Biological therapy of asthma: present and future

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This review article focuses on the present and future possibilities of biological molecules use in the treatment of bronchial asthma. Over the past 20 years there has been a breakthrough in the field of biological treatment of severe asthma with monoclonal antibody molecules. Three biological treatment (omalizumab, mepolizumab and reslizumab) is already approved for use in routine clinical practice in a number of countries, as omalizumab has long and successfully applied everywhere, including in our country.

About the authors

N. M Nenasheva

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: 1444031@gmail.com
д-р мед. наук, проф. каф. клинической аллергологии ФГБОУ ДПО РМАНПО 125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

References

  1. GINA 2016 www.ginasthma.org
  2. Chuchalin A.G, Khaltaev N, Аntonov N. Chronic respiratory diseases and risk factors in 12 regions of the Russian Federation. Int J COPD 2014; 9: 963-74.
  3. Национальная программа «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика». IV изд. М., 2012.
  4. Bousqet J, Mantzouranis E, Cruz A.A et al. Uniform definition of asthma severity, control and exacerbations: document presented for the World Health Organization Consultation on Severe Asthma. J Allergy Clin Immunol 2010; 126: 926-38.
  5. Chung K.F, Wenzel S, Brozek J et al. International ERS/ATS guidelines on definition, evaluation and treatment of severe asthma. Eur Respir J 2014; 43: 343-73.
  6. Locksley R.M. Asthma and allergic inflammation. Cell 2010; 140 (6): 777-83.
  7. Li B.W, Hendriks R.W: Group 2 innate lymphoid cells in lung inflammation. Immunology 2013; 140 (3): 281-7.
  8. Kita H. Eosinophils: multifunctional and distinctive properties. Int Arch Allergy Immunol 2013; 161 (Suppl. 2): 3-9.
  9. Bousquet J, Chanez P, Lacoste J.Y et al. Eosinophilic inflammation in asthma. N Engl J Med 1990; 323: 1033-9.
  10. Blanchard C, Rothenberg M.E. Biology of the eosinophil. Adv Immunol 2009; 101: 81-121.
  11. Melo R.C, Liu L, Xenakis J.J et al. Eosinophil - derived cytokines in health and disease: unraveling novel mechanisms of selective secretion. Allergy 2013; 68 (3): 274-84.
  12. Fahy J.V. Eosinophilic and neutrophilic inflammation in asthma: insights from clinical studies. Proc Am Thorac Soc 2009; 6 (3): 256-9.
  13. Duncan C.J, Lawrie A, Blaylock M.G et al. Reduced eosinophil apoptosis in induced sputum correlates with asthma severity. Eur Respir J 2003; 22: 484-90.
  14. Kupczyk M, ten Brinke A, Sterk P et al. Frequent exacerbators - a distinct phenotype of severe asthma. Clin Experim Allergy 2013; 44: 212-21.
  15. Schleich F.N, Manise M, Sele J et al. Distribution of sputum cellular phenotype in a large asthma cohort: predicting factors for eosinophilic vs neutrophilic inflammation. BMC Pulm Med 2013; 13: 11.
  16. Moore W.C, Meyers D.A, Wenzel S.E et al. Identification of asthma phenotypes using cluster analysis in the Severe Asthma Research Program. Am J Respir Crit Care Med 2010; 181: 315-23.
  17. Haldar P, Pavord I.D, Shaw D.E et al. Cluster analysis and clinical asthma phenotypes. Am J Respir Crit Care Med 2008; 178: 218-24.
  18. Siroux V, Basagana X, Boudier A et al. Identifying adult asthma phenotypes using a clustering approach. Eur Respir J 2011; 38: 310-7.
  19. Chung K.F, Bel E.H, Wenzel S.E. Difficult - to - Treat Severe Asthma. Eur Respir Soc Monograph 2011; 51: 310.
  20. Shaw D, Sousa A, Fowler S et al. Clinical and inflammatory characteristics of the European U-BIOPRED adult severe asthma cohort. Eur Respir J 2015; 46: 1308-21.
  21. Trevor J.L, Deshane J.S. Refractory asthma: mechanisms, targets, and therapy. Allergy 2014; 69: 817-27.
  22. Kuhl K, Hanania N.A. Targeting IgE in asthma. Curr Opin Pulm Med 2012; 18: 1-5.
  23. Walker S, Monteil M, Phelan K et al. Anti-IgE for chronic asthma in adults and children. Cochrane Database Syst Rev 2006; 2: CD003559.
  24. Rodrigo G.J, Neffen H, Castro-Rodriguez J.A. Efficacy and safety of subcutaneous omalizumab vs placebo as add - on therapy to corticosteroids for children and adults with asthma: a systematic review. Chest 2011; 139 (1): 28-35.
  25. Normansell R, Walker S, Milan S et al. Omalizumab for asthma in adults and children. Cochrane Database Syst Rev 2014; 1: CD003559.
  26. Brusselle G, Michils A, Louis R et al. “Real - life” effectiveness of omalizumab in patients with severe persistent allergic asthma: the PERSIST study. Resp Med 2009; 103: 1633-42.
  27. Braunsthl G.J, Chlumsky J, Peachey G, Chen C.W. Reduction in oral corticosteroid use in patients receiving omalizumab for allergic asthma in the real - world setting. Allergy Asthma Clin Immunol 2013; 9: 47.
  28. Чучалин А.Г., Пашкова Т.Л., Осипова Г.Л., Сучкова Ю.Б. Оценка эффективности и безопасности омализумаба в комплексной терапии больных с тяжелой неконтролируемой атопической бронхиальной астмой в течение 12 месяцев наблюдения. Пульмонология. 2009; 3: 75-80.
  29. Salvin R.G, Feroli C, Tannenbaum S.J et al. Asthma symptom re - emergence after omalizumab withdrawal correlates well with increasing pharmacokinetic concentations. J Allergy Clin Immunol 2009; 123: 107-13.
  30. Molimard M, Mala L, Bourdeix I, Le Gros V. Observation study in severe asthmatic patients after discontinuation of omalizumab for good asthma control. Respir Med 2014; 108: 571-6.
  31. Bousquet J, Rabe K, Humbert M et al. Predicting and evaluating responce to omalizumab in patients with severe allergic asthma. Respir Med 2007; 101: 1483-92.
  32. Wahn U, Martin C, Freeman P et al. Relationship between pretreatment specific IgE and the responce to omalizumab therapy. Allergy 2009; 64: 1780-7.
  33. Hanania N.A, Wenzel S, Rosen K et al. Exploring the effect of omalizumab in allergic asthma: an analysis of biomarkers in the EXTRA study. Am J Respir Crit Care Med 2013; 187: 804-11.
  34. Massanari M, Holgate S.T, Busse W.W et al. Effect of omalizumab on peripheral blood eosinophilia in allergic asthma. Respir Med 2010; 104 (2): 188-96.
  35. Djukanović R, Wilson S.J, Kraft M et al. Effects of treatment with anti - immunoglobulin E antibody omalizumab on airway inflammation in allergic asthma. Am J Respir Crit Care Med 2004; 170 (6): 583-93.
  36. Инструкция к применению препарата Ксолар.
  37. Luijk B, Lindemans C, Kanters D et al. Gradual increase in priming of human eosinophils during extravasation from peripheral blood to the airways in response to allergen challenge. J Allergy Clin Immunol 2005; 115: 997-1003
  38. Kouro T, Takatsu T. IL-5- and eosinophil - mediated inflammation: from discovery to therapy. Int Immunol 2009; 21 (12): 1303-9.
  39. Flood-Page P, Menzies-Gow A, Phipps S et al. Anti-IL-5 treatment reduces deposition of ECM proteins in the bronchial subepitelial basement membrance of mild atopic astmatics. J Clin Invest 2003; 112: 1029-36.
  40. Menzies-Gow A, Flood-Page P, Sehmi R et al. Anti-IL-5 (mepolizumab) therapy induces bone marrow eosinophil maturational arrest and decreases eosinophil progenitors in the bronchial mucosa of atopic asyhmatics. J Allergy Clin Immunol 2003; 111: 714-9.
  41. Leckie M.J, ten Brinke A, Khan J et al. Effects of an interleukin-5 blocking monoclonal antibody on eosinophils, airways hyperresponsiveness, and the late asthmatic responce. Lancet 2000; 356: 2144-8.
  42. Nair P, Pizzichini M, Kjarsgaard M et al. Mepolizumab for prednison - dependent asthma with sputum eosinophilia. N Engl J Med 2009; 360: 985-93.
  43. Haldar P, Brighting C, Hargardon B et al. Mepolizumab and exacerbations of refractory eosinophilic asthma. N Engl J Med 2009; 360: 973-84.
  44. Pavord I.D, Korn S, Howarth P et al. Mepolizumab for severe eosinophilic asthma (DREAM): a multicentre, double - blind, placebo - controlled trial. Lancet 2012; 380: 651-9.
  45. Ortega H.G, Liu M.C, Pavord I.D et al. Mepolizumab treatment in patients with severe eosinophilic asthma. N Engl J Med 2014; 371: 1198-207.
  46. Bel E.H, Wenzel S.E, Thompson P.J et al. Oral glucocorticoid - sparing effect of mepolizumab in eosinophilic asthma. N Engl J Med 2014; 371: 1189-97.
  47. Haldar P, Brighting C, Singapuri A et al. Outcomes after cessation of mepolizumab therapy in severe eosinophilic asthma: a 12-month follow - up analysis. J Allergy Clin Immunol 2014; 133: 921-3.
  48. Castro M, Mathur S, Hargreave F et al. Reslizumab for poorlycontrolled, eosinophilic asthma: a randomized, placebo - controlledstudy. Am J Respir Crit Care Med 2011; 184: 1125-32.
  49. Castro M, Zangrilli J, Wechlser M.E et al. Reslizumab foe inadequately controlled asthma with elevated blood eosinophil counts: results from two multicenter, parallel, double - blind, randomized, placebo - controlled, phase 3 trials. Lancet Respir Med 2015; 3: 355-66.
  50. Kolbeck R, Kozhich A, Koike M et al. Medi-563, a humanized anti-IL-5 receptor alpha mAb with enhanced antibody - dependent cell mediated cytotoxicity function. J Allergy Clin Immunol 2010; 125 (1): 1344-53.
  51. Busse W.W, Katial R, Gossage D et al. Safety profile, pharmacokinetics, and biologic activity of MEDI-563, an anti-IL-5 receptor antibody, in a phase I study of subjects with mild asthma. J Allergy Clin Immunol 2010; 125: 1237-44.
  52. Laviolette M, Gossage D.L, Gaureau G et al. Effects of benralizumab on airway eosinophils in asthmatic patients with sputum eosinophilia. J Allergy Clin Immunol 2013; 132: 1086-96.
  53. Castro M, Wenzel S.E, Bleecker E.R et al. Benralizumab, an anti - interleukin 5 receptor a monoclonal antibody, versus placebo for uncontrolled eosinophilic asthma: a phase 2b randomised dose - ranging study. Lancet Respir Med 2014; 2 (11): 879-90.
  54. Oh C.K, Geba G.P, Molfino N et al. Investigational therapeutics targeting the IL-4/IL-13/STAT-6 pathway for the treatment of asthma. Eur Respir Rev 2010; 19: 46-54.
  55. Jia G, Erickson R.W, Choy D et al. Periostin is a systemic biomarker of eosinophilic airway inflammation in asthmatic patients J Allergy Clin Immunol 2012; 130: 647-54.
  56. Corren J, Lemanske R.F, Hanania N.A et al. Lebrikizumab treatment in adults with asthma. N Engl J Med 2011; 365 (12): 1088-98.
  57. Scheerens H, Arron J.R, Su Z et al. Predictive and pharmacodynamic biomarkers of interleukin-13 blockade: effect of lebrikizumab on late phase asthmatic response to allergen challenge. J Allergy Clin Immunol 2011; 127 (Suppl. 2): AB164.
  58. Hanania N.A, Noonan M.J, Corren J et al. Efficacy and safety of lebrikizumab in severe uncontrolled asthma: results from the lute and verse phase II randomized, double - blind, placebo - controlled trials. J Allergy Clin Immunol 2014; 133 (2): AB402.
  59. Blanchard C, Mishra A, Sito-Hakel H et al. Inhibition of human interleukin-13-induced respiratory and esophageal inflammation by antihuman interleukin-13 antibody (CAT-354). Clin Exp Allergy 2005; 35: 1096-103.
  60. Piper E, Brightling C, Niven R et al. A phase II placebo - controlled study of tralocinumab in moderate - to - severe asthma. Eur Respir J 2013; 41: 330-8.
  61. Brightling C, Chanez P, Leigh R, O’Byrne P et al. Efficacy and safety of tralokinumab in patients with severe uncontrolled asthma: a randomised, double - blind, placebo - controlled, phase 2b trial. Lancet Respir Med 2015; 3 (9): 692-701.
  62. Wenzel S, Ford L, Pearlman D et al. Dupilumab in Persistent Asthma with Elevated Eosinophil Levels. N Engl J Med 2013; 368 (26): 2455-66.
  63. Wenzel S, Castro M, Corren J et al. Dupilumab efficacy and safety in adults with uncontrolled persistent asthma despite use of medium - to - high - dose inhaled corticosteroids plus a long - acting b2 agonist: a randomised double - blind placebo - controlled pivotal phase 2b dose - ranging trial. Lancet 2016; 388: 31-44.
  64. Wang Y.H, Wills-Karp M. The potential role of interleukin-17 in severe asthma. Curr Allergy Asthma Rep 2011; 11 (5): 388-94.
  65. Kudo M, Melton A.C, Chen C et al. IL-17A produced by alphabeta T cells drives airway hyperresponsiveness in mice and enhances mouse and human airway smooth muscle contraction. Nat Med 2012; 18 (4): 547-54.
  66. Min Xie, Wenzel S.E. A global perspective in asthma: from phenotype to endotype. Chinese Med J 2013; 126 (1): 166-74.
  67. Chesne J, Braza F, Mahay G et al. IL-17 in Severe Asthma. Where Do We Stand? Am J Respir and Crit Care Med 2014; 190 (10): 1094-101.
  68. Busse W.W, Holgate S, Kerwin E et al. Randomized, double - blinde, placebo - controlled study of brodalumab, a human anti-IL17 receptor monoclonal antibody, in moderate to severe asthma. Am J Respir Crit Care Med 2013; 188: 1294-302.
  69. Newcomb D.C, Peebles R.S Jr. Th17-mediated inflammation in asthma. Curr Opin Immunol 2013; 25: 755-60.
  70. Morishima Y, Ano S, Ichii Y et al. Th17-associated cytokines as a therapeutic target for steroid - insensitive asthma. Clin Dev Immunol 2013; 609: 395.
  71. Mc Cracken J, Tripple J, Calhoun W.J. Biologic therapy in the management of asthma. Allergy Clin Immunol 2016; 16 (4): 375-82.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».