Caracterización genotípica de receptores tipo KIR y su asociación con la supervivencia del injerto en pacientes con trasplante de células hematopoyéticas

Abstract

RESUMEN: Antecedentes: El trasplante de células madre hematopoyéticas (TCMH) es la alternativa terapéutica para pacientes con neoplasias hematológicas, inmunodeficiencias y tumores sólidos metastásicos. La selección de la pareja donante - receptor se basa en la compatibilidad del HLA. Sin embargo, existen otros factores inmunológicos relevantes dentro de la evolución del trasplante, como las respuestas de las células NK. Por esta razón, a nivel mundial se ha propuesto evaluar la compatibilidad en otros sistemas altamente polimórficos, como lo son los receptores tipo KIR de las células NK. Sin embargo, existen resultados contrastantes a nivel mundial sobre la asociación de la alorreactividad de las células NK y los diferentes desenlaces del TCMH según el modelo de alorreactividad evaluado. Además, en nuestro país no existen estudios que evalúen el efecto de la alorreactividad de las células NK en el desenlace del TCMH. Metodología: Se estudiaron pacientes receptores de TCMH alogénico con donantes HLA idéntico (alelos HLA-A, -B, -C, -DRβ, -DQβ) o haploidénticos entre 2003-2018. Las muestras de DNA de receptores y sus respectivos donantes fueron extraídas mediante el método de Salting out a partir de sangre periférica. La tipificación de los receptores tipo KIR se llevó a cabo mediante el método de PCR-SSO usando el kit Gen-Probe Lifecodes KIR-SSO typing. A partir de esta tipificación se estimaron las frecuencias génicas, genotípicas y haplotípicas de los receptores KIR. Los modelos de compatibilidad basados en los receptores KIR de las células NK fueron evaluados y se determinó su asociación con la supervivencia global, supervivencia libre de enfermedad, mortalidad no relacionada a recaída, enfermedad injerto contra hospedero (EICH) aguda, EICH crónica y recaída mediante el método de Kaplan-Meier, empleando el logrank test. Además, se emplearon los modelos de riesgos proporcionales de Cox y el modelo de riesgos competitivos. Resultados: De los modelos de compatibilidad evaluados, solo el modelo de compatibilidad gen –gen presentó una asociación con los diferentes desenlaces evaluados. Dentro de los receptores de TCMH con donante idéntico, los receptores trasplantados con un donante incompatible para los genes KIR tienen un 78% menos de riesgo de recaída (sHR 0,22 (IC95% 0,05 - 0,92), p=0,04). En el caso de los receptores de TCMH con donantes haploidénticos, los receptores trasplantados con un donante incompatible para los genes KIR tienen un 77% menos de riesgo de mortalidad, y 77% menos de riesgo de mortalidad y recaída (HR 0,23 (IC 95% 0,06 - 0,82), p=0,024), además de un 73% menos de riesgo de EICH aguda (sHR 0,27 (IC95% 0,07 - 0,98), p=0,05). Conclusión: Nuestros resultados demuestran por primera vez la asociación entre la alorreactividad de las células NK y los diferentes desenlaces del TCMH en población colombiana. Los resultados sugieren que el modelo de compatibilidad gen - gen de receptores KIR pueden ser una herramienta para predecir eventos de alorreactividad asociados con recaída en el caso del TCMH con donante idéntico, y eventos de alorreactividad asociados con supervivencia global, supervivencia libre de enfermedad y EICH aguda en el caso del TCMH con donante haploidéntico. A raíz de nuestros hallazgos resaltamos la importancia de la implementación de las pruebas de compatibilidad de receptores KIR dentro de los estudios inmunológicos pretrasplante el contexto del TCMH, para determinar la alorreactividad de las células NK con la finalidad de mejorar el desenlace del trasplante

ABSTRACT: Background: Hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is a therapeutic option to patients affected by hematologic neoplasms, immunodeficiency disorders and metastatic solid tumors. The donor selection for HSCT is based on a number of criteria, with the most important being HLA-matching. Other histocompatibility- associated criteria, such as killer cell immunoglobulin like receptor (KIR) mismatch, have an impact on transplant outcome or transplant processes. For this reason, worldwide transplant centers have implemented KIR genotyping for donor selection. Nevertheless, there are not studies in our country that assess the effect of NK alloreactivity in HSCT outcomes. Methods: We retrospectively evaluated a cohort of 161 donors – recipient pairs with HSCT at a single center between 2004 and 2008. The patients were transplanted with HLA-matched donors (HLA-A, -B, -C, -DRβ, -DQβ) or haploidentical donors. KIR typing was performed by PCR-SSO. Gene frequencies were estimated from carrier frequencies. Genotype frequencies were determined with direct count according to the presence or absence of KIR genes. Haplotype diversity and frequencies were inferred with HAPLO-IHP software. Additionally, we evaluated three models of KIR compatibility to analyze NK alloreactivity and the association between these models and overall survival, free- disease survival, non-related mortality, graft versus host diseased (GvHD, acute and chronic) and relapse. Survival analysis was carried out by Kaplan Meier method using the log rank test. Moreover, we employed Cox Regression Method and competing risk analysis. Results: The KIR gene-gene model was associated with different outcomes in HSCT. In patients with HLA-matched donors, the recipients transplanted with KIR gene-gene mismatched donors had 78% less risk of relapse (sHR 0,22 (IC95% 0,05 - 0,92), p=0,04). In patients with haploidentical donors, the recipients transplanted with KIR gene-gene mismatched donors had 77% less risk of mortality and 77% less risk of mortality and relapse (HR 0,23 (IC 95% 0,06 - 0,82), p=0,024), also, these patients had 73% less risk of acute GvHD (sHR 0,27 (IC95% 0,07 - 0,98), p=0,05). Conclusion: The KIR gene-gene model predicts donor NK cells alloreactivity based on KIR genotype mismatch between recipients and donors. This model was associated with HSCT outcomes such as overall survival, free-disease survival, acute GvHD, and relapse. KIR genotyping could be a crucial donor selection criterion to choose the best donor