Multicenter fænotype-genotypeanalyse af vaskulære pletter for at optimere behandling ved brug af optisk kohærenstomografi

Vaskulære pletter, almindeligvis kaldet "portvins fødselsmærker," er vaskulære anomalier, der påvirker 0,3-0,5% af nyfødte; de påvirker livskvaliteten på grund af overvækst af blødt væv, nodularitet og livsændrende, stigmatiserende vansiring. Laserbehandling er standarden for pleje og er afhængig af fotokoagulering af kar. Alligevel rapporteres mindre end 25 % at klare fuldstændigt; årsagen til denne manglende respons er dårligt forstået. For nylig blev mosaikmutationer i gener, der kontrollerer cellecyklusregulering, herunder GNAQ, GNA11, PiK3CA og andre, belyst som en genetisk årsag til disse modermærker. Denne opdagelse har transformeret vores grundlæggende forståelse af deres patofysiologi. Det giver en molekylær forklaring på begrænset respons på laser, da disse gener deler onkogene veje, der resulterer i synkron, stramt reguleret cellulær proliferation og vækst. Vigtigst er det, at denne opdagelse har frigjort potentialet til at udnytte farmakologisk blokade af aktiverede downstream-veje til at forbedre resultaterne.

Dette forslag har til formål at bruge ny billeddannelse til at fremhæve forskelle i vaskulaturen af ​​vaskulære fødselsmærker med genotypebestemmelse og dyb, parret klinisk fænotypning, og at skabe en målrettet laseralgoritme baseret på genotype og alder. I en lille undergruppe af patienter med bekræftet GNAQ/GNA11-genotypebestemmelse vil efterforskerne bruge enkeltcellet rumlig transkriptomprofilering af påvirket væv til at drive lægemiddelopdagelse. Efter afslutningen af ​​dette projekt vil efterforskerne have raffinerede genotype-fænotype-korrelationer forbedret af ny billeddannelse af målrettet væv, der belyser forskelle i vaskulaturen efter genotype, som alle kan fremskynde præcisionsbaserede behandlinger for at forhindre vansiring og forbedre livskvaliteten. Disse resultater vil give kritiske data til implementering af kliniske forsøg, der vil skifte behandlingsparadigmer fra en enkelt, ineffektiv destruktiv behandlingsmodalitet til en målrettet farmakologisk intervention kombineret med lys.

Efterforskerne antager, at fjernelse af portvinsfødemærker vil kræve: 1) en præcisionsbaseret tilgang, herunder optimal laserdosimetri, baseret på ny angiografisk billeddannelse, alder og genotype, og 2) pathway-specifik målrettet farmakologisk blokade af aktiverede pathways informeret ved undersøgelse af nedstrøms effektorer. Det langsigtede mål er at skifte behandlingsparadigmer fra en enkelt ineffektiv destruktiv modalitet til en målrettet laserkilde kombineret med målrettet topisk terapi.

Mål 1: Korrelere genotype med klinisk fænotype

• 1.1 Korreler genotype med omfattende fænotyping på tilgængelige deltagere i Strata A og Strata B. Når stratificeret efter deltagernes alder, er hypotesen, at genotypen vil påvirke karstørrelsen, med større cellecyklusaktivering forbundet med større median kardiameter og dybde på OCT.
• 1.2 Korreler klinisk fænotype med dynamisk optisk kohærenstomografi (OCT) i Strata A og Strata B. Efterforskerne antager, at deltagernes alder vil være den største forudsigelse for median karstørrelse og -dybde på OCT. Efterforskerne forventer at se mangfoldighed i arkitekturen og mønstret af vaskulaturen baseret på genotype. Hypotesen er, at GNAQ-muterede patienter vil udvise betydelig vaskulær forvrængning med drop-out og vaskulær udvidelse, som det er blevet rapporteret i den okulære OCT-litteratur hos patienter med Sturge Weber Syndrom.
• 1.3 Indsaml både kvantitative og kvalitative resultater hos deltagere behandlet med OCT for at evaluere deltagerens oplevelse ved at bruge denne adjuverende modalitet i behandling i Strata B.
• 1.4 Integrer OCT-data for at skabe en målrettet laseralgoritme efter alder og/eller genotype for at optimere fotokoagulering af muterede celler i Strata B.

Mål 2: Bestem den molekylære mekanisme af ansigts-vaskulære pletter for at udvikle pathway-specifikke terapier

• 2.1 I 12-15 deltagere med bekræftede GNAQ/GNA11-mutationer i Strata A, Strata B eller Strata C udføres biopsier fra påvirket og normalt væv, indsamler blod- og spytprøver for at lette upartisk rumlig transkriptomisk analyse ved hjælp af Visium 10x-systemet.
• 2.2 Identificer nye downstream genotype-specifikke mål gennem upartisk rumlig transkriptomisk analyse med målrettet evaluering af 3 veje, for hvilke topiske inhibitorer i øjeblikket er under udvikling (PiK3CA, mTOR og MEK/ERK).

Mål 3: Evaluer laserresultater i behandlingen af ​​PWS (Strata B & C)

• 3.1 Kvantificere forbedringer i deltagernes PWS stratificeret efter alder for laserstart, laserbehandlingsparametre og dyb klinisk fænotypning (anatomisk placering, morfologi, OCT og genotype). Hensigten med dette mål er at afgøre, om tidligere initiering af laser (før 1 års alderen) resulterer i forbedrede resultater, og om laserreaktionsevnen er forskellig afhængig af anatomisk placering, morfologi/farve eller genotype. Hypotesen er, at tidligere behandling (startende før 2 års alderen) vil resultere i forbedret clearance, som er mere holdbar end hos dem, der starter med laser efter 2 års alderen. I en lille undergruppe af patienter med tilgængelig genotypebestemmelse vil efterforskerne undersøge sygdomsreaktivitet over for laser baseret på genotype og placering. Hypotesen er, at PiK3CA associeret PWS vil reagere bedre end andre genotyper (GNAQ, GNA11, RASA1, EPHB4), og at laterale ansigt og midterste pande PWS vil være de mest responsive anatomiske placeringer.
• 3.2 Undersøg meningsfulde patient- og/eller forældrerapporterede resultater hos laserbehandlede forsøgspersoner. Efterforskerne vil stratificere efter laserrespondere versus non-respondere. Hypotesen er, at respondenter vil have forbedret QoL. Endelig vil efterforskerne prospektivt evaluere patientrapporterede resultater vedrørende laserbehandling, herunder patienttilfredshed, tilbagefald og proceduremæssige smerter (som rapporteret af patienten og/eller forælderen hos børn under 7 år). Efterforskerne antager høje forekomster af tilbagefald og ubehag hos patienter.

Forskningsdesign:

Når informeret samtykke er opnået, vil der blive foretaget en visuel hudundersøgelse af undersøgelsens hudlæge for at dokumentere de kutane fund, og fotografier af det eller de berørte område(r) vil blive taget til denne undersøgelse. Fotografierne vil blive brugt til at bestemme genotype-fænotype-korrelationerne og vil blive delt med det koordinerende center.

Fotografier vil blive opbevaret elektronisk på en sikker HIPAA-kompatibel måde i henhold til hvert websteds politikker.

På tidspunktet for tilmeldingen eller ved et efterfølgende besøg, men kun én gang under deltagelse i undersøgelsen, kan forsøgspersoner acceptere at levere en af ​​følgende ikke-medicinsk nødvendige prøver til genetiske undersøgelser: blodprøve, spytprøve, hudpunchbiopsi (normal hud) eller påvirket hud), kirurgiske vævsprøver, paraffinindlejrede vævsprøver (fra tidligere operationer). Indsamling af nogen af ​​disse prøver er valgfri.

På tidspunktet for tilmelding vil deltagerne blive placeret på Strata A - engangs-OCT-målinger eller Strata B - serielle OCT-målinger, der tages i forbindelse med standardbehandling laserbehandling, eller Strata C - seriel evaluering med standardbehandling laserbehandling uden brug af OCT.

Deltagere, der fortsætter til Strata A, vil have engangs-OCT-målinger af deres vaskulære farvning, hvis de vælger ikke at/ikke er berettiget til/tidligere har gennemgået standardbehandling med laserbehandling for deres vaskulære farvning på tidspunktet for tilmelding. Indikationen for Strata A er, at nogle patienter vil vælge ikke at gennemgå laserbehandling, især hvis de tidligere har været omfattende laserbehandlet eller har en lys rosa vaskulær plet, der har været stabil. Deltagere, der fortsætter til Strata C, vil blive behandlet med laser for standardbehandling og fulgt uden brug af seriel OCT.

Deltagere, der fortsætter til Strata B, vil få udført serielle OCT-målinger af deres vaskulære farvning før starten af ​​standardbehandling med laserbehandling. OCT vil blive udført forud for hver standardbehandling laserbehandling, hvis deltageren har valgt at få standardbehandling laserbehandling som behandling af deres vaskulære pletter på tidspunktet for tilmelding.

Deltagere, der er tilmeldt Strata A og gennemgår en engangs OCT-måling, kan gå ind på Strata B, hvis de på et senere tidspunkt beslutter sig for at gennemgå standardbehandling med laserbehandling for deres vaskulære pletter. Disse deltagere vil stadig kun kunne deltage i ovenstående prøvesamlinger én gang under deres deltagelse. Overgang fra Strata A til Strata B betragtes ikke som en anden tilmelding.

Alle deltagere forbliver i undersøgelsen, indtil undersøgelsen er lukket. Deltagerne vil være i stand til at foretage prøveindsamlinger ved ethvert besøg under undersøgelsen.

Klinisk fænotypning af deltagere vil blive udvidet gennem brugen af ​​dynamisk OCT for at karakterisere den gennemsnitlige diameter og dybde af blodkar. OCT er en ikke-invasiv, hudspecifik teknologi, der muliggør hurtig identifikation af tilstanden blodkardiameter, kardensitet og dybde inden for det scannede område. Det er effektivt som at placere en ultralydssonde på deltagerens hud. Sonden er 6 x 6 mm og giver inden for 60 sekunder efter placering den mest almindelige (mode) blodkardiameter påvist sammen med dybden af ​​vaskulær plexus. OCT bør være smertefrit og med minimal risiko for deltageren.

For deltagere på Strata B vil OCT blive udført ved baseline og forud for hver standardbehandling med laserbehandling. Anatomiske pejlemærker for valg af OCT-placering vil blive besluttet af undersøgelseslægen med det mål at afbilde det mest fremtrædende område af pletten. I en undergruppe af deltagere vil OCT-målinger også blive taget efter standardbehandling med laserbehandling. Anatomiske pejlemærker for valg i denne delmængde vil blive besluttet af undersøgelseslægen; det letteste område af pletten vil også blive afbildet for at kontrastere forskelle mellem kardiameteren, da dette vil påvirke valget af optimale laserindstillinger i forskellige områder af pletten. Antallet af områder, hvor OCT vil blive udført over den vaskulære farve, vil blive bestemt af den behandlende læge baseret på størrelsen af ​​den vaskulære farve. De ændrede laserindstillinger, der anvendes til standardbehandling af laserbehandling, vil blive styret ved brug af teorien om selektiv fototermolyse for at bestemme laserens optimale pulsvarighed baseret på OCT-måling. Dette vil overholde acceptable standarder for pleje og vil i sidste ende være efter laserkirurgens skøn. Undersøgelseslægen vil også tilstræbe at måle de samme områder før hvert besøg med forventning om, at størrelsen af ​​pletten sandsynligvis vil variere baseret på behandlingsopløsningen af ​​den vaskulære plet.

For deltagere i Strata B vil et spørgeskema blive udfyldt op til 5 gange af deltageren og/eller af forælderen/værgen til deltagere i alderen 0-17 år under undersøgelsen. Spørgeskemaet vil spørge, hvordan deltagerne og/eller deres forælder/værge har det med resultaterne af laserbehandlingen, og hvordan de har det med at bruge OCT ud over deres standardbehandling.

For deltagere i Strata C (som gennemgår laser som en del af standardbehandling uden OCT), vil undersøgelsesteamet anmode forælderen/og/eller underlagt fuldstændige patientrapporterede resultater under undersøgelsen. Hensigten med disse spørgeskemaer er at fange meningsfulde patientresultater med validerede PROMIS-mål relateret til laserens effektivitet til deres portvinspletter.

På tidspunktet for deltagertilmelding på Strata C og/eller efter en deltagers første laser vil forældre/værger udfylde et forældretilfredshedsspørgeskema. Efterforskerne vil gennemføre en laseropfølgningsvurdering og en visuel analog skala ved deltagerens besøg for at kvantificere forbedringer i portvinsfarven fra baseline. Hver 6. måned vil patienten eller forældre/værge udfylde laservurderingsskemaet for patient/familie.