Měření aktivní mikroglie u progresivní roztroušené sklerózy

Toto je pilotní studie navržená pro stanovení výchozí a podélné regionální specifické změny ve vychytávání [11C]PK-11195 u subjektů se sekundárně progresivní roztroušenou sklerózou (SPMS). Do dvouletého studia bude zapsáno 18 subjektů se SPMS. Vzhledem k malé velikosti vzorku je ke kontrole potenciálního účinku léčby vyžadován stabilní léčebný režim. Kromě toho musí subjekty být na současné terapii po dobu alespoň 6 měsíců, aby se zajistilo, že měření odráží skutečnou aktivitu onemocnění a nikoli účinek léčby. Bude zapsáno třináct věkově odpovídajících zdravých kontrol (HC). Úlohou HC je stanovit variabilitu nebo "šum" spojený s přístrojem (test-opakovaný test), který zajistí, že příjem PK měřený v kterémkoli časovém bodě RS je biologicky relevantní.

Tento návrh také zahrnuje dílčí studii k ověření neinvazivní kvantifikační metodologie pro PK-PET. Nejpřísnější metoda neboli zlatý standard pro kvantifikaci dat PET je založena na měření funkce arteriálního vstupu. Měření radioaktivity v arteriální cirkulaci vyžaduje arteriální kanylaci. Arteriální kanylace je považována za bezpečnou; je však pracný a často odrazuje subjekty od účasti. Image-derived input function (IDIF) je metoda pro výpočet vstupní funkce bez kanylace tepny pomocí zobrazovacích dat. Pro srovnání výsledků získaných s klasickým odběrem vzorků tepen a IDIF jsou stále vyžadovány studie na dobrovolnících pro výzkum na lidech. Současná studie ověří IDIF jako náhradu za arteriální odběr v tomto kontextu. Všechny zdravé kontroly projdou tímto validačním procesem, který bude zahrnovat arteriální a venózní odběr vzorků. Tato validace je vyžadována i v rámci předmětů. Subjekty budou mít možnost zúčastnit se této fáze ověřování.

Absolutní kvantifikace PK-PET (zlatý standard arteriálního odběru): Katetry budou umístěny do a. radialis pro charakterizaci funkce vstupu plazmy. To umožní použít model dvoutkáňového reverzibilního vstupu plazmy (2T4k). Vzorky krve budou odebírány jak pomocí online zařízení pro kontinuální odběr krve, tak ručně v diskrétních časech (5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 a 60 minut po injekci). Kontinuální odběr vzorků bude použit k měření koncentrací aktivity plné krve, zatímco diskrétní manuální odběr bude použit k výpočtu plazmatické koncentrace a odhadu frakce radioaktivních metabolitů pomocí HPLC. Celková ztráta krve se odhaduje na 8–10 polévkových lžic (120–150 ml, tedy asi třetinu množství, které dobrovolníci darují Červenému kříži při darování krve). Pro generování vstupních funkcí plazmy bude pro každý manuální vzorek krve vypočítán poměr dat plazmy k plné krvi a přes tyto body se proloží do modelu s jedno- nebo dvouexponenciální funkcí. Metabolitová korekce bude provedena vynásobením plazmatické křivky funkcí získanou z přizpůsobení měřené mateřské frakci. Venózní krev bude obdobně získána pro metabolickou korekci IDIF a použita pro validaci proti klasickému arteriálnímu odběru. Vyšetřovatelé získají až 6 žilních vzorků o objemu 3 ml, každý s 2 ml výplachem před každým vzorkem, při celkové ztrátě krve 30 ml (jedna unce tekutiny, neboli asi 6,67 % z množství, které dobrovolníci darují Červenému kříži při darování krve).

Dynamické získávání a zpracování PET: Data budou získávána v režimu seznamu, aby se usnadnilo zpracování při jakékoli dynamické rychlosti snímkování.

Vrozená imunita je uznávána jako hlavní příčina poškození tkáně při onemocnění centrálního nervového systému (CNS). V této studii budou výzkumníci specificky kvantifikovat vrozenou imunitní zánětlivou zátěž u kohorty subjektů se sekundární progresivní roztroušenou sklerózou (SPMS). Naší hypotézou je, že vrozená imunitní odpověď je u SPMS zvýšená ve srovnání se zdravými kontrolami (HC) a tato aktivita se postupem času zvyšuje a koreluje s pokračující ztrátou neuronů a postižením. Vyšetřovatelé budou testovat tuto hypotézu pomocí vysoce specifických molekulárních zobrazovacích technik, konkrétně PET, ve spojení s vysokým polem MRI. Vyšetřovatelé použijí PET radioligand [11C]1533; PK11195, který se váže na translokační protein 18 kDa (TSPO) na aktivovaných makrofázích/mikrogliích. Vyšetřovatelé budou korelovat vychytávání [11C]PK11195 s konvenčními měřeními zánětu a neuronální integrity na MRI s vysokým rozlišením.

RS je chronické zánětlivé onemocnění centrálního nervového systému charakterizované fokálními T buněčnými a makrofágovými infiltráty spojenými s demyelinizací. Primární vrozené imunitní buňky u RS sestávají z infiltrujících makrofágů/monocytů a rezidentních mikroglií. Buňky vrozeného imunitního systému jsou efektorové buňky, které fungují tak, že způsobují poškození CNS jak prostřednictvím přímých účinků na sousední buňky, jako jsou oligodendrocyty, tak prostřednictvím vytváření rozpustných prozánětlivých mediátorů, které mají vzdálené účinky na buňky, jako jsou neurony. Vrozený imunitní zánět je tedy dostatečný k vysvětlení fokálního poškození a difúzního poškození. U většiny subjektů začíná RS jako relabující-remitující průběh, ale nakonec se vyvine do stavu progresivního poklesu invalidity. Fokální zánětlivé demyelinizační léze jsou převládajícími patologickými nálezy u subjektů s recidivujícím onemocněním, zatímco difuzní axonální poškození s mikrogliální aktivací bylo shledáno charakteristickým znakem progresivního onemocnění.1 Samotná mikrogliální aktivace se vyskytuje buď jako odpověď na poškození CNS, například jako u Walleriana degeneraci nebo jako odpověď na signály z jiných zánětlivých buněk včetně makrofágů a lymfocytů.

Aktivované mikroglie a infiltrující makrofágy exprimují TSPO (dříve označovaný jako periferní benzodiazepinový receptor), který lze detekovat radioligandem [11C]PK-111952.

Stanovení významnosti jakéhokoli vychytávání [11C]PK-11195 v rámci kohorty pacientů s RS by vyžadovalo korelaci s HC, aby se zajistilo, že pozorování je platným měřením aktivity onemocnění.

Subjekty s RS budou mít také dvě základní [11C]PK-11195 PET skeny (oddělené 24 až 72 hodinami, test-opakovaný test) pro měření intraindividuální variability související s onemocněním a budou mít následné skeny po 6, 12 a 24 měsících. Porovná se základní test-retest absorpce [11C]PK-11195 PET mezi subjekty s RS a HC, aby se zajistila minimální variabilita související s onemocněním a aby se zajistilo, že naše výchozí a následná longitudinální měření u subjektů s RS dosáhla úrovně biologické významnosti. U pacientů s HC a MS je vyžadována jedna základní MRI mozku. Subjekty budou mít MRI mozku v 6, 12 a 24 měsících.

Cíl: Cíl 1: Kvantifikovat úroveň aktivity a dynamické změny ve vrozené imunitní zánětlivé zátěži v průběhu dvou let u kohorty subjektů se SPMS.

Primární cíl: Změřte úroveň výchozího stavu a změnu vychytávání [11C]PK-11195 celým mozkem v 6., 12. a 24. měsíci u subjektů se SPMS.

Cíle:

• Korelovat změnu v objemu T2-hyperintenzivních lézí v 6., 12. a 24. měsíci s absorpcí [11C]PK-11195 celým mozkem na PET (v 6., 12. a 24. měsíci) u subjektů se SPMS.
• Korelovat změnu konvenčních MRI měření neuronální integrity (frakce šedé hmoty, frakce bílé hmoty, objem celého mozku, objem lézí T1-hypointense) po 6, 12 a 24 měsících s vychytáváním [11C]PK-11195 celým mozkem PET ( v 6., 12. a 24. měsíci) u subjektů se SPMS.
• Korelovat změnu ve vychytávání [11C]PK-11195 celým mozkem PET (v 6., 12. a 24. měsíci) a úroveň invalidity, měřeno změnou EDSS v 6., 12. a 24. měsíci u subjektů se SPMS.