Déficits en sphingomyélinase Olivier Lidove, Au nom du Groupe CETNP - Lipidoses Médecine Interne Hôpital Croix-Saint-Simon, 75020 Paris olidove@hopital-dcss.org Réunion Nationale CETL 20 Juin 2013 Toulouse

Liens d’intérêt Billets d’avion et collaborations scientifiques : GSK Sanofi-Genzyme Shire HGT

Groupe : O Lidove, Médecine Interne I Durieu, Médecine Interne MT Vanier, Biochimie T Levade, Biochimie N Belmatoug, Médecine Interne Et Groupe CETNP - Lipidoses

Niemann Pick type B SMPD1 = sphingomyelin phosphodiesterase 1 = acid sphigomyelinase (ASM) Cultured skin fibroblasts or leucocytes AR, 11p15.11p15.4 0.4 to 0.6/100 000 newborns 2 alleles A : type A; 2 alleles B : type B; 1 A and 1 B : type B R 608 del 42% of patients 25% of all alleles

Niemann Pick type B Initial presentation Symptoms Spleen 78% Liver 73% Bleeding 49% Pulmonary infections 42% Shortness of breath 42% Joint/limb pain : 39% McGovern MM, et al. Paediatrics 2008.

Treatment ? Stop tobacco Risk of coronary artery disease Atherogenic lipid profile No specific treatment is available « Quality of life seems to be normal in some cases »

Niemann-Pick (myélogramme) pathologyoutlines.com

Radiographie thoracique

Just da Costa e Silva E. Pediatr Radiol 2007.

Risque de cirrhose 1 patient décédé à 31 ans Plusieurs autres patients français en insuffisance hépatique Littérature récente McGovern MM, et al. Genet Med 2013 [Epub ahead of print] Thurberg BL, et al. Am J Surg Pathol 2012;36:1234-46.

Splenectomie ? Pas de fièvre Pas de ganglion IgM kappa monoclonale

Rupture spontanée de rate : quel traitement ?

Scintigraphie splénique en attente

Etudes précliniques

Recombinant Human Acid Sphingomyelinase (rhASM) OH CH2OPO3CH2CH2N+(CH3)3 NH O Acid Sphingomyelinase OH CH2O + PO3CH2CH2N+(CH3)3 NH O Ceramide Phosphorylcholine 17

rhASM Over-expression of human cDNA in CHO cells Purification of rhASM glycoprotein Preclinical studies in ASMKO mice provide proof of concept for ERT Dose-dependent reduction of sphingomyelin in organs Establish biweekly dosing regimen for human use

Perspectives thérapeutiques: Enzymothérapie substitutive Modèle murin avec inactivation du gène de la sphingomyelinase (qui a une forme neurologique) Sphingomyélinase humaine recombinante (Genzyme) Etude préclinique princeps (2000) Miranda et al, 2000 Faseb J : « Infusion of recombinant ASM into NP mice leads to visceral, but not neurological, correction of the pathophysiology » Effet sur atteinte systémique mais pas sur atteinte neurologique 19

Preclinical Toxicity Studies of rhASM1 IV rhASM decreased sphingomyelin levels in ASMKO mice in a dose-dependent manner (liver, spleen > lung) High doses of rhASM (≥10 mg/kg) resulted in the deaths of ASMKO mice, but not of normal animals Cardiovascular shock, cytokine elevations Liver inflammation/degeneration, adrenal hemorrhage Toxicity appeared related to rapid sphingomyelin degradation Several low doses followed by high dose rhASM prevented toxicity and death NOAEL: Single dose = 0.3 mg/kg; Repeat dose > 3 mg/kg 1 Genzyme data on file NOAEL – no observable adverse effect level 20

Pourquoi la phase 1 a-t-elle été retardée? Résultats inattendus lors des essais précliniques sur la souris ASM-ko Doses très élevées (≥ 10 mg/kg) de rhASM tuent les souris ASM-ko mais pas les non atteintes Choc cardiovasculaire, élévation des cytokines Inflammation/dégénération hépatique, hémorragie surrénale Cause: dégradation rapide de la sphingomyéline Plusieurs injections de faibles doses précédant une forte dose: prévention Définition des doses sans effet adverse (NOAEL): Dose unique: 0.3mg/kg ; ultérieure: 3mg/kg

Etudes cliniques

Phase 1 Study Patient Flow Mid-study Assessments Inpatient Monitoring Final Assessments Screening/Baseline -180 -1 1 2 3 14 28 31 37 Time (days) Safety Review rhASM infusion 23 23

Niemann-Pick B : phase I Design et objectifs : single ascending dose study to evaluate the safety and pk profile of single doses of rhASM in ASMD patients Janvier 2007 -> fin Mars 2009 ; 11 adultes 1 seul centre (Mount Sinaï Hospital, New York) Doses : 0.03 et 0.1 mg/kg (3 patients / dose) 0.3 et 0.6 mg/kg (2 patients /dose) 1 mg/kg (1 patient) Tolérance, pK, pD Résultats présentés à plusieurs congrès et réunions d’associations NP (US et UK) en 2010 et 2011. 24

Plasma Ceramide Levels Patient # - Dose mg/kg 20 012112 - 1.0 1.0 012010 - 0.6 012313 - 0.6 18 010807 - 0.3 011509 - 0.3 16 0.6 14 010304 - 0.1 010605 - 0.1 010906 - 0.1 12 010202 - 0.03 010503 - 0.03 010401 - 0.03 Plasma Ceramide, mg/mL 10 8 Normal range 1.5 - 8 µg/mL 6 4 2 Pre- Infusion 15m End of Infusion 15m 30m 45m 60m 2h 3h 4h 6h 8h 12h 18h 24h 48h 72h Day 14 Timepoint 25 25 25

C-Reactive Protein Levels 90 Patient ID - Dose 012112 - 1.0 80 012010 - 0.6 012313 - 0.6 70 010807 - 0.3 011509 - 0.3 60 010304 - 0.1 010605 - 0.1 010906 - 0.1 hs-CRP, mg/L 50 010202 - 0.03 010503 - 0.03 010401 - 0.03 40 30 20 Normal level < 8.5 mg/L 10 Pre-Infusion 24 h 48 h 72 h Day 14 Day 28 Timepoint 26 26 26

Total Bilirubin Levels Patient # - Dose mg/kg 5 012112 - 1.0 4.5 012010 - 0.6 012313 - 0.6 4 010807 - 0.3 011509 - 0.3 3.5 010304 - 0.1 010605 - 0.1 010906 - 0.1 3 Bilirubin, mg/dL 010202 - 0.03 010503 - 0.03 010401 - 0.03 2.5 2 1.5 Normal level < 1.2 mg/dL 1 0.5 Screen Pre-Inf 12h 24h 36h 48h 60h 72h Day 14 Day 28 Timepoint 27 27 27 27

Phase 1 – Summary rhASM was bioactive in vivo Drug-related AEs after single doses of rhASM Dose-related (≥ 0.3 mg/kg) Mostly moderate, transient Constitutional symptoms began 12-24 hrs post-dose Hyperbilirubinemia and acute phase reactants peaked at 48 hrs post-dose and resolved by Day 14 No cardiovascular or adrenal hormone dysfunction Maximum tolerated single dose was 0.6 mg/kg Dose-limiting toxicity was hyperbilirubinemia rhASM had a prolonged t1/2 in plasma (10-15 hr) 28

Essai de phase I : Conclusion Des niveaux élevés de produits de dégradation de la sphingomyéline (tel le céramide) semblent induire une réponse inflammatoire et interférer avec le métabolisme de la bilirubine Plusieurs biomarqueurs de suivi de la tolérance ont été identifiés Céramide Bilirubine CRP, IL-8, calcitonine…. Argumentaire en faveur de l’administration de doses croissantes chez un même patient pour diminuer l’apparition d’EIs => essai de phase 1b

Phase 1b “ An open-label Multicenter, ascending dose study of the tolerability and safety of recombinant Acid Sphingomyelinase (rhASM) in patients with Acid Sphingomyelinase Deficiency (ASMD)» Obj : evaluate safety, tolerability, pharmacokinetic and pharmacodynamic profile of rhASM 6 patients Countries : UK (Manchester St Mary’s Hospital), US (Mount Sinai, NY) FPI : April 2013 Participants will receive rhASM of an initial dose of 0,1mg/kg, followed by several dose escalations, as tolerated, up to 3,0 mg/kg. All doses are given 2 weeks apart. Study duration : 26 weeks Upon completion of the 6 month trial, participants may have option to continue receiving rhASM on a long-term basis under an extension protocol

Recombinant Human Acid Sphingomyelinase (rhASM) for ASM Deficiency (Niemann-Pick Disease) Phase 2 Trial (SPHINGO00709)

Phase 2 – Design Overview Study objectives : to evaluate the safety, efficacy, and pharmacokinetics of different doses of rhASM administered intravenously every 2 weeks for 52 weeks Study design : phase 2, multinational, multicenter, randomized, open-label, repeat-dose, dose-comparison study Study duration : Screening : up to 60 days Treatment period : 52 weeks Post-treatment period : up to 37 days Samples size : at least 15 patients Countries : US, UK, France, Germany, Italy, Brazil, Chile First patient in : Jan 2014 32

Phase 2 – Endpoints Primary Efficacy Endpoint - % reduction in spleen volume (MN) by MRI 15 patient Trial (5 per arm) is powered (>90%) to detect a clinically meaningful reduction in spleen volume (>20%) and dose responsiveness (linear trend test by ANOVA) Assumptions - spleen volume reductions of 30, 45, and 60% (0.3, 1, and 3 mg/kg), standard deviation 10%, 15% dropouts, two-sided p<0.05 Secondary Endpoints Liver volume - MRI Pulmonary imaging – CXR, HRCT Pulmonary function tests - % predicted DLco/FVC/FEV1/TV Exercise capacity by cycle ergometry - % predicted maximum workload, O2 consumption, and CO2 production Physician global assessment Efficacy biomarker – chitotriosidase Hematology – platelet count, hemoglobin, WBC

Phase 2 : inclusion Plus de 18 ans Déficit en sphingomyélinase acide 20 < patient >= 80% DLCO Rate > 6N – splénectomie partielle Test grossesse négatif Contraception efficace

Phase 2 : exclusion Co-morbidité sévère (INR > 1.5, plaquettes < 60 000, HTAP, valvulopathie, FEVG < 40%, transaminases > 250, bilirubine > 1.5 mg/dl) … Greffe (moelle, foie) Splénectomie Traitements hépatotoxiques (dont statines) Certains psychotropes Allaitement …

Remerciements Centre de Référence Maladies Lysosomales (Coordination : Dr Nadia Belmatoug) Hôpital Beaujon, Clichy Dr Jerôme Stirnemann Dr Frédéric Sedel Prof. Bruno Crestani, Pneumologie, Bichat Prof. Jean-Pierre Laissy, Radiologie, Bichat Dr. Pascal Jacquenod, Radiologie, Croix St Simon

Remerciements à Genzyme pour les informations détaillées concernant les résultats de la phase 1

Tableaux cliniques Gaucher type 1 Fabry Niemann-Pick type B Macrophage Cellule endothéliale Gaucher type 1 Fabry Niemann-Pick type B