lze terapii značně individualizovat a pacient může odcházet z ambulance lékaře s již upravenou medikací.
Závěr
Systém POCT ProciseDx k detekci TL IFX a TL ADL je velmi přesný, výsledky jsou srovnatelné se standardními laboratorními analýzami a obsluha i údržba přístroje jsou jednoduché. Dle našeho mínění by systém mohl najít široké uplatnění v praxi center pro biologickou léčbu IBD, a to zejména při proaktivním přístupu k TDM, který se zdá být, troufneme si říci, „hudbou budoucnosti v terapii idiopatických střevních zánětů“.
ORCID autorů
K. Kaštylová ORCID 0000-0002-8024-1626,
K. Černá ORCID 0000-0002-0562-6497,
M. Lukáš ORCID 0000-0002-1463-3840.
Doručeno/Submitted: 11. 12. 2021
Přijato/Accepted: 7. 1. 2022
MUDr. Kristýna Kaštylová
Klinické a výzkumné centrum pro střevní záněty
Klinické centrum ISCARE a. s. a 1. LF UK v Praze
Českomoravská 2510/19
190 00 Praha
kastylova.k@seznam.cz
Pro přístup k článku se, prosím, registrujte.
Výhody pro předplatitele
Výhody pro přihlášené
Literatura
1. Infliximab, Infliximab-dyyb monograph for professionals. [online]. Available from: https: //www.drugs.com/monograph/infliximab-infliximab-dyyb.html.
2. Suchánková H. Terapeutické monitorování koncentrací léčiv v klinické praxi. Prakt Lékáren 2018; 14(2): 67–69. doi: 10.36290/lek.2018.012.
3. Malíčková K, Pešinová V, Bortlík M et al. Telemedicína a idiopatické střevní záněty – výsledky pilotního projektu IBD Asistent. Gastroent Hepatol 2020; 74(1): 18–27. doi: 10.14735/amgh202018.
4. Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics 1977; 33(1): 159–174.
5. Bortlík M, Ďuricová D, Kohout P et al. Doporučení pro podávání biologické terapie u idiopatických střevních zánětů: třetí, aktualizované vydání. Gastroenterol Hepatol 2016; 70(1): 11–27. doi: 10.14735/amgh201611.
6. Van Stappen T, Vande Casteele N, Van Assche G et al. Clinical relevance of detecting anti-infliximab antibodies with a drug-tolerant assay: post hoc analysis of the TAXIT trial. Gut 2018; 67(5): 818–826. doi: 10.1136/gutjnl-2016-313 071.
7. D‘Haens G, Vermeire S, Lambrecht G et al. Increasing infliximab dose based on symptoms, biomarkers, and serum drug concentrations does not increase clinical, endoscopic, and corticosteroid-free remission in patients with active luminal Crohn‘s disease. Gastroenterology 2018; 154(5): 1343–1351. doi: 10.1053/j.gastro.2018.01.004.
8. Assa A, Matar M, Turner D et al. Proactive monitoring of adalimumab trough concentration associated with increased clinical remission in children with Crohn‘s disease compared with reactive monitoring. Gastroenterology 2019; 157(4): 985–996. doi: 10.1053/j.gastro.2019.06.003.
9. Bortlik M, Duricova D, Malickova K et al. Infliximab trough levels may predict sustained response to infliximab in patients with Crohn’s disease. J Crohns Colitis 2013; 7(9): 736–743. doi: 10.1016/j.crohns.2012.10.019.
10. Cheifetz AS, Abreu MT, Afif W et al. A Comprehensive Literature Review and Expert Consensus Statement on Therapeutic Drug Monitoring of Biologics in Inflammatory Bowel Disease. Am J Gastroenterol 2021; 116(10): 2014–2025.
11. Ong E, Huang R, Kirkland R et al. Therapeutic Drug Monitoring: Performance of a FRET-Based Point-Of-Care Immunoassay for the Quantitation of Infliximab and Adalimumab in Blood. ChemRxiv. Cambridge: Cambridge Open Engage 2020.
12. Novakovic V, Abdija S, Larsen PB et al. Comparison of the quantum blue reader point-of-care system versus ELISA technique for therapeutic drug monitoring of infliximab levels. Clin Biochem 2019; 74: 73–75. doi: 10.1016/ j.clinbiochem.2019.10.010.
13. Cherry M, Dutzer D, Nasser Y et al. Point-of-Care Assays Could Be Useful for Therapeutic Drug Monitoring of IBD Patients in a Proactive Strategy with Adalimumab. J Clin Med 2020; 9(9): 2739. doi: 10.3390/jcm9092 739.