New non invasive markers for diagnosing and predicting relapse in inflammatory bowel diseases

Help

Back »

Details of project

Identifier

105948

Type

Principal investigator

Farkas, Klaudia

Title in Hungarian

Új non invazív markerek a gyulladásos bélbetegségek diagnosztikájában és a relapsus előrejelzésében

Title in English

New non invasive markers for diagnosing and predicting relapse in inflammatory bowel diseases

Keywords in Hungarian

Crohn betegség, colitis ulcerosa, calprotectin, matrix metalloprotease 9, infliximab

Keywords in English

Crohn's disease, ulcerative colitis, calprotectin, matrix metalloprotease 9, infliximab

Discipline

Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)	100 %
Ortelius classification: Gastroenterology

Panel

Clinical Medicine

Department or equivalent

Department of Medicine (University of Szeged)

Starting date

2012-11-01

Closing date

2016-01-31

Funding (in million HUF)

12.960

FTE (full time equivalent)

2.15

state

closed project

Summary in Hungarian

A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A krónikus gyulladásos bélbetegségek (IBD) két megjelenési formája a Crohn betegség (CB) és colitis ulcerosa (CU) a tápcsatorna ismeretlen etiológiájú gyulladásos megbetegedései. Mindkét betegséget relapszusok és remissziók váltakozó megjelenései jellemzik. A betegségek fellángolásait jelző klinikai és biokémiai markerek évek óta kutatások tárgyát képezik. Az eddig vizsgált laboratóriumi és szerológiai markerek közül a széklet calprotectin és a mátrix metalloproteáz 9 (MMP 9) szintje gyulladásos megbetegedésben megnő. Jelen tanulmányunk célja a széklet calprotectin szerepének vizsgálata aktív CB-ben és aktív CU-ban. Az infliximab az egyetlen, CB-ben és CU-ban egyaránt törzskönyvezett biológiai terápiás szer. Vizsgálatunkban célunk továbbá a szérum infliximab és az infliximab elleni antitest szint mérése IBD-s betegekben, illetve a szérum infliximab szint és széklet calprotectin valamint MMP 9 koncentráció összehasonlítása.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Mivel a CB különböző lokalizációiban és viselkedéseiben, valamint a CU különböző kiterjedéseiben a széklet calprotectin szintjének változásáról nem áll rendelkezésre irodalmi adat, illetve a gyulladás szövettani foka és a széklet calprotectin szintje közti összefüggésről szóló eredmények ellentmondóak, jelen kutatásunk legfontosabb alapkérdései, hogy vajon hogyan alakul a széklet calprotectin szint különböző lokalizációjú (ileum, colon, ileocolon), illetve viselkedésű (gyulladásos, sztenotizáló, penetráló) aktív CB-ben és eltérő kiterjedésű (kiterjedt, bal-oldali colitis, proctitis) aktív CU-ban. A széklet calprotectin szintek ez alapján történő meghatározásával a későbbiekben a különböző altípusokban megjósolható lenne a betegség fellángolása, mely segítséget nyújtana az IBD kezelésében. MMP-9 székletből történő meghatározására eddig még nem volt példa, noha az irodalmi adatok alapján szintje a gyulladásos megbetegedésekben megemelkedik. A calprotectinnel párhuzamosan a széklet MMP-9 koncentrációját is meg szeretnénk határozni CB-ben és CU-ban egyaránt. Eddig még egy munkacsoport sem vizsgálta a széklet calprotectin, a széklet MMP 9 és a szérum infliximab szintek közti összefüggést, ami jelentős terápiás értékű lehet a napi gyakorlatban.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Az IBD lefolyását relapsusok és remissziók jellemzik, és bár a remisszió indukciója az esetek nagy részében sikeres, annak fenntartása során sokszor nehézségekbe ütközünk. Egy, a betegség aktivációját jelző prediktív marker felfedezése fontos klinikai jelentőséggel bírna. Egy ideális prediktív tényező egyszerűen és könnyen alkalmazható, nem vagy minimálisan invazív, olcsó, gyors, reprodukálható és betegség-specifikus. Objektíven jelzi a betegség aktivitását, a segítségével követhető a kezelés hatékonysága és prognosztikai szerepet is betölt. Egy hasonló marker bevezetéséhez nyújthat segítséget jelen vizsgálatunk. A szérum infiximab koncentráció meghatározása segítséget nyújthatna a kezelés hatékonyságának felmérésben IBD-s betegekben, mellyel lehetőség nyílna a terápiás stratégia időben történő módosítására.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Összességében tehát, jelen vizsgálatunkkal új, egyszerű, a székletből kimutatható gyulladásos markerek szenzitivitását és specificitását vizsgáljuk meg a CB és CU különböző altípusaiban. Az infliximab kezelés - a biológiai terápia egyetlen, mindkét betegségben törzskönyvezett készítménye - a konzervatív kezelésre nem reagáló vagy intoleranciát mutató betegben a sebészi beavatkozást megelőző terápiás lépcsőfok. Az infliximab szérumszintjének és az infliximab elleni antitest képződésnek mérése tehát kulcsfontosságú lehet a terápiás hatékonyság felmérésében. A széklet calprotectin, MMP-9 és a szérum infliximab szint korrelációját korábban nem vizsgálták.

Summary

Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) - chronic inflammatory disorders of the gastrointestinal tract - are collectively known as the inflammatory bowel diseases (IBD) with unknown etiology. Both CD and UC are characterized by alternating relapses and remissions. Many studies have been trying to find clinical and biochemical markers which could predict disease reactivation for years. Of the laboratory or serologic markers studied until now, fecal calprotectin and matrix metalloprotease 9 (MMP-9) was elevated in inflammatory processes. The aim of this project is to evaluate the efficacy of fecal calprotectin and MMP-9 in the diagnosis of active CD and UC and to examine whether it can be reliable predictive marker for the relapse in IBD. Infliximab is the only biological therapy in Hungary, which is approved for the treatment of both CD and UC. We also would like to measure serum infliximab concentration and anti infliximab antibody level (ATI) in infliximab treated IBD patients. It would also be interesting to examine the correlation between fecal calprotectin, fecal MMP-9 and serum infliximab level.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Since there is no data about the change in calprotectin and MMP-9 concentrations in various locations and behaviour of CD and UC and the association between histological severity and calprotectin concentration is controversial, the most important questions of our research work would be to compare fecal calprotectin and MMP-9 levels in patients with active CD with different location (ileal, colonic, ileocolonic) and behaviour (inflammatory, stricturing, penetrating) and in patients with active UC with different extents (proctitis, left-sided colitis, extensive colitis) which would be helpful in the prediction of relapses and therefore in the management of IBD. The correlation between fecal calprotectin and MMP-9 concentration and serum infliximab level has never been examined; however the outcome of infliximab therapy evaluated by fecal calprotectin and MMP-9 concentration at the beginning of the therapy would have significant importance in the clinical routine.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
IBD is characterized by relapses and remissions and although induction of remission can successfully be accomplished in most cases, the optimal strategy for maintenance of remission is often debatable. It would be very important to find a marker that could predict disease reactivation. The ideal marker which could predict disease reactivation should be simple, easy to perform, not or minimally invasive, cheap, rapid, reproducible and disease-specific. It should objectively measure disease activity, predict disease course, monitor the effect of treatment and also should have prognostic value. Our research would help to find the ideal predictive activity marker in IBD. The measurement of infliximab serum concentration would help in the evaluation of the efficacy of the biological therapy in patients with IBD, which would be important in modyfiing the treatment strategy in time.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
In this study we examine the sensitivity and specificity of new fecal activity markers in different subgroups of CD and in UC.
Infliximab therapy is one of the last step in the therapeutic pyramid both in CD and UC. The determination of infliximab serum concentration and anti infliximab antibody level in patients treated with infliximab is very important in the assessment of the therapeutic efficacy. The correlation between fecal calprotectin, MMP-9 and serum infliximab has never been examined before.

Final report

Results in Hungarian

A krónikus gyulladásos bélbetegségek (IBD) lefolyását relapszusok és remissziók váltakozó megjelenése jellemzik. A betegségek fellángolásait és a terápiás választ jelző klinikai és biokémiai markerek évek óta kutatások tárgyát képezik. A projekt ideje alatt első ízben vizsgáltuk a széklet calprotectin és MMP-9 szerepét a klinikai, endoszkópos és szövettani aktivitások függvényében a gyulladásos bélbetegségek különböző típusaiban. Sikeresen meghatároztuk a szérum TNF-α, infliximab és infliximab elleni antitestek koncentrációit és igazoltuk a 3 paraméter szimultán meghatározásának fontosságát. Első ízben nyertünk adatokat egészséges és IBD-s terhesekben a betegség aktivitását non invazív módon jelző széklet calprotectin klinikai hasznáról. Részt vettünk több multicentrikus vizsgálat kivitelezésében. Eredményeinket mind hazai, mind nemzetközi konferenciákon ismertettük, valamint impakt faktoros folyóiratokban publikáltuk. A projektben szereplő célkitűzések teljesítésén túl, több, a projektben eredetileg nem szereplő, azonban annak eredeti célkitűzéseihez szorosan kötődő munkánk is született a vizsgálati periódus alatt.

Results in English

Inflammatory bowel diseases (IBD) are characterized by alternating relapses and remissions. Many studies aimed to find clinical and biochemical markers which could predict relapse and the outcome of the therapy. During the present project, we evaluated and compared the diagnostic accuracy of the fecal calprotectin and MMP-9 at the first time in different types of IBD assessed by clinical, endoscopic and histological scores. We successfully measured the concentration of serum TNF-α, infliximab and anti infliximab antibody and suggested their simultaneous determination to optimize the therapy in the critical situations. We presented data on the alterations of fecal calprotectin in healthy and IBD pregnant women at the first time. We also took part in multicenter studies. We presented our data at national and international congresses and published them in impact factor journals. In addition, we conducted several studies which were strongly associated with our original research goals.

Full text

https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=105948

Decision

Yes

List of publications

Farkas K, Bálint A, Bor R, Földesi I, Szűcs M, Nagy F, Szepes Z, Annaházi A, Róka R, Molnár T.: Faecal matrix metalloprotease-9 is a more sensitive marker for diagnosing pouchitis than faecal calprotectin: results from a pilot study, Expert Rev Gastroenterol Hepatol, 2015

Farkas K, Rutka M, Bálint A, Nagy F, Bor R, Milassin Á, Szepes Z, Molnár T: Efficacy of the new infliximab biosimilar CT-P13 induction therapy in Crohn's disease and ulcerative colitis - experiences from a single center., Expert Opin Biol Ther, 2015

Farkas K*, Bálint A*, Pallagi-Kunstár É, Terhes G, Urbán E, Szűcs M, Nyári T, Bata Zs, Nagy F, Szepes Z, Miheller P, Lőrinczy K, Lakatos PL, Lovász B, Szamosi T, Kulcsár A, Berényi A, Törőcsik D, Daróczi T, Saródi Z, Wittmann T, Molnár T: Antibody and cell-mediated immune response to whole virion and split virion influenza vaccine in patients with inflammatory bowel disease on maintenance immunosuppressive and biological therapy., SCANDINAVIAN JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY, 2014

Farkas K, Lakatos PL, Szűcs M, Pallagi-Kunstár E, Bálint A, Nagy F, Szepes Z, Vass N, Kiss LS, Wittmann T, Molnár T: Frequency and prognostic role of mucosal healing in patients with Crohn's disease and ulcerative colitis after one-year period of biological therapy., WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY, 2014

Bálint A, Farkas K, Szűcs M, Szepes Z, Nagy F, Wittmann T, Molnár T: Long-term increase in serum cholesterol levels in ulcerative colitis patients treated with cyclosporine: an underdiagnosed side effect frequently associated with other dr, Scand J Gastroenterol, 2013

Farkas K, Lakatos PL, Nagy F, Szepes Z, Miheller P, Papp M, Palatka K, Bálint A, Bor R, Wittmann T, Molnár T: Predictors of relapse in patients with ulcerative colitis in remission after one-year of infliximab therapy, Scand J Gastroenterol, 2013

Pallagi-Kunstár É, Farkas K, Szepes Z, Nagy F, Szűcs M, Kui R, Gyulai R, Bálint A, Wittmann T, Molnár T: Utility of serum TNF-α, infliximab trough level, and antibody titers in inflammatory bowel disease, World J Gastroenterol, 2014

Farkas K, Molnár T: Biological therapy in IBD - Is there any optimal end point?, Health, 2014

Bálint A, Farkas K, Palatka K, Lakner L, Miheller P, Rácz I, Hegede G, Vincze Á, Horváth G, Szabó A, Nagy F, Szepes Z, Gábor Z, Zsigmond F, Zsóri Á, Juhász M, Csontos Á, Szűcs M, Bor R, Milassin Á, Rutka M, Molnár T.: Efficacy and Safety of Adalimumab in Ulcerative Colitis Refractory to Conventional Therapy in Routine Clinical Practice., J Crohns Colitis, 2015

Farkas K, Saródi Z, Bálint A, Földesi I, Tiszlavicz L, Szűcs M, Nyári T, Tajti J, Nagy F, Szepes Z, Bor R, Annaházi A, Róka R, Molnár T.: The diagnostic value of a new fecal marker, matrix metalloprotease-9, in different types of inflammatory bowel diseases., J Crohns Colitis, 2015

Bálint A, Farkas K, Palatka K, Lakner L, Miheller P, Rácz I, Hegede G, Vincze Á, Horváth G, Szabó A, Nagy F, Szepes Z, Gábor Z, Zsigmond F, Zsóri Á, Juhász M, Csontos Á, Szűcs M, Bor R, Milassin Á, Rutka M, Molnár T: Efficacy and Safety of Adalimumab in Ulcerative Colitis Refractory to Conventional Therapy in Routine Clinical Practice, J Crohns Colitis, 2015

Farkas K, Saródi Z, Bálint A, Földesi I, Tiszlavicz L, Szűcs M, Nyári T, Tajti J, Nagy F, Szepes Z, Bor R, Annaházi A, Róka R, Molnár T: The diagnostic value of a new fecal marker, matrix metalloprotease-9, in different types of inflammatory bowel diseases, J Crohns Colitis, 2015

Farkas K, Balint A, Bor R, Nagy F, Szepes Z, Molnar T: Predictors of response to steroid therapy in patients with acute, severe ulcerative colitis., SCANDINAVIAN JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY, 2014

Farkas K, Balint A, Valkusz Z, Szepes Z, Nagy F, Szucs M, Bor R, Wittmann T, Molnar T: Bolus administration of steroid therapy is more favorable than the conventional use in preventing decrease of bone density and the increase of body fat percentage in patients with inflammatory bowel disease., JOURNAL OF CROHN'S & COLITIS, 2014

Farkas K, Molnár T: Biological therapy in IBD - Is there any optimal end point?, Health, 2014

Molnar T, Lakatos PL, Farkas K, Nagy F, Szepes Z, Miheller P, Horvath G, Papp M, Palatka K, Nyari T, Balint A, Lorinczy K, Wittmann T: Predictors of relapse in patients with Crohn’s disease in remission after 1 year of biological therapy, ALIMENTARY PHARMACOLOGY & THERAPEUTICS, 2013

Farkas K, Molnár T: Biological therapy in IBD - Is there any optimal end point?, Health, 2014

Back »