Tümör Nekroz Faktör ve İnhibitörleri

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.
TNFα ve TNFβ bu ailenin tanımlanan ilk üyeleridir.
2
1
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
Tarihçe
„
„
„
„
1950’te Old, Mycobacterium bovis ile aşılanan
farelerin tümör gelişimine dirençli olduğunu gördü.
Lipopolisakkarit, tümörde hemorajik nekroza yol
açıyordu.
1975’te Carswell, TNF’nin ilk tarifini yaptı.
1985’te Beutler, endotoksine maruz kalan hücreler
tarafından üretilen ve kaşeksiye yol açan bir molekül
tespit etti; bu molekülü kaşektin diye adlandırdı.
1986’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
TNF’nin oluşumu II
7
Tümör Nekroz Faktörün
Aktif Formu
8
4
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.
90-120 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
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
TNF formları
„
„
„
„
TNFα ve TNFβ olmak üzere iki formu vardır.
TNFα başlıca makrofajlardan salınan klasik formdur
ve kaşektin olarak anılır.
TNFβ 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
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
TNF’nin reseptör sonrası olayları
„
„
TNFα 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
TNF’nin rol aldığı olaylar:
fizyolojik ve patolojik
19
TNF’nin fizyolojik etkileri
20
10
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.
21
22
11
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.
24
12
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
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 PGG2, 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.
28
14
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.
30
15
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.
32
16
TNFα’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.
33
34
17
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, TNFα
miktarını arttırır.
TNFα 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.
36
18
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.
38
19
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.
40
20
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.
42
21
Crohn hastalığı
„
„
IL-2, IFNγ ve TNFα’nın artmasıyla karakterize
immünolojik bir hastalıktır.
Klinik çalışmalar, TNFα inhibisyonunun tedavide
etkili olduğunu göstermiştir.
43
Sıtma
„
TNF belli dozlarda koruyucu olarak etki ederken,
fazla dozda kullanıldığında ölüm veya serebral
malaryaya sebep olmuştur.
44
22
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
Etanersept I
„
„
„
„
„
„
Rekombinant TNFα reseptör füzyon proteinidir. TNFα
ve TNFβ 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.
48
24
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-TNFα monoklonal antikordur.
%25 fındık faresi, %75 insan antikorundan
oluşturulmuştur (kimerik).
TNFα 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.
50
25
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.
1999’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.
52
26
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 TNFα 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.
54
27
Lenersept
„
Rekombinant TNFα 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.
56
28
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.
1998’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.
58
29
Teşekkürler
59
30