Behandling af jernoverbelastning med Deferasirox (Exjade) ved arvelig hæmokromatose og myelodysplastisk syndrom (DefeHEMY)

De to vigtigste årsager til jernoverbelastningssygdom hos mennesker er jernbelastningsforstyrrelsen arvelig hæmokromatose (HC) og transfusionssiderose hos patienter med kroniske hæmatologiske sygdomme som myelodysplastisk syndrom (MDS), thalassæmi og leukæmi.

Hæmokromatose. I HC er den molekylære regulering af jernoptagelsen over tarmslimhinden forstyrret, hvilket fører til hyperabsorption og akkumulering af jern i parenkymalt væv såsom lever, bugspytkirtel, endokrine organer og hjerte. Hepcidin, et lille peptidhormon syntetiseret i leveren, fungerer tilsyneladende som hovedregulatoren af ​​systemisk jernhomeostase ved dets evne til at kontrollere udstrømningen af ​​jern fra enterocytterne og makrofagerne til blodplasma. Dette sker ved at mindske jernoverførselskapaciteten gennem det basolaterale, transmembrane protein, ferroportin. Ekspression af hepcidin justeres omhyggeligt af hepatocytternes jernstatus gennem en multimolekylær signaltransducerende vej, der fungerer som en positiv feedbackmekanisme med øget hepcidinsyntese ved jernoverbelastning (og inflammation). Mutation af et af signalmolekylerne fører til utilstrækkelig hepcidinsyntese. De mest almindelige er de klassiske C282Y- og H63D-punktmutationer af hæmokromatoseproteinet HFE, som forstyrrer dets interaktion med transferrinreceptoren 1, det første trin i hepcidinsignalkaskaden. Homozygositet for C282Y er den stærkeste risikofaktor for alvorlig jernoverbelastning og sygdom, som udvikler sig efter en langvarig, asymptomatisk periode. I Norge er prævalensen af ​​C283Y-homozygositet ca. 0,75 hos begge køn. Den prækliniske, biokemiske fænotype af HC er afsløret ved blodprøver med forhøjet transferrinmætning som en markør for hyperabsorption af jern og stigende ferritinkoncentration som en surrogatmarkør for en voksende jernoverbelastning. Som et alternativ til leverbiopsi synes magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) at være en kraftfuld ikke-invasiv metode til direkte at vurdere jernindholdet i leveren og hjertet.

Myelodysplastisk syndrom og transfusionssiderose. Transfusionsjernoverbelastning er resultatet af flere blodtransfusioner leveret over en lang tidsperiode, som hver tilfører cirka 220 til 250 mg ekstra jern til kroppen. Fordi jernbelastning sker via en parenteral vej med makrofagerne som de primære målceller, reagerer de normale homøostatiske mekanismer ikke tilstrækkeligt, og plasmahepcidinniveauet kan være normalt eller endda øget. Selvom overskydende jern tolereres bedre i makrofager end i parenkymceller, udvikles en livstruende jernoverbelastning meget hurtigere med transfusionssiderose end HFE-associeret HC. Myelodysplastisk syndrom (MDS) er en heterogen gruppe af stamcellelidelser med ineffektiv hæmatopoiese og øget risiko for at udvikle akut myeloid leukæmi. MDS International Prognostic Scoring System (IPSS), som er baseret på antallet af cytopenier, cytogenetiske egenskaber og antallet af blaster i knoglemarven, muliggør adskillelse af fire risikogrupper med følgende mediane overlevelsesår: lavrisikopatienter, 5,7 år; mellem-1, 3,5 år; mellem-2, 1,2 år; og højrisiko 0,4 år. Mange patienter bliver transfusionsafhængige og får alvorlig transfusionsjernoverbelastning. Jernchelat anbefales til patienter med lav risiko og mellem-1 med sandsynligt behov for livslang transfusionsbehandling.

Konsekvenser af jernoverbelastning. Hvis den ikke afbrydes, vil kontinuerlig jernbelastning på et tidspunkt gradvist begynde at beskadige vitale organer som lever, hjerte og endokrine organer og føre til alvorlig sygdom og en forkortet levetid. På molekylært niveau er vedvarende øgede mængder af reaktive jernkomplekser med lille molekylvægt eller den sporadiske tilstedeværelse af frit jern i blod og væv sandsynligvis den grundlæggende patogenetiske mekanisme ved jernoverbelastning. Disse stoffer er meget giftige på grund af deres stærke evne til at katalysere dannelsen af ​​frie radikaler såsom Reactive Oxygen Species (ROS). Aktiviteten af ​​frie radikaler med beskadigelse af native molekyler (f. DNA) og cellulære strukturer anses for at være det første trin i organ- og vævsskade. I blod findes reaktivt jern som ikke-transferrinbundet jern (NTBI), hovedsageligt i form af jern-citratkomplekser med lille molekylvægt. NTBI optages hurtigt af leveren og andre organer, hvor det føjer sig til den intracellulære, reaktive labile jernpulje (LIP). Tilstedeværelsen af ​​NTBI og LIP har vist sig at korrelere med lever- og hjerteskade ved transfusionssiderose og HC. Derudover kan homeostasen af ​​andre spormetaller være unormal ved jernoverbelastning. Lidt er kendt om dette problem, hvilket berettiger en dybere undersøgelse.

Behandling. I HC er den foretrukne jernfjernelsesterapi venesektion, mens transfusionel jernoverbelastning behandles med jernchelatorer.

Studiets kliniske mål. Hovedformålet er at bestemme effektiviteten af ​​deferasirox til at fjerne jern fra leveren, hjertet og knoglemarven hos HC- og MDS-patienter med jernoverbelastning.

Udforskende mål. Bestem sammenhængen mellem de nye biomarkører hepcidin og NTBI og ferritin- og transferrinmætning i serum; og leverjernkoncentration (LIC), hjertejernkoncentration (HIC) og knoglemarvsjern.

Vurder effekten af ​​jernoverbelastning og jernmangel med enten deferasirox eller venesektion på koncentrationen af ​​spormetaller i serum og urin hos HC- og MDS-patienter.

Undersøg indflydelsen af ​​jernoverbelastning og jernmangel med enten deferasirox eller venesektion på intracellulær signaltransduktion i blodceller isoleret fra HC- og MDS-patienter.

Undersøg indflydelsen af ​​jernoverbelastning og jernmangel med enten deferasirox eller venesektion på oxidativ beskadigelse af DNA (undersøgt i urin) og antioxidantstatus i røde blodlegemer isoleret fra HC- og MDS-patienter.

Etabler referenceværdier for undersøgelsesserum- og urinprøver hos raske kontrolpersoner.

Begrundelse for undersøgelsen. Studiets væsentligste begrundelse er relateret til behovet for at vurdere den potentielle brug af deferasirox til behandling af HC- og MDS-patienter med jernoverbelastning. Imidlertid er flere "læringsmål" inkluderet: virkningen af ​​jernoverbelastning og jernnedbrydende behandling på NTBI, hepcidin, markører for oxidativ stress, spormetaller og intracellulære signaltransduktionsmolekyler.

Selvom venesektion er et sikkert og effektivt middel til at udtømme jern hos HC-patienter, kan det undertrykke hepcidin og dermed øge jernabsorptionen, især i slutningen af ​​en lang behandlingsperiode. Også nogle HC-patienter føler ikke kun den besværlige virkning af hyppige flebotomier i dagligdagen, men oplever også besværlige bivirkninger.

Den subjektive opfattelse af venesektionsbivirkninger blev for nylig kommunikeret i en undersøgelse blandt 210 HC-patienter i USA og nogle europæiske lande. Af disse rapporterede 52 % af patienterne, der fik ugentlige venesektioner og 37 % af patienterne i vedligeholdelsesfasen, bivirkninger "altid" eller "det meste af tiden", og 16 % ville "helt sikkert" eller "sandsynligvis" afvise flebotomi, hvis de var tilbudt en alternativ behandling. Derfor er undersøgelse af virkningen af ​​chelator som en potentiel alternativ behandling ved HC berettiget. Chelationsterapi kan ikke kun fjerne overskydende jern fra kroppen, men kan også modvirke dannelsen af ​​reaktive, frie radikaler.

Hos MDS-patienter forværrer transfusionsafhængighed overlevelsen på grund af udvikling af skadelig jernoverbelastning. For hver 500 ng/mL stigning af s ferritin over tærsklen, øges risikoen for død med 30 %.

Traditionelt er jernmangelbehandling blevet overvåget af s-ferritin, som falder, efterhånden som jern gradvist elimineres. Men s-ferritin er en uspecifik parameter, som er følsom over for akutte fasereaktioner forbundet med inflammationer, kroniske sygdomme og vævsskader. Desuden giver s-ferritin ikke information om byrden af ​​frie radikaler, der stimuleres af reaktivt jern. Af denne grund vil et mål med denne undersøgelse være at undersøge, om nye blodmarkører som NTBI og hepcidin, sammen med MR-vurdering af LIC og HIC, vil forbedre diagnosen jernoverbelastning og mere præcist identificere de patienter, der har øget risiko for jerninduceret skade og vil derfor have gavn af jernmangelbehandling.

Overbelastning af jern kan svække det cellulære antioxidantforsvar og resultere i oxidativ DNA-skade som det første trin i carcinogenese. Undersøgelse af indflydelsen af ​​jernoverbelastning og jernmangel med enten deferasirox eller venesektion på oxidativ beskadigelse af DNA og på antioxidantstatus i røde blodlegemer vil blive udført.

Øget viden om, hvordan intracellulær signaltransduktion påvirkes af cellulært jern og brug af deferasirox kan give ny indsigt i den molekylære patogenese af jernoverbelastning. Dette vil blive undersøgt i enkelt leukocytcelle flowcytometri-assays af følgende intracelluære signalparametre: stresssensor p53, mTOR og NFkB.

Endelig er der lidt kendt om, hvordan jernoverbelastning interagerer med metabolismen af ​​andre spormetaller. Koncentrationen af ​​et bredt spektrum af spormetaller i serum (S) og urin (U) vil blive overvåget gennem hele undersøgelsesperioden ved induktivt koblet plasmamassespektrometri (ICP-MS) (28): bor (S,U), barium ( S,U), beryllium (S,U), cadmium (S,U), kobolt (S,U), cæsium (S,U), kobber (S,U), kviksølv (U), lithium (U), mangan (S), molybdæn (S), nikkel (S,U), bly (S,U), antimon (S,U), selen (S,U), tin (S,U), strontium (S,U) ), thallium (S,U), wolfram (S), yttrium (S,U), zink (S,U).

Tolerabiliteten af ​​deferasirox vil også blive vurderet gennem hele studiet, enten som eneste behandling hos MDS-patienter eller sammenlignet med venesektion hos HC-patienter.

Raske frivillige bruges udelukkende som kontroller til at bestemme den normale blodkoncentration af biomarkører og test, som vil blive udført i patienterne. Kontrollerne vil ikke blive behandlet.

Tidligere kliniske forsøg i HC og MDS. Deferasirox er blevet undersøgt i en række sygdomme med transfusionsjernoverskud, især ved thalassæmi. Det har en gunstig profil med hensyn til effektivitet, sikkerhed og tolerabilitet. Kontrollerede kliniske studier med deferasirox i HC og MDS er dog begrænsede.

Studiet af Phatak et al (2010) var det første kliniske forsøg, der påviste sikkerheden og effekten af ​​deferasirox hos patienter med C282Y-homzygot hæmokromatose. De viste, at serum-ferritinniveauer blev reduceret tilsvarende i to kohorter, der fik henholdsvis 10 mg/kg/dag og 15 mg/kg/dag af deferasirox. Da dosen på 15 mg/kg/dag forårsagede en højere frekvens af bivirkninger (AE'er), anbefalede de en stiredosis på 10 mg/kg/dag for at være mest passende til HC-patienter. De vigtigste AE'er var forbundet med en stigning i serumkreatinin og leverenzymer. Undersøgelsen var begrænset af forbehandling af nogle patienter med flebotomi før deferasirox-undersøgelsen; desuden havde mange af patienterne kun mild jernoverbelastning. Af denne grund ser vi ingen argumenter for at bruge en højere dosis i vores undersøgelse, og derfor vælger vi en startdosis deferasirox på 10 mg/kg/dag til HC-patienter.

I en nylig undersøgelse blev 24 kraftigt transfunderede MDS-patienter indskrevet til at modtage 52 ugers deferasirox-behandling. Deferasirox blev veltolereret og reducerede effektivt LIC, labilt plasmajern og s-ferritin hos patienter, der fuldførte 24 til 52 ugers behandling, på trods af løbende modtagelse af transfusioner af røde blodlegemer. Ud over at reducere langsigtet toksicitet af jernoverskud har chelationsterapi vist gavnlige effekter på hæmatopoiese hos en lille del af MDS-patienter. En igangværende undersøgelse, der sammenligner deferasirox med placebo, blev fundet i Cochrane-søgning udført i juni 2010.

Farmakokinetik af deferasirox. Deferasirox (Exjade®) er en bivalent jernchelator, som indtages oralt som en tablet en gang dagligt. Det absorberes let og når maksimal koncentration i blodet efter 1 til 2 timer. Halveringstiden er 12 til 17 timer, og effektive niveauer af aktiv chelator opretholdes i blodet i mere end 24 timer. Lægemidlet udskilles via hepatobiliærsystemet. Dosis varierer fra 10 mg/kg/dag hos patienter med let jernoverskud til 30 mg/kg/dag hos patienter med åbenlys jerntoksicitet.

Bivirkninger (AE'er) af deferasirox. De hyppigste bivirkninger er gastrointestinale forstyrrelser og hududslæt. De hyppigste laboratoriebivirkninger er mild stigning i serumkreatinin og levertransaminaser. Bivirkningerne er for størstedelens vedkommende blevet rapporteret hos patienter med transfusionsjernoverskud. Hos HC-patienter er dataene mere sparsomme på grund af de meget få undersøgelser, der er udført i denne gruppe. Andre almindelige AE'er omfatter hovedpine, forstoppelse, abdominal udspilning, dyspepsi, kløe og proteinuri. Mindre almindelige AE'er omfatter angst, søvnforstyrrelser, svimmelhed, tidlig grå stær, makulopati, høretab, pharyngolaryngeal smerte, gastrointestinal blødning, mavesår, sår på tolvfingertarmen, gastritis, øsofagitis, hepatitis, kolelithiasis, pigmenteringsforstyrrelse, nyre, tubulosauri, nyre-, tubulosa- og træthed.

Bivirkninger rapporteret efter markedsføring omfatter pancytopeni, overfølsomhedsreaktion, leversvigt, leukocytoklastisk vaskulitis, nældefeber, erythema multiforme, alopeci, akut nyresvigt og tubulointerstitiel nefritis, galdesten og relaterede galdevejssygdomme, forhøjede leversvigt og hepatiske levertransaminaser. Sådanne uønskede hændelser vil blive registreret i forsøgspersonens Case Report Form (CRF).

Studere design.

Undersøgelsen omfatter 4 arme, som vil rekruttere parallelt:

Arm 1: (åben, randomiseret, komparativ) vil bestå af 10 patienter med bekræftet HC, som vil blive randomiseret til at modtage standardbehandling med venesektion (udtrapning af 450 ml blod hver 8. til 10. dag).

Arm 2: (åben, randomiseret, komparativ) vil bestå af 10 patienter med bekræftet HC, som vil blive randomiseret til at modtage undersøgelsesbehandling med deferasirox (10 mg/kg oralt givet én gang dagligt) i en periode på 12 måneder;

Arm 3: (åben, ikke-sammenlignende) vil bestå af 20 patienter med bekræftet MDS, som alle vil modtage undersøgelsesbehandling med deferasirox (initialt 10 mg/kg oralt givet én gang dagligt, kan øges til max 40 mg/kg) for en periode på 12 måneder;

Arm 4: vil bestå af 10 raske frivillige, som vil gennemgå de samme screeningsvurderinger (dvs. med hensyn til relevante eksklusionskriterier) og vil fungere som ikke-behandlede normale kontroller til sammenligning af undersøgelsesblodprøver.

Undersøgelsen vil være ikke-blind. Forsøgspersoner og efterforskere vil være opmærksomme på deres emne og behandlingsarm.

Forsøgspersoner vil gennemgå vurderinger ved screening (inden for 1-14 dage før baseline), og for patienter ved baseline dag 0 og ved 2,4,6,8 uger og derefter månedligt indtil 12 måneder og ved opfølgning 4-6 uger efter endt behandling. Sunde kontroller vil blive undersøgt ved screening, 2,6 og 12 måneder. Undersøgelsesspecifikke vurderinger vil omfatte fysiske undersøgelser/vitale tegn, prøveudtagning af blod, urin og kun for patienter: knoglemarv og MR for at vurdere effekten af ​​jernoverbelastning og jernreduktionsbehandling på følgende:

• Konventionelle tests for at indikere jernoverbelastning: ferritin og transferrinmætning i serum; LIC og HIC, knoglemarvsjernindhold ved hjælp af mikroskopi.
• Hepcidinkoncentration i serum;
• NTBI-koncentration i serum;
• Intracellulære signaltransduktionsparametre: Analyse af stresssensoren p53, NFkB og mTOR i leukocytter fra perifert blod;
• Spormetalkoncentrationer i serum og urin;
• Antioxidantevne i blodhæmolysat: Cu,Zn-SOD;
• Frie radikaler skader på DNA og RNA: 8-oxodG koncentration i urin;
• For MDS-patienter: antal transfusioner;
• For HC- og MDS-patienter: antal indlæggelser og samlet overlevelse;
• Sikkerhed og tolerabilitet.

For patienter og kontroller vil der blive taget prøver af perifert blod før dosis og 24 timer efter dosering til vurdering af stresssensor p53, NFkB og mTOR.

Midlertidige vurderinger. Der vil blive udført rutinemæssige blod- og urinprøver for patienter efter 2,4,6,8 uger og derefter månedligt indtil 12 måneder og ved opfølgning 4-6 uger efter endt behandling for at overvåge sygdommen af ​​sikkerhedsmæssige årsager og for at opnå data til sammenligning af traditionelle biomarkører med de nye undersøgelsesbiomarkører hepcidin og NTBI.

Frivillige vil gennemgå alle sikkerhedsvurderinger plus undersøgelsesprøver af blod og urin. De vil ikke gennemgå MR, knoglemarvsundersøgelser, registreringer af transfusioner eller aktiv behandling med deferasirox eller venesektion.

Patienter med HC eller MDS vil gennemgå en opfølgende vurdering 4 til 6 uger efter sidste dosis. Ved dette besøg vil alle sikkerhedsvurderinger og undersøgelsesprøver af blod og urin, inklusive en graviditetstest, blive gentaget, men MR- og knoglemarvsundersøgelse vil ikke blive udført. Frivillige kontroller vil ikke deltage i dette besøg.

Dette er en eksplorativ undersøgelse uden beregning af stikprøvestørrelse og uden minimumskrav til tilmelding. Det forventes, at maksimalt 40 patienter vil blive indskrevet for at opnå mindst 30 patienter, der opfylder undersøgelseskriterierne; 10 frivillige vil også blive tilmeldt.