Selective Granulocyte and Monocyte Apheresis as a Non-Pharmacological Option for Patients with Inflammatory Bowel Disease

Transfus Med Hemother. 2012 Aug;39(4):246-252. doi: 10.1159/000341801. Epub 2012 Jul 31.

Abstract

Ulcerative colitis and Crohn's disease are the two most prevalent inflammatory bowel diseases. In both cases, the medically refractory and steroid-dependent type presents a therapeutic challenge. To help resolve this problem, a mainly Japanese team developed a new therapeutic option. There are two systems, both of which are able to selectively remove the main mediators of the disease, namely the activated pro-inflammatory cytokine-producing granulocytes and monocytes/macrophages, from the patient's blood circulation (GMA = granulocyte monocyte apheresis). One of the two systems is the Adacolumn( (®) ) (Immunoresearch Laboratories, Takasaki, Japan) consisting of the ADA-monitor and a single-use column, which contains approximately 35,000 cellulose acetate beads. The exact mode of action is not yet sufficiently understood, but however, a modulation of the immune system takes place. As a result, less pro-inflammatory cytokines are released. Furthermore, the production of anti-inflammatory interleukin-1 receptor antagonist is increased, and the apoptosis of granulocytes boosted. The decreased LECAM-1-expression on leukocytes impedes the leukotaxis to the inflamed tissue, and CD10-negative immature granulocytes appear in the peripheral blood. Another effect to be mentioned is the removal of the peripheral dendritic cells and the leachate of regulatory T cells (T-regs). The second system is the Cellsorba( (®) ) FX Filter (Asahi Medical, Tokyo, Japan). The range of efficiency, the indication, and the procedure are very similar to the Adacolumn. Solely the additional removal of lymphocytes can possibly limit the implementation since lymphopenia can increase the risk of autoimmune disease. Both systems provide a low-risk therapy with few adverse reactions. ASFA recommendations for GMA in inflammatory bowel disease are 2B due to the fact that not enough randomized double-blind studies are available to proof the efficacy of this treatment.

Die beiden häufigsten Vertreter von entzündlichen Darmerkrankungen sind Colitis ulcerosa und Morbus Crohn. In beiden Fällen stellen die therapieresistenten bzw. steroidabhängigen Formen eine therapeutische Herausforderung dar. In diesem Sinne wurde eine nichtpharmakologische Therapieoption entwickelt. Es gibt zwei Systeme, die beide dazu dienen den Hauptmediator der Erkrankung, nämlich Granulozyten, die aktivierte proinflammatorische Zytokine produzieren, und Monzoyten/Makrophagen selektiv aus dem Blutkreislauf des Patienten zu entfernen (GMA = granulozytäre monozytäre Apherese). Ein System ist die Adacolumn® (Immunoresearch Labaratories, Takasaki, Japan) bestehend aus dem ADA-Monitor, und einer Einmal-Säule, die zirka 35 000 Zellulose-Azetat-Kügelchen enthält. Der genaue Wirkmechanismus ist im Detail noch nicht geklärt. Jedenfalls wird eine Modulation des Immunsystems erreicht, wodurch weniger proinflammatorische Zytokine freigesetzt werden. Andererseits wird verstärkt der antiinflammatorisch wirkende Interleukin-1-Rezeptor-Antagonist gebildet und die Apoptose von Granulozyten forciert. Die verminderte LECAM-1-Expression auf Leukozyten hemmt die Leukozytenmigration zum entzündeten Gewebe, und unreife, CD10-negative Granulozyten erscheinen im peripheren Blut. Eine nicht unwesentliche Wirkung wird auch der Entfernung von peripheren dendritischen Zellen und der Ausschwemmung von sogenannten regulatorischen T-Zellen (T-regs) zugeschrieben. Das 2. System ist der Cellsorba® FX Filter (Asahi Medical, Tokyo, Japan). Das Wirkungsspektrum, die Indikationen sowie die Durchführung sind sehr ähnlich der Adacolumn®. Lediglich die zusätzliche Entfernung von Lymphozyten kann unter Umständen zu einer Einschränkung in der Anwendung führen, da Lymphopenien bekannterweise Autoimmunerkrankungen fördern können. Beide Therapieformen gelten als risiko- und nebenwirkungsarm. Aufgrund des Fehlens von einer ausreichenden Anzahl an randomisierten Doppelblindstudien und Langzeitbeobachtungen wird in den ASFA-Richtlinien nur eine Therapieempfehlung 2B ausgesprochen.