Fattori di crescita in ematologia

EMATOLOGIA
direttori della collana
Franco Mandelli, Giuseppe Avvisati
USO DEI FATTORI DI CRESCITA
IN EMATOLOGIA:
QUANDO E PER CHI?
Agostino Tafuri
Ematologia
Dipartimento di Biopatologia Umana
Università “La Sapienza” - Roma
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EMATOLOGIA
DIRETTORI DELLA COLLANA
Franco Mandelli, Giuseppe Avvisati
Ematologia
Dipartimento di Biopatologia Umana
Università “La Sapienza” Roma
REDAZIONE
P.zza della Vittoria, 15/1 - 16121 Genova
Tel. 010/5458611 - Fax 010/541761
COORDINAMENTO EDITORIALE
Gabriella Allavena
IMPAGINAZIONE
Giorgio Prestinenzi
PROMOZIONE
Luisa Baggiani
PROGETTO GRAFICO
Firma Service - C.so Dogali, 3a - 16136 Genova
STAMPA
Leonard - Via Corfù, 12 - 37100 Verona
ACCADEMIA NAZIONALE DI MEDICINA
Forum per la Formazione Biomedica
DIREZIONE SCIENTIFICA
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DIREZIONE DIDATTICA
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Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del libro può
essere riprodotta o diffusa senza il permesso scritto dell'editore
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INDICE
INTRODUZIONE
1
GUIDA ALL’USO DEI FATTORI DI CRESCITA
NEUTROPENIE CRONICHE GRAVI
2
SINDROMI MIELODISPLASTICHE E ANEMIE SECONDARIE
3
TERAPIA DI SUPPORTO DELLE MALATTIE LINFOE IMMUNO-PROLIFERATIVE
4
TERAPIA DELLE LEUCEMIE ACUTE
5
TRAPIANTO DI MIDOLLO OSSEO E DI CELLULE STAMINALI
DA SANGUE PERIFERICO
6
BIBLIOGRAFIA GENERALE
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ABBREVIAZIONI
LLA
LAM
BFU-E
BMT
CFU-E
CFU-GM
CMML
DLT
EPO
e.v.
Flt-3 lig
GF
GM-CSF
leucemia linfoide acuta
leucemia acuta mieloide
burst forming unit - erytroid
bone marrow transplantation
colony forming unit - erytroid
colony forming unit - granulocyte-macrophage
leucemia mielomonocitica cronica
dose limiting toxicity
eritropoietina
endovena
ligante del Flt-3
fattore di crescita
fattore di crescita stimolante la formazione di colonie
granulocitiche macrofagiche
G-CSF
GVHD
HD
i.c.
IL
LNH
MDS
M-CSF
MK
MM
NK
PBSC
PMN
RA
RAEB
RAEB-T
RARS
RC
s.c.
SCF
TBI
TPO
UCB
fattore di crescita stimolante la formazione di colonie granulocitiche
graft versus host disease
morbo di Hodgkin
infusione continua
interleuchina
linfomi non Hodgkin
sindromi mielodisplastiche
fattore di crescita stimolante la formazione di colonie monocitiche
macrofagi
mieloma multiplo
natural killer
cellule staminali da sangue periferico
polimorfonucleati
anemia refrattaria
anemia refrattaria con eccesso di blasti
RAEB in trasformazione leucemica
anemia sideroblastica
remissione completa
sottocute
stem cell factor
total body irradiation
trombopoietina
cellule staminali da cordone ombelicale
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INTRODUZIONE
L’omeostasi del sistema emopoietico è controllata da una famiglia di
glicoproteine denominate fattori di crescita (GF) o citochine capaci di
stimolare e/o inibire la proliferazione, la differenziazione e la sopravvivenza delle cellule emopoietiche. L’attività regolatrice delle citochine
viene svolta nei vari stadi di maturazione dell’emopoiesi, dai livelli iniziali di cellula staminale pluripotente fino agli elementi in differenziazione terminale (Figura 1); più di una citochina può essere attiva sul
FIGURA 1 • Emopoiesi e fattori di crescita
SCF, IL-1, IL-3, IL-6, IL-11
SCF, IL-6, IL-1, IL-4
Cellula staminale
pluripotente
Cellula staminale
mieloide
Cellula staminale
linfoide
SCF, IL-1, GM-CSF
IL-3, IL-4, IL-6, G-CSF
CFU-Bas
CFU-GEMM
GM-CSF, IL-1, IL-3, IL-4, IL-6, G-CSF,
BFU-E
CFU-MK
SCF
IL-6
IL-4
CFU-G
GM-CSF
IL-3
G-CSF
CFU-E
GM-CSF
IL-3
CFU-Eo
Mieloblasto
Mieloblasto
IL-1
IL-2
IL-6
IL-7
B-Linfoblasto T-Linfoblasto
IL-3
SCF
Mielocito
Mielocito
Proeritroblasto Megacariocito Mielocito Promonocito
Basofilo
Neutrofilo
Eosinofilo
M-CSF
G-CSF
GM-CSF
GM-CSF
F A T T O R I
IL-6
IL-4
GM-CSF
IL-3
G-CSFM
G-CSF
Piastrine
SCF
IL-7
IL-3
SCF
CFU-M
Megacarioblasto Mieloblasto Monoblasto
EPO
Eritrocito
SCF
IL-7
CFU-GM
G-CSF, GM-CSF, IL-3
IL-1
IL-3
EPO
Protimocito
Cellula Pre-B
Neutrofilo
D I
Monocito/
Macrofago
C R E S C I T A
I N
Eosinofilo
Basofilo/
Mast cellula
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:
Cellula T
Cellula B
Plasmacellula
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medesimo target cellulare, d’altra parte cellule appartenenti a differenti
linee di differenziazione e con diverso grado di maturazione possono
essere regolate dal medesimo GF.
Fino ad oggi sono state caratterizzate numerose molecole appartenenti alla famiglia dei GF e, tra queste, 15 interleuchine (IL), 3 fattori di
crescita stimolanti la formazione di colonie granulocitiche (G-CSF),
monocitiche (M-CSF) e granulocito-macrofagiche (GM-CSF), 2 fattori
di crescita attivi soprattutto su cellule staminali, lo stem cell factor
(SCF) ed il ligante del Flt-3 (FLT3-ligand), e più recentemente un fattore attivo sulla megacariocitopoiesi (trombopoietina, TPO) (Tabella 1).
Tabella 1
Fattori di crescita con potenziale o rilevante uso clinico
GF
target cellulare
localizzazione
del gene
EPO
G-CSF
GM-CSF
M-CSF
SCFr
Flt-3 lig
IL-1 a e b
IL-2
IL-3
IL-4
IL-5
IL-6
IL-7
IL-8
IL-9
IL-10
IL-11
IL-12
TNF a e b
TGF a e b
TPO
CFU-E, pro eritrociti
cellule staminali, CFU-G, PMN
CFU-GM, CFU-G, CFU-M, CFU-Eo
CFU-M, monociti
cellule staminali
cellule staminali
cellule staminali, fibroblasti
cellule pre-B e T attivate
cellule staminali, CFU-GM, BFU-E, Mk
CFU-Bas, cellule pre-B, T
CFU-Eo, cellule pre-B
cellule staminali, cellule pre-B, T, monociti
cellule pre-B, T
fattore chemiotattico per PMN e linfociti
precursori eritroidi, T-helper
cellule T e B
cellule staminali, mast cellule, cellule B, Mk
cellule T e NK
cellule endoteliali, cellule T
mast cellule, cellule T e B
CFU-Mk, megacariociti
7q22
17q21
5q21
5q31
12q22
2q14
4q26
5q21
5q31
5q31
7q
4q12
5q31
6p11
2p/19q
3q26
La possibilità di disporre di tecniche di DNA ricombinante ha consentito negli ultimi anni la produzione di alcune citochine in quantità adeguata ad una loro utilizzazione clinica. Dopo l’EPO due GF, identificati
successivamente ed entrambi caratterizzati dalla comune attività di
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Italia - D USA
SI
NO
SI
NO
Glicosilazione
GM-CSF
G-CSF
GF
Tabella 2
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lieviti
E. coli
cellule
ovariche
di criceto
E. coli
Metodo
di sintesi
Indicazioni
approvate
d neutropenia febbrile indotta da chemioterapia
D AML
D ritardato attecchimento PBSC
D mobilizzazione PBSC
D neutropenia e complicazioni associate post auto ed allo BMT
neutropenia da ganciclovir in HIV + affetti da retinite da CMV
neutropenia febbrile indotta da chemioterapia
neutropenia e complicazioni associate post-ABMT
D mobilizzazione PBSC
D neutropenia e complicazioni associate post auto ed allo BMT
D neutropenia febbrile indotta da chemioterapia in patologie non mieloidi
D neutropenia cronica grave
D mobilizzazione PBSC
D neutropenia e complicazioni associate post auto ed allo BMT
D neutropenia febbrile indotta da chemioterapia in patologie non mieloidi
In corso di approvazione
sargramostim
molgramostim
lenograstim
filgrastim
Nome
generico
CSF approvati per uso clinico
“colony stimulating factor” (CSF), il G-CSF e il GM-CSF, sono stati
inseriti nel prontuario terapeutico, rendendo oggi importante una loro
chiara definizione dei rispettivi usi clinici (Tabella 2).
G-CSF
Il G-CSF (Tabella 2) è una glicoproteina di 19,6 Kd, costituita da 174 aminoacidi e prodotta da cellule monocito-macrofagiche, fibroblasti e cellule endoteliali. E’ codificata da un gene localizzato sul braccio lungo del cromosoma 17
in posizione q21. Questa molecola fu isolata da Welte et al. nel 1985 (1) dal
supernatante della linea cellulare 5637 di carcinoma della vescica e fu denominata “pluripoietina” per la sua capacità di stimolare la proliferazione e lo sviluppo in vitro di progenitori mieloidi pluripotenti, successivamente è stata clonata e sintetizzata come proteina ricombinante e denominata G-CSF per il suo
ruolo nella formazione di colonie granulocitarie (2). L’interazione tra il GF e la
cellula bersaglio è mediata da un recettore specifico, costituito da un solo
“domain” transmembranario (Figura 2); la distribuzione del recettore sulle cellule normali è prevalente a livello delle cellule
endoteliali, dei neutrofili maturi e dei loro precurFIGURA 2 • G-CSF-R
sori, delle cellule staminali emopoietiche. Il GCSF è disponibile sia nella forma glicosilata (lenograstim) sia non glicosilata (filgrastim), viene
G-CSF
generalmente somministrato ad un dosaggio di
5 mg/kg/die, con assenza di DLT (dose-limiting
toxicity) anche per dosaggi superiori a 100
mg/Kg/die. Tra gli effetti collaterali osservati più
frequentemente sono stati segnalati dolori ossei,
eritemi cutanei nel sito di inoculazione, febbre,
vasculiti e splenomegalia (quest’ultima solo per
Mr-150 Kd
somministrazioni protratte); tra le alterazioni dei
test di laboratorio vi può essere l’elevazione della
lattato deidrogenasi, della fosfatasi alcalina serica
e l e u c o c it a r ia . La somminist r a z ione di G - CSF
esogeno non sembra mai associarsi ad una risposta immunitaria.
GM-CSF
ll GM-CSF (Tabella 2) è una glicoproteina costituita da 127 aminoacidi, con
peso molecolare di 14,5 Kd che varia a seconda dello stato di glicosilazione.
E’ codifìcata da un gene situato sul braccio lungo del cromosoma 5 in posizione q21. La preparazione della sua forma ricombinante è avvenuta nel 1985 (3);
oggi questo GF è disponibile in due forme, una glicosilata (sargramostim) ottenuta da lieviti ed una non glicosilata (molgramostim) ottenuta da E. coli. Gli
effetti del GM-CSF si espletano soprattutto sulle cellule commissionate nella
formazione di colonie granulocitarie e monocito-macrofagiche. Il recettore per
questo GF (Figura 3) è costituito da due subunità alfa e beta delle quali
soprattutto quest’ultima è essenziale per la trasduzione del segnale, la distribuzione cellulare del recettore è prevalente a livello dei monociti, neutrofili,
eosinofili e loro progenitori, cellule endoteliali e fibroblasti. Gli effetti collaterali segnalati dopo somministrazione del GM-CSF al dosaggio standard di
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Figura 3 • GM-CSF-R
GM-CSF
subunità b
Mr-120 kD
subunità a
Mr-85 kD
subunità a
solubile
5 mg/Kg/die (sargramostim) sono rappresentati da febbre, nausea, astenia, cefalea, brividi, dolori ossei e muscolari e reazioni allergiche nel sito di inoculazione. Somministrazioni per via endovenosa di molgramostim a
dosaggi elevati possono inoltre associarsi a
sintomi più gravi quali versamenti pericardici,
pleurici e fibrillazione atriale. Vi è stato molto
interesse nella valutazione della tossicità
associata alle due formulazioni di GM-CSF
differenti per stato glicosilativo: in uno studio
eseguito su volontari sani (4) la forma glicosilata sembra caratterizzarsi per una ridotta
produzione di leucotrieni e quindi minori
effetti collaterali rispetto a quelli osservati
dopo trattamento con il GM-CSF ottenuto da
E.coli.
La valutazione comparativa degli effetti collaterali associati al G-CSF
ed al GM-CSF è risultata imprecisa nella maggior parte degli studi a
causa della presenza di numerose eterogeneità nell’ambito delle categorie confrontate quali ad es. pazienti con caratteristiche cliniche
diverse, GF adoperati a differenti dosaggi e vie di somministrazioni,
etc.; ciò nonostante è stato possibile osservare che gli effetti collaterali più seri si verificano, indipendentemente dal tipo di GF, soprattutto
per somministrazioni endovenose e per dosaggi maggiori. Numerosi
studi hanno generalmente confermato che il G-CSF si associa solo a
lievi effetti collaterali, d’altro canto studi randomizzati (5) eseguiti in
pazienti autotrapiantati trattati con GM-CSF somministrato dopo l’infusione del midollo osseo hanno mostrato in questo gruppo di pazienti
la presenza dei medesimi effetti collaterali osservati nel gruppo di controllo. Occorre precisare peraltro, che la somministrazione del GMCSF (prodotto da lieviti) (6) può dar luogo, a differenza del G-CSF, ad
anticorpi non neutralizzanti, che comunque finora non hanno mostrato
nessuna interferenza sulla attività della molecola.
I GF finora sono stati adoperati inizialmente nei pazienti onco-ematologici ed immunocompromessi soprattutto con lo scopo di minimizzare
gli effetti della citopenia associata alla malattia di base e/o indotta
dalla chemioterapia, e ciò in assenza dei dati emersi oggi dagli studi
clinici controllati. Attualmente si impone quindi una rivalutazione dell’uso clinico dei GF, che tenga conto non solo degli effetti sulla durata
della neutropenia o sul numero di episodi febbrili, bensì della durata
della sopravvivenza e/o della risposta clinica. Tali criteri vanno inoltre
supportati da una corretta analisi dei costi-benefici, atta a chiarire
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ulteriormente le reali aree di applicazione di queste molecole.
La globalità delle valutazioni sopra esposte e la loro complessità,
motiva l’esigenza di tracciare delle linee guida aggiornate sull’uso dei
fattori di crescita in onco-ematologia. Il nostro proposito è fornire
quindi una revisione aggiornata delle indicazioni terapeutiche dei GF,
nell’ambito di una gradualità di esigenze che indichi gli usi indispensabili ed accertati come quelli non ancora comprovati da studi clinici
controllati e pertanto limitati a studi sperimentali ed infine le applicazioni non più accettate o addirittura chiaramente controindicate; tutto
ciò alla luce dei dati disponibili in letteratura e di una analisi particolareggiata dei costi e dei benefici.
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GUIDA ALL’USO DEI
FATTORI DI CRESCITA
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NEUTROPENIE
CRONICHE GRAVI
Le neutropenie croniche gravi o granulocitopenie congenite includono
un gruppo eterogeneo di patologie tutte cararatterizzate dall’abnorme
riduzione del numero dei neutrofili circolanti al di sotto di 0,5 x 109 /l
(7). Tre patologie sono incluse in questo gruppo e precisamente la
neutropenia congenita o sindrome di Kostmann, la neutropenia ciclica
e quella idiopatica cronica. La neutropenia ciclica è caratterizzata, a
differenza della forma congenita, da un andamento fluttuante del livello di neutrofili che si riducono di numero ogni 14-28 giorni, per un
periodo di 3-6 giorni. La forma idiopatica è caratterizzata da manifestazioni cliniche meno gravi, correlate comunque all’entità della neutropenia.
Nella forma congenita è stato riscontrato in alcuni casi un elevato
livello di G-CSF circolante che suggerisce quale meccanismo patogenetico, in aggiunta al già segnalato deficit di produzione di questa
citochina, la possibile alterazione del recettore e/o del processo di
trasduzione del segnale di membrana (8). Il decorso clinico è caratterizzato dalla frequente ricorrenza di infezioni gravi, quali polmoniti,
ascessi epatici e di altri tessuti, diarrea e batteremia. La stimolazione
cronica del sistema immunitario può causare una linfoadenomegalia
generalizzata con ipergammaglobulinemia e splenomegalia. La trasformazione leucemica spontanea è stata descritta in rari casi.
Il trattamento della neutropenia cronica grave prevede l’uso del GCSF a dosi comprese tra 0,6-60 mg/Kg/die (eventualmente scalari) per
via sottocutanea per un periodo di tempo variabile in rapporto alla
risposta clinica (7). Dale et al. (9), in uno studio di fase III, hanno confermato i risultati degli studi preliminari trattando 120 pazienti affetti
da neutropenia congenita con G-CSF ed ottenendo in ben 108 di
questi una remissione di malattia (definita come un aumento del
numero dei neutrofili > 1,5 x 10 9 /l). Tale terapia risultava generalmente
ben tollerata, infatti solo raramente si rendeva necessaria la sospensione del GF. L’effetto collaterale più frequentemente associato alla
somministrazione del G-CSF era come già riportato in altri studi (10) il
dolore osseo; erano inoltre riferite, in alcuni casi, vasculiti, proteinuria,
trombocitopenia transitoria e splenomegalia.
Alcuni pazienti affetti da neutropenia cronica grave (11) sono stati trat-
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tati con GM-CSF (3-30 mg/kg/die) con un effetto benefico sulla crasi
ematica non ristretto al solo incremento dei neutrofili, bensì esteso ad
eosinofili e monociti. Una valutazione comparativa tra l’effetto di queste due citochine nell’ambito di questa patologia non era possibile a
causa del successivo trattamento di questi stessi pazienti con G-CSF.
Restano comunque da chiarire nelle neutropenie croniche gravi gli
effetti a distanza indotti dalla somministrazione per lunghi periodi di
tempo di queste citochine, effetti che necessitano di un prolungato
follow-up adeguato ai periodi di trattamento in queste patologie non
oncologiche.
In conclusione, è possibile affermare che a tutt’oggi la terapia di elezione della neutropenia cronica grave mediante GF prevede la somministrazione del G-CSF alle dosi di 3 - 6 mg/kg/die per la neutropenia
idiopatica, 6 mg/kg/die per la forma ciclica e 6 mg/kg due volte al giorno per la neutropenia congenita. Tali dosi sono in grado di produrre
una significativa riduzione del numero di episodi infettivi e della durata
del trattamento antibiotico, nonchè degli eventuali giorni di ospedalizzazione (Tabella 3).
Un periodo più prolungato di osservazione consentirà nel futuro una
più completa valutazione degli eventuali effetti collaterali a distanza.
Tabella 3
Granulocitopenie congenite
Neutropenia congenita
Neutropenia idiopatica cronica
Neutropenia ciclica
nel 90% dei casi
G-CSF
infezioni
ospedalizzazione
terapia antibiotica
= riduce
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SINDROMI
MIELODISPLASTICHE E
ANEMIE SECONDARIE
Le sindromi mielodisplastiche (MDS) sono patologie di origine clonale
a carico di una o più linee di maturazione emopoietica, con frequente
evoluzione leucemica. Il quadro di presentazione è rappresentato da
una anemia spesso associata ad una neutropenia evolutiva ed a piastrinopenia con midollo ipercellulare. La più frequente causa di morbidità e mortalità di questi pazienti è rappresentata dalle infezioni, la
cui incidenza correla direttamente con il grado di neutropenia (12).
Per tale motivo sono stati impiegati nel trattamento delle MDS i GF,
con lo scopo di stimolare l’emopoiesi normale residua, possibilmente
in tutte le sue componenti, e ridurre quindi il grado di anemia, l’apporto di emoderivati, la frequenza degli episodi infettivi, la durata
della terapia antibiotica ed i giorni ospedalizzazione. La possibile stimolazione del clone leucemico e quindi l’accelerazione della trasformazione leucemica rappresenta però una potenziale controindicazione che va valutata prima dell’inserimento dei GF nei programmi terapeutici di questi pazienti. La correzione dei valori ematologici periferici mediante stimolazione dell’emopoiesi normale residua non è
comunque l’unico meccanismo mediante il quale si può ottenere un
effetto terapeutico dei GF nelle MDS, vi è infatti la possibilità, non
comprovata comunque in studi clinici, di indurre la differenziazione di
cellule immature leucemiche, mediante esposizione a GF somministrati in combinazione con agenti differenzianti (13) o chemioterapici
quali la citosina arabinoside (14). Inoltre, alcune ricerche recentemente pubblicate (15), hanno prospettato nelle MDS, l’ipotesi che alcuni
GF possano proteggere le cellule staminali normali dall’apoptosi,
riducendo in queste cellule la supposta accelerazione di questo meccanismo.
Numerosi GF (Tabella 4) sono stati utilizzati in pazienti affetti da MDS:
l’Epo è stata usata soprattutto per ridurre il fabbisogno trasfusionale,
sia il G-CSF che il GM-CSF sono stati adoperati per i loro effetti sulla
serie mieloide e sulla neutropenia, più recentemente anche l’IL-3 è
stata impiegata in questa popolazione di pazienti con lo scopo di sti-
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Tabella 4
GF utilizzati nelle MDS
GM-CSF
IL-3
G-CSF
EPO
molare l’emopoiesi in
senso trilineare.
Infine, ulteriori studi hanno
cercato di valutare nelle
MDS il sinergismo di alcuni
fattori di crescita somministrati contemporaneamente, quali per es. il G-CSF e
l’Epo.
G-CSF
Il filgrastim è stato adoperato in numerosi studi sia per infusione endovenosa sia per via sottocutanea: Negrin et al. in due studi successivi
(16, 17) hanno trattato pazienti affetti da varie forme di MDS incluse
quelle in trasformazione leucemica. Le dosi erano comprese tra 0.1 e
10 mg/Kg/die a seconda della risposta clinica al GF, valutata come
incremento dei neutrofili (Tabella 5).
Tabella 5
G-CSF NELLE MDS
Autori
Voce
bibliografica
Dose
(mg/Kg)
% Pz
- PMN
% Pz
- PLT
% Pz
- BLASTI
Negrin et al.
(1989)
16
0,1-3
83
25
0
Negrin et al.
(1990)
17
0,3-10
91
10
27
In uno di questi studi la durata del trattamento è stata più prolungata
con lo scopo di mantenere livelli adeguati di neutrofili per periodi
superiori ai sei mesi. Generalmente è stato documentato un significativo incremento dei leucociti e dei neutrofili direttamente correlato alla
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somministrazione del GF, la sua sospensione si accompagnava infatti
nella maggioranza dei casi ad un ritorno dei neutrofili ai valori pre-trattamento. E’ stato altresì documentato in una minoranza di pazienti un
incremento del numero dei globuli rossi ed in rarissimi casi dei valori
delle piastrine. D’altro canto però in circa un 25% di pazienti si osservava un incremento della percentuale di blasti. Negli altri studi eseguiti
con il G-CSF (18, 19), adoperato anche nella forma glicosilata, era
confermato nella maggioranza dei pazienti l’effetto di stimolazione sui
polimorfonucleati che risultava in una risoluzione delle patologie infettive dovute alla neutropenia.
GM-CSF
Nel trattamento delle MDS numerosi studi clinici sono stati eseguiti
adoperando il GM-CSF. Il primo studio di fase I è stato eseguito nel
1987 da Vadhan-Ray (20) su otto pazienti affetti da varie forme di
MDS trattati con GM-CSF somministrato per infusione continua endovenosa a dosaggi compresi tra 30 e 500 mg/m 2 . La somministrazione
della citochina induceva, secondo questo studio, un marcato incremento dei leucociti ed in particolare di neutrofili, monociti ed eosinofili.
In tre casi si osservava inoltre una riduzione del fabbisogno trasfusionale ed un incremento numerico delle piastrine. L’impiego del GMCSF era generalmente ben sopportato, l’effetto collaterale riportato
più frequentemente era il dolore osseo, dovuto alla stimolazione dell’emopoiesi midollare.
A questo studio ne sono seguiti altri sempre dei gruppi tedeschi (21,
22) che, adoperando il GM-CSF per via endovenosa a dosaggi analoghi, in pazienti con forme differenti di MDS per entità di blastosi, confermavano l’elettiva attività della citochina sulla serie mieloide, senza
però notare alcun effetto sulla serie eritroide e megacariocitaria.
Inoltre, valutando gli effetti di stimolazione sui globuli bianchi, si osservava un incremento della proliferazione del clone leucemico promosso
dal GM-CSF e dimostrato dall’incremento della percentuale di blasti
midollari. Questo evento si verificava soprattutto nei pazienti con blastosi superiore al 14% e nei casi che ricevevano dosaggi di GM-CSF >
60 mg/m 2 , suggerendo pertanto in queste categorie di pazienti un uso
prudenziale del GF da utilizzare preferibilmente in associazione ad
agenti chemioterapici o differenzianti. Successivamente altri studi sono
stati eseguiti su casistiche più numerose: in uno studio randomizzato
GM-CSF verso placebo (23) eseguito in 133 pazienti affetti da anemia
refrattaria (RA), anemia sideroblastica (RARS), anemia refrattaria con
eccesso di blasti (RAEB) e leucemia cronica mielomonocitica (CMML) si
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3
osservava una significativa riduzione nel numero degli episodi infettivi
nel gruppo trattato con GM-CSF nel quale si verificava inoltre un incremento del numero dei neutrofili (Tabella 6). Questi risultati però non
erano in grado di modificare la durata della sopravvivenza dei pazienti,
peraltro in alcuni di essi si osservava una più rapida trasformazione
della malattia pre-leucemica.
Uno studio analogo per casistica eseguito utilizzando a random il G-CSF
vs placebo (24) in 102 pazienti affetti da RAEB e RAEB-T (in trasforma-
Tabella 6
GM-CSF s.c. nelle MDS
Autori
Voce
bibliografica
Dose
% Pz
- PMN
% Pz
- PLT
% Pz
- BLASTI
23
3
mg/Kg
100
0
11,5
Schuster
et al. (1990)
zione leucemica), confermava anche per questa citochina, come per il
GM-CSF, l’effetto sull’incremento del numero di neutrofili circolanti che
comunque, come per il GM-CSF, non risultava in un prolungamento
della sopravvivenza.
STUDI BIOLOGICI
L’uso dei GF in vivo ha permesso inoltre di chiarire quali fossero le
cellule bersaglio delle citochine nei pazienti affetti da MDS. Infatti,
mediante la valutazione del tipo di emopoiesi indotta dalla somministrazione del GF, clonale o policlonale a seconda della stimolazione
del clone leucemico o dell’emopoiesi normale, è possibile verificare
l’interazione di queste molecole con il tipo cellulare. I dati oggi disponibili suggeriscono che entrambe le possibilità di stimolazione, sia del
clone leucemico sia dell’emopoiesi normale, possono verificarsi. Studi
eseguiti mediante analisi citogenetica in pazienti affetti da MDS trattati
con GM-CSF hanno documentato in alcuni casi la stimolazione elettiva
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M
A
T
O
L
O
G
I
A
di cloni cariotipicamente abnormi (25). D’altro canto altri studi eseguiti
mediante valutazione degli enzimi di restrizione per geni altamente
polimorfi (26), documentano che l’uso del GM-CSF dopo chemioterapia può indurre una emopoiesi policlonale stimolando sia le cellule
normali che aneuploidi. L’uso del G-CSF nell’ambito dello stesso
razionale (27) ha documentato in un caso una interessante stimolazione dell’emopoiesi clonale che si caratterizzava peraltro per l’induzione
associata di processi differenziativi a carico delle cellule abnormi. La
possibilità di allestire strategie di trattamento con differente razionale
(induzione della proliferazione-citossicità, differenziazione, etc.) sottolinea l’importanza che ulteriori informazioni biologiche possono apportare allo sviluppo di protocolli clinici.
IL-3
Recentemente un’altra citochina è stata adoperata nel trattamento
delle MDS con lo scopo di stimolare in senso più ampio l’emopoiesi
residua: l’IL-3. Anche nota come multi-CSF, questa citochina è una
glicoproteina che regola la proliferazione di cellule emopoietiche multipotenti interagendo con un recettore specifico (Figura 4) costituito da
due subunità delle quali una, la beta,
condivisa dal GM-CSF.
Figura 4 • IL-3R
Proprio per la sua attività estesa alla
serie eritroide e megacariocitaria l’IL-3 è
stata valutata nelle MDS. In uno studio
compiuto da Ganser et al. (28) dove si
adoperavano somministrazioni sottocutanee di questa citochina a dosi comsubunità b
subunità a
Mr-120 Kd
? Mr-70 Kd
prese tra 250 e 500 mg/m 2 per 15 giornel topo
nel topo
ni, era possibile documentare un effetto
di stimolazione sulle varie componenti
dell’emopoiesi che comunque restava
più accentuato sulla mielopoiesi rispetto
alla relativa stimolazione delle altre componenti midollari. In un caso era anche
descritta nel corso del trattamento una
progressione accelerata della MDS in
leucemia, suggestiva per una stimolazione del clone leucemico. Altri
studi eseguiti a dosaggi diversi di IL-3 (Tabella 7) hanno confermato i
risultati precedenti sottolineando che la prevalente attività di questa
citochina si esplica a livello dei globuli bianchi e la sua somministraIL-3
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Tabella 7
IL-3 nelle MDS
Autori
Voce
bibliografica
Dose
%Pz
- PMN
%Pz
- PLT
%Pz
- BLASTI
Ganser et al.
(1990)
28
250-500
s.c. mg/m2
77
55
11
Dunbar et al.
(1990)
29
125
s.c. mg/m2
60
40
0
Kurzrock et al.
(1991)
30
30-1000
e.v. mg/m2
46
40
0
zione può accompagnarsi a effetti collaterali quali febbre, dolore
osseo, eritemi cutanei, ritenzione di liquidi ed alterata permeabilità
delle sierose. Nonostante questi effetti collaterali fossero descritti
soprattutto per somministrazioni endovenosa della citochina, l’importanza di alcuni di questi effetti ne ha limitato l’uso clinico.
Sulla base di questi e di altri dati di letteratura si può concludere che
l’uso dei CSF nei pazienti affetti da MDS non è in grado di rallentare la
trasformazione della malattia in emopatia acuta, nè di prolungare la
sopravvivenza di questi pazienti. Il ruolo espletato da questi GF sulle
complicanze infettive dei pazienti neutropenici va valutato alla luce di
un’attenta analisi dei costi-benefici ed in ogni caso non sono raccomandate somministrazioni prolungate di queste molecole per il rischio
di una più accelerata progressione di queste forme morbose verso la
malattia leucemica.
EPO
Nel trattamento delle MDS un’altra citochina, l’eritropoietina (Epo), attiva selettivamente sui progenitori della serie rossa, è stata adoperata
già da diversi anni con lo scopo di ridurre il grado di anemia ed il fabbisogno trasfusionale che spesso caratterizzano il quadro d’esordio di
queste forme morbose. L’Epo (Tabella 1) è una glicoproteina dal p.m.
di 34Kd, è codificata da un gene ubicato sul cromosoma 7 (q22), l’or-
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M
A
T
O
L
O
G
I
A
gano principale deputato alla produzione di questo GF è rappresentato
dalle cellule interstiziali peritubulari renali, solo il 10% di Epo è prodotto
a livello epatico. Il grado di ipossia regola la produzione di questa
molecola mediante un meccanismo di feed-back sull’ormone che a sua
volta agisce interagendo con un recettore specifico (Figura 5), stimola
la proliferazione di progenitori eritroidi commissionati, CFU-E e BFU-E,
la maturazione degli eritroblasti ed induce la sintesi
di emoglobina. La disponibilità di Epo in forma
Figura 5 • EPO-R
ricombinante ha consentito il trattamento terapeutico
di tutte le forme di anemie nelle quali vi è una riconosciuta patogenesi correlata all’insufficiente produzioEPO
ne di questo GF. Esistono comunque altre forme
morbose denominate anemie secondarie nelle quali
l’anemia è associata ad una malattia oncologica che
ne influenza negativamente l’eritropoiesi, non necessariamente a causa di una riduzione dei livelli di Epo
Mr-66 Kd
circolante. I meccanismi patogenetici implicati in
queste forme possono infatti riconoscere varie cause
tra le quali la presenza di eritropoiesi inefficace, una
eventuale ipoplasia dei progenitori eritroidi che
dimostrano difetti di crescita correlati ad una alterazione clonale che colpisce cellule più indifferenziate,
oppure la ridotta sensibilità delle cellule bersaglio
all’Epo. Nell’ambito delle patologie di interesse ematologico comprese
in questo gruppo vanno ricordate le MDS, nella quale i pazienti presentano generalmente come sintomo di esordio un’anemia che si associa
ad un’ampia distribuzione dei valori di Epo sierica, spesso più alti della
norma (> 40 mU/ml), e comunque non correlabili alla diminuzione dei
valori di emoglobina.
Numerosi studi hanno comunque valutato nei pazienti affetti da MDS
gli effetti clinici della somministrazione di Epo esogena adoperata per
via s.c. o e.v. a dosaggi variabili, comunque medio alti (50-10.000
U/Kg) per 3/5 volte la settimana (Tabella 8). Tutti gli autori riportano
una risposta intesa come incremento dei livelli di emoglobina e/o riduzione del fabbisogno trasfusionale in una percentuale variabile di
pazienti che comunque oscilla intorno al 20%, tale percentuale sembra
essere più elevata nei casi di AR (Tabella 9) ed in quelli caratterizzati
da livelli più bassi di Epo sierica. La risposta in questi casi sembra
verificarsi entro 4-12 settimane di trattamento e può essere mantenuta
con prolungate somministrazioni. L'uso per via sottocutanea di Epo
sembra essere altrettanto efficace come quello endovenoso e generalmente si accompagna ad effetti collaterali modesti. L’identificazione di
un valore predittivo di risposta all’Epo sembra essere particolarmente
importante nei pazienti affetti da MDS ed uno studio recente (39) identificherebbe come rispondenti i pazienti il cui siero risulta, indipenden-
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4
Tabella 8
EPO nelle MDS (³ 10 Pz)
Autori
Voce
bibliografica
18
Somminist.
Rispondenti
%
Van Kamp et al.
(1990)
31
50-250
3x/sett. s.c.
10
Bowen et al.
(1989)
32
60-90
6x/sett. s.c.
20
Oster et al.
(1990)
33
450-10.000
2x/sett. e.v.
5x/sett. a.c.
40
Hoelzer et al.
(1990)
34
450-10.000
2x/sett. e.v.
5x/sett. s.c.
16
Stein et al.
(1991)
35
800-1.600
2x/sett. e.v.
23,5
Hellstrom et al.
(1990)
36
200-1.000
3x/stt. e.v.
40
Schouten et al.
(1991)
37
80-640
3x/sett. s.c.
7
Aloe-Spiriti et al.
(1993)
38
400
3x/sett. s.c.
30
Tabella 9
E
Dose
(U/Kg)
M
A
EPO nelle MDS sottotipo FAB e risposta
T
O
L
RA
39,0 %
RARS
17,5 %
RAEB
12,5 %
RAEB-T
--
LMMC
--
O
G
I
A
temente dai livelli di Epo, capace di stimolare l’eritropoiesi di midolli
normali. Questo risultato indicherebbe l’importanza predittiva di un
test funzionale capace di discriminare nell’ambito di pazienti con
medesimi livelli di Epo sierica, anche superiori alla norma, casi potenzialmente rispondenti al trattamento con quest'ultimo.
Analogamente alle MDS anche nel mieloma multiplo (MM) il grado di
anemia può essere migliorato mediante somministrazione di Epo. Il
primo studio che ha valutato l’efficacia di questa modalità terapeutica
è apparso nel 1990 (40) ed ha riportato una risposta clinica in 11/13
casi trattati con dosi scalari di Epo (valori iniziali pari a 150 U/Kg)
somministrate per via s.c. tre volte la settimana. Successivi studi estesi recentemente alla valutazione di un’ampia casistica di MM e linfomi
non Hodgkin (41) hanno confermato l’efficacia dell’uso di Epo in questi
pazienti (in circa il 50%) per dosaggi compresi tra 2.000 e 10.000 U al
giorno, soprattutto nei casi con residua funzionalità midollare documentata da un buon livello di piastrine circolanti (> 150.000 x 109 /l).
L’uso dell’Epo può essere inoltre esteso anche ad alcuni casi di anemia in corso di trapianto allogenico di midollo osseo, ove comunque si
manifesti un ritardato attecchimento eritropoietico o vi sia una incompatibilità ABO con incrementato fabbisogno trasfusionale.
In conclusione, l’uso dell’Epo per dosaggi compresi tra 50 e 100 U/Kg
sembra essere indicato in tutti i casi caratterizzati da bassi livelli sierici
di questo GF ed in quelli in cui vi sia un elevato fabbisogno trasfusionale in assenza di una compromissione midollare secondaria. Peraltro
in casi particolari la valutazione della risposta in vitro all’Epo può fornire una utile indicazione pre-trattamento. L’assenza di risposta a questo GF dopo 2-3 mesi di trattamento giustifica l’interruzione di quest’ultimo.
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TERAPIA DI SUPPORTO
DELLE MALATTIE LINFOE IMMUNO-PROLIFERATIVE
La causa che più frequentemente limita l’incremento delle dosi di chemioterapia nei pazienti affetti da neoplasie è rappresentata dalla neutropenia e dalle complicanze ad essa associate. La durata e la gravità della
neutropenia sono infatti direttamente correlate al rischio di infezioni e
questi due parametri dipendono a loro volta dalla citotossicità midollare della chemioterapia adottata (farmaci, dosi, etc.). L’avvento dei GF
in forma ricombinante ha suggerito possibili modificazioni dell’atteggiamento terapeutico. La somministrazione di GF può infatti prevenire
o ridurre la durata della neutropenia e la frequenza degli episodi febbrili, consentendo al paziente una migliore aderenza ai programmi
terapeutici prestabiliti, e ciò per quanto riguarda sia la dose dei farmaci che i vari cicli e gli intervalli tra essi intercorrenti, ossia una doseintensity ottimale.
Come proposto recentemente dall’American Society of Clinical Oncology (42) esistono vari quadri clinici che possono prevedere l’uso dei
GF in pazienti sottoposti a chemioterapia antiblastica:
a.
una somministrazione primaria nel caso vi sia una aspettativa elevata di episodi febbrili (> del 50% circa dei casi), documentata da
esperienze acquisite adoperando cicli polichemioterapici di analoga mielotossicità
b.
come somministrazione secondaria da adottarsi durante cicli consecutivi di chemioterapia, nel caso insorgano episodi febbrili frequenti e/o di difficile risoluzione, o prolungati periodi di neutropenia, che in ogni caso globalmente non consentano l’esecuzione
del programma terapeutico nei tempi previsti ed in assenza di
rischi per il paziente
c.
per consentire la somministrazione di dosaggi maggiori di chemioterapia in assenza di una corrispondente maggiore durata di episodi di neutropenia e di complicazioni ad essa correlate
d.
come provvedimento terapeutico da instaurarsi durante episodi di
neutropenia post-chemioterapia sia in presenza che in assenza di
quadri febbrili.
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La somministrazione primaria di GF è stata valutata per quanto riguarda gli effetti del G-CSF (filgrastim) in uno studio randomizzato (43)
eseguito su 80 pazienti affetti da LNH trattati con chemioterapia
secondo il regime VAPEC-B per 11 settimane con/senza la somministrazione del G-CSF al dosaggio di 230 mg/m 2 /die (ad eccezione del
giorno precedente e durante la chemioterapia). Nel braccio trattato
con il G-CSF vi era una riduzione dell’incidenza di neutropenia rispetto
al braccio di controllo (35% vs 85%), e degli episodi febbrili durante la
fase di neutropenia (rispettivamente 23% vs 44%) (Tabella 10). Tutto
ciò risultava in un miglioramento della dose-intensity nei pazienti trattati con G-CSF che mostravano avere comunque la stessa incidenza di
episodi di tossicità generale (mucositi) che inoltre impedivano ulteriori
incrementi della dose di chemioterapici.
Tabella 10
G-CSF vs NO G-CSF nei LNH ad alto grado
G-CSF
(n=41)
no G-CSF
(n=39)
P
Pazienti con
neutropenia febbrile
23%
44%
0,04
Riduzione delle
dosi per neutropenia
1
12
0,0006
(Pettengell, Blood 1993)
Studi analoghi eseguiti con il GM-CSF (molgramostim) in 182 pazienti
affetti da LNH (44) trattati con il CSF alla dose totale di 400 mg per 7
giorni consecutivi dopo la chemioterapia (COP-BLAM), mostravano
una significativa riduzione dei tempi di ripresa granulocitari, del numero degli episodi febbrili in corso di neutropenia e dei giorni di ospedalizzazione. Tutto ciò comunque era osservabile nei pazienti in grado di
tollerare il GM-CSF, che rappresentavano il 72% della casistica generale. Tuttavia, in nessuno degli studi eseguiti il supporto dei CSF induceva una differenza significativa nell’incidenza di episodi infettivi fatali,
nella percentuale di rispondenti al trattamento e nella sopravvivenza.
Tali dati nella loro globalità, associati anche ad un criterio di costi-
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L
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G
I
A
benefici, suggeriscono che la somministrazione primaria dei GF non è
indicata nella maggioranza dei casi. Fanno eccezione alcune categorie
di pazienti tra le quali quelle la cui aspettativa di episodi febbrili durante una neutropenia post-chemioterapia sia maggiore del 40%, ed inoltre casi individuali caratterizzati da compromissione delle condizioni
generali ed alto rischio di infezioni gravi quali: pazienti HIV positivi,
anziani, soggetti con linfomi con compromissione midollare.
Il manifestarsi in alcuni soggetti sottoposti a cicli successivi di chemioterapia, di episodi febbrili durante una fase del programma terapeutico può rappresentare comunque, un ulteriore razionale alla somministrazione secondaria o preventiva di GF, in occasione di successivi cicli di trattamento. Studi non randomizzati, eseguiti al proposito,
hanno dimostrato la capacità dei CSF di abbreviare la durata della
neutropenia e l’incidenza di episodi febbrili, pur sottolineando che nei
casi caratterizzati da cattiva tolleranza generale alla chemioterapia
nessun effetto benefico era comunque documentabile in termini di
risposta alla terapia e durata della sopravvivenza. Pertanto è proponibile in questi pazienti in alternativa alla somministrazione del GF, una
adeguata modificazione del programma terapeutico (riduzioni dei
dosaggi di chemioterapia nel tempo).
L’uso dei CSF per incrementare la dose-intensity nasce da dati sperimentali che dimostrano l’esistenza di una correlazione diretta tra dosi
di chemioterapia e risposta clinica,secondo una curva di regressione
lineare tra dose e effetto. Pertanto, in terapie che non richiedono ulteriori supporti, quali reinfusione di midollo autologo o di cellule staminali da periferico, è ipotizzabile l’uso dei CSF per somministrare un più
elevato dosaggio polichemioterapico. In effetti anche per questa
modalità di applicazione dei GF, gli unici dati che emergono sono
quelli a favore di una riduzione degli episodi febbrili senza alcun effetto sulla risposta al trattamento o sulla sopravvivenza.
Un'ulteriore applicazione dei GF può essere prevista nei pazienti sottoposti a trattamento chemioterapico non appena si evidenzi la fase di
neutropenia pur in assenza di febbre. I dati oggi disponibili (42-45)
dimostrano che non vi è nessun beneficio clinico, neanche sulla durata della neutropenia, nel caso che la somministrazione del GF venga
iniziata al momento della pancitopenia periferica e dell’ipoplasia
midollare post-chemioterapia. Una modificazione di questo razionale
può prevedere l’inserimento dei GF, in associazione alla terapia antibiotica, nella fase di neutropenia complicata da un episodio febbrile.
Da uno studio così condotto, che impiegava il G-CSF alla dose di 12
mg/kg/die in pazienti affetti da emopatie linfoidi (46) ed in trattamento
antibiotico, risultava solo una riduzione dei giorni di ospedalizzazione
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ed un modesto effetto benefico sulla durata degli episodi febbrili e
della terapia antibiotica. Tale dato valutato successivamente in uno
studio analogo che impiegava il GM-CSF (47) mostrava i medesimi
risultati con la sola differenza di un probabile beneficio, derivato dall’uso di questa citochina, nei casi con infezioni tissutali quali ascessi,
sinusiti etc.
In considerazione dei dati descritti ed in assenza di ulteriori studi controllati, l’inserimento dei GF in questi quadri clinici è ipotizzabile nei
soli pazienti neutropenici febbrili con quadri infettivi a cattiva prognosi.
In conclusione, in queste patologie, l’uso dei CSF è indicato:
a. come somministrazione primaria nel caso di trattamenti polichemioterapici con una aspettativa di episodi febbrili > del 40%;
b. come somministrazione secondaria solo in casi individuali ove non
sia possibile ridurre il dosaggio della chemioterapia oppure esistono condizioni di rischio infettivo elevato tali da pregiudicare il proseguimento del programma terapeutico;
c. non vi sono indicazioni all’uso dei CSF nei casi di semplice neutropenia;
d. solo nei casi ad elevato rischio infettivo (anziani, HIV+) è indicata la
somministrazione di CSF in presenza di neutropenia febbrile già in
corso di trattamento antibiotico ad ampio spettro.
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5
TERAPIA DELLE
LEUCEMIE ACUTE
Il trattamento mediante chemioterapia intensiva delle leucemie acute
prevede, affinché si ottenga la remissione completa (RC), una fase di
aplasia midollare post-chemioterapia accompagnata da una pancitopenia assoluta. Le complicanze che si verificano in questo periodo, e
soprattutto quelle correlate al quadro di neutropenia, rappresentano le
cause più importanti di morbidità per i pazienti affetti da LA in trattamento di induzione. Peraltro, in alcuni casi queste complicanze infettive possono rappresentare un ostacolo al completamento della terapia
nelle fasi successive di consolidamento, e rappresentano quindi uno
dei motivi di insuccesso del trattamento stesso. Queste osservazioni
costituiscono uno dei razionali per l'uso dei GF nel trattamento delle
emopatie acute, basato su un effetto di stimolo dell’emopoiesi e quindi di una riduzione dei tempi di ripresa midollare e delle complicazioni
infettive ad essa associate.
Un ulteriore razionale previsto per l’uso dei GF nelle LA consiste, a differenza del precedente, nella capacità di queste molecole di stimolare
la proliferazione di cellule leucemiche soprattutto di quelle meno proliferanti o quiescenti, incrementandone quindi la sensibilità ad agenti
chemioterapici mediante meccanismi cinetici (priming) e/o farmacologici (incremento dei metaboliti attivi della citosina arabinoside) etc
(Tabella 11).
Tabella 11
Fattori di crescita nelle LA
Pro
Contro
Accelerare il recupero
neutrofili
Favorire la “crescita” della
leucemia
“Reclutare” le cellule
neoplastiche
“Esaurire” le cellule staminali
normali
Proteggere le cellule leucemiche
dall’apoptosi farmaco-indotta
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L’uso dei GF secondo entrambi i razionali soprariportati non sembra
comunque scevro da una serie di potenziali controindicazioni quali la
stimolazione di cellule leucemiche residue dopo il trattamento citotossico o la loro protezione dai meccanismi di morte programmata indotti
dalla stessa chemioterapia nelle LA.
La valutazione, comunque,della reale efficacia dei GF nelle LA è stata
eseguita nell’ambito di numerosi studi clinici sia sperimentali che controllati.
Nel tentativo di determinare l’attività dei GF nella riduzione della durata di aplasia post-chemioterapia di induzione nelle leucemie acute sia
linfoidi che mieloidi è stato condotto uno studio clinico randomizzato
(48) su 108 pazienti in recidiva o resistenti trattati con G-CSF al
dosaggio di 200 mg/m 2 /die in infusione e.v. della durata di 30 min. Il
trattamento iniziava due giorni dopo la sospensione della chemioterapia per proseguire fino al raggiungimento di un valore di neutrofili
>1,5x10 9 / l. L'esposizione al CSF induceva in questi pazienti una significativa riduzione dei tempi di ripresa granulocitaria di circa una settimana, pur non modificando la ripresa piastrinica. Invariata risultava
l'incidenza di episodi febbrili, al contrario degli episodi infettivi documentati che apparivano ridotti. Inoltre nessun effetto di stimolazione
sulle cellule leucemiche residue era documentabile e, d’altro canto,
non si modificava l'incidenza di pazienti in recidiva nei due gruppi.
Pertanto gli autori concludevano che la somministrazione di CSF era
priva di rischi nelle leucemie acute ed efficace nell'accelerare la ripresa granulocitaria e nel ridurre gli episodi infettivi documentati. Un più
recente studio randomizzato (49) eseguito trattando 193 pazienti
anziani affetti da AML con GM-CSF alla dose di 5 mg/kg/die e.v. a
decorrere dal giorno successivo alla chemioterapia e fino alla ripresa
dei neutrofili pur non mostrando nessun effetto negativo di stimolazione della massa leucemica, non arrecava nessun beneficio clinico sia in
termini di durata della neutropenia (solo una modesta accelerazione)
sia di risposta al trattamento.
Diverse erano le conclusioni emerse dallo studio di un gruppo cooperativo americano (50) che utilizzando il GM-CSF in pazienti anziani
affetti da AML dimostrava una riduzione della durata della neutropenia,
della morbidità e della mortalità ad essa correlata. In questa stessa
patologia l'uso randomizzato del G-CSF dopo chemioterapia in 173
pazienti anziani alla diagnosi pur non modificando le curve di sopravvivenza mostrava nel gruppo dei pazienti trattati con la citochina una
più breve durata della neutropenia ed una più alta percentuale di
acquisizione della CR (51).
La valutazione degli effetti dei GF adoperati prima o durante la chemioterapia secondo un razionale di priming, nasce da una serie di
osservazioni precliniche (Tabella 12) e dall'osservazione scaturita dallo
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Tabella 12
Effetti citotossici dell’ARA-C + GM-CSF sui blasti leucemici
Autori
Voce
bibliografica
Casi studiati
Casi responsivi
McCulloch et al.
(1989)
52
2
2 (100%)
Cannistra et al.
(1989)
53
4
3 (75%)
Tafuri e Andreeff
(1990)
54
11
8 (72%)
Falzetti et al.
(1991)
55
13
10 (76%)
studio di Bettelheim (56) che adoperando il GM-CSF alla dose di 250
mg/m 2 /die i.c. somministrato 48-24 h prima dell'inizio della chemioterapia e fino alla ripresa granulocitaria in 18 pazienti affetti da AML
all'esordio, dimostrava un reclutamento in ciclo di blasti quiescenti ed
una più accelerata ripresa mielopoietica, in assenza di effetti tossici
importanti. Altri studi sono stati eseguiti successivamente con risultati
discordanti: in uno studio più ampio (57) eseguito adoperando controlli storici, il gruppo di pazienti trattati con GM-CSF mostrava una più
bassa percentuale di remissione e probabilità di sopravvivenza rispetto
al gruppo trattato con chemioterapia tradizionale.
Analogamente, nell’ambito di uno studio cooperativo europeo (58) nel
quale veniva valutato a random l’uso del GM-CSF prima, durante e
dopo la terapia d’induzione, rispetto ad un gruppo di controllo trattato
senza GF e con la sola chemioterapia, non sono emerse indicazioni
all’inserimento del GM-CSF nel trattamento di questa categoria di
pazienti.
In conclusione, i dati sovraesposti suggeriscono la necessità di una
valutazione dell’uso dei GF nelle LA da eseguirsi in rapporto alla situazione clinica nei singoli casi; allo stato attuale delle conoscenze non vi
sono dati che giustifichino l’uso di queste molecole, al di fuori di studi
clinici controllati, nel trattamento delle AML con un razionale di priming.
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TRAPIANTO DI MIDOLLO
OSSEO E DI CELLULE
STAMINALI DA SANGUE
PERIFERICO
Trattamenti intensivi mediante chemioterapia a dosi alte o sovramassimali provocano una profonda citopenia a cui conseguono, nei pazienti
trattati, eventi morbosi direttamente correlati alla durata della citopenia stessa. La possibilità di stimolare l’emopoiesi mediante GF rappresenta una strategia terapeutica di recente acquisizione che è possibile
attuare secondo varie modalità per abbreviare la fase di pancitopenia
e gli eventi morbosi ad essa correlati.
Le aree di applicazione dei GF in questo campo (Tabella 13) possono
così essere sintetizzate:
a. impiego dopo auto ed allo trapianto di midollo osseo e di cellule
staminali periferiche per accelerare la ripresa emopoietica
b. impiego per la mobilizzazione di cellule staminali nel sangue periferico (PBSC)
c. uso ex vivo per l’espansione di cellule staminali (cordone ombelicale).
Tabella 13
Indicazioni all’uso dei fattori di crescita nel trapianto
Accelerazione delle riprese granulocitarie dopo allo e autotrapianto da
midollo osseo o cellule staminali periferiche
Mobilizzazione di cellule staminali autologhe o allogeniche nel sangue
periferico
Espansione cellule staminali in vitro
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AUTOTRAPIANTO
La necessità di supportare terapie ablative con GF scaturisce dal concetto terapeutico di “dose-intensification” che prevede l’adozione di
terapie ad alte dosi con lo scopo di eradicare la malattia tumorale e
quindi incrementare la percentuale di pazienti effettivamente guariti.
Per ridurre la mielosoppressione conseguente a questi regimi di chemioterapia è stata concepita la possibilità di far seguire alla fase di
chemioterapia l’infusione di cellule staminali autologhe di midollo
osseo o da sangue periferico, precedentemente prelevate, con lo
scopo di accelerare i tempi di ripresa emopoietica e limitare gli effetti
tossici delle alte dosi di chemioterapia. Nonostante l'impiego delle cellule midollari autologhe si osserva generalmente un prolungato periodo
di mielosoppressione con un periodo di azzeramento totale delle
conte periferiche della durata di circa 8-10 giorni e di circa 20 giorni
per ottenere un valore di neutrofili pari o superiore a 1,0x10 9 /l. Nel
tentativo di migliorare ulteriormente i risultati ottenuti con questà
modalità terapeutica è stata valutata la possibilità di stimolare,
mediante GF somministrati dopo l’infusione, la proliferazione delle cellule staminali reinfuse e quindi ridurre ulteriormente la fase di pancitopenia periferica.
Nella Tabella 14 sono sintetizzati alcuni degli studi controllati eseguiti
adoperando in questi pazienti il G-CSF o il GM-CSF. Il primo CSF adoperato dopo BMT è stato il GM-CSF (59) al dosaggio di 250 mg/m 2
due volte al giorno per infusione e.v. per un periodo di 21 giorni in
pazienti affetti da leucemia acuta linfoide (LAL), linfoma non-Hodgkin
(LNH), morbo di Hodgkin (HD) sottoposti tutti a trapianto autologo. La
somministrazione del CSF eseguita a random vs placebo e l’ampia
casistica permettevano in questo studio controllato di confermare l’efficacia di questa modalità terapeutica documentata, nel braccio dei
pazienti trattati con il GM-CSF, da una ripresa dei polimorfonucleati
precoce (sette giorni prima del gruppo placebo), da una riduzione
degli episodi infettivi e dei giorni di ospedalizzazione, e ciò in assenza
di effetti tossici correlabili alla somministrazione di GF. In un successivo studio, anch’esso controllato (60), eseguito in pazienti affetti da
LNH sottoposti ad alte dosi di chemioterapia seguita da autotrapianto
di midollo osseo in alcuni casi sottoposto a purging mediante mafosfamide, veniva riconfermata la riduzione dei tempi di ripresa granulocitaria nel gruppo trattato con GM-CSF, che però non si traduceva in
nessuna differenza nella durata e nella frequenza degli episodi di neutropenia febbrili e di terapia antibiotica. In un piccolo numero di casi
era segnalata la comparsa di gravi effetti collaterali, quali pericarditi o
pleuriti da alterata permeabilità capillare. Inoltre, il follow-up di questi
pazienti ad 1 anno non mostrava nessun vantaggio in termini di ricaduta di malattia e sopravvivenza del gruppo trattato con GM-CSF.
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Tabella 14
CSF adoperati dopo auto BMT in studi clinici controllati
GM-CSF
GM-CSF
G-CSF
G-CSF
(59)
(60)
(61)
(62)
250 mg/m2/d
250 mg/m2/d
2-20 mg/kg/d
5 mg/kg/d
2 h i.c.
24 h e.v.
30 min e.v.
30 min e.v.
LNH, HD, ALL
LNH
LNH, HD,
LNH, HD,
MM, ALL
ALL
Voce bibliografica
Dosaggio
Vie di
somministrazione
Patologia
N pazienti
128
91
121
315
Riduzione tempi
di ripresa PMN
+
+
+
+
Riduzione episodi
neutropenia febbrile
-
-
-
+
Riduzione infezioni
documentate
+/-
-
-
-
Riduzione giorni
terapia antibiotica
+
-
+/-
+
Riduzione giorni
ospedalizzazione
+
+
-
+
Prolungamento
sopravvivenza
-
-
-
-
Numerosi studi controllati sono stati eseguiti successivamente ed in
tutti è emersa una significativa riduzione della durata della neutropenia
nei pazienti sottoposti a terapia ablativa supportata da trapianto autologo di midollo seguito da trattamento con GM-CSF.
Analoghi studi sono stati eseguiti adoperando anche il G-CSF. In un
ampio studio randomizzato (61) adoperando il filgrastim a dosaggi
compresi tra 2-20 mg/kg/die veniva dimostrata l’efficacia dose-dipendente della citochina nell’accelerarare la ripresa granulocitaria dopo
autotrapianto di midollo osseo eseguito in pazienti affetti da emopatie
non mieloidi. Peraltro risultava significativa in questi pazienti la riduzione dei tempi di ospedalizzazione. In un analogo studio nel quale veniva valutata l’efficacia del lenograstim (62), adoperato al dosaggio di 5
mg/kg/die per infusione della durata di 30 min in pazienti con emopatie
maligne linfoidi e tumori solidi sottoposti a BMT, si otteneva una signi-
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ficativa riduzione della durata della neutropenia, sia nei casi sottoposti
ad auto che allo BMT, così come nei pazienti adulti e pediatrici. In
questo studio risultavano ulteriormente ridotti i giorni di febbre, di
ospedalizzazione e di terapia antibiotica. Ciò nonostante nessuna differenza nel numero di episodi infettivi, clinici o documentati microbiologicamente, emergeva dalla valutazione di entrambi i gruppi. Inoltre la
durata della sopravvivenza valutata ad un anno di follow-up non differiva nei due gruppi. Ad eccezione di uno studio eseguito con il GM-CSF
(63), che ha dimostrato una significativa riduzione della durata della
trombocitopenia, non risultano riportati effetti benefici indotti dalla
somministrazione di CSF dopo auto BMT sulla megacariocitopoiesi.
La somministrazione di GF dopo trapianto autologo di midollo pur
essendo in grado di accelerare i tempi di ripresa emopoietica e soprattutto granulocitaria, non ha mostrato comunque nessuna attività sulla
fase di leucopenia assoluta che virtualmente è immodificata dalla somministrazione dei CSF. L’importanza clinica di questo periodo responsabile della maggior parte delle complicazioni correlate ad eventi morbosi e/o mortali da auto BMT ha promosso quale ulteriore evoluzione
delle strategie terapeutiche da associarsi a terapie ablative, la mobilizzazione mediante GF di progenitori dal sangue periferico e la loro raccolta mediante aferesi e successiva reinfusione (con o senza midollo
autologo) eseguita dopo la chemioterapia ablativa. Si è infatti dimostrato che la raccolta aferetica eseguita con queste modalità risultava
arricchita da un gran numero di progenitori mieloidi commissionati,
capaci, se reinfusi dopo chemioterapia, di ridurre drasticamente i
tempi di ripresa midollare, sia granulocitaria che megacariocitaria. I GF
finora maggiormente adoperati per la mobilizzazione di cellule staminali
periferiche, secondo varie modalità terapeutiche, sono stati il G-CSF
ed il GM-CSF: adoperando quest’ultimo e.v. a dosaggi compresi tra 4
e 64 mg/kg/die per 2-7 giorni (64) in 13 pazienti affetti da sarcoma, era
dimostrato un incremento di 18 ed 8 volte rispettivamente del numero
delle CFU-GM e delle BFU-E circolanti. L’incremento delle PBSC raggiungeva le 60 volte quando il GM-CSF veniva somministrato al giorno
+5 della fase post-chemioterapia. Sulla base di questi risultati in uno
studio successivo (65) il GM-CSF è stato somministrato in pazienti
affetti da LNH alla dose di 5,5 mg/kg/die e.v. al giorno +5 dopo le alte
dosi (7g/m 2 ) di ciclofosfamide, e per un periodo variabile di 10-14 giorni, inducendo un drammatico incremento, superiore alle cento volte,
del numero di CFU-GM. Tali cellule raccolte mediante leucaferesi erano
quindi reinfuse insieme con midollo autologo, dopo 24 h dalla TBI
(“total body irradiation”) e melphalan. Tale modalità terapeutica risultava in una ripresa emopoietica drasticamente ridotta nei tempi e pari a
9 giorni per l’ottenimento di un valore di neutrofili di 0,5x109 /l e 10,7
giorni per superare le 50x10 9 /l piastrine. Di minore gravità apparivano
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inoltre in questi pazienti gli episodi di mucosite. Questi dati sono stati
confermati in uno studio successivo (66).
In aggiunta alle modalità sopra descritte altre citochine o associazioni
di esse possono essere impiegate per la mobilizzazione delle PBSC,
quali per es G-CSF o GM-CSF in combinazione con GF attivi su cellule
più alte come IL-3, SCF o PIXY321. Uno studio interessante (67) ha
comparato l’efficacia di varie modalità di trapianto supportate da
PBSC +/- GM-CSF o G-CSF rispetto alla procedura mediante la sola
reinfusione di midollo autologo. L’uso di PBSC ottenuti mediante stimolazione con CSF induceva una più rapida ripresa emopoietica ed
una riduzione delle giornate di terapia antibiotica, e ciò indipendentemente dal GF adoperato. L’uso di PBSC, mobilizzate mediante G-CSF,
si associava in questo studio ad una riduzione dei giorni di ospedalizzazione e del numero di trasfusioni di emazie e piastrine.
L’uso o il non uso di GF dopo infusione di PBSC ha dimostrato un
significativo, se pur modesto, beneficio nell’uso di esso dopo auto
BMT, inoltre l’uso del G-CSF è risultato in una minore frequenza di
febbre rispetto al GM-CSF.
Dal complesso dei dati sopra riportati si può concludere che i CSF
possono essere usati dopo auto BMT con lo scopo di ridurre la durata
della neutropenia. Tale effetto può risultare in una riduzione dei tempi
di ospedalizzazione e di terapia antibiotica, ma non sembra essere in
grado di migliorare la sopravvivenza dei pazienti. Pertanto tale impiego
dovrà essere valutato individualmente nelle diverse situazioni cliniche
per stabilire, alla luce di una attenta analisi dei costi-benefici, l’eventuale indicazione all’uso.
ALLOTRAPIANTO
Un ulteriore impiego dei GF è quello in corso di trapianto allogenico di
midollo osseo. Al momento attuale, non ci sono evidenze in senso di
incremento della GVHD, di rigetto da trapianto e di rischio di recidiva
associato alla somministrazione di CSF in studi randomizzati con l’uso
di questi ultimi. Inoltre, adoperando il G-CSF la ripresa granulocitaria
risulta abbreviata con una riduzione degli episodi febbrili e dei giorni di
terapia antibiotica. Un ulteriore approccio è rappresentato dalla somministrazione di GF, soprattutto GM-CSF, in casi con ritardato o mancato attecchimento. Pur in assenza di studi controllati è possibile
osservare che in alcuni di questi pazienti trattati con CSF le curve di
sopravvivenza risultano equivalenti a quelle dei controlli storici che non
avevano mostrato problemi di attecchimento (68). La possibilità,
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recentemente segnalata (69) di eseguire trapianti aplo-identici mediante somministrazione di PBSC T-deplete, mobilizzate mediante G-CSF
(dosaggi compresi tra 5 e 16 mg/kg/die), in aggiunta a midollo osseo
T-depleto, amplia le future applicazione del trapianto allogenico estendendole, se confermate in ulteriori studi, ad una serie di pazienti finora
non trapiantabili.
CORDONE OMBELICALE
Un ulteriore campo di recente applicazione dei GF nell’area del trapianto allogenico è rappresentato dall’uso in vivo successivo all'infusione di cellule staminali allogeniche ottenute da cordone ombelicale
(UCB), con lo scopo di accelerarne l’attecchimento e ridurre la fase di
pancitopenia post-condizionamento. Inoltre, nell’ambito della stessa
procedura trapiantologica, l'esposizione ex vivo ai GF delle UCB, eseguito in questo caso con lo scopo di stimolarne la proliferazione e
quindi incrementarne il numero, rappresenta un approccio potenzialmente utile per l'estensione nell'adulto di questa procedura trapiantologica. Quest’ultima area è comunque al momento un campo ancora
riservato alla sperimentazione clinica.
In conclusione:
1.
l’uso dei CSF dopo autotrapianto di midollo sembra essere giustificato solo in casi individuali nei quali vi sia una comprovata efficacia anche alla luce di una analisi dei costi;
2.
queste molecole sono indispensabili per tutte le procedure di
mobilizzazione di cellule staminali periferiche (PBSC), soprattutto
in quelle da adottarsi nel donatore normale;
3.
l’utilità di una terapia di supporto con GF dopo infusione di PBSC
in pazienti sottoposti a terapia ablativa è attualmente in valutazione nell’ambito di studi controllati;
4.
per quanto riguarda l’uso dei CSF dopo trapianto allogenico vanno
considerati casi individuali con ritardato attecchimento;
5.
ulteriori potenziali applicazioni dei CSF nelle procedure trapiantologiche allogeniche con cellule di cordone ombelicale saranno
oggetto di futuri studi clinici per quanto riguarda l’uso in vivo come
terapia di supporto post-infusione, e l’uso ex vivo per l’espansione
delle cellule staminali.
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