Blodpladereaktivitet i ikke-hjertebetændelse En prospektiv observationsundersøgelse med enkelt center.

BAGGRUND

Inflammation og blodplader

Hjerte-kar-sygdomme (CVD) er den største dødsårsag på verdensplan. Specifikt er akut myokardieinfarkt (AMI) og akut iskæmisk slagtilfælde almindelige årsager til sygelighed og dødelighed og er ansvarlige for betydelige sundhedsomkostninger.1 Mens den underliggende patofysiologi af åreforkalkning nu bedre forstås som en kronisk inflammatorisk proces, er de nøjagtige præcipitanter for den akutte inflammation, der er ansvarlig for den akutte hændelse, er stadig ikke fuldt ud forklaret. Det er blevet klart, at blodplader spiller en nøglerolle i patofysiologien af ​​både atheromdannelse og akut trombedannelse ved AMI og slagtilfælde. Specifikt er blodpladeaktivering en integreret komponent i initiering og amplifikation af den lokale vaskulære inflammatoriske respons under disse tilstande.2 Det er af denne grund, at rutinemæssig trombocythæmmende behandling udgør en grundpille i behandlingen for patienter med koronar atherom og især for dem, der behandles med intrakoronare stents.3

Evidens for inter- og intra-individuel variabilitet som respons på antiblodplader: dynamisk reaktivitet

Tidligere arbejde fra vores gruppe og andre indikerer dog, at individers respons på både aspirin- og P2Y12-hæmmere er idiosynkratisk, så nogle individer kan være relativt resistente over for aspirin såvel som clopidogrel, prasugrel og ticagrelor.4 Konkret har vi tidligere vist, at patienter på P2Y12-hæmmere til koronarstents med høj behandlingsblodpladereaktivitet har forhøjet risiko for stenttrombose5,6, og at individuelle responser kan modificeres ved hjælp af skræddersyet behandling.5 Ydermere har vores gruppe tidligere vist, at respons på både aspirin- og P2Y12-hæmmere er dynamisk.7 Der er således et rebound adenosindiphosphat (ADP)-respons, efter at clopidogrel er trukket tilbage hos patienter med lægemiddel-eluerende stents.8,9 Med hensyn til aspirinresponser har vi rapporteret, at responsen på arachidonsyrestimulering er variabel inden for individer,10 har en vis interaktion med P2Y12-hæmmere11, og at der ser ud til at være en cyclooxygenaseafhængig og -uafhængig vej for AA-induceret blodpladeaktivitet. Vores tidligere data tyder også på, at den mest almindeligt anvendte VerifyNow blodpladetest overvurderer patienternes respons på clopidogrel.12

The WEST Group: Nye vurderinger af blodpladepriming og reaktivitet - Biomarkører for individuel trombotisk risiko?

Forskergruppen ledet af Dr. West har udviklet nye teknikker til at bruge (a) dråbemikrofluidik til at vurdere hyperreaktivitet af isolerede blodplader og (b) anvende avancerede enkelt-blodplade-RNA-sekventeringsmetoder til at definere en RNA-signatur til priming. Disse teknikker har været genstand for indledende validering og viser meget lovende som kandidatbiomarkører til at forudsige individuel modtagelighed for blodplademedierede trombotiske hændelser såsom akut myokardieinfarkt (AMI). For fuld baggrund og tidligere data se bilag.

Denne metodologi er derfor komplementær til vores tromboelastografi (TEG)-baserede vurdering af blodpladereaktivitetsfænotypevariabilitet: vi kan validere West-metodens kandidatur som biomarkører for trombotisk risiko i disse eksperimenter.

Begrundelse for vores forskningsspørgsmål

Af mange grunde gøres der ikke i rutinemæssig klinisk praksis noget forsøg på at måle hverken individers specifikke respons på deres blodpladehæmmende lægemidler eller status for en patients blodpladereaktivitet på noget tidspunkt. Udviklingen af ​​tests, der gjorde det muligt at udføre begge disse målinger rutinemæssigt, kunne plausibelt lette personlig påvisning og modifikation af høj risiko for blødning eller trombotiske hændelser. Den dynamiske karakter af et individs blodpladereaktivitet og det mulige bidrag til akutte trombotiske hændelser er fokus for denne serie af eksperimenter. Selvom det endnu ikke er klart, hvordan den akutte plakerosion eller -ruptur, der udløser AMI, er initieret, er forbindelsen til en akut inflammatorisk episode tydelig. Endvidere er der påvist en sammenhæng, beskrevet i detaljer nedenfor, mellem en række ikke-kardiale akutte og kroniske inflammatoriske tilstande og efterfølgende risiko for AMI. Specifikt er der rapporter om høj forekomst af AMI og hjertedød ved kroniske tilstande såsom reumatoid sygdom, kronisk tandkødssygdom, psoriasis, kronisk luftvejssygdom.13-16 Derudover er der, som beskrevet nedenfor, spændende tidsmæssige sammenhænge rapporteret mellem akutte ikke-kardiale tilstande, herunder brækket lårbenshals og indlæggelse for brystinfektion hos ældre, og efterfølgende risiko for AMI inden for de næste par uger. Endelig er der rapporteret en nyere sammenhæng mellem COVID-vaccination og akutte trombotiske hændelser.

Det er sandsynligt, at den "ikke-kardiale" inflammatoriske tilstand og/eller begivenhed i virkeligheden er en del af en sygdomsproces, der inkorporerer dynamiske ændringer i den arterielle vaskulære seng og blodpladereaktivitet, og derved tilvejebringer substratet for akut MI.

.

TEORETISK RAMME Ikke-kardiale inflammatoriske tilstande og akut MI: kendte associationer.

CVD og brystinfektion:

Den årlige forekomst af samfundserhvervet pneumoni (CAP) er 0,5-1% i Storbritannien, hvoraf 22-42% kræver hospitalsindlæggelse. Dødelighedsraten for indlagte patienter med CAP er 5-14%, med højere dødelighed blandt ældre patienter over 84 år (>50%). 17 Samfundserhvervet lungebetændelse er forbundet med forhøjede inflammatoriske markører, herunder CRP (>21,9 mg/dl), Pro-calcitonin og IL-6 (>169 pg/ml), med højere niveauer, der forudsiger behandlingssvigt og dødelighed. 18 Desuden blev forhøjede inflammatoriske markører påvist (CRP, TNF-alfa) hos patienter med virale øvre luftvejsinfektioner.19 Akut luftvejsinfektion er forbundet med øget risiko for akut myokardieinfarkt.20 Specifikt indebærer de første 28 dage efter luftvejsinfektion en højere risiko for kardiovaskulære hændelser. 21 I en case-serie undersøgelse af 53709 patienter med første eller tilbagevendende myokardieinfarkt blev der bemærket en signifikant stigning i MI-incidens efter akut luftvejsinfektion, hvor de højeste rater var 3 dage efter infektion.22 Af interesse blev der påvist høj behandlingsblodpladereaktivitet hos patienter med viral infektion i de øvre luftveje.19 Undersøgelser, der vurderede sammenhængen mellem MI og luftvejsinfektion, var for det meste baseret på vurdering af lægejournaler og spørgeskemaer (anamnese). Måling af niveauer af inflammatoriske markører under episoder med luftvejsinfektion, der førte til MI blev ikke testet.

Brækket lårhals:

Hoftebrud i den ældre befolkning udgør en betydelig klinisk og økonomisk byrde for vores sundhedssystem med høje sygeligheds- og dødelighedsrater. 23,24 Dødeligheden er 9% 30 dage efter hoftebrud og 33% efter 1 år. 25 En almindelig komplikation ved hoftefrakturer er perioperativt myokardieinfarkt. I en undersøgelse blev der påvist en Troponin-stigning hos 35,5 % af patienterne, og myokardieinfarkt uden ST-elevation (NSTEMI) var mere almindelig end ST-elevationsmyokardieinfarkt (STEMI) i denne gruppe af patienter. (23 vs 7)26 En signifikant stigning i troponin er en stærk forudsigelse for dødelighed i denne patientgruppe: et niveau over 0,04 μg/l er forbundet med seks gange risiko for død. Den højeste troponinstigning blev specifikt påvist på den fjerde postoperative dag i dødelighedsgruppen sammenlignet med ingen signifikant stigning i den levende gruppe, med samlet 1 års dødelighed påvist hos 37 % af patienterne forbundet med perioperativ troponinstigning. 27,28 Mekanismen bag den øgede hastighed af myokardieinfarkt fremgår ikke af den aktuelle litteratur, men mistanken er, at der er en sammenhæng til systemisk inflammation fremkaldt af bruddet.29 Der er svage data om, at nogle sådanne patienter kan være hyporesponders på clopidogrel.30

Reumatoid arthritis opblussen:

Reumatoid arthritis (RA) rammer ca. 1 % af den voksne vestlige befolkning.31 Det betragtes som en uafhængig risikofaktor for iskæmisk hjertesygdom med øget dødelighed på grund af accelereret åreforkalkning i kranspulsåren.32 For eksempel var reumatoid arthritis forbundet med en 38 % øget forekomst af myokardieinfarkt sammenlignet med den generelle befolkning i en serie.13 Den velbeskrevne inflammatoriske proces, der er forbundet med RA-opblussen, og sammenhængen til øget blodpladereaktivitet, er blevet vist i en lille undersøgelse. Specifikt blev øget trombocytreaktivitet kun over for ADP noteret i den reumatoid-aktive gruppe. 33

Større karkirurgi:

Southampton-gruppen har tidligere beskrevet dynamisk variabilitet i blodpladereaktivitet ved brug af TEG. Specifikt ved at bruge TEG AUC 15 til at vurdere 40 deltagere, der gennemgår elektiv større vaskulær kirurgi (MVS) på aspirin, beskrev vi en reduktion i AA- og ADP-induceret koagulering i forbindelse med den akutte vaskulære inflammatoriske reaktion på kirurgi, med rebound-reaktivitet (dvs. højere end baseline) 3 måneder efter operation. Den dynamiske natur af disse ændringer i blodpladereaktivitet giver omstændig støtte til konceptet om, at dette kunne spille en rolle i patologiske iskæmiske hændelser hos modtagelige individer. 34

Vaccine mod covid:

Pandemien med coronavirus sygdom 19 (COVID-19) har forårsaget over 5 millioner dødsfald over hele kloden siden 2019 35 COVID-19-infektion er i nogle tilfælde forbundet med trombocytopeni på grund af blodpladeforbrug, dissemineret intravaskulær koagulopati (DIC) og trombotisk mikroangiopati.

COVID-19-vacciner blev godkendt i slutningen af ​​2020, med 5 milliarder individer vaccineret indtil videre. Stigende data har vist sjældne sammenhænge mellem vacciner og trombotiske komplikationer, herunder cerebral sinus trombose og myokardieinfarkt.36,37 Dette kan være relateret til den veletablerede systemiske inflammatoriske reaktion induceret af vaccinen. Vaccine-induceret immuntrombose og trombocytopeni (VITT) blev identificeret i en lille gruppe af vaccinerede individer.38 I de få tilfælde af akut koronarsyndrom (ACS) efter COVID-19-vaccination var der ikke endeligt fastslået en årsag-virkning sammenhæng.37

Sammenfattende er der etableret en sammenhæng mellem akutte ikke-kardielle inflammatoriske tilstande og efterfølgende AMI i en kortsigtet konvolut, men uforklaret, og indicier tyder indtil videre på en mulig mekanisme i form af dynamisk ændring i blodpladereaktivitet. Det er dette koncept, vi ønsker at udforske yderligere i det foreslåede sæt af eksperimenter.

FORSKNINGSSPØRGSMÅL/MÅL

Denne undersøgelse har til formål at vurdere sammenhængen mellem ikke-kardiale inflammatoriske tilstande, der involverer en vaskulær inflammatorisk reaktion og dynamisk blodpladereaktivitet som bestemt ved hjælp af TEG6s-enhed og to nye teknikker til brug af (a) dråbemikrofluidik til at vurdere hyperreaktivitet af isolerede blodplader og (b) anvende avancerede enkelt-blodplade-RNA-sekventeringsmetoder til at definere en RNA-signatur til priming.

Hvis vores hypotese er bevist, vil vores undersøgelse have påvist en sammenhæng mellem (a) tilstedeværelsen og muligvis omfanget af en dynamisk ændring i individuelle blodpladereaktivitet og blodpropper og (b) den samtidige vaskulære inflammatoriske status i en række ikke- hjerteinflammatoriske tilstande.

Resumé af studiedesign:

• Egnede kandidater, der opfylder berettigelseskriterierne for deltagelse i undersøgelsen, vil blive identificeret og kontaktet af vores forskerteam under deres hospitalsophold eller vaccinationscenterbesøg (for COVID-booster-kandidater).
• Et medlem af forskerholdet vil forklare formålet med undersøgelsen, fordele, risici og byrder med den potentielle deltager. Kandidater vil få tilstrækkelig tid til at beslutte, om de ønsker at deltage i undersøgelsen.
• Et skriftligt informeret samtykke vil blive forklaret og underskrevet af kandidaten.
• Den første blodprøve tages efter samtykke, med yderligere blodprøver efter 24, 48, 72 timer og derefter 1 uge eller 1 måned senere afhængigt af gruppen.
• Alle blodprøver vil blive analyseret som følger (i) Efter 30 minutters prøvetagning, til blodpladereaktivitetstestning ved hjælp af TEG 6s-enheden, (ii) Enkelt blodplade/mikrofluidikaanalyse og (iii) Yderligere prøver vil blive sendt til test af inflammatoriske markører.
• Deltagelse i undersøgelsen og opfølgningen ophører efter det sidste opfølgningsbesøg, når de endelige blodprøver er indsamlet.
• Data vil blive pseudonymiseret og analyseret, før de sendes til et peer-review-tidsskrift.

Vi vil rekruttere 5 grupper af patienter, i overensstemmelse med de tidligere producerede data og litteraturen vedrørende sygdomsmodeller for ikke-hjertebetændelse. Detaljer om blodprøver og generel inklusion og udelukkelse er opsummeret nedenfor.

I alle tilfælde vil blodprøvetagning både være til vurdering af blodpladereaktivitet ved hjælp af TEG6S og for blodinflammatoriske markører (CRP, IL6, TNF alfa og CD40)

1. Gruppe 1: Brækket lårbenshals (n=20). Traume- og ortopædafdelinger og Akutmodtagelsen vil blive screenet for nye indlæggelser med brækket lårbenshals påvist ved røntgenundersøgelse ved indlæggelsen, hvorved 20 deltagere identificeres efter berettigelseskriterier.

   Egnede patienter vil blive kontaktet om undersøgelsen og udleveret et informationsark. Senere, når de har haft tid nok til at overveje, vil de blive tilmeldt, hvis de gerne vil give skriftligt informeret samtykke.

   Der tages blodprøver på afdelingen ved indlæggelsen, 24, 48 og 72 timer fra indlæggelsen og ved 1 måned.

   Blod vil blive opsamlet i 4 rør ved hver lejlighed. (1 x 2 ml 3,2 % natriumcitrat-vakutainer, 1 x 6 ml lithium-heparin-vakutainer. 2 x 5 ml SST-rør til inflammatoriske markører.) En detaljeret beskrivelse af dette er angivet nedenfor.

2. Gruppe 2: Patienter > 70 år indlagt med brystinfektion (n=20).

   Akutafdelingen, akutmedicinsk afdeling og medicinske afdelinger vil blive screenet for kvalificerede deltagere, hvis primære diagnose er brystinfektion (akut bronkitis eller lungebetændelse). Målet er at rekruttere 20 deltagere.

   Akut bronkitis er en infektion i de nedre luftveje, der forårsager betændelse i luftvejene. Det er en klinisk diagnose karakteriseret ved hoste uden tegn på lungebetændelse. Røntgen af ​​thorax kan være normal.

   Lungebetændelse er en infektion i lungevævet, hvor luftsækkene i lungerne bliver fyldt med mikroorganismer, væske og inflammatoriske celler, hvilket påvirker lungernes funktion. 39 Patienter vil blive udvalgt i henhold til symptomer, klinisk diagnose +/- røntgenundersøgelser af thorax (kun lungebetændelse).

   Egnede patienter vil blive kontaktet om undersøgelsen og udleveret et informationsark. Senere, når de har haft tid nok til at overveje, vil de blive tilmeldt, hvis de gerne vil give skriftligt informeret samtykke.

   Der tages blodprøver på afdelingen ved indlæggelsen, 24, 48 og 72 timer fra indlæggelsen og ved 1 måned.

   Blod vil blive opsamlet i 4 rør ved hver lejlighed. (1 x 2 ml 3,2 % natriumcitrat-vakutainer, 1 x 6 ml lithium-heparin-vakutainer. 2 x 5 ml SST-rør til inflammatoriske markører.) En detaljeret beskrivelse af dette er angivet nedenfor.

3. Gruppe 3: Raske frivillige, der modtager en COVID Booster-vaccine. (n=20). Målet er at rekruttere 20 deltagere, der skal have en COVID-vaccine på Southampton General Hospital. Vi sigter mod at rekruttere 20 raske frivillige, der opfylder kriterierne i henhold til studieberettigelse. Informationsark vil blive givet til deltageren, og de vil have tilstrækkelig tid til at overveje at deltage eller ej i undersøgelsen.

   Blodprøver vil blive taget direkte efter injektion af COVID-boosterdosis. Deltagerne vil blive inviteret til at deltage 24-, 48- og 1-ugers post booster-injektion til vores forskningskontor på Cath lab-dagenheden til blodprøvetagning.

   Blod vil blive opsamlet i 4 rør ved hver lejlighed. 1 x 2 ml 3,2 % natriumcitrat vacutainer, 1 x 6 ml lithium heparin vacutainer. 2 x 5 ml SST rør til inflammatoriske markører.

4. Gruppe 4: Patienter indlagt med AMI inden for 6 uger efter:

   1. Brækket lårbenshals
   2. Brystinfektion
   3. Reumatoid arthritis blusser op
   4. Forværring af psoriasis
   5. Forværring af inflammatorisk tarmsygdom

   Screening vil omfatte patienter indlagt med type 1 eller type 2 MI eller myokardieskade, som defineret af den 4. universelle definition, hvis de er inden for 6 uger efter en af ​​de inflammatoriske tilstande anført ovenfor.40 Egnede patienter vil blive kontaktet om undersøgelsen og udleveret et informationsark. Senere, når de har haft tid nok til at overveje, vil de blive tilmeldt, hvis de gerne vil give skriftligt informeret samtykke.

   Der tages blodprøver på afdelingen ved indlæggelsen, 24, 48 og 72 timer fra indlæggelsen og ved 1 måned.

   Blod vil blive opsamlet i 4 rør ved hver lejlighed. (1 x 2 ml 3,2 % natriumcitrat-vakutainer, 1 x 6 ml lithium-heparin-vakutainer. 2 x 5 ml SST-rør til inflammatoriske markører.) En detaljeret beskrivelse af dette er angivet nedenfor.

5. Gruppe 5: AMI sekundært til stenttrombose (n=20).

Støtteberettigede patienter vil være blevet indlagt med decideret stenttrombose i henhold til Academic Research Consortiums definition. 41 Stenttrombose er en fuldstændig okklusion af arterien sekundært til tromben inde i stenten. ARC (Academic research consortium) har identificeret stenttrombose påvist ved angiografi som Definite stenttrombose (ST). De kategoriserede også stent-trombose så tidligt (op til 30 dage fra deployering) eller sent (30 dage til 12 måneder fra deployering).

Egnede patienter vil blive kontaktet om undersøgelsen og udleveret et informationsark. Senere, når de har haft tid nok til at overveje, vil de blive tilmeldt, hvis de gerne vil give skriftligt informeret samtykke.

Der tages blodprøver på afdelingen ved indlæggelsen, 24, 48 og 72 timer fra indlæggelsen og ved 1 måned.

Blod vil blive opsamlet i 4 rør ved hver lejlighed. (1 x 2 ml 3,2 % natriumcitrat-vakutainer, 1 x 6 ml lithium-heparin-vakutainer. 2 x 5 ml SST-rør til inflammatoriske markører.) En detaljeret beskrivelse af dette er angivet nedenfor.