The role of serum biomarkers in predicting flares in patients with Systemic Lupus Erythematosus in remission

Introduction: Systemic lupus erythematosus is a chronic autoimmune disease whose etiopathogenesis is still unclear. The immune response that results is aberrant and can lead to heterogeneous clinical manifestations, which are characterized by a fluctuating course. SLE diagnosis can be challenging, and it is based on both clinical and serological criteria; once diagnosed, the therapeutical management of the patient aims at clinical remission or at lowering the activity of the disease. The current guidelines, though, do not provide instructions for safe immunosuppressant discontinuation after the achievement of a stable remission; for this reason, clinicians often maintain indefinitely the same dosage and type of treatment that led to clinical stability. Objective: The aim of this thesis is to study serological biomarkers that can predict the risk of SLE flares in patients who suspended the treatment with immunosuppressants after achieving a stable clinical remission. Methods: A retrospective study was conducted based on data from SLE patients in follow-up at the Rheumatology Unit of the University Padua Hospital. Patients diagnosed after 1990 and followed up until 2023 were enrolled in the study. Clinical manifestations were defined using the 1997 ACR Classification Criteria for SLE. Disease activity was assessed by the SLE Disease Activity Index-2000 (SLEDAI-2K). Complete remission was defined according to Doria-Zen definition: SLEDAI-2K=0, stable background therapy, and prednisone (PDN) equivalent dose of ≤ 5 mg/day; clinical remission was defined as the absence of clinical activity with persistent serologic activity (clinical SLEDAI-2k=0, with increased anti-dsDNA and/or hypocomplementemia allowed). Active SLE was defined as clinical SLEDAI-2K > 0 and/or PDN > 5 mg/day, regardless of background therapy. Flares were defined according to the SELENA-SLEDAI Flare Index (SFI). We evaluated several serological biomarkers (i.e. anti-dsDNA, C3, C4, anti-C1q, anti-PTX3, APRIL, BLyS, C3a and C3c), as well as clinical and therapeutical features, and searched for a significant association between these and a flare following immunosuppressant discontinuation. Continuous variables were analyzed by T-test or Mann-Whitney test, whereas categorical variables were analyzed with Chi-square test, with Fisher’s correction for samples lower than 5 units. The association between the considered variables and following flares was also assessed in a multivariable logistic regression model. Results: Out of 570 patients, fifty-seven patients were enrolled. Mean age was 37.7 years (±10.3), mean disease duration at IS withdrawal was 11 years (±8), mean duration of remission before IS discontinuation was 43 months (±30). After IS discontinuation, 15 patients (26.3%) experienced a flare, on average 4.35 (± 4.1) years after IS discontinuation. We did not observe differences in median serum levels of anti-dsDNA, C3, C4, anti-C1q, anti-PTX3, APRIL, C3a and C3c in patients with flares compared with those without. On the other hand, BlyS serum levels were higher among patients who flared (median = 0.869, IQR = 0.669-1.262, p=0.033). Moreover, when limiting the analysis to early flares (within 2 years after IS discontinuation, n=10), the presence of anti-C1q antibodies was associated to flare occurrence (p=0.061). Conclusions Even though the statistical performance was not excellent, from our study comes a hint that high BLyS levels can be a possible risk factor for a following flare in patients in remission after the discontinuation of immunosuppressants. Moreover, the presence of anti-PTX3 antibodies and the use of hydroxychloroquine can be possible protective factors for a following flare.

Il lupus eritematoso sistemico è una malattia autoimmune cronica la cui eziopatogenesi non è ancora ben delineata. La risposta immunitaria che ne deriva è aberrante e può portare a manifestazioni cliniche eterogenee, caratterizzate da un decorso fluttuante. La diagnosi si basa sull’associazione tra caratteristiche cliniche e sierologiche del paziente, mentre la terapia è mirata alla remissione o alla riduzione dell'attività di malattia. Nella gestione della remissione, però, le attuali linee guida non forniscono istruzioni per una sospensione sicura degli immunosoppressori; per questo motivo, i curanti spesso mantengono indefinitamente il dosaggio e il tipo di terapia che ha permesso di raggiungere la stabilità clinica. L'obiettivo di questa tesi è studiare le variabili sierologiche che possono predire il rischio di riacutizzazioni di malattia in pazienti che, raggiunta la remissione clinica, hanno sospeso il trattamento con immunosoppressori. È stato condotto uno studio retrospettivo su 57 pazienti con diagnosi di LES in follow-up presso l'Unità Operativa di Reumatologia dell'AOPD. Sono stati arruolati pazienti diagnosticati dopo il 1990 e in follow-up fino al 2023. Le manifestazioni cliniche sono state definite utilizzando i criteri di classificazione ACR del 1997. L'attività di malattia è stata valutata con l'indice di attività di malattia SLEDAI-2K. La remissione completa è stata definita secondo la definizione di Doria-Zen: SLEDAI-2K=0, terapia di base stabile e dose equivalente di prednisone (PDN) di ≤ 5 mg/giorno; la remissione clinica è stata definita come l’assenza di attività clinica con persistenza di attività sierologica (SLEDAI-2k clinico = 0, con possibile positività degli anticorpi anti-dsDNA e/o ipocomplementemia). Il LES attivo è stato definito come SLEDAI-2K clinico > 0 e/o PDN > 5 mg/giorno, indipendentemente dalla terapia di base. Le riacutizzazioni sono state definite secondo l'indice di riacutizzazione SELENA-SLEDAI FLARE INDEX (SFI). Le variabili continue sono state analizzate con il T-test o il test di Mann-Whitney, mentre le variabili categoriali sono state analizzate con il test del Chi-quadrato, con correzione di Fisher per campioni inferiori a cinque unità. Sono stati valutati diversi biomarcatori sierologici (anti-dsDNA, C3, C4, anti-C1q, anti-PTX3, APRIL, BLyS, C3a e C3c) nonché caratteristiche cliniche e terapeutiche, e si è cercata una correlazione statistica tra questi e una successiva riacutizzazione dopo aver sospeso la terapia con immunosoppressori. L'associazione tra l’eventuale riacutizzazione e le variabili considerate è stata valutata anche in un modello di regressione logistica multivariata. 57 pazienti sono stati arruolati: l'età media era di 37.7 anni (±10,3), la durata media della malattia alla sospensione degli IS era di 11 anni (±8), la durata media della remissione prima della sospensione degli IS era di 43 mesi (±30). 15 pazienti (26.3%) hanno avuto una riacutizzazione, in media 4.35(± 4.1) anni dopo la sospensione degli IS. Non abbiamo osservato differenze nelle mediane dei livelli sierologici di anti-dsDNA, C3, C4, anti-C1q, anti-PTX3, APRIL, C3a e C3c nei pazienti che hanno sofferto di riacutizzazioni rispetto a quelli che non ne hanno sofferto. Al contrario, i livelli sierici di BLyS erano più alti tra i pazienti con riacutizzazioni (mediana = 0.869, IQR = 0.669-1.262, p=0.033). Inoltre, limitando l'analisi alle riacutizzazioni precoci (entro 2 anni dalla sospensione degli IS, n=10), la presenza di anticorpi anti-C1q era associata ad una successiva riacutizzazione (p=0,061). Dal nostro studio emerge che alti livelli di BLyS possono essere un possibile fattore di rischio per una riacutizzazione in pazienti in remissione dopo la sospensione degli immunosoppressori. Inoltre, la presenza di anticorpi anti-PTX3 e l’assunzione di idrossiclorochina possono essere possibili fattori protettivi contro una successiva flare.