Tümör Nekroz Faktör ve İnhibitörleri

Transkript

1 Tümör Nekroz Faktör ve İnhibitörleri Dr. Burçak Deniz Dedeoğlu 1 TNF ailesi I TNF ailesi, üzerinde en fazla çalışılan protein ailesidir. Bir çok sistemde fonksiyonu olan 19 üyesi vardır. TNFR ailesine ait membrana bağlı reseptörler üzerinden etki gösterirler. TNF α ve TNF β bu ailenin tanımlanan ilk üyeleridir. 2 1

2 TNF ailesi II 3 Tümör Nekroz Faktör (TNF) Tümür nekroz faktör, doğal ve kazanılmış bağışıklık, hücre regülasyonu, farklılaşma ve apopitoz süreçlerinde önemli rollere sahip, polipeptid yapıda bir sitokindir. Başta makrofaj ve lenfositler olmak üzere çeşitli immün ve somatik hücrelerde sentezlenir. 4 2

3 Tarihçe 1950 te Old, Mycobacterium bovis ile aşılanan farelerin tümör gelişimine dirençli olduğunu gördü. Lipopolisakkarit, tümörde hemorajik nekroza yol açıyordu te Carswell, TNF nin ilk tarifini yaptı te Beutler, endotoksine maruz kalan hücreler tarafından üretilen ve kaşeksiye yol açan bir molekül tespit etti; bu molekülü kaşektin diye adlandırdı da Caput, TNFα ve kaşektinin aynı şey olduğunu gösterdi. 5 TNF nin oluşumu I Prohormon şeklinde membrana entegre halde bulunur. Uyaranlara yanıt olarak 26 kilo daltonluk membranöz TNF (mtnf), TNF dönüştürücü enzim (TACE) tarafından yıkılır ve 17 kilo daltonluk matür ve solubl form (stnf) oluşur. Oluşan moleküllerin üçü biraraya gelerek aktif olan homotrimer yapıyı oluşturur. 6 3

4 TNF nin oluşumu II 7 Tümör Nekroz Faktörün Aktif Formu 8 4

5 TNF nin salınması I TNF sentez ve salınmasını başlatan birçok uyaran vardır. Bunlardan başlıcası lipopolisakkarittir Gram-pozitif bakteriler, mantarlar, parazitler, virüsler, kompleman aktivasyon ürünleri, çeşitli sitokinler ve TNF nin kendisi TNF salınmasını uyarır. 9 TNF nin salınması II Uyarı sonucu yarım saat içinde TNF ekspresyonu başlar dakika arasında pik düzeye ulaşır. Daha sonra salınan IL-1 ve IL-6 TNF ekspresyonunu inhibe eder. 4 saat içinde TNF düzeyi sıfıra düşer. 10 5

6 TNF fonksiyon bozukluğu sonucu meydana gelen bazı hastalıklar Hiperimmünglobülin M sendromu Otoimmün lenfoproliferatif sendrom Periodik ateş sendromu Hipohidrotik ektodermal displazi 11 TNF ailesinin genlerindeki polimorfizm sonucu meydana gelen bazı hastalıklar Lenfotoksin polimorfizmi MI CD 40 polimorfizmi Graves hastalığı Fas polimorfizmi Alzheimer hastalığı TNFRΙΙ polimorfizmi Crohn hastalığı 12 6

7 TNF formları TNF α ve TNF β olmak üzere iki formu vardır. TNF α başlıca makrofajlardan salınan klasik formdur ve kaşektin olarak anılır. TNF β ise lenfosit kaynaklıdır. Lenfotoksin-α olarak da bilinir. İki form arasındaki amino asit homolojisi çok düşüktür (sadece %35). Buna karşılık reseptörleri ve etki mekanizmaları aynıdır. 13 TNF reseptörleri Molekül ağırlıklarına göre isimlendirilmiş iki adet reseptörü vardır; p55 reseptörü (TNFRΙ) p75 reseptörü (TNFRΙΙ) p55 birçok biyolojik etkinin başlamasında rol alır. p75 in sinyal oluşturucu bir etkisi yoktur, yardımcı reseptör görevindedir. Reseptör ekspresyonunu IFNγ arttırır; TNF, IL1 ve endotoksin azaltır. 14 7

8 TNF sinyal iletim yolağı I TNF nin, reseptörü TNFRΙ ile birleşmesi sonucu önemli proteinler içeren (TRADD, TRAFΙΙ, RIP, FADD) proksimal reseptör kompleksinin formasyonunu başlar. Ortamdaki enzimlerin aktivasyonu ile (caspase-8, IKK) apopitoz gibi birçok olayda rolü olan mekanizma başlamış olur. 15 TNF sinyal iletim yolağı II 16 8

9 TNF nin reseptör sonrası olayları TNF α ve reseptör kompleksinin oluşturduğu sinyal, kısmen G proteini tarafından kontrol edilir. Fosfolipaz ve protein kinaz aktivasyonu sonucu araşidonik asit, inositol fosfat, triaçil gliserol, fosfotidik asit ve türevleri oluşur ve hücre ölümüne neden olurlar. 17 TNF nin öne sürülen diğer etki mekanizmaları TNF nin aktif homotrimerik yapısı hemaglutinin gibi bazı viral zarf proteinlerine benzer şekilde hücre zarına füzyon yapar ve sodyum girişine yol açar. Endotoksik şokta görülen hücresel ve periaksonal şişme gibi olaylara neden olur. 18 9

10 TNF nin rol aldığı olaylar: fizyolojik ve patolojik 19 TNF nin fizyolojik etkileri 20 10

11 Sitotoksik etkiler I Neoplastik hücreler ve parazitler bu etkiye duyarlıdır. Serbest radikal oluşumuna neden olarak doğrudan antiparaziter etki gösterir. T lenfositler, doğal öldürücü hücreler gibi sitotoksik hücreleri uyararak dolaylı etki gösterir

12 Sitotoksik etkiler II Solid tümör merkezindeki makrofajlar TNF üretir. TNF enjeksiyonu yapılırsa tümör boyutu küçülür. Anti-TNF antikoru uygulandığında bu etki geriler. TNF pankreastaki β hücrelerine de toksik etki gösterebilir. 23 Bağışıklık sistemine yardımcı etkileri Endotel hücrelerinin bazı adezyon moleküllerini üretmesini arttırarak inflamatuar hücrelerin damar adezyonunu sağlar. Monosit ve makrofajları olgunlaştırır. Polimorfonükleer lökositlerin antikor bağımlı hücresel sitotoksisitesini arttırır. B ve T lenfositleri olgunlaştırır. IL-1, IL-2 ve IL-7 varlığında timosit proliferasyonunu hızlandırır

13 Diğer etkiler X ışınları TNF yi uyarır; bu durum X ışınlarının zararlı etkilerine karşı koruyucudur. Embriyogenezde farklılaşmamış hücrelerde TNF mrna sına rastlanır. Anti-TNF antikorları enjekte edilmiş gebe farelerin yavrularında gelişme geriliği, timus ve lenfoid organlarda hipoplazi görülür. 25 TNF nin patolojik etkileri Septik şok Kaşeksi Kalp yetmezliği Allerjik reaksiyonlar Psoriazis Obesite Tip II diyabet Hiperandrojenizm Romatoid artrit Sıtma Menenjit Crohn hastalığı 26 13

14 Septik şok I Şokun ilk evresinde az da olsa TNF salındığı belirlenmiştir. İlk iki saatte pik düzeylere erişip, dört saat sonunda normal düzeylere inmektedir. Yüksek doz TNF enjeksiyonu da septik şoka benzer bir klinik tablo oluşturur. TNF, trombomodülin sentezini engelleyerek endotel hücresindeki antikoagülan etkinliği yok eder. Ekstrinsik yoldan pıhtılaşmayı başlatır. Plazminojen aktivatörlerini azaltarak antifibrinolitik etki gösterir ve tüm bunların sonucu yaygın damar içi pıhtılaşma (DIC) meydana gelir. 27 Septik şok II Septik şokta oluşan bir diğer problem de ani solunum bozukluklarıdır (ARDS). TNF uyarısı sonucu oluşan PGG 2, lökotrien ve PAF salınımı, pulmoner sürfaktan inhibisyonu ve nötrofil saldırısına bağlı endotel hasarı bu tabloya neden olur. ARDS li hastaların bronşial sıvısında TNF miktarı artmış olarak saptanır

15 Kalp yetmezliği I TNF fizyolojik koşullarda dalak, karaciğer, timus ve böbrekten salınır. Ancak myokardiyal stres, basınç ve volüm artışı gibi durumlarda kalpten de salınır. Yetmezliğe girmiş kalpte TNF reseptörlerinin de arttığı gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmalar TNF nin progresif sol ventrikül dilatasyonuna neden olduğunu göstermiştir. 29 Kalp yetmezliği II TNF, intraselüler kalsiyum konsantrasyonunun artmasını engelleyerek kalp kasılmasında da fonksiyon bozukluklarına yol açmaktadır. Endotel kaynaklı nitrik oksit sentazı (enos) uyararak nitrik oksit salınımını arttırır. Fizyolojik dozlarda nitrik oksit miyositleri mekanik stresten korurken, fazla miktarlarda miyosit kaybına neden olur. TNF miyosit ve endotel hücrelerinde apopitoz yapar

16 31 Obezite 1993 te Hotamışlıgil, adipoz dokunun TNF ürettiğini ve bu üretimin obezlerde artmış olduğunu göstermiştir. Kilo kaybı ile beraber TNF üretiminin ve TNF reseptör sayısının azaldığı görülmüş ve TNF ile vücut kitle indeksi (BMI) arasında önemli bir bağlantı olduğu ortaya çıkmıştır

17 TNF α nın yağ dokusundaki etkileri Lipolizi indükler İnsülin sinyal inhibisyonu yapar Adipozit spesifik protein (adiponectin) sentezini baskılar Serbest yağ asitlerinin salınımını arttırır. Nükleer faktör kappa B yi uyararak preadipozit genleri indükler

18 Diyabet I Glukoz alımının oksidatif stres ve inflamasyonu arttırdığı bilinmektedir. Oluşan süperoksit radikalleri, proinflamatuar faktörleri ve Nükleer faktör kappa B gibi proinflamatuar gen transkripsiyonunu aktifleyen molekülleri uyarır. Tip 2 diyabette de hiperglisemi olması proinflamatuar durumu arttırır. 35 Diyabet II Oluşan tüm bu proinflamatuar olaylar, TNF α miktarını arttırır. TNF α insilin reseptörü ve insülin reseptör substratında tirozin fosforilasyonunu inhibe ederek ve GLUT4 mrna sentezini azaltarak insülin direncine yol açar. β hücrelerdeki inflamasyon, disfonksiyona neden olur ve bu da tip 2 diyabete ilerler. Tüm bunların ışığında tip 2 diyabet, obesite ve dolayısı ile metabolik sendromun inflamatuar olaylar olduğu söylenebilir

19 Romatoid artrit I TNF fibroblastları geliştirip çoğaltır. Tip 1 kollajen genini baskılar ve kollajen sentezini azaltır. Proteoglikan sentezini önleyerek kıkırdak rezorpsiyonunu arttırır. Kemikte osteoklastik aktiviteyi arttırır. 37 Romatoid artrit II Romatoid artrit hastalarının snovial sıvısında TNF ve diğer bazı sitokinlerin miktarı fazla bulunmuştur. Tip 2 kollajenaz enjeksiyonu artrit oluşturur; bu durum anti-tnf antikor enjeksiyonu ile önlenebilir

20 Psoriatik artrit İlerleyici ve yıkıcı inflamatuar bir artrittir. Kalıcı eklem deformiteleri ve fonksiyon bozukluklarına yol açabilir. Kullanılan antiromatizmal ilaçların ilerlemeyi durdurucu etkisi gösterilememiştir. TNF psoriatik artrit ve psoriazis temelinde yatan immunolojik olaylarda önemli rol oynar. 39 Osteoporoz I TNF osteoklast formasyonunu ve fonksiyonunu düzenler. İn vitro olarak osteoklast oluşumunu arttırdığı belirlenmiştir. Romatoid artritte olduğu gibi inflamatuar kemik kaybından da sorumludur

21 Osteoporoz II Yapılan çalışmalarda TNF gen delesyonu olan farelerde, overektomi sonrasında kemik kaybı görülmemiştir. Bu durum TNF nin postmenopozal osteoporozdaki rolünü göstermektedir. Premenopozal dönemde ise östrojen TNF üretimini baskılamaktadır. 41 Kaşeksi AIDS, tüberküloz ve tümör varlığında sık olarak kaşeksi görülür. TNF bazı adiposit genlerini baskılar, lipoprotein lipazı inhibe eder, hepatik ve periferik insülin direncini arttırır ve katabolik süreci hızlandırır

22 Crohn hastalığı IL-2, IFN γ ve TNF α nın artmasıyla karakterize immünolojik bir hastalıktır. Klinik çalışmalar, TNF α inhibisyonunun tedavide etkili olduğunu göstermiştir. 43 Sıtma TNF belli dozlarda koruyucu olarak etki ederken, fazla dozda kullanıldığında ölüm veya serebral malaryaya sebep olmuştur

23 Menenjit Yapılan çalışmalarda, intrasisternal TNF enjeksiyonunun menenjite yol açtığını ve anti-tnf antikoru enjeksiyonunun menenjitte düzelmeye yardımcı olduğu belirlenmiştir. 45 TNF inhibitörleri Etanersept İnfliksimab Adalimumab Lenersept Talidomid 46 23

24 Etanersept I Rekombinant TNF α reseptör füzyon proteinidir. TNF α ve TNF β ya bağlanarak reseptörlerine ulaşmalarını engeller. Haftada 2 defa 25 mg şeklinde kullanılır. Çocuklarda doz azaltılmalıdır. Subkutan enjeksiyon şeklinde uygulanır. Yarılanma ömrü yaklaşık 68 saattir. Peptid ve amino asitlerine yıkılır, safra ve idrar yolu ile atılır. KC ve böbrek yetmezliğinde doz ayarlamasına gerek yoktur. 47 Etanersept II 1998 yılında romatoid artrit hastalarında kullanılmak üzere FDA onayı almış daha sonra diğer birçok hastalıkta da kullanılmaya başlanmıştır. Juvenil romatoid artrit, ankilozan spondilit, psoriatik artrit, kalp yetmezliği, inflamatuar bağırsak hastalıkları, kullanıldığı bazı durumlardır

25 Etanersept III En sık yan etkisi enjeksiyon yerinde oluşan reaksiyondur (%49) Üst solunum yolu enfeksiyonu (%35) Baş ağrısı (%20) Rinit (%16) Bulantı, kusma (%14) Gastrointestinal enfeksiyon (%12) gibi yan etkileri vardır. Gebelik kategorisi B dir 49 İnfliksimab I Anti-TNF α monoklonal antikordur. %25 fındık faresi, %75 insan antikorundan oluşturulmuştur (kimerik). TNF α molekülüne bağlanır ve IL-1, IL-6 ve lökosit aktivasyonunda önemli olan adezyon moleküllerinin üretimini azaltır. Crohn hastalığında kolon duvarında, romatoid artritte eklem boşluğunda bulunan inflamatuar hücreleri azalttığı gösterilmiştir

26 Infliksimab II İntravenöz infüzyon şeklinde kullanılır. Sadece vasküler kompartmanda dağılır. Yarı ömrü 8-9,5 gün arasındadır. Crohn hastalığı, ülseratif kolit, romatoid artrit, ankilozan spondilit ve spondiloartropati tedavisinde kullanılır. 51 Infliksimab III 1998 de Crohn hastalığında kullanılmak üzere FDA onayı almıştır dan itibaren metotreksat ile kombine olarak romatoid artritte kullanılmaya başlanmıştır. Kombine uygulamada metotreksatın etkinliğini arttırır. Metotreksat ise insanda infliksimaba karşı oluşacak antikimerik antikorların yapımını baskılar

27 Infliksimab IV Altı hafta ara ile tekrarlanan 5mg/kg intravenöz infüzyon şeklinde kullanılır. Baş ağrısı(%12) Diyare(%9) Döküntü(%6) Faranjit(%6) Öksürük(%5) gibi yan etkileri vardır. Nadiren antinükleer antikorlar oluşturarak reversible lupus benzeri sendrom oluşturabilir. Gebelik kategorisi C dir. 53 Adalimumab Rekombinant insan anti TNF monoklonal antikorudur. Solubl TNF α ya bağlanarak yüzeydeki p55 ve p75 reseptörlerine bağlanmasını engeller. Romatoid artrit tedavisinde kullanılır. Metotreksat ile kombine edilebilir. Haftada bir kere subkutan enjeksiyon şeklinde uygulanır. Enfeksiyon oluşumunu kolaylaştırması en önemli yan etkisidir

28 Lenersept Rekombinant TNF α reseptörüdür. 55 Talidomid I Sentetik glutamik asit derivesidir. TNF α nın mrna sının parçalanmasını arttırır. Eliminasyon yarı ömrü 6 saattir. Metabolizmasında sitokrom p450 sisteminin rol aldığı düşünülmektedir. Oral yolla uygulanır. Uygulamada dozu, hastalığın türüne göre değişir

29 Talidomid II 1950 lerde sedatif olarak kullanılmaya başlanmış fakat 1960 da teratojenite yapması nedeni ile piyasadan kaldırılmıştır. Daha sonra yapılan çalışmalar kendisinin anomali yapmadığını ancak normalde düşükle sonuçlanacak anomali varlığında düşükleri engellediğini göstermiştir de eritema nodozum leprozum tedavisinde kullanılmak üzere FDA onayı almıştır. 57 Thalidomid III Crohn hastalığı, romatoid artrit, kalp yetmezliği, aftöz ülserler, still hastalığı, diskoid lupus, behçet hastalığı, piyoderma gangrenozum, histiyositoz, sarkoidoz, multipl myeloma, kaposi sarkomu, AIDSli hastalarda ortaya çıkan enfeksiyonlar ve solid tümörlerin tedavisinde kullanılmaktadır. Minör yan etkileri, baş dönmesi, diyare, kabızlık, bulantı, mide ağrısı, döküntüdür. Gebeliğin 35. ve 55. günleri arasında kullanımının riskli olduğu bildirilmiştir. Gebelik kategorisi X dir

30 Teşekkürler 59 30