Et forsøg med autologe knoglemarvs-afledte stamceller i pædiatrisk hjertesvigt

Denne pilotundersøgelse er af et randomiseret, crossover, placebokontrolleret design. Konsoliderede standarder for rapportering af forsøg (CONSORT)-erklæringen blev brugt til at guide udviklingen af ​​protokollen. Etisk godkendelse blev opnået for dette projekt i april 2008.

Et CONSORT-flowdiagram blev udarbejdet og en projektplan for en crossover-undersøgelse designet. Selvom det primære endepunkt for undersøgelsen var sikkerhed og gennemførlighed, sigtede investigatoren på at se på funktionelt resultat som et sekundært endepunkt. Statistisk gennemgang af den tilgængelige litteratur indikerede, at en 3 % ændring i ejektionsfraktion (EF) målt ved magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) ville repræsentere en meningsfuld ændring, og beregnede 10 patienter ville være tilstrækkelige til at påvise denne gennemsnitlige ændring i EF, forudsat en SD på forskel på 3 % med 80 % effekt og 5 % signifikans. For alle beregninger blev det antaget, at fordelingen af ​​forskelle var Normal. Beregning af en stikprøvestørrelse for crossover-undersøgelsen krævede en definition af den mindste forskel, der skulle påvises.

Børn i alderen 1 år til 16 år ved gennemgang, som enten går på hjertesvigtsklinikken på Great Ormond Street Hospital (GOSH) eller henvist til indlæggelse og behandling af deres hjertesvigt på GOSH, vil blive inviteret til at deltage i undersøgelsen. Den nedre aldersgrænse blev valgt for at muliggøre, at koronararteriekateterisering gennemførligt kan udføres under hensyntagen til patientens størrelse.

Ved rekruttering har alle patienter nedsat systolisk funktion som bestemt ved reduceret afkortningsfraktion på ekkokardiogram (mere end 2 SD under normalen). Den funktionelle status for de rekrutterede patienter var klasse 2-4 som defineret af NYHA- eller Ross-klassifikationen.

Eksklusionskriterier var behovet for høj afhængighed eller intensiv pleje og medfødt hjertesygdom, viral infektion, der ville udelukke brugen af ​​hospitalscelleterapilaboratoriefaciliteter, aktiv malignitet og ustabil hjertemedicinsk behandling.

Potentielle patienter vil blive identificeret ud fra sagsnotater, og de og deres familier kontaktes enten telefonisk eller efter klinikgennemgang for at vurdere deres interesse for deltagelse. Alle patienter, der viste sig interesserede i at deltage i undersøgelsen, vil blive givet alder og sprog passende skriftlig information; og også givet et kontakttelefonnummer, så yderligere oplysninger kunne leveres, hvis det kræves. Hver familie vil få mulighed for at diskutere undersøgelsen med forskerholdet, før samtykke til inklusion blev opnået.

Protokol:

Ti patienter, der opfyldte berettigelseskriterierne, vil blive rekrutteret til denne undersøgelse. Hver patient randomiseres ved indgangen til undersøgelsen for at bestemme, om de vil modtage stamceller i periode 1 eller periode 2 i protokollen. Randomisering blev udført ved hjælp af en computergenereret tabel med tilfældige tal, Graph pad.

Efter rekruttering og randomisering får patienterne planlagt deres individuelle indlæggelsestidspunkt. De patienter, der skal modtage stamceller ved deres første studieindlæggelse, gennemgås inden for de 28 dage forud for denne dato. Ved denne gennemgang vil screening for infektion i henhold til vores hospitals celleterapilaboratorieprotokol (inklusive HIV og hepatitis B og C) blive udført efter fuldt skriftligt samtykke.

På dagen for proceduren vil patienten blive indlagt på hjertedagplejen til baseline observationer og klinisk vurdering. Undersøgelsesproceduren vil blive udført i hjerte-MR-teateret under generel anæstesi. Blodprøver vil blive taget på tidspunktet for anæstesi til rutinemæssig undersøgelse (fuldt blodtal, urinstof, elektrolytter, leverfunktion og NTproBNP).

De patienter, der modtager intrakoronare stamceller ved denne indlæggelse, får 20 ml knoglemarv aspireret fra den posteriore hoftekam under aseptiske forhold umiddelbart efter induktion af anæstesi.

Knoglemarvsaspirationsteknik:

Disse patienter i antikoaguleringsterapi fremhæves forud for alle procedurer og indlæggelser, og optimal koagulationsstyring implementeret før, under og efter knoglemarvsaspirationen. Al knoglemarvsbehandling udføres på Great Ormond Street Hospitals celleterapibehandlingsanlæg.

Efter bedøvelsesinduktion og sikring af en stabil luftvej placeres patienten for at tillade knoglemarvsaspiration. Fuld aseptiske forhold observeres under hele proceduren. Et volumen på 20 ml knoglemarv aspireres fra et enkelt nålpunktursted ved hjælp af hepariniserede 10 ml sprøjter fastgjort til knoglemarvsnålen efter fjernelse af den centrale trokar. Den aspirerede knoglemarv overføres til sterile hepariniserede universalprøveflasker. Umiddelbart efter aspiration tages knoglemarvsprøven til celleterapilaboratoriet for mononukleær celleadskillelse ved brug af standardteknikker for gradientcentrifugering.

Den mononukleære celleadskillelsesprotokol tager cirka 90 minutter at fuldføre. Knoglemarvsprøven behandles til at give 1 ml til intra-koronar injektion og 1 ml til kryogenisk nedfrysning til yderligere fænotypisk analyse på et senere tidspunkt. En lille portion stamcellesuspension analyseres for at opnå det samlede antal mononukleære celler pr. milliliter. Dette celletal repræsenterer det samlede antal mononukleære celler injiceret via intra-koronar kateterisering. Derudover blev cellelevedygtighed også vurderet.

Mens man venter på de forberedte stamceller, udføres hjerte-MRI-scanningen ved hjælp af en protokol til at holde vejret til billedoptagelse. Efter MR-scanningen overføres patienten ved hjælp af det mekaniserede glidebord tilbage til angiografisuiten.

Ved tilbagevenden til angiografisuiten holdes patienten under generel anæstesi, indtil stamcellelaboratoriet får besked om, at stamcellebehandlingen er ved at være afsluttet. Efter kontakt med stamcellelaboratoriet anbringes en arteriel kappe i den femorale arterie på undersøgelsespatienten og føres frem, indtil dens spids er placeret i venstre hovedkransarterie. Delvis okklusion af koronararterien blev observeret som vist ved ST-segmentændringer, og dæmpning af tryksporet overvåges rutinemæssigt under sådanne procedurer. Volumenet på 1 ml injiceres langsomt via kranspulsårskateteret i den venstre hovedkransarterie efterfulgt af en skylning med 1 ml 0,9 % saltvand over en periode på 2 minutter.

Efter intrakoronar injektion af stamcellesuspension fjernes hjertekateteret, og der opnås hæmostase ved indgangsstedet for huden. Patienten bliver derefter vækket og restitueret på en standard måde.

Patienterne indlægges på hjerteafdelingen natten over med rutinemæssig overvågning af det arterielle kateteriseringsadgangssted og knoglemarvsaspirationsstedet; hjerteplejeobservationer fortsættes hele vejen igennem. Patienterne udskrives den følgende dag og gennemgås elektivt i ambulatoriet tre måneder efter indgrebet eller rådes til at kontakte forskningsstipendiaten tidligere, hvis der er problemer.

Cross-over af interventioner sker efter seks måneder, hvor stamcellegruppen modtager placebo via hjertekateteriseringen (ingen knoglemarvshøst er påkrævet for studiets placeboarm) ved anden lejlighed. Der vil blive arrangeret samme indlæggelse, monitorering og opfølgning som for undersøgelsens stamcellestadie. Den placebo, der anvendes til den anvendte intrakoronare injektion, er 1 ml 0,9 % saltvand, hvilket stemmer overens med placeboopløsningen, der blev brugt i undersøgelser med voksne. 1 ml placebo efterfølges med en 1 ml 0,9 % saltvandsskylning for at få korrelation med studiets stamcellearm. En foreløbig klinikgennemgang er igen arrangeret tre måneder efter proceduren og en opfølgende hjerte-MR-scanning efter seks måneder. Tidsskalaen blev valgt efter gennemgang af den tilgængelige voksenlitteratur, som viste, at effekter på venstre ventrikel sædvanligvis sås inden for 6 måneder.

Disse patienter tilfældigt tildelt placebo på fase et af undersøgelsen krydser over for at modtage stamceller på fase to. Midlertidige og endelige opfølgningsordninger er de samme for stamcelle- og placebogrupperne.

Anæstesi blev standardiseret for alle patienter, og den samme anæstesilæge blev brugt til alle procedurer. Knoglemarvsforberedelse blev også standardiseret og udført af den samme videnskabsmand i hvert tilfælde. Indtastning af computerdata vil blive dobbelttjekket. Patientidentifikatorer fjernes fra de anonyme billeder for at muliggøre blind analyse senere; på denne måde udføres en objektiv billedanalyse. En enkelt forsker, der bruger Osirix-software, udfører offline-analyse af dataene. Som en anden kontrol af disse data evalueres forskerens resultater, igen blinde for patientidentifikatorer, af en anden analysator. Nøglen til blinding af MR-data er udtænkt, anvendt og opbevaret sikkert af en kliniker, der ikke på anden måde er involveret i undersøgelsen. Indekserede værdier korrigerer dataene for alder, køn, højde og vægt og gør det muligt at foretage sande sammenligninger mellem rækken af ​​undersøgelser af det samme individ og mellem forskellige individer.

Primære resultatmål:

De primære udfaldsmål var frihed for død og transplantation eller enhver komplikation, der kunne anses for at være relateret til knoglemarvsinjektion eller anæstesi (infektion/malignitet/anafylaksi/nyreforringelse). Et sikkerhedsovervågningsudvalg, herunder en kardiolog fra Great Ormond Street Hospital, der ikke er involveret i forsøget, en ekstern kardiolog og en lægrepræsentant, vil blive etableret. Eventuelle uønskede hændelser vil blive rapporteret til udvalget, som til enhver tid var bemyndiget til at standse retssagen, hvis der opstod bekymringer.

Sekundære resultatmål:

Ejektionsfraktion, venstre ventrikulære volumener og masse er afledt fra hjerte-MRI. Der tages blod for NT proBNP. Derudover vurderes funktionel status af New York Heart Association-klassifikationen eller Ross-klassifikationen hos yngre børn.

Hver patient får foretaget en hjerte-MR under generel anæstesi. Anæstesilægen og anæstesiprotokollen er den samme for alle patienter.

Alle billeder er opnået med en 1,5-T MR-scanner (Avanto, Siemens, Erlangen, Tyskland) ved hjælp af en 12-element phased-array coil til signalmodtagelse og kropsspolen til signaltransmission. Et vektor EKG-system bruges til hjerte-gating.

Venstre ventrikulære (LV) volumener måles fra sammenhængende kortakse steady state fri præcessionscine, der dækker begge ventrikler (7-13 skiver, afhængigt af barnets størrelse). Hver skive erhverves i et enkelt 10- til 15-sekunders vejrtrækningsstop som tidligere beskrevet. Al billedbehandling udføres ved hjælp af interne plug-ins til open source Osirix DICOM-softwaren (digital billeddannelse og kommunikation i medicin). Det LV-endediastoliske volumen (EDV) og det endesystoliske volumen (ESV) måles ved manuel segmentering af de endokardiemæssige grænser i kortaksedataene. Omhyggelig segmentering af basalskiverne i forbindelse med 4-kammer- og LV-langaksevisninger udføres for at overvinde problemer med at afgrænse mitralklappen. Ventrikulær slagvolumen (SV) var forskellen mellem EDV og ESV, og ventrikulær ejektionsfraktion (%) var (SV/EDV)×100.

For hvert af de sekundære endepunkter, EDV, ESV og EF, foretages sammenligninger mellem behandlinger på basis af intention-to-treat. En krydsanalyse af målinger efter behandling udføres ved hjælp af en variansanalysemodel, idet der tages hensyn til sekvens, periode og behandlingseffekter. Carry-over effekt testes først og hvor der ikke er tegn på signifikant effekt testes behandlingseffekten. En efterfølgende generaliseret estimeringsligningsmodel (GEE) blev tilpasset, som muliggjorde en justering for basislinjemål.

Hvor fordelingen af ​​dataene tydeligvis ikke var normal, bruger efterforskerne en logaritmisk transformation. Stata bruges til alle statistiske analyser, og alle tests var tosidede. En P-værdi < 0,05 blev betragtet som signifikant.