Klassische Konditionierung immunologischer Reaktionen bei Patienten mit Multipler Sklerose während Mitoxantrontherapie

Abstract

Das in der MS Behandlung zugelassene Medikament Mitoxantron (MX), ist ein Zytostatikum, das antiproliferativ wirkt und neben Übelkeit und Erbrechen eine signifikant kardiotoxische Wirkung hat, so dass eine Therapie in höheren Dosen nur bis zu 2-3 Jahre durchgeführt werden kann. Vor diesem Hintergrund erscheint eine Reduktion der Medikamentendosis bei gleichzeitiger Maximierung des therapeutischen Benefits wünschenswert. Daher sollte in dieser Studie geprüft werden, ob sich die immunsuppressive Wirkung von MX mittels der klassischen Konditionierung induzieren lässt, um eine Basis für einen möglichen Einsatz des Konditionierungsparadigmas als supportive Therapie bei der Multiplen Sklerose (MS)zu schaffen. Tierexperimentelle Studien belegen eine Vielzahl an erfolgreicher Immunkonditionierungen. Hingegen ist die humane Konditionierung von Immunfunktionen vor allem im klinischen Kontext noch wenig erforscht. Mittels der CTA (conditioned taste aversion) wurde ein Konditionierungsparadigma aufgestellt. Die Pilotstudie wurde einfach-blind, placebokontrolliert bei MS Patienten (n=9), die seit mindestens einem Zyklus mit MX behandelt waren, durchgeführt. Am ersten Tag erhielten die Patienten den CS (conditioned stimulus), ein neuartiges Getränk zusammen mit einer Standardinfusion MX. 90 Tage später bekamen die Patienten den CS, diesmal zusammen mit einem identisch aussehendem Placebo (Methylenblau) dargeboten. Nach 14 Tagen wurde wieder CS zusammen mit der Standardinfusion MX appliziert. Die Blutentnahmen erfolgten jeweils vor sowie eine Stunde und 14 Tage nach den Infusionen zur Bestimmung des Differentialblutbildes, der Lymphozytensubpopulationen, der Proliferations- und Apoptoseraten sowie der intrazellulären INF-gamma Produktion mittels Durchflusszytometrie. Insgesamt konnte in dieser Studie –bis auf den deutlichen Abfall der Gesamtleukozyten, v.a. der neutrophilen Granulozyten, 2 Wochen nach MX Gabe - nur ein geringer Effekt von MX auf das Immunsystem nachgewiesen werden. Eine Immunkonditionierung gelang nicht, vermutlich vor allem aufgrund zu weniger Koppplungen.

Mitoxantrone (MX) is a cytostatic drug that is used in the treatment of multiple sclerosis (MS) as an escalation therapy when other immunomodulatory treatment options have failed. Treatment with MX can lead to a number of side effects, but especially the cardiotoxicity of MX requires careful monitoring and limits the treatment duration. Animal and human studies have demonstrated that after classical conditioning procedures using an immunmodulatory drug (e.g. cyclosporine A) as the unconditioned stimulus (UCS) paired with a novel, salient taste (e.g. saccharine) as the conditioned stimulus (CS), re-presentation of the CS alone leads to changes in the immune system similar to the drug effects (e.g. Ader and Cohen, Science 1982; Goebel et al., FASEB J 2002). The aim of this study was to assess the value of classical conditioning to MX for the treatment of MS, in order to save on drug dose and thus extend overall treatment duration. We designed a single-blind, placebo-controlled trial involving nine MS patients who are treated with MX 12mg/m^2. For conditioning, patients received MX on the first day of treatment together with a novel, distinctively flavored, blue-colored drink, the CS. After 3 months patients were re-exposed to the CS, but now paired with an identical looking (blue color) placebo infusion. Two weeks after CS re-exposition patients received MX again paired with the CS to ensure that patients received the appropriate treatment. Blood was drawn before and one hour after each infusion and again two weeks later for the determination of immunological parameters. We analyzed differential blood counts and lymphocyte subpopulations on whole blood by flow cytometry. Peripheral blood mononuclear cells were separated and cell death, cytokine production as well as T cell proliferation of CD4+ and CD8+ cells to polyclonal stimuli were analyzed. MX treatment resulted in a significant reduction of leukocyte numbers in peripheral blood, primarily affecting neutrophils and B cells, two weeks after MX administration. IFN-g production and T cell proliferation upon stimulation with anti-CD3 and superantigen in vitro were transiently decreased after MX administration. This immunomodulatory effect by MX was not observed when patients received the CS and placebo alone, probably due to an incomplete conditioning.