• Aucun résultat trouvé

Université   Libre   de   Bruxelles Department   of   Nephrology   Lidia   Ghisdal     transplantation   factors   in   relation   with   outcome   in   kidney   Study   of   several   acquired   and   genetic

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Partager "Université   Libre   de   Bruxelles Department   of   Nephrology   Lidia   Ghisdal     transplantation   factors   in   relation   with   outcome   in   kidney   Study   of   several   acquired   and   genetic"

Copied!
73
0
0

Texte intégral

(1)

S t u d y   o f   s e v e r a l   a c q u i r e d   a n d   g e n e t i c  

f a c t o r s   i n   r e l a t i o n   w i t h   o u t c o m e   i n   k i d n e y   t r a n s p l a n t a t i o n  

 

         

U n i v e r s i t é L i b r e d e B r u x e l l e s   

D e p a r t m e n t o f N e p h r o l o g y 

L i d i a   G h i s d a l  

(2)

  2 Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor in Medical  Sciences ‐ Université Libre de Bruxelles‐ 2011 

(3)

  3 Promotor 

Prof. Dr. Marc Abramowicz (Department of Medical Genetics, Hôpital Erasme, ULB,  ruxelles) 

B  

Copromotor 

rof. Dr. Daniel Abramowicz (Nephrology Department, Hôpital Erasme, ULB, Bruxelles)  P

  Jury 

Chair: Prof. Dr. Alain Lemoine (Nephrology Department, Hôpital Erasme, ULB, Bruxelles)  Secretary: Prof. Dr. Marc Abramowicz 

Co­promotor: Prof Dr. Daniel Abramowicz  Jury Members:  

s)  Prof. Dr. Françoise Fery (Endocrinology Department, Hôpital Erasme, ULB, Bruxelle Prof. Dr. Denis Franchimont (Gastro‐enterology Department, Hôpital Erasme, ULB,  Bruxelles) 

Prof. Dr. Massimo Pandolfo (Neurology Department, Hôpital Erasme, ULB, Bruxelles)  External Experts : 

, France)  Prof. Dr. Didier Ducloux (Nephrology Department, CHU Saint‐Jacques, Besançon

Prof. Dr. Eric Thervet (Nephrology Department, Hôpital Necker, Paris, France) 

(4)

  4 Table of contents 

CHAPTER 1: INTRODUCTION ...6

1.1 KIDNEY TRANSPLANTATION FOR END­STAGE RENAL DISEASE...6

1.2 OUT ...6

OMBOPHILIC FACTORS AND RENAL GRAFT OUTCOM COMES AFTER KIDNEY TRANSPLANTATION 1.3 THR ES...9

ORMAL HAEMOSTASIS AND THROMBOPHILIA... 1.3.1 N ...9

1.3.2 HAEMOSTASIS DISORDERS IN CHRONIC RENAL FAILURE...10

1.3.3 PREVALENCE AND IMPACT OF THROMBOPHILIC FACTORS IN KIDNEY ALLOGRAFT RECIPIENTS...10

W­ONSET DIABETES AFTE PLANTATION... 1.4 NE R TRANS ... 11

.... 1.4.1 DEFINITION ...11

1.4.2 INCIDENCE AND IMPACT OF NODAT IN RENAL TRANSPLANT PATIENTS...12

ISK FACTORS... 1.4.3 R ...13

S O THE THESIS... ... ... 1.5 AIM ... ... ... 15

1.5.1 THROMBOPHILIC FACTORS IN KIDNEY RECIPIENTS...16

1.5.2 NEW ONSET DIABETES AFTER TRANSPLANTATION...16

CHAPTER 2 THROMBOPHILIC FACTORS IN KIDNEY TRANSPLANT RECIPIENTS ... 18

2.1 ARTICLE 1 ... 19

2.2 ARTICLE 2 ... 20

CHAPTER 3 NEW­ONSET DIABETES AFTER RENAL TRANSPLANTATION... 21

3.1 ARTICLE 3 ... 22

3.2 ARTICLE 4 ... 23

3.3 ARTICLE 5 ... 24

CHAPTER 4 DISCUSSION ... 25

4.1 THROMBOPHILIC FACTORS IN KIDNEY TRANSPLANT RECIPIENTS... 25

4 4   .2 NEW­ONSET DIABETES AFTER RENAL TRANSPLANTATION... 31

.3 CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES... 36 

SUMMARY (FRENCH)... 39

TABLES AND FIGURES... 45

ABREVIATION LIST... 53 

REFERENCES ... 54 

AKNOWLEDGEMENTS... 68

CURRICULUM VITAE... 69  

(5)

  5 Chapter 1: Introduction 

nal disease  1.1 Kidney transplantation for end‐stage re

1.2 Outcomes after kidney transplantation 

omes   1.3 Thrombophilic factors and renal graft outc

s after transplantation  1.4 New‐onset diabete

1.5 Aims of the thesis 

(6)

  6 Chapter 1: Introduction 

1.1 Kidney transplantation for end‐stage renal disease 

Chronic  kidney  disease  (CKD)  is  a  major  public  health  problem.  Adjusted  incidence  of  stage  V  CKD  is  reaching  350  per  million  per  year  in  United  States  of  America  (USA)  (www.usrds.org),  and  190  per  million  per  year  in  Belgium  (www.era‐edta‐reg.org). 

Renal  replacement  therapy  is  available  in  three  different  modalities:  haemodialysis,  peritoneal dialysis and kidney transplantation from either a living or a deceased donor. 

Although the number of renal transplantations remained stable for 20 years, the number  of  patients  registered  on  waiting  lists  has  increased  dramatically.  At  the  end  of  2010,  10768  patients  were  registered  on  the  Eurotransplant  waiting  list  for  a  kidney  transplantation  (including  914  patients  from  Belgium),  whereas  only  3705  were  transplanted in 2010. The waiting time for patients on active waiting list is increasing,  with a median time of 42 months at the end of 2010 (www.eurotransplant.org). 

Currently,  renal  transplantation  is  the  renal  replacement  therapy  associated  with  the  best patient survival and quality of life, in adults and in children and is considered as the  optimum treatment for eligible patients [1‐3]. This survival benefit is also observed in  the  elderly  population  (>  70  years  old)  that  is  growing  progressively  [4].  On  a  health  economic  point  of  view,  renal  transplantation  is  cost‐effective  when  compared  with  haemodialysis [5]. In the context of organ shortage, it is important to improve renal graft  survival.  The  identification  of  risk  and  prognosis  factors  may  help  the  clinicians  to  customize  the  management  and  the  immunosuppression  therapy  of  kidney  transplant  patients. 

 O m  k io

1.2 utco es after idney transplantat n 

In  the  sixties,  the  association  of  azathioprine  with  corticosteroids  as  immunosuppression  was  the  first  step  to  achieve  graft  survival  that  makes  renal  transplantation  a  good  option  as  renal  replacement  therapy.  The  introduction  of  cyclosporine  in  the  late  seventies  improved  dramatically  the  outcome  of  renal  transplantation and allowed corticosteroid dose reduction, resulting in a major increase  in  the  number  of  renal  transplantations  performed  [6].  The  widespread  use  of  cyclosporine associated with a marked decline in acute rejection episodes in the early 

(7)

  7 transplantation  period  mainly  contributed  to  the  improvement  of  short  term  graft  survival.  

Since  their  introduction  during  the  nineties,  tacrolimus  and  mycophenolic  acid  (MPA)  progressively  replaced  cyclosporine  and  azathioprine  respectively.  The  association  of  anti‐CD25  monoclonal  antibodies  (IL2  receptor  antagonists)  as  induction  with  tacrolimus+MPA+corticosteroids as maintance therapy is currently the most prescribed  combination  therapy  in  the  USA  [7].  The  switch  to  tacrolimus  and  MPA  was  based  on  early reports showing lower acute rejection rates in comparison with cyclosporine and  azathioprine.  However,  recent  reports  could  not  confirm  the  superiority  of  tacrolimus  over cyclosporine in reducing acute rejection rate and improving 5 years graft survival. 

Likewise, recent comparisons between azathioprine and MPA showed no difference in  acute rejection rate, or showed lower acute rejection rate with MPA, not translated in a  significant benefit of graft survival [8;9]. 

However,  long‐term  renal  graft  survival  remained  largely  unchanged  over  the  last  2  decades. At first sight, it might be surprising that long ‐term graft survival rates have not  improved over this period. Several factors might contribute to this observation. First, as  described  above,  new  immunosuppressive  drugs  (tacrolimus  and  MPA)  failed  to  improve  graft  survival.  Second,  the  aging  of  the  recipient  population  and  the  higher  proportion  of  diabetic  recipients  have  affected  the  predominant  cause  of  graft  failure: 

death  with  a  functioning  graft.  Third,  the  average  quality  of  grafted  organs  declined  (older deceased donor, extended criteria used) [10]. On the other hand, improvement of  surgical  procedures,  better  allocation  system  as  well  as  better  management  of  post‐

transplant complications contributed to improve patient and graft survival.  

Our limited understanding of the causes of graft failure is a major obstacle in building  strategies  to  improve  long‐term  outcome,  which  is  the  goal  of  transplantation.  The  causes  of  kidney  allograft  loss  were  recently  dissected  in  a  cohort  of  1317  kidney  recipients,  transplanted  between  1996  and  2006  and  receiving  standard  quadruple  immunosuppressive  therapy  (Figure  1).  Death  with  a  functioning  graft  accounted  for  nearly  half  of  the  graft  losses.  The  leading  cause  of  mortality  is  cardiovascular,  in  diabetic patients particularly. The accelerated cardiovascular disease observed is due to  the cumulative effect of residual pre‐existing cardiovascular risk factors acquired before  transplantation  and  post‐transplant  complications  such  as  new  onset  diabetes  after 

(8)

  8 transplantation  (NODAT),  dyslipidemia,  hypertension,  obesity  and  suboptimal  renal  function  [11].  Early  graft  loss  by  primary  non  function  is  mainly  due  to  non‐

immunologic events such as vessel graft thrombosis. The progressive graft failures are  due to immunologic processes such as transplant glomerulopathy, fibrosis/atrophy due  to  recurrent  rejections,  acute  rejection  or  to  non‐immunological  processes  such  as  recurrent  or  de  novo  glomerulopathy,  fibrosis/atrophy  associated  with  non‐

immunological  events  (BK  polyoma  virus,  toxicity  of  calcineurin  inhibitors)  and  intercurrent medical/surgical conditions [12].  

These data showing the causes of graft failure underscore the need of progress in the  understanding  and  in  the  prevention  of  non‐immunological  as  well  as  immunological  causes  of  graft  loss.  The  Nephrology  Department  of  ULB‐Erasme  Hospital  has  spent  efforts to identify clinical and innate as well as acquired biological factors that associate  with  major  outcomes  in  renal  transplant  patients.  In  this  context,  the  Nephrology  Department has set up a biobank since 2001, prospectively collecting genomic DNA and  serum  from  kidney  transplant  recipients.  Clinical  data  from  more  than  2500  renal  transplantations performed in our institution since 1965 were collected in an electronic  database.  Both  clinical  data  and  biological  samples  were  used  to  perform  association  studies with major outcomes in renal transplant recipients. The research reported in the  present  thesis  was  initially  started  up  in  order  to  address  issues  raised  by  several  clinical observations.  

Historically,  we  started  to  study  coagulation  disorders  in  kidney  transplant  recipients  from  the  observation  of  kidney  graft  vessels  thrombosis  after  the  prophylactic  administration  of  high  doses  of  muromonab  (anti‐CD3  monoclonal  antibody;OKT3)  [13;14].  On  the  other  hand,  several  studies  reported  surprisingly  high  incidence  of  thrombosis  and  acute  rejection  rates  in  recipients  with  thrombophilic  factors.  In  this  context,  we  initiated  in  2001  a  prospective  study  evaluating  the  prevalence  and  the  impact  of  thrombophilic  factors  in  our  kidney  transplant  population,  in  collaboration 

l

with the Hemato ogy department of ULB‐Erasme Hospital. 

Likewise,  based  on  the  early  observation  that  patients  receiving  tacrolimus  as  main  immunosuppression drug frequently developed de novo diabetes, we decided to switch  such patients to cyclosporine and we reported our single‐centre experience. In order to  better understand risk factors associated with this metabolic complication, we decided 

(9)

  9 in  2007  to  study  the  genetic  susceptibility  of  NODAT,  in  collaboration  with  the  experimental  genetics  unit  (Laboratoire  de  génétique,  Institut  de  Recherche  Interdisciplinaire  en  Biologie  Humaine  et  Moléculaire,  Prof.  Marc  Abramowicz).  This  study  was  made  possible  by  the  setting  up  of  a  belgo‐french  consortium,  including  at  this  time  4 different  renal  transplant  centres  (ULB‐  Erasme  Hospital,  Brussels,  CHU  of  Tours, CHU of Limoges, and CHRU of Lille, France). The collection of clinical data and the 

 make this trial successful. 

merging into a joined database were critical steps to omes  1.3 Thrombophilic factors and renal graft outc 1.3.1 Normal haemostasis and thrombophilia 

The primary hemostasis phase includes vasoconstriction, platelet adhesion followed by  aggregation  to  the  damaged  vascular  surface.  The  secondary  hemostasis  (coagulation  phase) is leading to the clot formation through the tissue factor (extrinsic) and contact  activation (intrinsic) pathways both converging in the final common pathway leading to  the activation of factor X, thrombin and fibrin. This cascade is down‐regulated by natural  anticoagulant  mechanisms.  The  tissue‐factor‐pathway  inhibitor  forms  a  quaternary  structure with tissue factor, factor VIIa, and factor Xa. The thrombomodulin–protein C–

protein S pathway inactivates factors Va and VIIIa. Antithrombin III inactivates factors  XIa, IXa, Xa, and IIa in a reaction that is accelerated by the presence of heparan sulfate. In  the  fibrinolytic  pathway,  tissue‐type  plasminogen  activator  (t‐PA)  and  urokinase‐type  plasminogen activator (u‐PA) convert plasminogen to plasmin. Once generated, plasmin  proteolytically degrades fibrin [15].  

Thrombophilia is defined as a tendency to develop thromboembolism as a consequence  of  predisposing  factors  that  may  be  genetically  determined,  acquired  or  both.  The  frequency of each single inherited thrombophilic factor and the associated relative risk  of thrombo‐embolic event have been well described in the general population [16]. On  the  other  hand,  several  conditions  can  lead  to  the  development  of  transient  acquired  thrombophilic  factors,  possibly  associated  with  an  increased  risk  of  thrombo‐embolic  events, while other circumstances are leading to false positive thrombophilic factors, not  associated  with  thrombo‐embolic  events.  Factor  V  (FV)  Leiden  and  prothrombin  (G20210A)  mutations  are  the  most  frequent  inherited  thrombophilia  (5%  and  2  %  respectively). Antithrombin, protein C and protein S deficiencies due to rare mutations 

(10)

  10 in  the  general  population  are  clearly  associated  with  thrombo‐embolic  events.  Several  conditions might lead to acquired deficiencies or might result in false positive tests, like  liver disease (deficiency of the 3 factors), the use of oral anti‐coagulants (protein C and  protein S deficiencies), oral contraceptive drugs (resistance to activated protein C and  protein  C  deficiency),  heparin  (antithrombin  deficiency),  the  presence  of  auto‐

antibodies  (protein  C  and  protein  S  deficiencies),  or  a  nephrotic  syndrome  (protein  S  and antithrombin deficiencies) [17]. High level of factor VIIIc in the general population  may  be  at  least  in  part  congenital  but  may  also  be  acquired  (stress,  acute  phase  response,  older  age).  Anti‐phospholipid  antibodies  and  lupus  anticoagulant  are  associated  with  primary  or  secondary  antiphospholipid  antibody  syndrome.  False  positive lupus anticoagulant tests may be observed during oral anticoagulation therapy  while  antiphospholipid  antibodies  may  be  promoted  by  infectious  diseases  in  the  general  population.  Hyperhomocysteinemia  can  be  caused  by  genetic  disorders  or  be  acquired  (folic  acid,  vitamin  B12  and  vitamin  B6  deficiencies,  CKD,  hypothyroidism,  increasing  age  and  smoking).  A  recent  meta‐analysis,  showed  no  significant  thrombo‐

embolic risk associated with the methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T  casians [18]. 

and platelet glycoprotein IIIa polymorphisms in Cau 1.3.2 Haemostasis disorders in chronic renal failure 

Patients  with  end‐stage  renal  disease  (ESRD)  are  prone  to  both  hemorrhagic  complications  related  to  platelet  dysfunction  and  thrombotic  complications,  mainly  thrombosis of the haemodialysis vascular access. Early reports have described complex  abnormalities  of  coagulation  factors  (quantity  and/or  functionality),  as  well  as  impairment  of  inhibitory  and  fibrinolytic  pathways  in  ESRD  [19].  Underlying  factors  such as type, location or stenosis of vascular access are well‐established risk factors of  haemodialysis  access  thrombosis.  On  the  other  hand,  studies  evaluating  the  potential  role  of  inherited  and  acquired  thrombophilic  factors  are  retrospective  and  produced  conflicting results [20]. Large prospective cohort studies are needed to evaluate the risk  of haemodialysis access thrombosis associated with thrombophilic factors.  

 

1.3.3 Prevalence and impact of thrombophilic factors in kidney allograft recipients  Before  2001,  several  retrospective  (case‐control  and  cohort)  studies  have  reported  a  high  prevalence  of  specific  thrombophilic  factors  and  a  spectacular  impact  on  graft 

(11)

  11 survival, acute rejection and/or thrombo‐embolic events rates (Table 1). However, these  studies  were  suffering  from  several  limitations  that  precluded  extrapolation  for  the  current management of kidney allograft recipients. First, these studies were often based  on small samples of patients and on a retrospective design, leading to potential biases. 

Second, the number and the type of factors assayed was limited and differed from one  study to another. Third, the use of anti‐aggregation or anti‐coagulation drugs is rarely  reported. Moreover, it is questionable whether these results are still valid in the current  era  of  quadruple  modern  immunosuppression  characterized  by  much  lower  acute 

  rejection and early graft loss rates. 

The guidelines developed in 2001 by the Clinical Practice Guidelines Committee of the  American  Society  of  Transplantation,  concerning  the  evaluation  of  renal  transplant  candidates  are  very  limited  concerning  the  screening  and  the  management  of  coagulopathies. The authors emphasized the lack of evidence of 1/the exact prevalence  of  coagulation  disorders  among  renal  transplant  candidates  2/the  impact  of  pre‐

transplant  coagulation  abnormalities  on  post‐transplant  events  and,  3/  the  beneficial  effects of anticoagulation[21]. 

In  this  context,  we  have  set  up  in  2001  a  prospective  study  to  better  define  the  prevalence  and  the  impact  of  thrombophilic  factors  in  kidney  allograft  recipients  (Articles 1 and 2). 

iabetes after transplantation  1.4 New‐onset d

1.4.1 Definition 

NODAT  is  a  serious  and  frequent  metabolic  complication  after  renal  transplantation. 

Over the last 50 years, the concept of NODAT has evolved in terms of denomination and  definition.  Before  2003,  de  novo  diabetes  that  developed  after  transplantation  was  described in various terms, most frequently “Post‐transplantation diabetes mellitus” and  suffered  from  a  lack  of  consensus  regarding  its  definition.  The  most  commonly  used  clinical  definition  was  the  requirement  of  insulin  for  a  minimum  period  post‐

transplantation  (often  30  days).  This  definition,  however,  identified  only  the  most  severe  cases,  leaving  out  the  majority  of  patients  with  glucose  metabolism  disorders. 

This entity is currently well defined since the publication of the International consensus  guidelines  in  2003.  It  is  recommended  that  the  definition  and  diagnosis  of  NODAT 

(12)

  12 should be based on the American Diabetes Association (ADA) criteria for type 2 diabetes  published  in  2003  (endorsing  revised  diagnostic  guidelines  from  World  Health  Organization  (WHO)  1999)  [22;23].  The  definition  has  not  been  updated  since  this  publication.  The  use  of  standardized  A1C  assay  is  recommended  for  the  diagnosis  of  type 2 diabetes since 2009. However, several aspects argue against its implementation  for the screening of NODAT. 

1.4.2 Incidence and impact of NODAT in renal transplant patients 

The  reported  incidence  of  NODAT  greatly  depends  on  the  length  of  follow‐up,  the  diagnostic criteria and the immunosuppression used. The true incremental incidence of  diabetes  occurs  mainly  during  the  first  6  months  post‐transplantation,  when  patients  are  treated  with  high  doses  of  immunosuppressive  drugs.  After  6  months,  the  annual  incidence  of  diabetes  is  similar  to  that  observed  in  patients  on  the  graft  waiting  list  (approximately 6% per year) [24]. Thus, late‐onset cases of NODAT may be difficult to  distinguish from genuine cases of type 2 diabetes mellitus. The most accurate incidence  of  NODAT  under  calcineurin  inhibitor  (CNI)  therapy  is  provided  by  the  DIRECT  (Diabetes  Incidence  after  Renal  Transplantation:  Neoral  C2  Monitoring  Versus  Tacrolimus)  study.  This  study  prospectively  evaluated  the  incidence  of  glucose  metabolism disorders, within the first 6 months post‐renal transplantation, defined by  ADA  2003/WHO  criteria,  in  recipients  treated  by  a  standard  regimen  including  CNI,  MPA, steroids, and induction with basiliximab (IL2 receptor antagonist). The incidence  of NODAT or impaired fasting glucose (IFG) (primary endpoint) was 29.8% (incidence of  NODAT alone: 20.5%) [25].  

Renal transplant recipients with NODAT exhibit diabetic complications that are similar  to  those  seen  in  the  general  population  with  type  2  diabetes  (ketoacidosis,  hyperosmolarity,  peripheral  circulatory  disorders,  renal,  ophthalmic,  and  neurological  complications). These complications seem however to develop at an accelerated rate. A  large US registry study showed that 58.3% of patients with NODAT developed at least 1  complication  by  3  years  post‐transplantation  [26].  As  a  consequence,  NODAT  is  associated  with  worse  outcomes  after  renal  transplantation,  such  as  a  higher  risk  of  major  cardiovascular  events  ,  graft  failure  ,  death‐censored  graft  failure  and  death  [27;28] In addition, this metabolic complication substantially increases medical costs ($ 

11,797 additional Medicare payments during the first post‐transplant year) [24]. 

(13)

  13 1.4.3 Risk factors  

Several  risk  factors  are  commonly  associated  with  both  NODAT  and  type  2  diabetes,  while others are related to immunosuppression.  

1.4.3.1 Pre‐transplant risk factors commonly shared with type 2 diabetes in the general  population 

Older age  and  higher body mass index  (BMI)  are  strong  independent  risk  factors  of  NODAT  [28;29].  African American  and Hispanic  recipients  have  a  higher  risk  to  develop  NODAT  in  comparison  with  white  patients  [28;29].  The  higher  frequency  of  HLA*A28 might contribute to this higher risk in black recipients [30]. A family history  of type 2 diabetes emerged as a significant risk factor in multivariate analysis of several  studies [31;32]. Hepatitis C virus (HCV) is increasing the risk, through impaired insulin  sensitivity mediated by alterations in peroxisome proliferator‐activated receptor α and  γ pathways [28;29;33‐35]. Conflicting results exist regarding the relationship between  cytomegalovirus  infection  and  type  2  diabetes  in  general  population  as  well  as  in  transplant patients. Two retrospective studies reported a higher incidence of NODAT in  patients  with metabolic syndrome  at  baseline  [36;37].  The  risk  of  NODAT  increases  stepwise with pre‐transplant fasting plasma glucose (FPG) level (FPG:101‐110 mg/dL,  odds ratio (OR):1.5 and FPG: 110‐125 mg/dL, OR:7.6) [38]. There is also a relationship  between  the  pre‐transplant  2­hour  plasma  glucose  level  observed  after  an  oral  glucose tolerance test (OGTT) and the risk of post‐transplant hyperglycaemia (OR:1.26  per  1mmol/L  or  18  mg/dL)  [39].  Pre‐transplantation hypertriglyceridemia was  also  shown  to  correlate  with  NODAT  [40;41]. Hypomagnesemia  has  been  associated  with  metabolic  syndrome,  type  2  diabetes  and  obesity  in  the  general  population  [42]. 

Hypomagnesemia  induced  by  CNI  (more  frequently  with  tacrolimus),  is  due  to  renal  magnesium  wasting  occurring  through  transcriptional  inhibition  of  the  renal  magnesium  transporter  in  the  distal  collecting  tubule  (TRPM6  gene)  [43].  Recently,  post‐transplantation  hypomagnesaemia  was  found  to  be  an  independent  predictor  of  NODAT in both renal and liver transplant recipients [41;43]. The mechanisms whereby  hypomagnesemia  may  induce  or  worsen  existing  diabetes  are  not  well  understood. 

Hypomagnesemia  is  involved  in  the  secretion  of  insulin  (competition  with  calcium  influx),  in  the  transduction  of  insulin  signal  (phosphorylation  of  insulin  receptor  thyrosine kinase and other protein kinases in the signal transduction cascade) and in the 

(14)

  14 secretion  of  various  effectors  involved  in  insulin  resistance  (adipokines  and  other  interleukins).  On  the  other  hand,  type  2  diabetes  could  also  be  involved  in  low  magnesium  levels  found  in  the  diabetic  population,  as  insulin  has  been  implicated  in  enhancing renal magnesium reabsorption [44]. 

ted to immunosu

1.4.3.2 Specific factors rela ppression 

The diabetogenic effect of corticosteroids, mainly due to insulin resistance is mediated  by  both  impaired  insulin‐dependent  glucose  uptake  in  the  peripheral  tissues  and  enhanced gluconeogenesis in the liver [45]. High‐dose steroid regimens used during the  70’s  of  the  previous  century  were  associated  with  a  very  high  incidence  of  so‐called 

“steroid  diabetes”,  which  declined  when  cyclosporine  was  introduced  as  an  immunosuppressant in the 80’s [46]. Pulse corticosteroid therapy given in the context of  acute rejection is still an independent risk factor of NODAT (OR: 2.8) [47]. Calcineurin  inhibitors are diabetogenic by inducing a defect in insulin secretion by interfering with  nuclear  factor  of  activated  T  (NFAT)  cell  signalling  in  pancreatic  βcells.  This  pathway  triggers the expression of genes critical for βcell function, including at least 6 genes that  are  known to  be  mutated  in  monogenic forms  of  hereditary  diabetes  [48].  Tacrolimus  induces  a  reversible  suppression  of  insulin  secretion  mediated  by  an  inhibition  of  insulin gene transcription. This effect is mediated by the binding of tacrolimus (FK506  was  the  name  of  the  investigational  medicinal  product)  to  FK506  binding  protein‐12  (FKBP‐12)  and  a  subsequent  inhibition  of  calcineurin  in  the  beta‐cells  [49].  The  high  level  of  FKBP‐12  in  pancreatic  βcells  might  explain  why  tacrolimus  more  profoundly  inhibits  insulin  secretion  than  cyclosporine.  Registry  analyses,  meta‐analyses  and  the  prospective  DIRECT  study  showed  that  the  risk  of  NODAT  was  significantly  higher  in  patients on tacrolimus versus cyclosporine [25;28;29;50;51]. In the prospective DIRECT  study,  26.0%  of  patients  on  cyclosporine  developed  NODAT  or  IFG versus  33.6%  on  tacrolimus  (P=0.046)  and  8.9%  of  patients  on  cyclosporine  required  hypoglycaemic  drugs versus  16.8%  on  tacrolimus  treated  patients  (P=0.005)  [25]. The  risk of  NODAT  related  to  tacrolimus  is  dose‐dependent  and  high  trough‐levels  increase  this  risk,  in  particular  during  the  early  post‐transplant  period  [47;51;52].  Based  on  early  studies  reporting  a  two‐fold  increase  of  the  risk  under  tacrolimus  versus cyclosporine,  we  started  to  switch  recipients  from  tacrolimus  to  cyclosporine,  after  the  occurrence  of  NODAT.  We  retrospectively  reviewed  a  cohort  of  54  renal  transplant  recipients  who 

(15)

  15 developed NODAT while being treated with TRL and we compared glucose metabolism  parameters  of  patients  switched  to  cyclosporine  to  patients  maintained  on  tacrolimus  (Article 3). There is now strong evidence that mammalian target of rapamycin (m­

TOR)  inhibitors  increase  the  risk  of  NODAT  [53;54].  This  diabetogenic  effect  is  on of an insulin secretion defect and insulin resistance [55].  

probably due to a combinati 1.4.3.3 Genetic background 

Heritability of type 2 diabetes is strong in the general population. During the last decade,  several  studies  evaluated  the  possible  association  of  NODAT  with  single  nucleotide  polymorphisms (SNPs) in genes of interest, e.g., genes already related to type 2 diabetes  in the general population (Table 2). Small sample sizes and the absence of replication  studies in independent cohorts precluded any definitive conclusions. With Genome Wide  Association  (GWA)  studies  evaluating  type  2  diabetes  phenotype,  the  genetic  background of NODAT could be evaluated more precisely. GWA studies dissect genetic  susceptibilities  in  complex  diseases  by  scanning  the  whole  genome  for  associated  markers. Since the first GWA study in 2007, a total of approximately 40 confirmed loci  have been associated with type 2 diabetes in the general population. The effect size of  genetic  variants  discovered  is  modest,  with  an  OR  ranging  from  1.10  to  1.20  and  reaching in non‐obese patients 1.55 for rs7903146 SNP (T allele), a common variant in  TCF7L2 (transcription factor 7‐like 2) gene [56]. Most of these genes are associated with  decreased  insulin  secretion  due  to  defective  beta‐cell  function  (TCF7L2,  KCNJ11,  MTNR1) or beta‐cell mass (CDKAL1, CDKN2A, CDKN2B). Focusing on results from the  first wave of GWAs [57], we have evaluated the association between 11 type 2 diabetes  susceptibility genes (1 SNP per gene) and the risk of NODAT during the first 6 months 

n a large Caucasian cohort (Article 4). 

post‐transplantation, i 1.5 Aims of the thesis 

Long  term  graft  survival  did  not  improve  during  the  last  2  decades  despite  huge  progress achieved in the knowledge and the management of immunological risk factors. 

Improvement  in  patient  and  graft  outcomes  should  also  focus  on  non‐immunological  risk  factors.  These  observations  gave  rise  to  the  formulation  of  the  following 

nvestigational aims. 

i  

(16)

  16 1.5.1 Thrombophilic factors in kidney recipients  

Although trials have investigated coagulation disorders in ESRD patients at the time of  renal  transplantation,  several  issues  remained  unclear  and  raised  the  following  questions: 

What is the impact of thromboplilic factors on patient and graft outcomes in the current  era of immunosuppression? 

What is the exact prevalence of a large panel of known thrombophilic factors in a stage V  CKD population? 

tion? 

What is the proportion of thrombophilic factors corrected after renal transplanta Should we perform a full screening before kidney transplantation in all patients? 

In order to answer these questions, our research evaluated the impact of thrombophilic  factors in stage V CKD patients on patient and renal graft outcomes (Article1) as well as  the prevalence and the proportion of thrombophilic factors corrected one month after  renal transplantation (Article2). 

1.5.2 New Onset Diabetes After Transplantation 

As  previous  reports  showed  that  cyclosporine‐treated  patients  had  a  lower  rate  of  NODAT, than tacrolimus‐treated patients, we started to switch patients who developed  NODAT under tacrolimus to cyclosporin. After near a decade of switch experience, we  reported  our  single  centre  experience.  The  aim  of  the  study  was  to  retrospectively  evaluate the efficacy and the safety of a switch strategy from tacrolimus to cyclosporine  in kidney recipients developing NODAT (Article 3).  

As NODAT and type 2 diabetes were known to share several epidemiological risk factors, we  have searched for an association between NODAT and the genes recently associated with type 2  diabetes.  The  aim  of  our  study  was  to  analyze  the  potential  association  between  11  well‐

established type 2 diabetes susceptibility genes and the occurrence of NODAT within the first 6  months  post‐transplantation  in  a  large  cohort  of  1229  predominantly  Caucasians  kidney  recipients  (Article 4).  The  choice  of  candidate  genes  was  mainly  based  on  the  results  of  the  first wave of GWAs revealing unsuspected genes associated with type 2 diabetes.  

(17)

  17 Based on our experience and on literature, we reviewed the factors contributing to the  risk  of  NODAT  and  the  strategies  related  to  modifiable  factors,  with  emphasis  on  practical  issues.  We  elaborated  recommendations  in  order  to  improve  both  risk  assessment and management of NODAT (Article 5). 

(18)

  18 Chapter 2 Thrombophilic factors in kidney transplant recipients 

 

2.1 Article 1 

Thrombophilic factors do not predict outcomes in renal transplant recipients under  acetylsalicylic acid [58]. 

prophylactic  2.2 Article 2  

Thrombophilic factors in stage V chronic kidney disease patients are largely corrected  by renal transplantation [59]. 

(19)

  19 2.1 Article 1 

(20)

  20 2.2 Article 2 

(21)

  21 Chapter 3 New‐onset diabetes after renal transplantation 

3.1 Article 3  

Conversion from tacrolimus to cyclosporine A for new‐onset diabetes after 

transplantation: a single‐centre experience in renal transplanted patients and review of   [60]. 

the literature 3.2 Article 4  

orphism associates with New‐Onset Diabetes after Transplantation [61]. 

TCF7L2 polym 3.3 Article 5  

New‐onset Diabetes after renal Transplantation: Risk assessment and management [62]. 

(22)

  22 3.1 Article 3  

(23)

  23 3.2 Article 4  

(24)

  24 3.3 Article 5  

(25)

  25 Chapter 4 Discussion 

s

4.1 Thrombophilic factors in kidney tran plant recipients 

The  prospective  study  evaluating  the  prevalence  and  the  impact  of  thrombophilic  factors  in  renal  transplant  patients  initiated  in  2001  (Article 1 and 2)  showed  three  important results. First, stage V CKD patients have a high prevalence (80.6%) of at least  1  thrombophilic  factor  when  a  large  panel  of  11  factors  is  systematically  screened. 

Second,  the  majority  of  these  thrombophilic  factors  is  corrected  1  month  after  transplantation. Third, the presence of at least 1, 2 and even 3 thrombophilic factors is  not  associated  with  the  occurrence  of  thrombo‐embolic  event  or  acute  rejection  in  a  cohort  of  renal  transplant  patient  treated  with  standard  modern  immunosuppression  and receiving acetylsalicylic acid (or LMWH in specific conditions) as prophylaxis.  

The results of our prospective study have contributed to clarify the exact prevalence and  the  impact  of  pre‐transplant  coagulation  abnormalities  on  post‐transplant  events.  The  lack of evidence concerning these important issues has been highlighted in the previous  guidelines of the American society of Transplantation[21]. 

We reported a very high global prevalence of thrombophilic factors after a screening of  11  common  thrombophilic  factors  (80.6%).  The  prevalence  of  single  thrombophilic  factors  was  however  similar  to  the  prevalence  reported  in  other  stage  V  CKD  populations.  The  prevalence  of  antithrombin,  protein  C  and  protein  S  deficiencies,  of  elevated factor VIIIc, antiphospholipid antibodies and positive lupus anticoagulant was  higher than in the general population, while the prevalence of prothrombin (G20210A),  GPIIIa (T1565C) and FV Leiden variants was similar (Table 3). It is the first time that a  simultaneous  screening  of  11  factors  was  assayed  in  such  population,  allowing  the  calculation  of  a  global  prevalence  of  thrombophilic  factors.  The  study  of  Knoll  et  al. 

reported a global prevalence of 43.2% after a screening of 8 thrombophilic factors [20].  

Hypercoagulability  state  seen  in  stage  V  CKD  might  contribute  to  the  higher  rate  of  athero‐thrombotic  cardiovascular  events  (myocardial  infarction,  stroke,  peripheral  vascular  disease)  and  haemodialysis  access  thrombosis  observed.  Such  events  are  promoted by well‐known risk factors (such as diabetes and hypertension) and probably  by  haemostatic  changes.  Coagulation  disorders  seen  in  CKD  patients  are  not  fully  described  and  clearly  understood  to  date  and  there  is  a  lack  of  up‐dated  research 

(26)

 

activation that we and other observed in stage V CKD patients [66]. 

Taking  our  results  and  previous  published  data  together,  we  can  postulated  that  the  higher prevalence of thrombophilic factors observed in stage V CKD patients is caused  by  a  general  coagulation  activation  and  other  specific  conditions  resulting  in  the  detection  of  acquired  thrombophilic  factors.  Protein  C,  protein  S  and  antithrombin  deficiencies are due to rare mutations in the general population but may be acquired in  certain  circumstances.  In  our  cohort,  the  use  of  oral  anticoagulation  explained  a  significant  proportion  of  false  positive  protein  C  deficiency  (33.3%)  and  protein  S  deficiency  (50%).  The  prevalence  of  antithrombin  deficiency  was  higher  in  hemodialyzed  patients  in  comparison  with  patients  on  peritoneal  dialysis,  while  the  deficiency was absent in stage V CKD patients not on dialysis, suggesting the potential  26 focused  on  this  topic.  It  has  been  shown  that  coagulation  is  enhanced  (reflected  by  increased levels of prothrombin fragments F1+2 and of tissue factor) in CKD patients,  and even more in hemodialyzed patients. The haemodialysis therapy itself is enhancing  coagulation, while the type of membrane used seems not to play a role. The turbulent  blood  flow  resulting  into  platelet  aggregation  and  leukocyte  activation  (with  tissue  factor  expression)  might  trigger  this  activation.  We  showed  that  the  prevalence  of  thrombophilic  factors (at  least  one)  was  significantly  higher  in  patients  under  dialysis  (74%) than in stage V CKD patients not yet on dialysis (52%). This difference might be  explained by both the lack of residual renal function in dialyzed patients and the direct  role  of  dialysis  in  triggering  coagulation  activation.  There  is evidence  of  both  intrinsic  and  extrinsic  pathway  activation  of  coagulation.  The  endothelial  dysfunction  markers  that have been positively correlated with plasma creatinine might also play a key role in  coagulation activation trough the pivotal role of platelet in the regulation of coagulation  and  fibrinolysis.  Impairment  of  natural  anticoagulant  and  fibrinolytic  processes  have  been  also  reported  [63;64].  Microparticles  with  procoagulant  activity  (MP‐PCA)  have  also  been  involved  in  coagulation  activation.  MP  resulting  from  cell  activation  and  apoptosis  are  increased  by  uremic  toxins,  inflammatory  state,  oxidative  stress  and  complement  activation.  In  addition  of  being  a  marker  of  endothelial  cell  damage,  platelet‐  derived  MP  can  directly  activate  coagulation  via  the  exposition  of  phosphatidylserine and tissue factor on outer membrane and the interaction with factor  Va,  VIII  and  IXa,  thereby  facilitating  assembly  of  prothrombinase  complex  [65]. 

Therefore,  one  may  hypothesize  that  MP‐PCA  account  for  the  global  coagulation 

(27)

  27 role of heparin administered during haemodialysis (false positive results). High level of  factor  VIIIc  in  the  general  population  is  at  least  in  part  congenital  but  may  also  be  acquired. The high prevalence of high factor VIIIc observed in our population might be  explained by stress, acute phase response and older age often observed in stage V CKD  patients.  We  reported  a  high  proportion  of  stage  V  CKD  patients  with  positive  lupus  anticoagulant (37.7%) or positive antiphospholipid antibodies (29.3%). The majority of  patients  with  positive  lupus  anticoagulant  were  not  taking  oral  anticoagulant  (small  proportion  of  false  positive  results).  Since  the  first  report  in  1990,  many  studies  have  reported  the  high  prevalence  of  positive  lupus  anticoagulant  and/or  antiphospholipid  antibodies  in  patients  under  dialysis  [67‐77].  The  heterogeneity  in  the  prevalence  reported (Table 3) is obviously related to the heterogeneity of populations studied and  the  methodology  used  for  the  screening.  We  have  used  2  different  tests  (PTT‐LA  and  DRVVT)  with  both  a  screening  and  a  neutralization  procedure,  as  recommended  [78]. 

However,  in  our  study,  as  well  as  in  most  of  the  other  published  studies,  we  did  not  perform  a  second  test  after  6  weeks,  as  recommended.  The  cause  of  enhanced  antiphospholipid  antibody  synthesis  and  positive  lupus  anticoagulant  test  in  stage  V  CKD  patients  remains  unclear.  It  has  been  shown  that  the  level  of  antiphospholipid  antibody titers observed in hemodialyzed patients is much lower than those observed in  patients  with  systemic  lupus  erythematous  [67;68].  The  type  of  membrane  used  for  haemodialysis  seems  not  to  play  a  role  [69;72;73;79].  Several  hypotheses  have  been  suggested  to  explain  the  high  prevalence  of  positive  lupus  anticoagulant  and/or  antiphospholipid  antibodies  in  patients  under  dialysis,  such  as:  regular  exposition  to  endotoxin  present  in  the  dialysate,  autoimmunity  exacerbated  by  bioincompatible  surfaces  as  dialyser  and  a  marker  of  oxidant  stress  [72].  In  our  cohort,  we  could  not  show a role of dialysis method, while Sitter et al. reported a higher prevalence of anti‐

69].  

phospholipid antibodies associated with haemodialysis versus peritoneal dialysis [

We  have  evaluated  the  correction  rate  of  thrombophilic  factors  other  than  the  3  constitutional  mutations  (FV  Leiden,  prothrombin  and  GPIIIa)  genotyped  at  baseline  (Article  2).  One  month  after  renal  transplantation,  the  global  prevalence  of  thrombophilic  factors  dropped  from  74%  to  44.7%  (P<0.001).  The  prevalence  of  antithrombin, proteinC and protein S deficiencies decreased significantly, reaching low  prevalence as observed in the general population. While lupus anticoagulant prevalence  dropped  close  to  the  prevalence  observed  in  the  general  population,  antiphospholipid 

(28)

  28 antibodies  were  still  present  in  12.6%,  one  month  after  transplantation.  A  more  extended  correction  might  be  possible  with  a  longer  follow‐up  period,  given  the  long  half‐life  of  IgG.  Near  half  of  patients  normalized  factor  VIIIc  level,  while  18.6%  of  transplanted patients developed de novo a high level of factor VIIIc. This observation is  in agreement with the study of Huser et al. showing a transient elevation of factor VIIIc  after renal transplantation, with normalization 4 months after transplantation [80]. One  can hypothesize that the acute phase response associated with surgery may trigger the  synthesis of factor VIIIc. 

The correction of thrombophilic factors after renal transplantation might be explained  by  both  the  restoring  of  renal  function  and  the  absence  of  exposition  to  dialysis.  One  month after transplantation, the mean glomerular filtration rate was 65mL/min in our  cohort.  The  suboptimal  renal  function  seen  in  renal  transplant  patients  might  explain  the  slightly  higher  incidence  of  thrombophilic  factors  in  comparison  with  general  population  (Table  3).  Interestingly  and  similar  to  our  observations  related  to  coagulation factors, a group evaluating kinetics of MP‐PCA during haemodialysis and 3,  6, 9 and 12 months after renal transplantation showed that 1/ the level of MP‐PCA in  hemodialyzed  patients  was  significantly  higher  than  in  healthy  controls,  2/  MP‐PCA  decreased significantly at 3 months after transplantation and remained stable but higher  than  controls  thereafter,  3/  MP  levels  were  negatively  correlated  with  renal  function  [66].  Along  this  line,  the  presence  of  inflammatory  and  pro‐coagulant  biomarkers  (fibrinogen,  factor  VIIc,  factor  VIIIc,  D‐dimer,  plasmin‐antiplasmin  complex  levels)  has  also been correlated with renal impairment in several reports [81‐83].  

We  showed  the  lack  of  significant  association  between  thrombophilic  factors  and  the  occurrence of thrombo‐embolic events or acute rejection episodes during the first year  post‐transplantation  (Article 1).  While  the  two  most  recent  series  also  failed  to  show  any  detrimental  effect  of  thrombophilic  factors  on  acute  rejection,  thrombo‐embolic  events  or  graft  survival  [84;85],  some  earlier  studies  have  reported  major  deleterious  impact  of  thrombophilic  factors  on  acute  rejection  rates  ,  thrombo‐embolic  events,  cardio‐vascular events and graft survival after renal transplantation (Table 1). Several  factors  probably  contribute  to  explain  these  major  differences  in  outcomes.  First,  we  observed  a  low  rate  of  events  (acute  rejection:  13.9%,  thrombo‐embolic  event:  3.5%),  under modern quadruple immunosuppression. Second, our patients received 100mg of 

(29)

  29 acetylsalicylic  acid  orally  started  before  surgery  and  continued ad vitam.  Prophylaxis  with  low‐molecular‐weight  heparin  (LMWH)  was  considered  only  in  case  of  an  well‐ 

identified risk factor of thrombo‐embolism: a) a clinical history of hypercoagulable state,  such as repeated thromboses of vascular access for haemodialysis, or a history of deep  venous  thrombosis  (DVT);  b)  the  presence  of  a  lupus  anticoagulant  when  associated  with  previous  thrombosis;  and  c)  a  risk  of  graft  vessels  thrombosis,  discovered  at 

r ,  i   r

su gery which in the op nion of the su geon required prophylaxis. 

A  total  of  11  patients  developed  a  thrombo‐embolic  event  after  transplantation:  2  arterial  graft  thromboses,  1  venous  graft  thrombosis  and  8  DVT.  Four  of  them  (36%)  had  a  previous  history  of  DVT  and  received  low  molecular‐  weighted  heparin  after  transplantation. One was carrier of the prothrombin mutation and another was carrier  of  Factor  V  Leiden  mutation.  In  our  cohort,  prothrombin  mutation  or  factor  V  Leiden  mutation was associated with a 3 fold increase in the risk of thrombo‐embolic event (the 

i  

associat on reached not the significant level).  

In  our  cohort,  three  patients  with  a  previous  history  of  lupus  nephritis  were  transplanted.  One  had  a  positive  lupus  anticoagulant  with  a  previous  history  of  haemodialysis access thrombosis. The patient received LMWH after transplantation and  developed  a  hemorrhagic  shock.  The  second  had  a  previous  history  of  positive  lupus  anticoagulant  and  antiphospholipid  antibodies  without  thrombosis.  The  patient  received  LMWH  after  transplantation  and  developed  hemorrhagic  complications.  The  third one had borderline anti‐phospholipid antibodies levels (13U), received no heparin  and did not develop any thrombotic event. When we looked at the 7 patients presenting  high  titers  of  anti‐phospholipid  antibodies  (>40U),  only  one  had  a  previous  history  of  dialysis  access  thrombosis  and  none  of  them  developed  thrombo‐embolic  event  after  transplantation. The presence of these antibodies has been related to the occurrence of  thrombotic  complications  in  early  reports.  However,  the  clinical  significance  of  such  antibodies  as  well  as  lupus  anticoagulant  in  CKD  patients  free  of  systemic  lupus  erythematosous  (SLE)  or  anti‐phospholipid  syndrome  is  still  far  from  established. 

Multivariate analysis of more recent and larger studies could not confirm an association  between anti‐cardiolipin antibodies, lupus anticoagulant and vascular access thrombosis  [20;72]. It has been shown that patients with positive anti‐cardiolipin antibodies in the  context  of  a  true  anti‐phospholipid  antibody  syndrome  had  a  high  risk  of  thrombo‐

(30)

  30 embolic  complications  after  transplantation,  whereas,  it  was  not  the  case  for  patients  with isolated anti‐cardiolipin antibodies [86]. 

Should we perform a systematic or a selective screening in renal allograft candidates? 

Although  controversy  still  exists  currently  in  the  general  population,  it  is  admitted  to  perform  a  screening  in  case  of  personal  history  of  thrombosis  younger  than  50  years,  thrombosis at an unusual anatomic site or extensive thrombosis and in case of a striking  family  history  of  thrombo‐embolism.  Women  with  repeated  spontaneous  abortions  should  also  be  screened  for  anti‐phospholipid  syndrome  [87;88].  In  this  situation,  the  screening is beneficial for the patient as the results may influence directly a (primary or  secondary)  prevention  strategy  [89].  It  is  probably  not  reasonable  to  perform  a  systematic  large  screening  of  thrombophilic  factors  in  stage  V  CKD  renal  transplant  candidates.  First,  such  screening  will  be  positive  (at  least  one  factor)  in  almost  all  patients,  thus  the  results  will  not  help  clinician  to  discriminate  high  risk  patients. 

Second,  the  results  might  lead  to  misinterpretation  and  inadequate  anticoagulation,  possibly  leading  to  hemorrhagic  complications. Third,  currently  there  is  no  high  level  evidence on how to treat patients at risk. Finally, the screening is expensive and there is  no  evidence  of  cost‐effectiveness  of  such  approach.  Our  results  as  well  as  the  current  guidelines are supporting the realisation of a thrombophilic screening in case of a past  history  (personal  or  familial)  of  thrombo‐embolic  events,  recurrent  haemodialysis  vascular  access  thrombosis,  spontaneous  abortion  or  systemic  lupus  erythematosus  (anti‐phospholipid  antibodies  and  lupus  anticoagulant  screening)  to  identify  patients  having a high risk of thrombo‐embolic event [21]. 

The decision for prophylaxis should take into account the individual thrombo‐embolic  risk  and  the  risk  of  bleeding.  The  current  guidelines  are  suggesting  the  use  of  perioperative  aspirin  and/or  anticoagulation  in  particular  conditions  (history  of  thrombosis with coagulation abnormality). Currently, there is no recommendation for a  systematic  prophylaxis.  Several  strategies  have  been  suggested  to  prevent  thrombo‐

embolic  events  in  renal  transplant  patients,  but  the  current  evidence  is  limited  to  restrospective  series  mostly.  The  study  of  Friedman  et  al.  is  showing  a  reduction  of  allograft  thrombosis  rate  in  patients  with  both  clinical  risk  factors  and  demonstrated  thrombophilia,  receiving  post‐operative  intravenous  unfractionated  heparin,  followed  by  warfarin.  The  authors  showed  in  addition  that  the  screening  in  patients  without 

(31)

  31 clinical  risk  factor  was  not  cost‐effective  [90].  One  study  showed  that  post‐operative  dalteparin  (LMWH)  administration  was  safe  and  efficient  in  preventing  thrombo‐

embolic  events  after  renal  transplantation  [91].  Two  case  control  studies  reported  a  lower  incidence  of  graft  vein  thrombosis  with  75mg  of  acetylsalicylic  acid  given  daily  systematically  for  one  month  after  renal  transplantation  [92;93].  In  our  experience,  systematic prophylaxis with 100mg of acetylsalicylic acid or subcutaneous enoxaparin  with a switch to aspirin after 3 to 5 days in selected at‐ risk patients (if the patient had a  history of thrombo‐embolic event or a graft thrombosis risk discovered at surgery) was  safe and the rate of thrombo‐embolic event was low (3.5% at 1 year). Graft thrombosis  risk  factors  related  to  surgical  procedure  make  also  part  of  the  decision  of  anticoagulation. Well recognized risk factors are: poor surgical technique, vessel torsion,  kinking or compression, multiple donor renal vessels, discrepancy in the size between  donor  and  recipient  vessels,  especially  in  pediatric  transplantation, 

toma and stenosis [94]. 

hypotension/hypoperfusion, renal artery atheroma 4.2 New‐onset diabetes after renal transplantation 

We  observed  an  incidence  of  NODAT  reaching  19%  in  our  centre  between  1997  and  2005.  We  showed  that  42  %  of  patients  switched  from  tacrolimus  to  cyclosporine  (N=34)  experienced  a  resolution  of  NODAT  (ADA  2003  criteria)  while  this  never  occurred  in  patients  remaining  on  tacrolimus  (N=20),  after  a  follow‐up  of  1  year  (Article 3). In the converted group, insulin therapy could be stopped completely in 31% 

of  insulin‐treated  patients  and  the  dose  could  be  reduced  significantly  in  the  other  patients.  Five  other  single‐centre  retrospective  studies  reported  as  our  group  either  a  complete  resolution  or  a  significant  improvement  of  NODAT  after  conversion  from  tacrolimus  to  cyclosporine.  In  the  first  study,  50%  of  switched  patients  could  stop  glucose‐lowering therapy versus no patients continuing tacrolimus [95]. In the second  study,  80%  of  patients  could  stop  insulin  after  conversion  to  cyclosporine  [96].  In  a  study  that  included  both  renal  and  liver  recipients,  resolution  or  improvement  of  NODAT  occurred  in  78%  of  patients  [97].  Another  study  evaluating  the  same  switch  strategy in liver transplant recipients reported a resolution in 22% and an improvement  of  NODAT  in  60%  [98].  The  last  study  performed  in  39  liver  transplant  recipients  reports a resolution of NODAT in 36%, 1 year after switching [99]. Most of these studies  are however limited by the small sample size and the absence of a control arm.  

(32)

  32 Our  study  does  not  provide  a  definitive  proof  of  efficacy,  as  patients  were  not  randomized  in  two  arms.  However,  several  arguments  are  supporting  a  causality  link  between conversion to cyclosporine and the remission of NODAT. First, FPG and insulin  dose  rapidly  declined  early  after  conversion  (with  a  slower  A1C  decline).  Second,  the  remission cannot be completely attributed to the decrease of the prednisolone dose, as  the dose lowering was more progressive in the converted group (lowering of 12.5% of  the dose between t0 and 3months) than in the control group (lowering of 53.8% of the  dose  between  t0  and  3months).  Third,  we  did  not  observe  spontaneous  reversal  of  NODAT in patients remained on tacrolimus, although it was previously described [47].  

One  may  argue  that  this  strategy  will  result  in  an  undesirable  increase  of  the  cardiovascular  risk  and  decrease  of  graft  outcome.  In  our  cohort,  blood  pressure  and  lipid level remained stable, although the use of a statin drug increased significantly and  the use of anti‐hypertensive increased numerically (P=NS). Early reports have claimed  that  a  switch  from  cyclosporine  to  tacrolimus  improved  the  cardiovascular  profile.  A  recent  study  prospectively  following  540  kidney  recipients  for  a  median  period  of  4.7  years reported both the theoretical cardio‐vascular Framingham risk score and the true  number  of  events  observed  by  CNI  type.  Although  cyclosporine  was  associated  with  higher cholesterol, lower glomerular filtration rate and higher systolic blood pressure,  the risk of major cardiovascular events was more than 2 fold higher in the tacrolimus‐

treated patients. This apparent paradox might be explained by the higher rate of NODAT  in  tacrolimus‐treated  patients  and  the  higher  proportion  of  patients  under  statin,  converting  enzyme  inhibitor/  angiotensin  receptor  blockers  and  acetylsalicylic  acid  in  cyclosporine‐treated  patients  [100].  In  our  experience,  graft  function  remained  stable  and  1  episode  of  acute  rejection  occurred  after  the  switch.  It  is  now  established  that  long‐term graft survival is identical with cyclosporine and tacrolimus [8].  

Several  other  strategies  regarding  modification  of  immunosuppression  might  be  considered in NODAT. A recent meta‐analysis of 30 randomized controlled trials showed  that glucocorticoid withdrawal (discontinuation after some months) was not associated  with  a  reduction  of  NODAT  incidence,  while  avoidance  (no  steroids  at  all  after  transplantation)  resulted  in  less  NODAT  requiring  any  treatment.  However,  both  steroid‐sparing strategies were associated with higher acute rejection rates and higher  risk  of  graft  loss  excluding  death  [101].  The  treatment  of  acute  rejection  with  pulse 

(33)

  33 steroids (followed by higher steroid dose as maintenance) may lead paradoxically to the  outbreak  or  the  worsening  of  NODAT.  Therefore,  in  patients  at  high  risk  of  NODAT,  steroid  minimization  strategy  should  be  balanced  with  immunological  risk  profile  to  avoid  acute  rejection.  In  one  study,  the  discontinuation  of  CNI  with  replacement  by  sirolimus (m‐TOR inhibitor) failed to improve glucose metabolism of kidney transplant  recipients  and  was  even  associated  with  a  worsening  of  insulin  resistance  and  an  inappropriately low insulin response [102]. The risk of NODAT related to tacrolimus is  dose‐dependent and high trough‐levels enhance this risk, in particular during the early  post‐transplant period. To date no large prospective study evaluated a CNI minimization  strategy in patients with NODAT [47].  

What is the place of a switch to cyclosporine in the management of immunosuppression  in  patients  with  NODAT?  Based  on  the  results  of  our  retrospective  study,  we  initiated  the REVERSE prospective study (EudraCT number: 2006‐001765‐42). Kidney recipients  with  NODAT  persisting  6  months  after  transplantation,  despite  a  maximal  acceptable  reduction/withdrawal  of  steroids  for  a  period  of  3  months  are  randomized  to  be  switched  to  cyclosporine  or  to  remain  on  tacrolimus.  The  primary  endpoint  is  the  remission  rate  of  NODAT,  one  year  after  inclusion.  The  results  of  the  study  might  confirm  the  efficacy  and  safety  of  the  strategy.  Based  on  our  experience  and  retrospective  studies,  we  have  proposed  an  algorithm  for  the  management  of  immunosuppression  in  order  to  both  minimize  the  risk  to  develop  NODAT  and  to  improve  NODAT  in  kidney  transplant  recipients  (Article5).  The  choice  of  immunosuppression  should  first  take  into  account  the  immunological  risk  of  the  patients to avoid acute rejection. In patients with a low immunological risk and a high  risk  of  NODAT,  the  first  choice  might  be  a  cyclosporine‐based  or  a  belatacept  (co‐

stimulation  blocker)‐based  immunosuppressive  regimen.  In  case  of  NODAT,  the  first  step includes hygieno‐dietetic recommendations (weight control, diet and exercice) and  a reduction in the exposure to diabetogenic drugs (corticosteroids and tacrolimus). MPA  should  be  closely  monitored  to  avoid  rejection  in  the  context  of  steroid  tapering.  If  NODAT  does  not  improve  under  tacrolimus,  a  switch  to  cyclosporine  might  be  considered in patients with high immunological risk, while a switch to belatacept might  also be considered in patients with a low immunological risk. 

(34)

 

size) or might merely reflect different mechanisms involved in NODAT.  

The  mechanistic  link  between  TCF7L2  and  the  pathogenesis  of  diabetes  is  still  under  investigation. TCF7L2 as well as 6 other genes linked to type 2 diabetes in GWAs code  for  transcription  factors  that  act  through  Wnt  signaling  pathway  involved  in  pancreas  development,  islet  function,  and  insulin  production  and  secretion.  Wnt  ligands  might  also be involved in the cross talk between adipocytes and pancreatic β cells. It has been  shown that carriers of the T allele of rs7903146 have higher levels of both TCF7L2 and  34 Focusing  on  results  from  the  first  wave  of  GWAs,  we  have  evaluated  the  association  between  11  type  2  diabetes  susceptibility  genes  (1  tag  SNP  per  gene)  and  the  risk  of  NODAT  during  the  first  6  months  post‐renal  transplantation,  in  a  large  (N=1076)  Caucasian  cohort  (Article 4).  We  found  that  the  rs7903146  variant  of  TCF7L2  was  independently  associated  with  NODAT.  TCF7L2  codes  for  a  transcription  factor,  TCF4,  involved in Wnt signalling pathway. The CT genotype of rs7903146 increased the odds  of NODAT by 70% and the TT genotype by 142% (reference =CC genotype). None of the  10  other  type  2  diabetes‐associated  SNPs  reached  statistical  significance  for  the  association  with  NODAT.  The  risk  conferred  by  the  genotype  was  independent  of  the  main immunosuppression used. Another group found a significant association with the  same variant of TCF7L2 gene (OR: 2.20), in a cohort of 589 Korean transplant recipients  [103].  The  association  between  this  variant  and  NODAT  found  in  two  cohorts  of  different  ethnicities  is  very  likely  to  represent  true  genetic  association,  and  strongly  suggests a common genetic background between NODAT and type 2 diabetes mellitus. 

Unlike our study, this Korean group also found a significant association with other type2  diabetes  genes  discovered  in  GWAs:  SLC30A8,  HHEX,  CDKAL1,  CDKN2A/B.  This  discrepancy is probably due to the fact that we have appropriately included only early  onset NODAT, while the other study also included very late onset NODAT that might be  genuine cases of type 2 diabetes (mean follow‐up period of 10,3 years). The difference of  allele frequencies between ethnicities might also contribute to this difference. A recent  meta‐analysis of 8 GWAs, confirmed the association between the 11 loci that we tested  and  type  2  diabetes.  TCF7L2  is  the  most  risky  gene.  The  SNP  rs7903146 that  we  genotyped  was  associated  with  type  2  diabetes  with  an  OR  of  1.55 (p=9.72 x 10-45 )  in  non‐obese and an OR of 1.34 (p=4.34 x 10-10) in obese patients. The effect size of the ten  other SNPs was smaller [56]. The lack of association with the 10 other SNPs with NODAT  in our analysis might be due to a type II error (insufficient power to detect small effect 

Références

Documents relatifs

By binding to the nuclear receptor FXR or the membrane receptor TGR5, they participate in the control of glucose metabolism, insulin sensitivity, energy homeostasis as well

Here, we analyzed the association be- tween 11 well-established type 2 diabetes susceptibility genes and the occurrence of NODAT within the first 6 mo after transplan- tation in a

Compared with the parotid and submandibular glands from control BALB/c mice, those from 8-week-old NOD mice had no inflammatory infiltrates, no

Abstract: Background: Non-adherence with immunosuppressant medication (MNA) fosters devel- opment of de novo donor-specific antibodies (dnDSA), rejection, and graft failure (GF)

MESH Keywords Calcineurin ; antagonists &amp; inhibitors ; Cytochrome P-450 CYP3A ; genetics ; Dose-Response Relationship, Drug ; Enzyme Inhibitors ;

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des

The first was a systematic review of the literature aiming to assess levels and sources of PM across the Middle East area and to search for an evidence of

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des