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GM-CSF et transplantation Symposium satellite. XXIIe Congrès annuel du Groupe Européen de Transplantation de Sang et de Moelle Vienne, Autriche, 3 mars 1996


Hématologie. Volume 3, Numéro 2, 162-9, Mars - Avril 1997, Compte rendu de congrès


Résumé  

Auteur(s) : Martine Lenoble, .

Résumé : Au cours des dernières années, plusieurs essais contrôlés et randomisés sont venus confirmer les résultats des études préliminaires en montrant que le GM-CSF accélère la récupération des neutrophiles après greffe autologue ou allogénique, sans augmenter l'incidence des maladies du greffon contre l'hôte ou des rechutes. Il peut aussi être utilisé pour la mobilisation des cellules souches avant cytaphérèse. D'autres domaines d'utilisation, notamment liés aux propriétés immunologiques originales du GM-CSF, sont encore expérimentaux, qu'il s'agisse de la stimulation des cellules dendritiques ou du traitement des infections fongiques sévères. À l'occasion du XXIIe Congrès annuel du Groupe européen de transplantation de sang et de moelle, un symposium satellite a permis de faire le point des données actuelles et des perspectives d'utilisation de ce facteur de croissance aux propriétés multiples.

Illustrations

ARTICLE

GM-CSF après autogreffe: accélération de la reconstitution hématologique (W.Linkesch, Graz)

Les principaux essais randomisés du CM-CSF après autogreffe de moelle osseuse [1-5] ont démontré de façon convergente une amélioration significative du délai de récupération des neutrophiles. Pour les autres critères d'efficacité, les résultats diffèrent selon les études (tableau I). Dans un travail de sa propre équipe, W. Linkesch a testé, chez des patients atteints de cancer non séminomateux du testicule de stade évolué, l'administration de très fortes doses de chimiothérapie suivies de transplantation sous couvert de G-CSF ou de GM-CSF. La récupération d'un taux de neutrophiles supérieur à 500 a été plus précoce de 8jours chez les patients traités,qui ont également bénéficié d'un nombre de jours d'antibiothérapie et d'hospitalisation plus faible.

En dehors de l'effet maintenant bien connu et bien évalué du GM-CSF sur la récupération de la lignée granuleuse, des éléments expérimentaux et cliniques de plus en plus nombreux reconnaissent à ce facteur de croissance un rôle clé comme régulateur de la réponse immunitaire in vitro, le GM-CSF augmente la survie et la maturation des cellules dendritiques, cellules présentatrices de l'antigène qui occupent une place essentielle dans les processus d'immunité antitumorale. Utilisé seul ou en association à d'autres cytokines (TNF alpha, interleukine-4, SCF), le GM-CSF peut susciter la génération de cellules stimulées ayant un potentiel tumoricide. Plusieurs projets de recherche en cours évaluent l'intérêt d'une immunothérapie adoptive reposant sur la transfusion de cellules dendritiques développées et éduquées ex vivo grâce au GM-CSF.

Quantification des cellules CD34+ par cytométrie de flux : étude critique des méthodes (G. Fritsch, Vienne)

La quantification reproductible des cellules CD34+ est nécessaire à la prévision des capacités de reconstitution hématologique après transplantation autologue. Toutefois, même si tous les auteurs utilisent désormais la cytométrie de flux et non plus la méthode des cultures, la standardisation des techniques de recueil et de quantification des progéniteurs est loin d'être acquise et rend parfois difficile la transposition des résultats d'une équipe à l'autre (tableau II) [6-14].

Certaines méthodes de séparation des cellules mononucléées comportent des étapes de lavage susceptibles d'entraîner une déperdition de cellules CD34 de l'ordre de 30% (extrêmes 0-69%), qu'il s'agisse d'échantillons de moelle osseuse ou de sang.

La technique de cytométrie de flux utilisée pour le tri des cellules CD34 n'est pas non plus sans importance. Pour éviter des interprétations grossièrement erronées, il est indispensable, selon G.Fritsch, d'utiliser une analyse à deux couleurs, en complétant le marquage CD34 par un anticorps panleucocytaire, par exemple CD45.

Enfin, selon les échantillons recueillis (sang périphérique stimulé ou non par les facteurs de croissance, moelle osseuse, sang de cordon), la valeur fonctionnelle clonogène des cellules CD34 peut se révéler différente. Des résultats de prime abord équivalents en termes quantitatifs pourraient de ce fait aboutir à des résultats cliniques inégaux. Le sang de cordon semble le plus riche en progéniteurs myéloïdes précoces [15].

Utilisation du GM-CSF dans les allogreffes avec déplétion T (T.J.M. De Witte, Nimègue)

Visant à réduire l'incidence des maladies du greffon contre l'hôte, l'élimination des cellules T dans les greffons allogéniques est associée à une augmentation des rejets immunologiques, des retards de prise de greffe et des défauts de reconstitution immunitaire. Surtout, la diminution de la réaction du greffon contre l'hémopathie se solde par une augmentation significative du taux de rechute.

Or le GM-CSF peut exercer un effet antitumoral par différents mécanismes. Outre son effet prolifératif sur le nombre des cellules compétentes, il a des effets fonctionnels, notamment en augmentant la sécrétion par les cellules macrophagiques de cytokines telles que le TNF alpha et l'interféron. Expérimentalement encore, le GM-CSF augmente l'activité antileucémique des cellules tueuses naturelles NK vis-à-vis de la lignée K562 en supprimant l'effet inhibiteur des monocytes sur l'activité NK [16].

S'appuyant sur ces constatations, une étude a été mise en place visant à évaluer chez l'adulte l'intérêt du GM-CSF après allogreffe de moelle osseuse déplétée en cellules T pour faciliter la récupération des neutrophiles et des monocytes, lutter contre le rejet de greffe, et diminuer le taux de rechute en stimulant les fonctions antitumorales des monocytes et des macrophages [17]. Il s'agit d'un essai multicentrique européen, randomisé en double aveugle, ayant impliqué la participation des Pays-Bas, de la Suisse, de l'Italie, et de la France. Après stratification en fonction du risque de rechute (élevé ou faible), les patients ont reçu de J0 à J14 après la greffe le facteur de croissance (GM-CSF glycosylé exprimé dans des cellules CHO) en perfusion continue à la dose de 8 mg/kg/j ou un placebo de présentation identique. Cinquante-sept patients ont été inclus dans l'étude. L'âge médian était de 34ans dans les deux groupes et la répartition en fonction des facteurs de risque était homogène.

Le délai de récupération hématologique au-dessus de 100 neutrophiles par mm3 a été de 11,2 ± 2,5 jours dans le groupe GM-CSF contre 14,3 ± 3,7 jours dans le groupe placebo (p < 0,003). En revanche le délai de récupération d'un chiffre de neutrophiles au-dessus de 500/mm3 et le nombre de transfusions globulaires ou plaquettaires n'étaient pas significativement différents dans les deux groupes. Fait notable, l'accélération de la récupération des neutrophiles ne s'est pas accompagnée d'un surcroît d'incidence de maladie aiguë du greffon contre l'hôte, quel qu'en soit le grade. Le nombre de jours de fièvre a été similaire dans les deux groupes, mais le nombre de pneumonies radiologiquement documentées a été significativement plus faible dans le groupe traité par le GM-CSF (2 contre 8, p = 0,03). Le nombre de jours d'hospitalisation a été identique dans les deux groupes. Il y a eu sept rechutes dans le groupe placebo et quatre dans le groupe GM-CSF, mais la différence n'est pas significative. Il en est de même pour le nombre de décès par infection, de quatre dans le groupe placebo contre un dans le groupe GM-CSF.

Les trente patients du centre néerlandais de Nimègue ont fait l'objet par T.J.M. de Witte d'une analyse séparée et d'une actualisation des résultats à long terme. Dans ce sous-groupe, l'accélération de la récupération des neutrophiles, aussi bien au-dessus de 100 qu'au-dessus de 500/mm3, reste significative. Le nombre de jours d'antibiothérapie par voie intraveineuse est également inférieur de 7jours au nombre observé sous placebo (21 jours contre 14 jours, p = 0,05). La médiane de suivi des trente patients néerlandais dépasse aujourd'hui 6 ans. Contrairement aux données publiées pour l'ensemble du groupe avec une durée de suivi plus faible, la survie globale et la survie sans événement sont significativement prolongées dans le groupe GM-CSF par rapport au groupe placebo (p = 0,05). L'amélioration de la survie semble liée pour l'essentiel dans la série de Nimègue à une diminution significative du taux de rechute (p < 0,05).

La tolérance du GM-CSF a été bonne, les effets secondaires étant essentiellement une fièvre et de discrets signes de rétention hydrique.

Ces données préliminaires ont justifié la mise en place par le groupe néerlandais de T.J.M. de Witte d'un autre essai, au cours duquel le GM-CSF recombinant (molgramostime) a été administré de façon plus prolongée que dans l'essai précédent, dans l'espoir de stimuler une réaction immunologique antirechute. Dans une première phase, randomisée en double aveugle contre placebo, le molgramostime a été administré en perfusion intraveineuse de 4 heures à la dose de 5mg/kg/j jusqu'à récupération de 1000 polynucléaires neutrophiles par mm3. Pour la seconde phase de l'essai, qui ne comporte plus de groupe placebo mais un groupe témoin non traité, les patients affectés au cours de la première phase au groupe molgramostime ont continué de le recevoir par voie sous-cutanée à la dose de 150 mg/j jusqu'au jour 100 après la greffe.

Sur soixante-six patients éligibles pour l'essai entre juin 1991 et juillet 1994, cinquante-deux ont reçu une moelle de donneur HLA-identique de la fratrie et sont analysables. La répartition des caractéristiques est homogène entre les deux groupes (tableau III), à l'exception d'un nombre plus élevé de patients à risque élevé de rechute dans le groupe GM-CSF (13 contre 8).

Parmi les vingt-neuf patients affectés au groupe GM-CSF, seize ont reçu le facteur de croissance jusqu'au jour 100, les autres ayant interrompu le traitement, soit en raison d'une mauvaise tolérance de la perfusion intraveineuse courte (abandonnée par la suite au profit d'une durée de perfusion plus longue), soit du fait d'un décès précoce. Au cours de la deuxième phase de traitement, le chiffre médian du maximum de leucocytes a atteint 19,4 .109/l, avec des extrêmes de 16,1 à 46,6. L'hyperleucocytose a conduit à ramener chez cinq patients la dose de GM-CSF à 50% ou 25% de la dose prévue. Les effets secondaires de l'administration par voie sous-cutanée ont par ailleurs été minimes.

Les données préliminaires de l'essai de traitement à long terme montrent que l'administration de GM-CSF de façon prolongée après la greffe allogénique est possible, avec une excellente tolérance. De très faibles doses de GM-CSF suffisent à maintenir la leucocytose au-dessus de 10000/mm3. L'analyse des résultats définitifs devrait contribuer à mieux situer le rôle possible du GM-CSF dans la prévention des infections précoces et tardives et dans la prévention des rechutes.

Rôle possible du GM-CSF dans les infections fongiques systémiques au cours des hémopathies malignes (H.G. Prentice, Londres)

L'augmentation de l'intensité des traitements hématologiques et la pratique devenue courante de greffes allogéniques et autologues a augmenté le nombre des infections fongiques invasives auxquelles sont confrontés les cliniciens.

Étant donné le nombre faible d'événements fongiques par rapport aux infections bactériennes, les essais réalisés avec les facteurs de croissance hématopoïétiques n'ont pas permis d'aboutir à des conclusions statistiquement claires. En revanche, les observations anecdotiques se multiplient, faisant état d'un bénéfice clinique parfois très spectaculaire dans des situations apparemment désespérées, notamment dans des aspergilloses pulmonaires invasives, des mucormycoses et des candidoses vulnérantes disséminées. Les résultats cliniques sont suffisamment concordants pour que le Medical Research Council ait mis en place un essai randomisé dans le cadre du protocole UKALL 12 des leucémies aiguës myéloblastiques. Après chimiothérapie d'induction intensive, les patients suspects d'infection fongique invasive recevront le GM-CSF à la dose de 5mg/kg ou un placebo, en association à l'Ambisome®. Après 42jours de traitement, le succès thérapeutique sera défini par une apyrexie durable et la normalisation de toutes les investigationsparacliniques, y compris le taux de protéine C réactive. L'inclusion de 200 patients est prévue.

Trois types d'événements feront l'objet d'une vigilance particulière : l'incidence des réactions du greffon contre l'hôte (mais les études antérieures sont toutes rassurantes sur ce point), l'induction secondaire de cytokines avec déclenchement d'un syndrome de fuite capillaire (un seul cas en a été documenté jusqu'à ce jour), enfin le taux de récidive leucémique (mais aucune étude clinique n'a montré jusqu'à présent d'augmentation du risque de rechute sous GM-CSF, et les modalités particulières d'administration du molgramostime dans cet essai pourraient au contraire conduire à le diminuer).

Rôle du GM-CSF dans le rejet ou le retard de prise de greffe (J. Nemunaitis, Dallas)

L'échec de la prise de greffe, défini par l'absence de récupération des neutrophiles au jour 28, est observé dans 5 à 10% des cas après allogreffe et 5 à 15% après autogreffe, où elle est devenue plus rare depuis l'utilisation des progéniteurs circulants. Avant l'avènement du GM-CSF, la non-prise de greffe était un événement grave. Le taux de survie à 5 ans était de 17% chez cinquante-sept malades dans la série de Bolger [18]. Dans l'étude rétrospective réalisée par l'équipe de Seattle, la survie à un an de 155 patients ayant un taux de neutrophiles inférieur à 100 par mm3 à J28 était de 23%, contre 47% chez 1524 témoins appariés, greffés dans des conditions identiques (figure 1).
Il était doublement justifié de tenter un traitement par le GM-CSF dans ces situations d'échec de greffe, en misant à la fois sur ses effets prolifératifs et sur ses effets anti-infectieux. Un essai prélimaire a montré une réponse immédiate et un effet spectaculaire sur la survie, selon une comparaison historique par rapport aux 155 patients de la série de Seattle (figure 2).
Ces premiers résultats ont justifié la mise en place d'un essai prospectif impliquant trente-cinq centres [20] et portant sur cent quarante patients, dont soixante-douze allogreffes. Tous les sujets ont été traités par le GM-CSF à la dose de 250 à 500mg/m2 à raison d'une à trois cures de 14jours. Le traitement a été dans l'ensemble bien toléré, des effets secondaires d'intensité faible étant observés dans 35 à 55% des cas. Par comparaison à une série historique de cent trois cas de rejet ou non-prise de greffe, la médiane de survie a été pour les autogreffes de 474jours au lieu de 161 jours, pour les allogreffes de 97 jours contre 35 jours (p < 0,05 pour ces deux comparaisons). Ces médianes de survie sous GM-CSF ne diffèrent pas significativement des valeurs observées dans une série témoin ayant présenté une reconstitution hématologique dans les délais normaux. On ignore toutefois si le bénéfice de survie est apporté par le biais d'un effet anti-infectieux et (ou) de mécanismes plus complexes.

D'autres cytokines, comme l'interleukine-3, l'interleukine-1b ou le G-CSF ont été testées en situation de non-prise de greffe. Les résultats obtenus avec le GM-CSF n'ont pas été reproduits et la toxicité a parfois été importante. La combinaison séquentielle de GM-CSF et de G-CSF [21] n'apporte pas de bénéfice par rapport au GM-CSF en monothérapie. Le taux de survie à J100 est significativement plus élevé avec le GM-CSF seul (96 contre 71%, p = 0,026).

Dans une série de dix-neuf cas de rejet d'allogreffe traités par un anticorps monoclonal anti-CD3 [22], douze patients sont parvenus à un taux stable de neutrophiles au-dessus de 500/mm3, maisle recul est faible et il faut signaler trois réactions aiguës du greffon contre l'hôte de grade III ou IV.

Selon J.J. Nemunaitis, le GM-CSF demeure actuellement le traitement de référence de l'échec primaire ou secondaire des greffes allogéniques ou autologues.

GM-CSF en transplantation autologue de cellules souches périphériques (P. Kier, Vienne)

Les chimiothérapies à doses myélosuppressives suivies d'autogreffe ont vu leur réalisation grandement facilitée par les techniques de recueil des cellules souches périphériques (CSP) par cytaphérèse lors de la sortie d'une aplasie chimio-induite [23, 24]. La mobilisation des progéniteurs après chimiothérapie peut être accélérée de façon substantielle par l'utilisation d'un facteur de croissance hématopoïétique.

Par rapport à la moelle osseuse, l'autogreffe de progéniteurs circulants, mobilisés par la chimiothérapie et le GM-CSF, est associée à une diminution significative de la durée de neutropénie, du délai de récupération plaquettaire et de la durée d'hospitalisation, pour un moindre coût global [25].

L'expérience actuelle des auteurs viennois porte sur vingt et un patients traités par chimiothérapie à haute dose et autotransplantation de CSP mobilisées par l'association de GM-CSF et d'érythropoïétine. Dix patients ont subi une greffe en tandem en raison d'un cancer du sein ou de l'ovaire ou d'un myélome multiple, soit au total trente et une transplantations.

Après chimiothérapie mobilisatrice adaptée aux diverses indications, le GM-CSF a été débuté au jour 5, à la dose de 250 mg/m2 par voie sous-cutanée, et poursuivi jusqu'à reconstitution complète. L'érythropoïétine à la dose de 40 U/kg a été débutée à J10 et poursuivie jusqu'au dernier jour de cytaphérèse, pour être reprise à J5 après l'autogreffe jusqu'à reconstitution héma- tologique. Le recueil de cellules souches a été réalisé dès la sortie d'aplasie (polynucléaires neutrophiles (1000/mm3 et taux de cellules CD34 circulantes, monitoré quotidiennement, > 5/ml). Les cytaphérèses ont été réalisées (valeurs médianes) à J16, J17 et J18. La corrélation entre le nombre de cellules CD34+ et le nombre de cellules souches collectées dans les cytaphérèses a été excellente (r = 0,83). Le seuil de faisabilité a été fixé à 2.106cellules/kg pour chaque greffe. En

pratique, le nombre médian de cellules CD34 transfusées a été de 3,31.106/kg (tableau III).
En cas de double autogreffe, la deuxième transplantation a été prévue 8 semaines après la première et a comporté un conditionnement différent : cyclophosphamide, thiotépa et carboplatine dans les cancers du sein et de l'ovaire, association de melphalan et d'irradiation corporelle totale dans les myélomes.

Une reconstitution hématologique a été obtenue dans tous les cas (tableau IV). La toxicité de l'ensemble de la procédure a été acceptable, mais importante, notamment lors des autogreffes en tandem. Deux patients traités pour myélome multiple sont décédés après la deuxième autogreffe du fait d'une pneumonie interstitielle (1cas) ou d'une septicémie (1cas). Dans tous les autres cas, les transplantations ont pu être réalisées sans toxicité excessive *

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