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Limitationen der translationalen kardiovaskulären Forschung

Ergebnisse der SITAGRAMI-Studie

<p class="article-intro">Kardiovaskuläre Erkrankungen stellen die Haupttodesursache in Europa dar.<sup>1</sup> Aufgrund der limitierten endogenen myokardialen und vaskulären Regenerationsfähigkeit wurden in der Vergangenheit zahlreiche Untersuchungen zur zellbasierten Heilung initiiert. Dabei ist die initiale, insbesondere durch präklinische Daten ausgelöste Euphorie einer in translationalen klinischen Studien generierten Nüchternheit gewichen.</p> <p class="article-content"><div id="keypoints"> <h2>Key Points</h2> <ul> <li>Vielversprechende Daten aus pr&auml;klinischen Untersuchungen bed&uuml;rfen in jedem Fall der Verifikation in randomisierten klinischen Studien.</li> <li>Die Gabe von Sitagliptin in Kombination mit G-CSF hat keinen Effekt auf die myokardiale Regeneration nach akutem Myokardinfarkt.</li> <li>Ob eine pharmakologische Inhibition der DPP4 die vaskul&auml;re Heilung g&uuml;nstig beeinflussen kann, bleibt Gegenstand zuk&uuml;nftiger klinischer Untersuchungen.</li> </ul> </div> <h2>Pr&auml;klinische Daten zur kardiovaskul&auml;ren Regeneration</h2> <p>In den vergangenen Jahren konnte in zahlreichen Tierversuchen gezeigt werden, dass eine Progenitorzell-basierte Regeneration von gesch&auml;digtem Herzmuskelgewebe grunds&auml;tzlich m&ouml;glich ist. Nach akutem Myokardinfarkt sezerniert das isch&auml;mische Herzmuskelgewebe unter anderem das Zytokin SDF-1&alpha;, das die Rekrutierung zirkulierender Progenitorzellen aus der Blutbahn in das gesch&auml;digte Gewebe vermittelt. Durch Gabe des Knochenmark-stimulierenden Faktors G-CSF kann dabei die Konzentration der zirkulierenden Progenitorzellen im Blut gesteigert und deren Migration in das gesch&auml;digte Myokard durch Inhibition der SDF-1&alpha;-Spaltung (mittels des DPP4-Inhibitors Sitagliptin) verbessert werden. In pr&auml;klinischen Versuchen wurde auch die protektive Wirkung der rekrutierten Vorl&auml;uferzellen auf das infarzierte Myokard im Detail nachgewiesen. Neben einer deutlich gesteigerten myokardialen Proliferationsrate zeigte sich eine verbesserte Erholung der linksventrikul&auml;ren Pumpfunktion, die sich wiederum in einer h&ouml;heren &Uuml;berlebensrate der mittels G-CSF und Sitagliptin behandelten Versuchstiere niederschlug.<sup>2&ndash;4</sup></p> <p>Vergleichbare Ergebnisse wurden auch nach vaskul&auml;rer Sch&auml;digung erzielt. Durch Inhibition der Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) mittels Sitagliptin konnte die endotheliale Regeneration durch parakrine Einwirkung rekrutierter Progenitorzellen deutlich beschleunigt werden, zudem konnten protektive Effekte im Fr&uuml;hstadium der Atherosklerose vermittelt werden (Abb. 1).<sup>5</sup> <img src="/custom/img/files/files_data_Zeitungen_2016_Jatros_Kardio_1604_Weblinks_seite22.jpg" alt="" width="" height="" /></p> <h2>Randomisierte klinische Studie zur kardiovaskul&auml;ren Regeneration</h2> <p>Die im Tiermodell generierten vielversprechenden Daten zur myokardialen Regeneration nach akutem Myokardinfarkt wurden in der randomisierten klinischen Studie zur Sitagliptin-vermittelten kardiovaskul&auml;ren Regeneration &ndash; der SITAGRAMI-Studie &ndash; klinisch gepr&uuml;ft. Hierbei untersuchten wir die Wirkung von Sitagliptin in Kombination mit G-CSF (GS) auf die myokardiale Erholung nach akutem Myokardinfarkt. Der prim&auml;re Endpunkt war die Verbesserung der links- und rechtsventrikul&auml;ren Pumpfunktion im Verlauf von sechs Monaten nach dem Akutereignis. Dar&uuml;ber hinaus wurden noch zahlreiche sekund&auml;re Endpunkte mittels Herz-MRT untersucht (u.a. regionale Pumpfunktion, myokardiale Perfusion und Infarktvolumen). Hinsichtlich dieser kardialen Endpunkte zeigte sich jedoch keinerlei Unterschied zwischen der mit GS behandelten Gruppe und den mit Placebo behandelten Patienten.<sup>7</sup> Auch im langfristigen Verlauf konnte kein vorteilhafter Effekt der GS-Therapie auf das kombinierte kardiovaskul&auml;re Outcome nachgewiesen werden.<sup>8</sup></p> <p>Dieses neutrale Studienergebnis ist angesichts der vielversprechenden pr&auml;klinischen Daten zun&auml;chst erstaunlich und bedarf einer weiteren Erkl&auml;rung. Im Mausmodell konnten wir zeigen, dass die Anzahl der ins Myokard rekrutierten Progenitorzellen strikt vom Grad der DPP4-Inhibition abh&auml;ngig war. Wir verwendeten deshalb in der klinischen Studie eine Dosierung, die eine vergleichbare Suppression der DPP4-Aktivit&auml;t vermitteln konnte. Der aufgrund der differierenden Pharmakokinetik und Pharmakodynamik zwischen den Spezies notwendige Dosisunterschied um ca. den Faktor 500 k&ouml;nnte dabei einen Effekt auf die Wirksamkeit der GS-Therapie beim Menschen gehabt haben, wobei dies eine Limitation darstellt, der s&auml;mtliche translationalen pharmakologischen Studien unterliegen.<sup>7</sup> Weitere relevante Unterschiede zwischen Tiermodell und klinischer Studie k&ouml;nnten ferner in der nach Myokardinfarkt durchgef&uuml;hrten Begleittherapie gelegen haben. W&auml;hrend Infarktpatienten mittels koronarer Revaskularisation und medikament&ouml;ser Herzinsuffizienztherapie behandelt wurden, wurde dies dem Tiermodell zur bestm&ouml;glichen Detektion eines m&ouml;glichen Therapieeffekts vorenthalten. Die dadurch bedingte relevant geringere Infarktausdehnung beim Menschen mit einem weitestgehenden Erhalt der linksventrikul&auml;ren Pumpfunktion k&ouml;nnte einen protektiven Effekt der GS-Therapie auf die myokardiale Regeneration maskiert haben.<sup>7</sup></p> <p>Etwas anders stellt sich die SITAGRAMI-Studie dagegen bei Betrachtung der vaskul&auml;ren Effekte dar. In unseren pr&auml;klinischen Analysen konnten wir zeigen, dass Sitagliptin insbesondere in der Fr&uuml;hphase der Atheroskleroseentstehung einen protektiven Effekt auf die Gef&auml;&szlig;wand haben kann,<sup>9</sup> w&auml;hrend die medikament&ouml;se Inhibition der DPP4 bei manifester Atherosklerose beim Menschen keine therapeutische Wirkung mehr zu entfalten scheint.<sup>10</sup> Entsprechend konnten wir bei der Analyse koronarvaskul&auml;rer Ereignisse im Verlauf von 6 Monaten nach Beginn der Sitaglip&shy;tin-Therapie einen Trend (Studie nicht daf&uuml;r gepowert!) hin zur Reduktion des Auftretens von interventionspflichtigen Koronarstenosen verzeichnen &ndash; allerdings nur in bisher weitgehend gesunden Gef&auml;&szlig;abschnitten. Das Auftreten von In-Stent-Restenosen dagegen, also erneuten Gef&auml;&szlig;verengungen in bereits atherosklerotisch vorerkrankten und zuvor interventionell versorgten Gef&auml;&szlig;abschnitten, war in beiden Behandlungsgruppen (GS und Placebo) gleich h&auml;ufig (Abb. 2). <img src="/custom/img/files/files_data_Zeitungen_2016_Jatros_Kardio_1604_Weblinks_seite23.jpg" alt="" width="" height="" /></p> <div id="fazit"> <h2>Fazit</h2> <p>W&auml;hrend die GS-Therapie keine positiven Effekte auf die myokardiale Regeneration nach akutem Myokardinfarkt zu entfalten scheint, zeigt sich die Wirkung der DPP4-Inhibition auf die vaskul&auml;re Heilung im Fr&uuml;hstadium der Atherosklerose vielversprechender. Dabei muss die Effektivit&auml;t der Gliptintherapie zur Inhibition der Atheroskleroseentstehung in randomisierten klinischen Studien noch &uuml;berpr&uuml;ft werden.</p> </div></p> <p class="article-footer"> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> <p><strong>1</strong> Nichols M et al: European Cardiovascular Disease Statistics 2012. European Heart Network, Brussels, European Society of Cardiology, Sophia Antipolis, 2012 <strong>2</strong> Gross L et al:&shy; FDG-PET reveals improved cardiac regeneration and attenuated adverse remodelling following Sitagliptin + G-CSF therapy after acute myocardial infarction. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2016; 17(2): 136-45 <strong>3</strong> Theiss HD et al: Dual stem cell therapy after myocardial infarction acts specifically by enhanced homing via the SDF-1/CXCR4 axis. Stem Cell Res 2011; 7(3): 244-55 <strong>4</strong> Zaruba MM et al: Synergy between CD26/DPP-IV inhibition and G-CSF improves cardiac function after acute myocardial infarction. Cell Stem Cell 2009; 4(4): 313-23 <strong>5</strong> Brenner C et al: Short-term inhibition of DPP-4 enhances endothelial regeneration after acute &shy;arterial injury via enhanced recruitment of circulating &shy;progenitor cells. International Journal of Cardiology 2014. DOI: 10.1016/j.ijcard.2014.09.016 <strong>6</strong> Theiss HD et al: Safety and efficacy of SITAgliptin plus GRanulocyte-colony-&shy;stimulating factor in patients suffering from Acute Myocardial Infarction (SITAGRAMI-Trial)--rationale, design and first interim analysis. Int J Cardiol 2010; 145(2): 282-4 <strong>7</strong> Brenner C et al: Sitagliptin plus granulocyte colony-&shy;stimulating factor in patients suffering from acute myocardial infarction: a double-blind, randomized placebo-controlled trial of efficacy and safety (SITAGRAMI trial). Int J Cardiol 2016; 205: 23-30 <strong>8</strong> Gross L et al: Combined &shy;therapy with sitagliptin plus granulocyte-colony stimulating factor in patients with acute myocardial infarction &ndash; long-term results of the SITAGRAMI trial. Int J Cardiol 2016; 215: 441-5 <strong>9</strong> Brenner C et al: DPP-4 inhibition ameliorates &shy;atherosclerosis by priming monocytes into M2 macrophages. Int J Cardiol 2015; 199: 163-9 <strong>10</strong> Green JB et al: Effect of sitagliptin on cardiovascular outcomes in type 2 diabetes. N Engl J Med 2015; 373(3): 232-42</p> </div> </p>
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