Background: Monoclonal antibodies (mAbs) targeting the calcitonin gene-related peptide (CGRP) pathway have revolutionized migraine prophylaxis. However, a subset of patients does not respond to these therapies, highlighting an urgent need for predictive biomarkers. This study investigates whether baseline plasma levels of CGRP or PACAP-38 may predict the clinical response to anti-CGRP mAbs in patients with high-frequency episodic migraine (HFEM) and chronic migraine (CM). Methods: A prospective, longitudinal study was conducted on 37 migraine patients (30 females, 7 males; 17 HFEM, 20 CM) treated with Erenumab, Fremanezumab or Galcanezumab. Clinical outcomes, including monthly migraine days (MMD) and Migraine Disability Assessment (MIDAS) scores, were assessed at baseline (T0), 3 months (T1), and 6 months (T2). Plasma CGRP and PACAP-38 levels were measured using ELISA assays. Correlations between baseline neuropeptide levels and treatment response were analyzed. Results: Baseline CGRP levels positively correlated with MMD (r=0.470, p=0.003) and MIDAS (r=0.601, p<0.001) at T2. Additionally, CGRP levels were inversely correlated with MIDAS reduction (r=-0.495, p=0.001). In contrast, PACAP-38 levels did not significantly correlate with any clinical outcome measures. Multivariate analyses confirmed that higher baseline CGRP levels were independently associated with a reduced response to anti-CGRP therapy at T2. Conclusions: Our study shows that higher baseline plasma CGRP levels predict a reduced clinical response to anti-CGRP mAbs in patients with HFEM and CM after 6 months of therapy, suggesting that CGRP levels may serve as a biomarker. PACAP-38 levels did not influence treatment outcomes, indicating a distinct role in migraine pathophysiology. These findings underscore the need for standardized CGRP measurement protocols and further research on personalized treatment strategies for migraine management. Key words: migraine, chronic migraine, monoclonal antibodies, CGRP, PACAP-38, MMD, MIDAS.

Introduzione: Gli anticorpi monoclonali (mAbs) che antagonizzano il pathway del peptide correlato al gene della calcitonina (CGRP) hanno rivoluzionato la profilassi dell’emicrania. Tuttavia, un sottogruppo di pazienti non risponde a queste terapie, sottolineando un urgente bisogno di biomarcatori predittivi. Questa tesi indaga se i livelli plasmatici basali di CGRP e PACAP-38 possano predire la risposta clinica ai mAbs anti-CGRP nei pazienti con emicrania episodica ad alta frequenza (HFEM) e nei pazienti con emicrania cronica (CM). Metodi: È stato condotto uno studio prospettico e longitudinale su 37 pazienti con emicrania (30 femmine, 7 maschi; 17 HFEM, 20 CM) trattati con Erenumab, Fremanezumab o Galcanezumab. Gli outcome clinici, che includevano i giorni mensili di emicrania (MMD) e lo score Migraine Disability Assessment (MIDAS), sono stati valutati al basale (T0), a 3 mesi (T1) e a 6 mesi (T2). I livelli plasmatici di CGRP e PACAP-38 sono stati misurati utilizzando saggi di tipo ELISA. Sono state analizzate le correlazioni tra i valori basali dei neuropeptidi e le risposte al trattamento. Risultati: I livelli basali di CGRP hanno dimostrato una correlazione positiva con il MMD (r=0.470, p=0.003) e con il MIDAS (r=0.601, p<0.001) a T2. Inoltre, i livelli di CGRP sono risultati inversamente correlati con la riduzione del MIDAS (r=-0.495, p=0.001). In contrasto, i livelli di PACAP-38 non sono risultati significativamente correlati con alcuna delle misure di outcome clinico. Le analisi multivariate hanno confermato che più alti livelli basali di CGRP sono indipendentemente associati con una ridotta risposta alla terapia con anti-CGRP a T2. Conclusioni: Il nostro studio mostra che livelli plasmatici basali di CGRP più alti predicono una ridotta risposta clinica ai mAbs anti-CGRP in pazienti con HFEM e CM dopo 6 mesi di terapia, suggerendo che i livelli di CGRP potrebbero essere utili come biomarcatori. I livelli di PACAP-38 non hanno influenzano l’outcome del trattamento, indicando un ruolo distinto nella patofisiologia dell’emicrania. Questi risultati sottolineano la necessità di protocolli standardizzati di misurazione del CGRP e di ulteriore ricerca su strategie di trattamento personalizzato per la gestione dell’emicrania. Parole chiave: emicrania, emicrania cronica, anticorpi monoclonali, CGRP, PACAP-38, MMD, MIDAS.

Indagine sul ruolo di CGRP e PACAP-38 in risposta agli anticorpi monoclonali anti-CGRP

MENGONI, CLAUDIO
2023/2024

Abstract

Introduzione: Gli anticorpi monoclonali (mAbs) che antagonizzano il pathway del peptide correlato al gene della calcitonina (CGRP) hanno rivoluzionato la profilassi dell’emicrania. Tuttavia, un sottogruppo di pazienti non risponde a queste terapie, sottolineando un urgente bisogno di biomarcatori predittivi. Questa tesi indaga se i livelli plasmatici basali di CGRP e PACAP-38 possano predire la risposta clinica ai mAbs anti-CGRP nei pazienti con emicrania episodica ad alta frequenza (HFEM) e nei pazienti con emicrania cronica (CM). Metodi: È stato condotto uno studio prospettico e longitudinale su 37 pazienti con emicrania (30 femmine, 7 maschi; 17 HFEM, 20 CM) trattati con Erenumab, Fremanezumab o Galcanezumab. Gli outcome clinici, che includevano i giorni mensili di emicrania (MMD) e lo score Migraine Disability Assessment (MIDAS), sono stati valutati al basale (T0), a 3 mesi (T1) e a 6 mesi (T2). I livelli plasmatici di CGRP e PACAP-38 sono stati misurati utilizzando saggi di tipo ELISA. Sono state analizzate le correlazioni tra i valori basali dei neuropeptidi e le risposte al trattamento. Risultati: I livelli basali di CGRP hanno dimostrato una correlazione positiva con il MMD (r=0.470, p=0.003) e con il MIDAS (r=0.601, p<0.001) a T2. Inoltre, i livelli di CGRP sono risultati inversamente correlati con la riduzione del MIDAS (r=-0.495, p=0.001). In contrasto, i livelli di PACAP-38 non sono risultati significativamente correlati con alcuna delle misure di outcome clinico. Le analisi multivariate hanno confermato che più alti livelli basali di CGRP sono indipendentemente associati con una ridotta risposta alla terapia con anti-CGRP a T2. Conclusioni: Il nostro studio mostra che livelli plasmatici basali di CGRP più alti predicono una ridotta risposta clinica ai mAbs anti-CGRP in pazienti con HFEM e CM dopo 6 mesi di terapia, suggerendo che i livelli di CGRP potrebbero essere utili come biomarcatori. I livelli di PACAP-38 non hanno influenzano l’outcome del trattamento, indicando un ruolo distinto nella patofisiologia dell’emicrania. Questi risultati sottolineano la necessità di protocolli standardizzati di misurazione del CGRP e di ulteriore ricerca su strategie di trattamento personalizzato per la gestione dell’emicrania. Parole chiave: emicrania, emicrania cronica, anticorpi monoclonali, CGRP, PACAP-38, MMD, MIDAS.
Investigating the role of CGRP and PACAP-38 in response to anti-CGRP monoclonal antibodies
Background: Monoclonal antibodies (mAbs) targeting the calcitonin gene-related peptide (CGRP) pathway have revolutionized migraine prophylaxis. However, a subset of patients does not respond to these therapies, highlighting an urgent need for predictive biomarkers. This study investigates whether baseline plasma levels of CGRP or PACAP-38 may predict the clinical response to anti-CGRP mAbs in patients with high-frequency episodic migraine (HFEM) and chronic migraine (CM). Methods: A prospective, longitudinal study was conducted on 37 migraine patients (30 females, 7 males; 17 HFEM, 20 CM) treated with Erenumab, Fremanezumab or Galcanezumab. Clinical outcomes, including monthly migraine days (MMD) and Migraine Disability Assessment (MIDAS) scores, were assessed at baseline (T0), 3 months (T1), and 6 months (T2). Plasma CGRP and PACAP-38 levels were measured using ELISA assays. Correlations between baseline neuropeptide levels and treatment response were analyzed. Results: Baseline CGRP levels positively correlated with MMD (r=0.470, p=0.003) and MIDAS (r=0.601, p<0.001) at T2. Additionally, CGRP levels were inversely correlated with MIDAS reduction (r=-0.495, p=0.001). In contrast, PACAP-38 levels did not significantly correlate with any clinical outcome measures. Multivariate analyses confirmed that higher baseline CGRP levels were independently associated with a reduced response to anti-CGRP therapy at T2. Conclusions: Our study shows that higher baseline plasma CGRP levels predict a reduced clinical response to anti-CGRP mAbs in patients with HFEM and CM after 6 months of therapy, suggesting that CGRP levels may serve as a biomarker. PACAP-38 levels did not influence treatment outcomes, indicating a distinct role in migraine pathophysiology. These findings underscore the need for standardized CGRP measurement protocols and further research on personalized treatment strategies for migraine management. Key words: migraine, chronic migraine, monoclonal antibodies, CGRP, PACAP-38, MMD, MIDAS.
LOPIANO, LEONARDO
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