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IV.  Diskussion

Konventionelle Immunsuppressiva versagen in der Therapie und Prävention der Transplantat-Vaskulopathie (TVP) (Weis und von Scheidt, 1997; Ikonen et al., 2000b). Zur Zeit befinden sich nur wenige Medikamente in der Entwicklung, die in der Lage sein könnten die TVP zu verhindern oder eine bereits etablierte chronische Rejektion zum Stillstand zu bringen. Neben Sirolimus (Gregory et al., 1995; Mohacsi et al., 1997; Ikonen et al., 2000b; Ikonen et al., 2000c) ist hierbei Mycophenolat Mofetil (MMF) das zur Zeit am vielversprechendste Medikament. Außer diesen Wirkstoffen, die beide in der Lage sind glatte Muskelzellen (SMC) in ihrer Proliferation zu hemmen, gibt es nur wenige andere Therapieansätze: HMG-CoA-Reduktase Hemmer (Statine) haben neben ihrer lipidsenkenden Wirkung auch einen Einfluss auf die SMC Proliferation und Migration (Corsini et al., 1995; Bandoh et al., 1996; Corsini et al., 1996; Negre-Aminou et al., 1997) und werden derzeit ebenfalls in präklinischen und klinischen Studien erprobt. Monoklonale Antikörper Behandlungen (Blindt et al., 2000), Serin-Protease-Inhibitoren (Lucas et al., 2000; Hausen et al., 2001), Therapien die Wachstumsfaktoren für glatte Muskelzellen antagonisieren (Foegh et al., 1994; Hayry, 1998) oder Gentherapien (Isobe et al., 2000; Morishita et al., 2000; Suzuki et al., 2000) befinden sich in einem frühen experimentellen Stadium.

A. Bisherige experimentelle Arbeiten

1. Einfluss von MMF auf die Transplantat-Vaskulopathie

Im Gegensatz zu Ciclosporin und Tacrolimus hat Mycophenolat Mofetil neben dem immunsuppressiven Effekt auf Lymphozyten auch einen stark antiproliferativen Effekt auf glatte Muskelzellen. In einem Experiment wurden die antiproliferativen Effekte von MPA, der aktiven Wirksubstanz von MMF, mit anderen Immunsuppressiva
verglichen (Mohacsi et al., 1997): Ciclosporin und Tacrolimus hemmten humane glatte Muskelzellen mit einer IC50 von 1 μmol/l, einer Konzentration die in vivo nicht erreicht werden kann. MPA zeigte zwar einen gleich hohen IC50 von 1-10 μmol/l, allerdings ist [Seite 107↓]dies eine Konzentration, die in der klinischen Anwendung als MPA-Talspiegel erreicht wird. Im gleichem Experiment zeigte sich Leflunomide unwirksam und nur Sirolimus erreichte ebenfalls klinisch bedeutsame IC50-Werte von 1-10 nmol/l. In PDGF induzierter glatter Muskelzell-Proliferation in Ratten lagen die erzielten IC50-Werte für MPA zwischen 50 nmol/l und 1 μmol/l (Allison und Eugui, 1993a; Gregory et al., 1993b; Mohacsi et al., 1997; Moon et al., 2000). Aber MPA war in vitro auch bei anderen mesenchymalen Zellen wirksam: Endothelzellen und Fibroblasten wurden ebenfalls in klinisch relevanten Konzentrationen in ihrer Proliferation gehemmt (Allison und Eugui, 1993a).

Auch wenn es bis heute nicht klar ist, ob diese in vitro Mechanismen relevant für die Entwicklung der Transplantat-Vaskulopathie in vivo sind, so führten diese Erkenntnisse zu einer Reihe von Tierexperimenten, in denen die Wirksamkeit von MMF auf die Transplantat-Vaskulopathie geprüft wurde. Das Ballon-Dilatations-Modell in der Ratte basiert auf dem „Response-to-Injury“ Paradigma von Ross (Ross et al., 1977; Ross, 1990): Unabhängig davon, ob eine alloantigene Immunantwort oder die mechanische Zerreißung den initialen Reiz darstellt, kommt es im Endothel zu einer Zytokin- und Wachstumsfaktoren-Ausschüttung und somit zu einer Proliferation der Mesenchymalzellen (Fellstrom et al., 1999) und der Ausbildung einer TVP ähnlichen konzentrischen Intimahyperplasie. Somit wurden mehrere mechanische Modelle verwendet, um die Wirksamkeit verschiedener Immunsuppressiva in der Hemmung der Intimaproliferation zu testen.

C. Gregory (Gregory et al., 1995) prüfte die Wirksamkeit von Ciclosporin (CsA), Tacrolimus (TRL), Sirolimus (SRL) und Mycophenolsäure (MPA) in einem Rattenmodell: In Sprague Dawley Ratten wurde die linke A. Carotis oder die thorakale bzw.
abdominelle Aorta durch eine Ballon-Dilatation verletzt. Ohne jegliche Immunsuppression kam es innerhalb von 14 Tagen zu einer Intimahyperplasie, die 44 ± 5% des Gefäß­querschnittes ausmachte. CsA (3 mg/kg/Tag) und TRL (4 mg/kg/Tag) verringerten die auftretende Intimahyperplasie nicht (51,4 ± 6% bzw. 44 ± 6%). Dagegen lag die Intimahyperplasie unter einer Therapie von 1,5 mg/kg/Tag SRL bei 16,7 ± 4% und nach der Gabe von 40 mg/kg/Tag MPA bei 23,8 ± 8%. Weder SRL noch MPA [Seite 108↓]waren in der Lage die Entwicklung der Intimahyperplasie vollständig zu verhindern, zeigten jedoch in Kombination einen zumindest additiven Effekt (6 ± 6%). In einem ähnlichen Modell (Fraser-Smith et al., 1995) reduzierte MMF (30 mg/kg/Tag) die nach Ballon-Dilatation entstandene Verdickung der Gefäßwand um 17 – 26%. Startete die Therapie 6 Tage vor der Verletzung, so kam es zu einer Reduktion der Intima um 48 – 60%.

Insgesamt scheint der Zeitpunkt des Therapiebeginns in bezug auf das Trauma einen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung der Intimahyperplasie zu haben: So zeigte Gregory (Gregory et al., 1995) in einem anderen Versuch, dass 44 Tage nach Ballon-Dilatation die Intimaflächen gleich waren, unabhängig davon, ob keine Therapie stattfand (62 ± 4%), MPA und SRL an den Tagen 0 bis 13 (51 ± 3%) oder an den Tagen 0 bis 30 (53 ± 3%) in Kombination gegeben wurde. Begann man allerdings mit der Therapie in gleicher Dosis bereits 3 Tage vor dem Setzen der Verletzung, so war auch bei einer Gabe von nur 13 Tagen die Intimahyperplasie an Tag 44 auf 18 ± 10% reduziert. Dass eine kurzfristige, aber frühstmögliche Applikation eines Immunsuppressivums auch klinisch in der Lage ist eine Intimahyperplasie zu verringern, zeigte Sousa (Sousa et al., 2000): Er verwendete Sirolimus-beschichtete Stents zur Koronar-Angioplastie, die für 15 bzw. 28 Tage Sirolimus freisetzten konnten. Die sonst übliche Restenose-Rate von 30 bis 40% innerhalb von 12 Monaten konnte auf 0% gesenkt werden. Der erste letal verlaufende Re-Infarkt trat bei einem Patienten nach 14 Monaten in einem nicht mit Stent behandeltem Stromgebiet auf.

Auch in einem anderen nicht-allogenen Modell wurde MMF auf seine Wirksamkeit getestet (Schreiber et al., 1998): Neuseeland Kaninchen erhielten unter einer Cholesterin-reichen Diät 80 mg/kg/Tag MMF für 4 Wochen. Während sich in der unbehandelten Kontrollgruppe eine Arteriosklerose entwickelte, zeigte sich in den Aorten der mit MMF behandelten Tieren eine grenzwertig nachzuweisende Reduktion der arteriosklerotischen Plaques, der Makrophagen Infiltration und der Schaumzellbildung.

Das klassische allogene Modell zur Untersuchung der Transplantat-Vaskulopathie untersucht die Entwicklung der Intimahyperplasie in den Koronararterien nach [Seite 109↓]heterotoper Herztransplantation im Rattenmodell. So behandelte Morris (Morris et al., 1991) Lewis-Empfänger von BN-Herzen mit 30 mg/kg/Tag MPA für die ersten 50 Tage nach Transplantation und reduzierte danach die Dosis auf 20 mg/kg/Tag bis zum Versuchsende am Tag 101. Diese Studie zeigte, dass MPA zwar in der Lage war die Inzidenz und Schwere der Transplantat-Vaskulopathie zu vermindern, aber nicht die chronische Rejektion vollständig vermeiden konnte. In einem anderen Modell (Fisher auf Harlan Sprague Dawley) zeigte sich eine nieder- (0,5 mg/kg/Tag) und hochdosierte (5 – 2,5 mg/kg/Tag) Sirolimus-Therapie wirksam in der Prävention einer Transplantat-Vaskulopathie. Nach 100 Tagen wurde die Intimahyperplasie von 59 ± 7% in der Kontrollgruppe auf 22 ± 11% bzw. auf 10 ± 3% gesenkt. In gleichem Modell war eine mittelhohe Dosis von MMF (20 mg/kg/Tag) nicht in der Lage die Intimahyperplasie zu vermeiden: Nach 100 Tagen lag die Intimahyperplasie bei 52 ± 13% und der Unterschied zur Kontrollgruppe war nicht signifikant (Schmid et al., 1995).

In einem Nierentransplantations-Modell (Fisher auf Lewis) zeigte sich MMF in einer Dosis von 15 mg/kg/Tag wirksam (Azuma et al., 1995): Nach 52 Wochen lag die arterielle Obliteration der Nierengefäße zwischen 10,8 und 11,3% in den MMF Gruppen, wohingegen ohne Therapie die Gefäße zu 63,8% verschlossen waren. Die Wirksamkeit von MMF wurde aber auch in einem Xenotransplantationsmodell (heterotope Herztransplantation Cynomolgus Affen auf Paviane) getestet (O'Hair et al., 1994). Ein Jahr nach der Transplantation war MMF (70 mg/kg/Tag) in Kombination mit CsA und Methylprednisolon wirksam in der Prophylaxe von Intimaveränderungen der Koronararterien. In der Azathioprin-Kontrollgruppe entwickelten die Tiere dagegen eine ausgeprägte Intimahyperplasie.

Isolierte Gefäßtransplantate haben den Vorteil, dass die Entwicklung der Transplantat-Vaskulopathie ohne die Notwendigkeit einer initialen Immunsuppression zur Verhinderung der akuten Rejektion untersucht werden kann (Hayry et al., 1991; Mennander et al., 1991). Daher etablierten sich tierexperimentelle Modelle, bei denen periphere Arterien (Gregory et al., 1993a; Morris et al., 1995) oder die abdominelle Aorta (Hullett und Sollinger, 1993; Steele et al., 1993; Raisanen-Sokolowski et al., 1994; Stoltenberg et al., 1994) transplantiert wurden.


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In einem Rattenmodell untersuchte Steele (Steele et al., 1993) die Wirksamkeit verschiedener Immunsuppressiva nach allogener Aortentransplantation: Während nach dreimonatiger Therapie mit CsA (2,5 mg/kg/Tag) und Brequinar (12 mg/kg 3 x pro Woche) kein Unterschied zur unbehandelten Kontrollgruppe zeigte, verringerte sich die Intimaproliferation unter der Therapie mit MMF (40 – 30 mg/kg/Tag) signifikant um 76,1%. Eine Kombinationstherapie mit einer erniedrigten Dosis von MMF (20 mg/kg/Tag) und Brequinar (6 mg/kg 3 x pro Woche) zeigte keine Wirksamkeit in diesem Modell. In einer nachfolgenden Studie (Hullett et al., 1996) wurde der Effekt einer verzögerten Gabe von MMF getestet: Hier wurde mit 40 mg/kg/Tag für 14 Tage und anschließender Reduktion auf 30 mg/kg/Tag zwei oder vier Wochen nach Transplantation begonnen. Wurde die Therapie 2 Wochen verzögert gestartet, reduzierte sich die Intimahyperplasie um 35,4% (p = n.s.) und wurde mit der Therapie um 4 Wochen verzögert begonnen, reduzierte sich die Intimahyperplasie um 42,3% (p = 0,01). Im Vergleich zur syngenen Kontrollgruppe war die auftretende Intimahyperplasie allerdings signifikant.

Eine andere Arbeitsgruppe (Raisanen-Sokolowski et al., 1994; Raisanen-Sokolowski et al., 1995b) zeigte, dass eine Dosis von 20 mg/kg/Tag MMF nach 3 Monaten das Auftreten einer chronischen Rejektion verhinderte. Intima-Verdickung, Media-Nekrose und periadventitielle Entzündung wurden signifikant im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe reduziert. Allerdings war MMF in diesem Modell nicht in der Lage, diesen Effekt auf Dauer zu erhalten. Zwölf Monate nach Transplantation war kein Unterschied zu unbehandelten Kontrollgruppe zu erkennen (Raisanen-Sokolowski et al., 1995a).

2. Aortentransplantationsmodell im Primaten

Auch wenn die Verwendung des Aortentransplantationsmodells in der Ratte eine Neointima-Proliferation aufzeigt, die der humanen Situation während einer chronischen Rejektion ähnelt, so hat dieses Modell jedoch auch seine Nachteile: Ohne den Einsatz von Immunsuppressiva werden die allogen transplantierten Aorten innerhalb von 10 bis 14 Tagen fibrotisch und zunehmend azellulär (Plissonnier et al., 1995). Zudem tendieren diese Rattenmodelle dazu, die Effektivität von Immunsuppressiva über zu bewerten (Ikonen et al., 2000a). So zeigte beispielsweise auch CsA in mehreren Arbeiten im [Seite 111↓]Rattenmodell seine Wirksamkeit (Stoltenberg et al., 1994; Stoltenberg et al., 1995; Little et al., 1996), obwohl sich chronische Rejektionen in der klinischen Situation unter CsA Gabe entwickeln. Aus diesen Gründen wurde das in dieser Studie verwendete Aortentransplantationsmodell im Primaten entwickelt (Ikonen et al., 2000a). Es konnte gezeigt werden, dass die auftretende Intimahyperplasie allogen-abängig ist und nicht bei einer Autotransplantation auftritt. Ferner waren die histologischen Veränderungen nicht von dem humanen Bild einer Transplantat-Vaskulopathie bei einer chronischen Rejektion zu unterscheiden. Ein weiterer Vorteil dieses Modells ist, dass mit der intravaskulären Ultraschall Untersuchung (IVUS) die Entwicklung der Transplantat-Vaskulopathie verfolgt werden kann und in vivo Messungen erfolgen können. Die IVUS – Morphometrie ist der Histomorphometrie überlegen, da es post mortem durch die Eigen - Elastizität der Aorta zu einer Schrumpfung des Gefäßes kommt und der Gefäßquerschnitt in der Histologie zumindest um 25% reduziert ist (Ikonen et al., 2000a).

3. MMF Pharmakokinetik und Toxizität im Primaten

Nach verschiedenen oralen Dosen von MMF werden maximale MPA Blutspiegel im Cynomolgus Affen innerhalb von 1,5 Stunden erreicht und die Halbwertszeit liegt bei 8 Stunden (Morris et al., 1991; Morris, 2001). Die toxikologischen Daten, die für Cynomolgus Affen vorliegen, sind begrenzt: Die Dosis von 150 mg/kg MMF pro Tag erwies sich als toxisch und führte zu deutlichen gastrointestinalen Nebenwirkungen und Gewichtsverlusten, bzw. zum Studienabbruch innerhalb von weniger als 4 Wochen (Eugui, 2001). 70 mg/kg MMF pro Tag führten zum Studienabbruch innerhalb von 3 Monaten aufgrund einer Herpes-B-Infektion (Chellman et al., 1992; Eugui, 2001). Morris et al. (Morris et al., 1991) berichteten, dass nach heterotoper Herztransplantation ein Tier bei einer Dosis von 125 mg/kg/Tag nach 29 Tagen an Marasmus bei Malaria-Infektion verstarb. Ein Tier überlebte bei einer Dosis von 125 – 150 mg/kg/Tag 50 Tage. Alle Tiere zeigten eine gastrointestinale Toxizität und einen ausgeprägten Gewichtsverlust. Tiere die mit 125 mg/kg/Tag MMF behandelt wurden, zeigten eine signifikant höhere Hemmung der Proliferation von mononucleären Zellen als Tieren, die mit 70 mg/kg/Tag behandelt wurden und 50 mg/kg/Tag wurde als subtherapeutische Dosis angesehen (Morris et al., 1991; Morris, 2001).


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B.  Optimierung der Tier-experimentellen MMF Gabe

Aus den bisher dargestellten Erkenntnissen läßt sich die Problematik bei der Planung dieser Studie wie folgt zusammen fassen: Die Mehrzahl der bisher veröffentlichten Studien läßt erkennen, dass MMF einen Effekt auf die Entwicklung der Transplantat-Vaskulopathie zu haben scheint. Hierzu sind im Rattenmodell allerdings hohe, zum Teil toxische Dosen von 30 - 40 mg/kg/Tag notwendig (Morris et al., 1991; Steele et al., 1993; Fraser-Smith et al., 1995; Gregory et al., 1995). Bei niedrigeren Dosen wird das Bild uneinheitlich und je nach Modell kann MMF wirksam in der Prävention der Transplantat-Vaskulopathie sein (Raisanen-Sokolowski et al., 1994; Raisanen-Sokolowski et al., 1995b) oder nicht (Schmid et al., 1995). Auch wenn in den vorgestellten Modellen die Unterschiede zur Kontrollgruppe signifikant waren, ließ sich aber eine Intimahyperplasie nie vollständig verhindern (Morris et al., 1991). Gerade im längeren Verlauf nach Transplantation (Raisanen-Sokolowski et al., 1995a) oder bei verzögertem Therapiebeginn ließ die Wirksamkeit von MMF nach (Gregory et al., 1995; Hullett et al., 1996).

In dieser Studie wurde geprüft, ob MMF in der Lage ist, in dem vorbeschriebenen Primatenmodell eine bereits etablierte Transplantat-Vaskulopathie zu behandeln. Dieses anspruchsvolle Modell neigt, im Gegensatz zu den Rattenmodellen nicht dazu die Wirksamkeit von Immunsuppressiva zu überbewerten (Ikonen et al., 1999; Ikonen et al., 2000c) und entspricht weitgehend der humanen Transplantat-Vaskulopathie bei chronischer Rejektion. Um die Frage nach der Wirksamkeit von MMF hier beantworten zu können, wurde gefordert, dass MMF in einer maximal tolerierten Dosis (MTD) verabreicht werden sollte. Um diese zu ermitteln, waren extensive Vorstudien notwendig.

Im klinischen Alltag wird MMF aufgrund seiner pharmakokinetischen Eigenschaften mit einem tmax von 1h und einer Halbwertszeit von 16 Stunden (Bullingham et al., 1996a; Bullingham et al., 1996b; Bullingham et al., 1998) zweimal täglich verabreicht. Obwohl die Halbwertszeit in der Ratte mit 6 – 8 h (Gummert et al., 1999a) und im Affen mit 8 h nochmals deutlich kürzer ist, wurde in keinem bisher durchgeführten Tierexperiment die Tagesdosis von MMF auf mehrere Einzeldosen verteilt. Zu prüfen war also zunächst, ob [Seite 113↓]das Dosierungsintervall einen direkten Einfluss auf die immunsuppressive Wirksamkeit von MMF hat.

Hierzu wurde das etablierte Modell der heterotopen Herztransplantation (Ono und Lindsey, 1969) zwischen den Stämmen Brown Norway und Lewis benutzt. Aus Vorversuchen (Morris und Wang, 1991; Gummert et al., 1999a) war bekannt, dass in diesem Modell mittelhohe Dosen von MMF nicht in der Lage sind, die innerhalb von einer Woche auftretende akute Rejektion vollständig zu verhindern. Somit war das von Margret Billingham (Billingham et al., 1990) etablierte Grading System für akute
Rejektionen im Rattenherz ein idealer Endpunkt um Unterschiede in der Wirksamkeit verschiedener Therapieregime aufzudecken. Um zusätzliche Details über die Dauer der MMF Wirksamkeit zu erhalten, wurden pharmakodynamische Messungen durchgeführt und zur Studienauswertung hinzugezogen.

Zunächst ging es um die Festlegung der geeigneten MMF Dosis, der Zeitpunkte für die pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analysen und der Dauer des geplanten Ratten-Transplantations-Versuches. In Studie 101 wurde MMF in verschiedenen Dosierungen zwischen 5 und 20 mg/kg/Tag als einmal tägliche (QD) und zweimal tägliche (BID) Gabe getestet. Im Gegensatz zu vorangegangenen Studien (Gummert et al., 1999a; Barten et al., submitted) wurden engmaschige Analysezeitpunkte benutzt, um ein möglichst genaues Abbild der Pharmakokinetik und Pharmakodynamik zu erhalten. Spitzenspiegel wurden innerhalb von 30 Minuten erreicht und 24 Stunden nach Erstgabe war MPA noch bei allen Gruppen im Plasma nachweisbar. Wie zu erwarten war die 24h Exposition abhängig von der MMF-Tagesdosis und nicht vom Dosierungsintervall. Wie in Abbildung 21 und Abbildung 22dargestellt, war demnach die MPA-AUC0-24 für die Gruppen 5 mg/kg/Tag BID und 10 mg/kg/Tag QD vergleichbar. Die MPA-Plasmakonzentration der 5 mg/kg/Tag BID Gruppe glich in den ersten 12 Stunden der von der 5 mg/kg/Tag QD Gruppe und im anschließenden Intervall der von der 10 mg/kg/Tag QD Gruppe. Entsprechend der Halbwertszeit lagen die Talspiegel, 24 h nach der Erstgabe gemessen, in den BID Gruppen höher als in den vergleichbaren QD Gruppen.


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In Studie 101 wurde parallel zur Pharmakokinetik in pharmakodynamischen Analysen die Reversibilität der Inhibition der Lymphozytenproliferation und -Aktivierung untersucht. Bei einer Gabe von mehr als 5 mg/kg MMF (Abbildung 24) kam es innerhalb von 30 Minuten zu einer vollständigen Hemmung der Lymphozytenproliferation. Bei allen QD Gaben, mit Ausnahme der 20 mg/kg/Tag, kam es ab dem 18 Stunden Zeitpunkt zu einer Erholung der Proliferationsrate. In beiden BID Gruppen zeigte sich dagegen eine Inhibition, die mit der 20 mg/kg QD Gabe vergleichbar war. Gleichartige Ergebnisse wurden für die CD71, CD25, CD11a und CD54 Oberflächen Antigene auf T Zellen ermittelt.

Für das nachfolgende Rattenexperiment 102 wurden die Niedrigdosis - Gruppen 5 mg/kg/Tag BID und 10 mg/kg/Tag QD ausgewählt. In einer nachfolgenden Studie, deren Ergebnisse hier nicht aufgeführt sind, wurden auch die Hochdosis - Gruppen miteinander verglichen (Klupp et al., submitted-b). Aus vorhergehenden Studien war abzuleiten (Gummert et al., 1999a; Barten et al., submitted), dass nach 8 Tagen in der QD Gruppe ein Rejektionsgrad 3 zu erwarten ist. Da hier bereits einige Tiere das Herz vollständig abgestoßen hatten, wurde die Studiendauer in der Studie 102 auf 7 Tage verkürzt. Die Zeitpunkte für die pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analysen wurden beibehalten, allerdings wurde aufgrund der aufgetretenen Anämie in Studie 101 der Untersuchungszeitraum von 36 auf 24 Stunden verkürzt und somit zwei Blutentnahmen eingespart.

In Studie 102 konnte gezeigt werden, dass die Verteilung der Gesamt MMF Tagesdosis von 10 mg/kg/Tag auf zwei Einzeldosen zu einer signifikanten Verringerung des Rejektionsgrades führte. Hierbei waren die AUC0-24 für MPA in beiden Gruppen gleich und nur das MPA-Profil unterschied sich bezüglich C0, Cmax, und AUC12-24 signifikant (Abbildung 25 und Abbildung 26). Deutlicher als die Pharmakokinetik spiegelten die pharmakodynamischen Parameter die Wirksamkeit der verschiedenen MMF Regime wider: Während in der BID Gruppe die Lymphozytenproliferation über den gesamten 24 Stunden Zeitraum zumindest zu 50% unterdrückt war (Abbildung 24), kam es in der QD Gruppe zu einer deutlichen Erholung der Proliferationsrate. Die PCNA-AUE0-24, als Maß der MMF Wirksamkeit auf die Proliferationsrate mononucleärer Zellen, stieg durch die [Seite 115↓]Optimierung der MMF Gabe bei gleicher MMF Tagesdosis und vergleichbarer MPA-AUC0-24 signifikant an (p < 0,001). Dieses korrelierte hoch mit dem Rejektionsgrad (r2 = 0,85, p < 0,001). Aber auch die Hemmung der Lymphozytenaktivierung durch MMF bzw. MPA, gemessen an der Expression des Transferrin-Rezeptors auf
T Zellen, spiegelte die große Unterschiedlichkeit zwischen der im Tiermodell standardmäßig genutzten QD Dosierung und der entsprechend der MMF Pharmakokinetik optimierten BID Gabe wider. Nach der Morgendosis führte die niedrigere BID Dosis und die höhere QD Dosis in gleichem Maße zur Hemmung der CD71 Expression (Abbildung 28). In der QD Gruppe kam es nach dem 12 h Zeitpunkt zu einer signifikanten und vollständigen Erholung der CD71 Expression, während diese in der BID Gruppe supprimiert blieb. Auch dieses korrelierte hoch mit der MMF Effektivität (p < 0,002). Zusammenfassend konnte aus beiden Rattenstudien geschlossen werden, dass bei gleicher MMF-Tagesdosis die Verteilung auf zwei Einzelgaben die Wirksamkeit dieses Immunsuppressivums signifikant erhöht.

Parallel zu den Rattenstudien 101 und 102 lief die Evaluation von MMF im Primaten (Studie 201). Hier wurden neben der Untersuchung der Pharmakokinetik und Toxizität auch die Voraussetzungen geschaffen, um die geplante Aorten-Transplantationsstudie 301 sicher und effektiv durchführen zu können. Die Pharmakodynamik als Instrument zur Evaluation der in vivo Effektivität von MMF wurde aus dem Rattenmodell ins Primaten-Modell transferiert (Klupp et al., 2001a; Klupp et al., submitted-a). Dazu mußten neue Assays entwickelt und die Dosierung der Mitogene sowie die Stimulationsdauer im Vollblutassay neu optimiert werden. Verschiedene Zeitpunkte für die Blutentnahmen für die pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analysen wurden getestet. Die HPLC Bestimmung für MPA mußte für das Affenplasma validiert werden.

In vivo wurde die Pharmakokinetik, die Pharmakodynamik und die Toxizität einer 100 mg/kg MMF QD Tagesdosis geprüft. Hierbei zeigte sich, dass diese Dosis bei allen 4 Tieren innerhalb von 14 Tagen zu einer erheblichen Toxizität führte und somit mußte bei 2 Tieren nach 2 Wochen und bei 2 weiteren Tieren nach 3 Wochen die Dosis reduziert werden. Hierbei stand der Gewichtsverlust im Vordergrund und die Tiere verloren in dieser Zeit bis zu 19,4% ihres Ausgangsgewichtes. Da aufgrund der ethischen [Seite 116↓]Vertretbarkeit der Versuche höhere oder länger dauernde Gewichtsverluste nicht zu tolerieren sind (Stanford University, 1999) schied eine Dauerbehandlung mit 100 mg/kg/Tag MMF QD aus. Nach Dosisreduktion auf 50 mg/kg/Tag MMF QD waren die Toxizitätszeichen reversibel, wobei das Gewicht sich schnell erholte, die Diarrhoe aber bei 2 von 4 Tieren bis zum vollständigen Absetzen von MMF fortbestand.

Die MMF Reinsubstanz wurde bei diesen Versuchen im gleichen Vehikel wie bei den Rattenexperimenten verabreicht. Bei den niedrigeren Einzeldosen konnte im Rattenexperiment mit maximal 4 mg MMF pro Milliliter Vehikel eine vollständige Lösung erzielt werden. Bei einem Löslichkeitspunkt von 4,3 mg/ml bei einem pH von 3,4 war bei den Primatenversuchen mit dieser Darreichungsform in einer notwendigen Konzentration von 64 mg/ml nur eine Suspension zu erzielen. Trotz eines Methyl-Cellulose (CMC) - Anteils war die Viskosität der MMF-Suspension zu gering, so dass sich MMF innerhalb von Sekunden absetzte und ein Konzentrationsgradient innerhalb der Suspension entstand. Eine Erhöhung des CMC Anteils des Vehikels brachte keine wesentlichen Vorteile. Auch Versuche MMF zu kapsulieren oder in schmackhaftem Futter zu verstecken führten zu keiner sicheren MMF Applikation. Letztendlich mußte jede MMF Einzeldosis für jedes Tier separat ausgewogen und suspendiert werden. Die Tiere wurden über eine Magensonde unter Ketamin-Sedierung therapiert.

Die pharmakokinetischen Untersuchungen zeigten eine hohe Inhomogenität in den erzielten MPA Spiegeln. Inwieweit diese durch die unsichere bzw. ungenaue MMF Applikation hervorgerufen oder durch Unterschiede in der oralen Resorption ausgelöst wurde, blieb während des Versuchs unklar. Nach erster Applikation variierten die 2 h MPA-Werte zwischen 1,8 und 22,8 mg/l. Nach 7 Tagen waren die Unterschiede zwar geringer, aber dennoch lag die Varianz der Tal- und 2 h Spiegel noch deutlich höher als bei den Rattenexperimenten. Eine geringere Varianz zeigte die pharmakodynamischen Bestimmungen: Die Lymphozytenproliferation war nach einwöchiger 100 mg/kg/Tag MMF QD Gabe um 85% reduziert und die Variation lag bei nur ± 3,2%. Hierbei war der pharmakodynamische Effekt mit nur minimalen Schwankungen konstant über das 24 Stunden Intervall nachweisbar.


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Im Gegensatz dazu, zeigte sich in der 50 mg/kg/Tag MMF QD Dosierung eine deutliche Erholung der Lymphozytenproliferation und –aktivierung (Abbildung 34). Unter der Annahme der bisher im Primaten noch nicht bewiesenen Hypothese, dass die Pharmakodynamik die immunsuppressive Effektivität von MMF widerspiegelt, wurden folgende Schlüsse aus der Studie 201 gezogen: 1.) Die orale Gabe von MMF in Form einer Suspension erzielt keine konstanten MPA Spiegel. 2.) Die Dosis von 100 mg/kg/Tag MMF QD zeigt zwar eine effektive immunsuppressive Wirkung, ist aber toxisch und wird nicht über den geplanten Studienzeitraum von mehr als 50 Tagen zu verabreichen sein. 3.) Die Dosis von 50 mg/kg/Tag MMF QD zeigt eine tolerierbare Toxizität, hat aber eine nur subtherapeutische immunsuppressive Wirksamkeit.

Die MMF Toxizität korreliert beim Menschen nicht nur mit der MMF Dosis, sondern auch mit den erreichten MPA-Spitzenspiegeln (van Gelder et al., 1999). Daher und von den Ergebnissen der Studie 101 bis 201 ausgehend, war zu fordern, dass MMF in der Aorten-Transplantationsstudie zweimal am Tag verabreicht werden musste, um ein optimales Verhältnis zwischen minimaler Toxizität und maximaler Effektivität zu erreichen. Um eine Alternative zur oralen Therapie mit der MMF Suspension zu prüfen, wurde in der zweiten Vorstudie im Primatenmodell (Studie 202) die subkutane Applikation von MMF getestet. Hierzu wurde die zugelassene IV-Applikationslösung von MMF, CellCept-IV® , verwendet und 500mg MMF in 14 ml Glucose 5% gelöst (35,7 mg/ml). Die Gesamt-Tagesdosis von 100 mg/kg wurde in zwei Einzeldosen aufgeteilt. Damit wurden innerhalb von zwei Stunden nach Erstgabe effektive MPA-Plasmaspiegel erzielt. Diese waren homogen und lagen bei 12 mg/l. Die erreichten Talspiegel lagen ebenfalls in einem klinisch-therapeutischen Bereich (Nicholls, 1998; Shaw et al., 1998; Meiser et al., 1999; van Gelder et al., 1999) von 1,8 – 4,8 mg/l. Nach 14 Tagen Therapie bestätigte sich diese homogene und schnelle Absorption. Die Talspiegel lagen zwischen 6 und 9,4 mg/l und es wurden keine Spitzenspiegel von mehr als 15 mg/l erreicht. Auch die Toxizität war mit maximal 7,3% Gewichtsverlust nach 14 Tagen verringert. Jedoch trat auch bei subkutaner Applikation von MMF eine Diarrhoe auf, was durch den enterohepatischen Kreislauf von MPAG bzw. MPA zu erklären ist. Zu lokalen Hautreizungen an den Applikationsstellen kam es während dieser Vorstudie nicht. Abschließend wurde noch die orale Resorption von CellCept-IV® bei 4 Tieren nach [Seite 118↓]Erstapplikation geprüft: Die Zubereitung des Medikamentes war sicherer und schneller als in der ursprünglichen Formulierung und die Variation der erreichten MPA-Spiegel war geringer. Jedoch waren in einem von vier Tieren keine suffizienten MPA-Plasmaspiegel zu erzielen.

In Konsequenz aus den Berichten der Literatur, den Informationen von Roche Bioscience und den eigenen Vorarbeiten wurde folgendes Medikationskonzept für die Aortentransplantation ausgearbeitet:

Mit der MMF Therapie sollte am Tag 45 nach allogener Aortentransplantation in einer Dosis von 50 mg/kg/Tag BID subkutan begonnen werden. Anhand der in kurzen Intervallen angefertigten pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analysen, sowie den auftretenden Toxizitätszeichen sollte die MMF Dosis täglich angepaßt werden. Um hohe MMF Tagesdosen zu ermöglichen waren auftretende Toxizitäten mittels Zufütterung, enteraler Sonden­ernährung und Loperamid-Gaben frühzeitig zu behandeln.

C. Einfluss von MMF auf die Transplantat-Vaskulopathie im Primaten

1. Aortenmodell und TVP in der Kontrollgruppe

Die Intimahyperplasie entwickelte sich in der unbehandelten Kontrollgruppe entsprechend des vorbeschriebenen Modells (Ikonen et al., 2000a; Ikonen et al., 2000b). Auch wenn der initiale Anstieg bei diesen Tieren langsamer und die Differenz zwischen IVUS-Untersuchungstag 42 und 21 noch nicht statistisch signifikant war, so kam es unmittelbar danach zu einer raschen Intimaproliferation und einem hoch signifikantem Anstieg bis zum Tag 63 nach Transplantation (p < 0,02). Hiernach flachte sich die Kurve ab und erreichte am Ende der Studie an Tag 105 ihr Maximum mit einem Volumen im mittleren Drittel von 55,2 ± 2,8 mm3. Gefäß- und Lumenvolumina nahmen signifkant ab, ohne dass es dabei zu einer Blutdruck relevanten Stenose gekommen war.


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Im Gegensatz zu den Vorarbeiten (Ikonen et al., 2000a; Ikonen et al., 2000b) waren die Ischämiezeiten während der Transplantation deutlich kürzer (54 ± 6,4 vs. 132 ± 66,3 min) und es traten weder Anastomosenstenosen, noch Thrombosen mit nachfolgender Ischämie der unteren Extremitäten auf. Kein Tier mußte aufgrund von Komplikationen von der Studie ausgeschlossen werden. Der bei einem Tier auftretende postoperative Ileus, konnte chirurgisch behandelt werden und heilte komplikationslos und ohne Einfluss auf die sich entwickelnde Intimahyperplasie ab. Der postoperative Gewichtsverlauf zeigte, dass sich alle Tiere rasch von der Transplantation erholten und die sich entwickelnde Transplantat-Vaskulopathie keinen Einfluss auf das Allgemeinbefinden hatte.

In der Kontrollgruppe zeigte die Histologie ein morphologisches Bild, das dem der humanen chronischen Rejektion entsprach: Die Gefäße wiesen mittel- bis schwergradige Veränderungen im Sinne einer Transplantat-Vaskulopathie (Billingham et al., 1990; Billingham, 1994) mit konzentrischer Lumeneinengung, frakturierter M. elastica interna und perivaskulärer Infiltrate auf. Die immunhistochemischen Untersuchungen zeigten eine ausgeprägte glatte Muskelzellinfiltration in der Intima. In der morphometrischen Vermessung zeigte sich, dass die Flächen für das Gesamtgefäß bzw. für die Intima um ca. 50% kleiner waren, als die korrespondierenden Flächen bei der letzten IVUS Untersuchung in vivo. Trotz der aufwendigen Präservation der Aorten-Allografts mit in situ Perfusion mit Formalin und anschließender 18 stündiger Fixierung mit einem intravasalen Druck von 100 mmHg kam es zu einer elastischen Schrumpfung der Gefäße. Daher sind die histomorphometrischen Vergleiche zwischen Kontroll- und Therapiegruppe weniger valide als die Ergebnisse der IVUS Morphometrie.

2. Toxizität, PK und PD in der MMF Gruppe

Durch die Erfahrungen in den Vorversuchen gelang es während dieser Studie eine mittlere MMF Dosis von 99,2 ± 4,2 mg/kg/Tag zu erreichen. Hierunter waren die auftretenden Toxizitäten von MMF gut behandelbar. Durch die Aufteilung der Gesamtdosis in zwei Einzeldosen und die supportive Therapie mit Hyperalimentationsnahrung und Antidiarrhoika mußte die MMF Therapie nur in 4 von 6 [Seite 120↓]Tieren zeitweilig unter die Anfangsdosis von 100 mg/kg reduziert werden. In 2 Tieren wurde die Dosis auf unter 50 mg/kg/Tag für eine kurze Frist verringert und in keinem Fall wurde die Therapie ganz abgesetzt. Unter diesem Therapieregime kam es zu einem tolerierbaren Gewichtsverlauf: Das mittlere Körpergewicht war am Ende der Studie zwar signifikant geringer als in der Kontrollgruppe, der maximale Gewichtsverlust lag jedoch nur zwischen 2,5 und 14,2%. Allerdings zeigten die Tiere laborchemische Zeichen einer Hypoalimentation. Schwerwiegende MMF assoziierte Nebenwirkungen, wie gastrointestinale Ulzera oder Pankreatitiden traten nicht auf. Ebenso kam es zu keiner Knochenmarkstoxizität. Diarrhöen und Erbrechen traten jeweils nur kurzfristig auf und waren nach Dosisreduktion reversibel.

Der Beginn der Therapie mit subkutaner Applikation von MMF führte von Anfang an zu guten MPA-Plasma-Talspiegeln und einer effektiven Hemmung der Lymphozytenproliferation im peripheren Blut. Allerdings traten im Gegensatz zur Vorstudie lokale, entzündliche Hautveränderungen an den Injektionsstellen auf, so dass MMF ab dem 9. Therapietag oral appliziert werden mußte. In den pharmakokinetischen Messungen war kein Unterschied zwischen vor und nach der Umstellung auf die orale Applikation zu erkennen und in den pharmakodynamischen Messungen war nur ein kurzer, vorübergehender Anstieg der Proliferationsrate zu erkennen. Insgesamt zeigten die MPA-Plasmaspiegel eine hohe Variation auf, die auch aus verschiedenen klinischen Studien bekannt ist (Meiser et al., 1999; van Gelder et al., 1999; Jain et al., 2001). Bis heute ist es noch umstritten, ob ein klinisches Monitoring von MMF der fixen Dosis überlegen ist (Bullingham et al., 1998; Nicholls, 1998; Shaw et al., 1998; Meiser et al., 1999; van Gelder et al., 1999; Jain et al., 2001; Shaw et al., 2001). Das hier durchgeführte pharmakodynamische Monitoring ist experimentell und wurde in dieser Form bisher nur im Rattenmodell (Gummert et al., 1999a; Barten et al., submitted; Klupp et al., submitted-b) und im Rahmen einer klinischen Phase I Studie (van Gelder et al., in preparation) angewendet. Eine andere Form des pharmakodynamischen Monitorings der MMF Aktivität besteht in der Analyse der IMPDH Inhibition (Langman et al., 1996; Langman et al., 1997; Brunet et al., 2000; Budde et al., 2000). Diese korrelierte mit der MPA-Plasmakonzentration in Tiermodellen (Langman et al., 1997), aber auch in klinischen Studien (Langman et al., 1996; Brunet et al., 2000; Budde et al., 2000). Eine Korrelation [Seite 121↓]zum Auftreten einer Rejektion konnte bisher noch nicht gezeigt werden (Langman et al., 1997). Im Gegensatz dazu, korrelierte das eigene pharmakodynamische Modell hoch mit der Schwere der auftretenden akuten Abstoßungsreaktion im Rattenmodell (Studie 102 und Gummert et al., 1999a; Barten et al., submitted; Klupp et al., submitted-b).

Die in vitro durchgeführten pharmakodynamischen Untersuchungen bei den transplantierten Tieren bestätigten die bekannten Wirkungsmechanismen von MMF: Es kam zu einer Inhibition der Lymphozytenproliferation (IC50 0,48 mg/l) und der Reduktion der Expression von verschiedenen Zelloberflächen Antigenen (IC50 0,33 bis > 10 mg/l), die für die Lymphozytenaktivierung (CD71, CD25), interzelluläre Kontakte (CD11a), T Zell Kostimulation (CD154) und Apoptose (CD95) verantwortlich sind (Allison und Eugui, 1993a; Allison et al., 1993; Gummert et al., 1999a; Barten et al., 2001; Klupp et al., 2001c; van Gelder et al., in preparation). Die Expression von Zytokinen (IL-2, IL-4, TNF-α, IFN-γ) wurde in T Zellen ebenso wenig beeinflußt, wie die Monozyten oder B Zell Aktivierung. Im Gegensatz zu den homogenen pharmakodynamischen Parametern in vitro variierten in vivo die Parameter erheblich ( Tabelle 6 ).

Für das pharmakodynamische Monitoring wurde alleine die Lymphozytenproliferation verwendet, da sie den zentralen Wirkungsmechanismus von MPA widerspiegelt. Die Parameter für die Lymphozytenaktivierung erreichten nur eine geringe Korrelation mit den MPA-Plasmaspiegel. Es schien als ob nach anfänglicher signifikanter Suppression, die Antigen Expression sich nach 3 Wochen trotz unveränderter MMF Therapie wieder etablierte. Die Proliferation blieb dagegen während des gesamten Verlaufs gehemmt und die Variation war deutlich geringer, als die der MPA-Plasmaspiegel. Eine absolute Proliferationsrate von 5% wurde als Grenzwert für die Dosisanpassung gewählt, da niedrigere Werte nicht mehr von falsch positiven, an Zellen unspezifisch gebundenen Antikörpern zu unterscheiden sind. Insgesamt lag bei 5 von 6 Tieren an 2 bis 6 Therapie­tagen die PCNA-Expression oberhalb des festgesetzten Grenzwertes und führte zur Dosisanpassung.

3. Effekt der MMF Therapie ab Tag 45 nach Transplantation


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Bis zum Tag 42 waren in den IVUS Untersuchungen die Volumina für das Gefäß, das Lumen und die Intima mit denen der Kontrollgruppe vergleichbar. Somit kann man davon ausgehen, dass am ersten Therapietag an Tag 45 in beiden Gruppen die identischen Vorbedingungen bestanden, obwohl sich die Tiere in ihrem präoperativen Körpergewicht unterschieden. Auch wenn sich das Gefäßvolumen in der Therapiegruppe zwischen den Tagen 21 und 105 im Gegensatz zur Kontrollgruppe nicht signifikant verringerte, so war doch zu keiner Zeit der Unterschied zwischen den Gruppen signifikant. Ausgehend von Tag 21 verringerte sich das Volumen des Gefäßlumens im mittleren Drittel in der Kontrollgruppe um 35% und in der Therapiegruppe um 33%. Ebenso war der Unterschied des Blutdruckgradienten am Tag 105 statistisch nicht signifikant.

Der primäre Endpunkt dieser Studie war die Entwicklung der Intimahyperplasie in den IVUS Untersuchungen. An Tag 42, drei Tage vor Therapiebeginn, lag in beiden Gruppen das Intimavolumen bei 25 mm3 im mittleren Transplantatdrittel. Bis zum Tag 105 stieg in der Kontrollgruppe das Volumen auf 55,2 ± 2,8 mm3 und in der Therapiegruppe auf 47,8 ± 7,2 mm3 an. Aufgrund der hohen Variabilität in der Therapiegruppe erreichte der Unterschied allerdings nicht Signifikanzniveau. Auch bei der qualitativen histologischen Untersuchung wurde kein Unterschied zwischen den Gruppen festgestellt: Während in der Kontrollgruppe in einem Tier eine geringgradige TVP, in zwei Tieren eine mittelgradige und in drei Tieren eine ausgeprägte TVP bestand, kam es in der Therapiegruppe zu einer geringgradigen TVP in zwei Tieren, zu einer mittelgradigen TVP in drei und einer ausgeprägten TVP bei einem Tier.

In der Histomorphometrie wurde der Unterschied in der Intimahyperplasie zwischen den Gruppen mit einem p-Wert von 0,07 nur knapp verfehlt: Die mittlere Fläche der
Intima lag in der Kontrollgruppe bei 4,2 ± 0,4 mm2 und in der MMF Gruppe bei 2,9 ± 0,5 mm2. Die Fläche der Media war dagegen in der MMF Gruppe (1,5 ± 1,3 mm2) signifikant geringer als in der Kontrollgruppe (2,3 ± 0,3 mm2; p = 0,016). Jedoch sind diese Ergebnisse aufgrund der vorbeschriebenen postmortalen Schrumpfung der Gefäße nur eingeschränkt zu verwerten und müssen in ihrer Bedeutung der IVUS-Morphometrie als nachgeordnet beurteilt werden.


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Im gleichen Modell in einer separaten Studie wurde die Wirksamkeit von Sirolimus bewertet (Ikonen et al., 2000b; Ikonen et al., 2000c). Hier zeigte sich Sirolimus effektiv in der Behandlung der Transplantat-Vaskulopathie: So lag die im IVUS gemessene Intimafläche an Tag 105 in der Kontrollgruppe bei 6,4 ± 0,5 mm2 und in der Therapiegruppe bei 3,7 ± 1,0 mm2 (p = 0,037). Auch wenn die Studie im gleichen Labor stattfand, so ist ein direkter Vergleich beider Studienergebnisse nicht möglich, da sich die Methodik in wesentlichen Details unterschied.

4. Inter-individuelle Unterschiede in der MMF Wirksamkeit

Die Ergebnisse der Morphometrie zeigten in der MMF Therapiegruppe eine erhebliche Variation auf. Bei genauerer Untersuchung der Intimavolumina zeigte sich, dass in 4 Tieren (Rx1 – Rx4) am Tag 105 nach Transplantation ein geringeres Intimavolumen als in jedem Einzelnen der Kontrolltiere vorlag (Abbildung 56). Im Gegensatz dazu entwickelte sich die Transplantat-Vaskulopathie bei den Tieren Rx5 und Rx6 (in den Abbildungen fett gedruckt) ungehindert. Bei einer Subgruppen-Analyse war somit der Unterschied zwischen den behandelten Tieren Rx1-4 zu der Kontrollgruppe statistisch signifikant (p<0,02).

Die Frage stellte sich, ob dieses Ergebnis ein Phänomen der Zufallsverteilung oder kausal bedingt war. Bei der Untersuchung der Korrelation verschiedener Faktoren mit der Ausprägung der Intimahyperplasie zeigte sich, dass die Höhe des Stimulations-Indexes in der MLR signifikant mit dem Intimavolumen in der MMF Gruppe korrelierte. So wiesen beide als „Non Responder“ bezeichneten Tiere einen SI von mehr als 10 auf (Abbildung 60), während alle anderen Tiere deutlich darunter lagen. Der am auffälligste Zusammenhang zeigte sich jedoch in der MMF-Tolerabilität der Tiere: Aufgrund erhöhter Toxizität mußte bei Rx5 und Rx6 die MMF Dosis zeitweilig deutlich reduziert werden (Abbildung 40) und die mittlere MMF-Dosis/Tag korrelierte hoch mit dem IVUS-Intimavolumen bzw. der Intimafläche gemessen in der Histologie (r2 = 0,85 – 0,89, p=0,03 – 0,015) (Abbildung 61). Auch bei dem Tier Rx4 war der Zusammenhang zwischen MMF-Dosis und sich entwickelnder Intimahyperplasie deutlich: An Tag 63 zeigte dieses Tier noch das zweit niedrigste Intimavolumen von allen 12 untersuchten [Seite 124↓]Tieren. Nach dem Tag 67 verlor das Tier aufgrund der MMF Unverträglichkeit 6% seines Körpergewichtes (Abbildung 42) und trotz Zufütterung mußte die MMF Dosis an Tag 70 auf 30 mg/kg reduziert werden (Abbildung 40). Als Folge fiel der MPA-Plasmaspiegel von 4,6 mg/l auf 2,2 mg/l ab und die absolute Proliferationsrate stieg von 1,3 auf 4,4% an. Das Intimavolumen betrug an Tag 63 25 mm3 und stieg innerhalb von 3 Wochen auf 39 mm3 an Tag 84 an (Abbildung 56).

Die MPA-Plasma-Talspiegel korrelierten nicht mit dem Ausmaß der Intimahyperplasie. Auch wenn man berücksichtigt, dass anhand dieser Spiegel die Therapie angeglichen wurde, und man die Tage bestimmt an denen die Spiegel den festgesetzten Grenzwert von 2,0 mg/l unterschritten, so kann man keinen Zusammenhang mit dem Ausmaß der Transplantat-Vaskulopathie erkennen. Gleiches gilt für die Pharmakodynamik: Absolute Lymphozyten-Proliferationsraten und relativ zum unbehandelten Ausgangswert bestimmte Proliferationsraten korrelierten nicht signifikant mit dem Intimavolumen gemessen im IVUS oder der Intimafläche der Histomorphometrie. Berücksichtigt man allerdings die unterschiedliche MMF Sensitivität der Tiere in vivo (Tabelle 6) so stellt sich ein Zusammenhang der Pharmakodynamik mit dem Ausmaß der Transplantat-Vaskulopathie dar: Die Anzahl der Tage, bei denen die Inhibition der Lymphozytenproliferation nicht zumindest zu 95% des theoretischen Minimums (Emin) erreicht wurde, korrelierte signifikant mit dem im IVUS ermittelten Intimavolumen (r2 = 0,82, p=0,046).


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D.  Schlußfolgerungen

Auch wenn MMF in dieser Studie die Intimahyperplasie im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe nicht signifikant verminderte, so konnte man doch einen deutlichen Einfluss der MMF Therapie auf die Transplantat-Vaskulopathie erkennen. In Abhängigkeit von der MMF Verträglichkeit entwickelte sich die Intimahyperplasie, und die im IVUS gemessenen Volumina korrelierten signifikant mit der mittleren MMF-Tagesdosis. Nach ausführlichen Vorbereitungen wurde MMF in Cynomolgus Affen in seiner maximal tolerierten Dosis (MTD) verabreicht und es ist zweifelhaft, ob eine weitere Dosis-Steigerung in dieser Spezies möglich wäre. Dabei handelte es sich um ein Tiermodell, das eine fortgeschrittene chronische Rejektion simuliert. Zum Zeitpunkt als mit der Therapie begonnen wurde, war die Intimahyperplasie bereits etabliert und ein angelaufener Immunprozeß mußte gestoppt werden. Wie wichtig der Zeitpunkt des Therapiebeginns ist, zeigten die hier vorgestellten Studien (Gregory et al., 1995; Hullett et al., 1996; Sousa et al., 2000). Aber auch in einem Modell, das unabhängig von der Immunsuppression ist (Tullius et al., 1994) zeigte sich, dass ab einem gewissen Zeitpunkt der Prozeß der chronischen Rejektion unabhängig vom allogenen Stimulus progredient fortschreitet. Es ist unwahrscheinlich, dass in der eigenen Studie dieser Zeitpunkt schon erreicht worden war. Zum einen zeigte sich Sirolimus in diesem Modell als wirksam (Ikonen et al., 2000b; Ikonen et al., 2000c) und zum anderen dominierte in der Histologie am Ende des Versuchs noch die glatte Muskelzellproliferation über den bereits eingeleiteten, fibroblastischen Umbau. Die Korrelation der MMF Dosis mit dem Ausmaß der Transplantat-Vaskulopathie, sowie die Wirksamkeit in vielen Rattenmodellen (O'Hair et al., 1994; Azuma et al., 1995; Fraser-Smith et al., 1995; Gregory et al., 1995; Raisanen-Sokolowski et al., 1995b; Hullett et al., 1996) lässt den Schluß zu, dass MMF zumindest in der Prävention der Transplantat-Vaskulopathie wirksam ist. Interessant wäre der Verlauf in diesem Experiment, wenn mit der MMF Therapie zum Zeitpunkt der Transplantation begonnen würde. Es stellt sich weiterhin die Frage, ob die aus den Rattenexperimenten synergistische Wirkung von MMF und Sirolimus (Gregory et al., 1995) sich auch in diesem Primaten-Modell nachweisen läßt. Demnach wäre zu prüfen, ob die Kombination [Seite 126↓]von Sirolimus und MMF bei einem Therapiebeginn am Tag 45 in diesem Experiment einen Vorteil gegenüber der Sirolimus Monotherapie bringen würde.

Insgesamt sind die tierexperimentellen Daten ermutigend, den Wert von MMF in der Therapie und Prophylaxe der chronischen Rejektion in klinischen Studien weiter zu prüfen. Die Ergebnisse der bisherigen klinischen Studien sind uneinheitlich und beziehen sich nur auf einzelne Fallberichte. Hierbei wurde gezeigt, dass MMF wirksam in der Behandlung der chronischen Rejektion nach Nieren- (Campistol et al., 1999; Di et al., 2000; Ferraris et al., 2000) und Lebertransplantation (Klupp et al., 1997; Kato et al., 1999) sein kann. Andere Publikationen zeigten jedoch keinen (Glicklich et al., 1998) oder nur einen geringen funktionellen Vorteil (Jirasiritham et al., 1998) für die MMF Therapie. Auch wenn eine lange Nachbeobachtungszeit und aufgrund der Inzidenz ein Multicenter-Design notwendig ist, so müssen heute jedoch randomisierte, prospektive Studien gefordert werden, um die Wirksamkeit von MMF zur Behandlung oder Therapie von chronischen Rejektionen prüfen zu können. Wie in dieser Studie gezeigt, ist es unter Umständen möglich, mit pharmakokinetischen und insbesondere mit pharmakodynamischen Messungen Patientengruppen zu identifizieren, die hierbei von einer MMF Therapie besonders profitieren könnten.


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17.09.2004