Neurofysiologiske og biomolekylære effekter af atogepant i episodisk migræne (ATOM)

BAGGRUND:

Migræne er en meget udbredt neurologisk sygdom forbundet med en alvorlig byrde for patienter og samfund. På trods af de nylige fremskridt er viden om de molekylære og biokemiske veje, der tænder og slukker for et migræneangreb og fører til en øget hyppighed af angreb, stadig begrænset. Derudover er manglen på prediktorer for den terapeutiske respons en barriere for adgang til pleje og til en personlig tilgang. I de senere år er adskillige migrænespecifikke lægemidler blevet tilgængelige til forebyggende behandling af sygdommen, som sigter mod at reducere frekvensen og intensiteten af ​​angrebene. Blandt de medicin, der i øjeblikket er tilgængelige til migrænebehandling, er der molekyler, der direkte forstyrrer det calcitonin-genrelaterede peptid (CGRP) -vej. Gepants, orale lægemidler, der er CGRP -receptorantagonister, repræsenterer en nyligt tilgængelig farmakologisk klasse for den akutte og forebyggende behandling af migræne på grund af deres specifikke virkningsmekanisme.

Den potentielle mekanisme, der ligger til grund for den terapeutiske fordel, der stammer fra medikamenter, der blokerer CGRP, såvel som deres indflydelse på forskellige biokemiske og funktionelle parametre forbundet med migrænepatofysiologi, er stadig et debatstema.

Formålet med atomprojektet er at karakterisere de neurofysiologiske og biomolekylære mekanismer, der ligger til grund for den terapeutiske virkning af atogepant (ATO), et lægemiddel, der tilhører den nye farmakologiske klasse af gepants. ATO har vist sig at være effektiv til forebyggende behandling af både kronisk og episodisk migræne. Imidlertid er forebyggende behandling med gepants stadig ineffektiv (reducerer antallet af månedlige migrænedage med mindre end 50%) hos 30% af patienterne. Denne konstatering antyder, at andre biologiske veje uafhængigt af CGRP kan spille en rolle i migrænepatofysiologi. Blandt disse har endocannabinoid -systemet fået stigende betydning gennem årene.

Fra et neurofunktionelt perspektiv er central sensibilisering et betydningsfuldt aspekt af migrænepatofysiologi. Vores gruppe har demonstreret anvendeligheden af ​​det nociceptive tilbagetrækningsrefleks ved underekstremiteten (RIII) til undersøgelse af central sensibilisering. En efterfølgende undersøgelse viste forbedring i RIII-refleksparametre hos 30% af kroniske migrænepatienter, der reagerede på erenumab efter tre måneders behandling, hvilket antydede en potentiel sammenhæng mellem forbedret central sensibilisering og klinisk fordel ved anti-CGRP-antistofbehandling.

Derudover udviser migrænepatienter ændrede responser efter gentagen kranial stimulering, specifikt et underskud i habituation til sådanne stimuli. Det er blevet beskrevet, at habituationsmønsteret følger et karakteristisk kursus i hele migrænecyklussen. Habituationsunderskuddet er blevet demonstreret gennem forskellige neurofysiologiske metoder, såsom Nociceptive Blink Reflex (NBR) og visuelle fremkaldte potentialer (VEP'er). Disse vurderinger giver information om modulering af relevante stationer i det trigemino-vaskulære system, specifikt det trigemino-cervikale kompleks og den occipital cortex.

Vores undersøgelse inkluderer en evaluering af hjernefunktionel forbindelse ved hjælp af elektroencefalografi med høj densitet (HD-EEG). For nylig analyserede vi potentielle variationer i funktionel forbindelse inden for Resting State Network (RSN) hos migrænepatienter, der gennemgik seks måneders behandling med monoklonale antistoffer, der er målrettet mod CGRP-stien gennem serielle HD-EEG-evalueringer (upublicerede data). Vores fund viser, at migrænepatienter sammenlignet med sunde kontroller udviser udbredt hyperconnectivity i theta- og delta-frekvensbånd, der potentielt kan tilskrives dysfunktion af generatorerne af disse frekvensbånd, hvilket fremhæver vigtigheden af ​​thalamo-kortikale dysrytmia-konceptet i migrænepathophysiologi. Omvendt afslørede langsgående sammenligninger en tendens til normalisering af forbindelse hos patienter med en god klinisk respons på anti-CGRP monoklonale antistoffer.

Fra et biokemisk synspunkt har vores gruppe vist, at genekspressionen af ​​endocannabinoid -katabolisering af enzymer - fedtsyreamidhydrolase (FAAH) og monoacylglycerol lipase (MAGL) - ændres i perifere celler af patienter med episodisk og kronisk migræne og er korreleret med migraine -alvorlighed. Tilsvarende understøtter forskellige litteraturbeviser mikroRNA'ernes rolle i de mekanismer, der ligger til grund for migræne. Forhøjede ekspressionsniveauer af miR-382-5p og miR-34a-5p, kombineret med lavere niveauer af miR-30A-5P-ekspression, er fundet hos migrænepatienter sammenlignet med sunde kontroller, hvilket bekræfter en epigenetisk ændring. I en tidligere undersøgelse rapporterede vi, at perifere niveauer af miR-382-5P og miR-34A-5p hos migrænepatienter var korreleret med sygdomsgrad, da de blev forøget hos patienter med kronisk migræne og medicin-over-over-hovedpine (CM-MOH) sammenlignet med episodiske migræne (EM) patienter, hvilket antyder involvering i kronikering, mens de ikke udelukkede en påvirkning af farmestandaren. Forhøjede niveauer af miR-155, en mikroRNA, der er kendt for at modulere inflammation, er fundet i perifere celler fra både EM- og CM-Moh-patienter sammenlignet med sunde kontroller med højere niveauer hos kroniske patienter.

Det overordnede mål med dette projekt er identifikationen af ​​specifikke neurofysiologiske og biomolekylære underskrifter, der differentierer individer med migræne, der drager fordel eller ikke drager fordel af atogepantbehandling. Dette mål opnås via en grundig neurofysiologisk og biokemisk profilering af forsøgspersoner med højfrekvens episodisk migræne behandlet med atogepant 60 mg i en periode på 3 måneder.

Undersøgelsesdesign:

Patienter vil blive tilmeldt fra dem, der deltager i poliklinikken i IRCCS Mondino Institute (Pavia). Efterforskerne tilmelder 30 patienter med højfrekvent episodisk migræne (8-14 månedlige migrænedage) med kliniske indikationer for at starte Atogepant (ATO-60 mg dagligt) i henhold til de italienske regler.

Undersøgere indsamler kliniske data og udfører biokemisk og neurofunktionel profilering af migrænepatienter ved baseline (T0) og efter tre måneders atogepantbehandling (T1).

Metoder: Alle patienter vil gennemgå ved T0 og T1:

1. Biokemisk profilering, der vil omfatte analyse af:

   • Ecbome System: FAAH, MAGL mRNA i PBMC'er;
   • Plasmaniveauer af CGRP, PACAP og VIP;
   • miR-382-5p, miR-34a og miR-155 i PBMC'er. Efterforskerne indsamler biokemisk prøveudtagning mellem kl. 9 og 11 for at undgå indflydelse på døgnrytme. Al evaluering vil blive udført i den interictale fase.

   Følgende indsamlingsmetoder vil blive anvendt: • mRNA og microRNA -analyse i PBMC'er. Blodprøver vil blive opsamlet inden for ethylendiamin-tetra-eddikesyrerør, efterforskerne vil først isolere PBMC'er og total RNA. Ubiquitin C og U6 vil fungere som husholdningsgener for gener, der koder for ecbome enzymer og miRNA'er. • CGRP Alpha, PACAP-38 og VIP-niveauer måles ved anvendelse af et kommercielt enzymbundet immunosorbentassay.

2. Neurofunktionel profilering, der vil omfatte:

   • registrering af nociceptiv tilbagetrækning refleks (RIII);
   • registrering af den nociceptive blinkrefleks (NBR);
   • registrering af EEG med høj densitet (HD-EEG);
   • Optagelse af visuelle fremkaldte potentialer (VEP). Følgende metoder vil blive anvendt: - Nociceptiv tilbagetrækning refleks (RIII -refleks): Den surale nerve vil blive stimuleret via overfladeelektroder bag den højre laterale malleolus. Refleksgrænse (≥20 μV,> 10 msek) bestemmes ved hjælp af stigemetoden. Temporal summationstærskel (TST) vurderes ved at øge stimulusintensiteten (5 stimuli ved 2 Hz), indtil lettelse af refleksresponsen vises. (De Icco et al., 2020) .- Nociceptive Blink Reflex (NBR): NBR R2 -respons registreres ved anvendelse af en koncentrisk elektrode over den supraorbitale nerve og overfladeelektroder ved orbicularis oculi -muskelen. Habituation vil blive evalueret med 25 stimuli ved forskellige frekvenser, med areal under kurven (AUC) beregnet for 5 gennemsnitlige blokke. Habituation Index (HI) reflekterer procentvis ændring i AUC fra den sidste til den første blok. (Perrotta et al., 2017). -Visuelle fremkaldte potentialer (VEP) -optagelse: VEP registreres under monokulær stimulering ved hjælp af sort-hvide rutede mønstre. Komponenter (N70, P100, N145) vil blive analyseret, og habituation defineres som den procentvise ændring i P100 -amplitude mellem den sidste og første blok. (Ambrosini et al., 2017). Elektroencephalography-optagelse med høj densitet (HD-EEG): Optagelser (128 kanaler, højpas: 0,5 Hz, lavpas: 100 Hz) vil omfatte fire 6-minutters hviletilstandssessioner (2 med øjne åbne, 2 med lukkede øjne). Frekvensbånd (delta til gamma) analyseres ved hjælp af en valideret brugerdefineret rørledning til at rekonstruere kortikale/subkortikale neurale kilder.

Statistisk analyse: Eksempelstørrelsesberegning blev udført for det primære resultat af Atom -projektet (nemlig sammenlign TST -tærsklen for RIII -refleksen mellem T0 og T1. Fra tidligere papirer udledes foreløbige data og erfaring fra vores forskningsgruppe en forventet forskel mellem midlerne ved T0 og T1 på 2 Ma med en standardafvigelse på 4 Ma for begge målinger. Sammenligningen foretages ved t -test for parrede data eller tilsvarende ikke -parametrisk test (Wilcoxon underskrevet rangtest), efter at have udført en foreløbig test på normaliteten af ​​dataene (Shapiro -testen). Undersøgere vil overveje en testkraft på β = 0,8 og en 95% selvtillid. Den foreslåede prøvestørrelse er n = 30. Med hensyn til det co -primære resultat (AIM 2 - genekspression af MAGL'er i PBMC'er) blev der udført en effektanalyse under hensyntagen til en signifikant forskel mellem T0 og T1 på 5 RQ (standardafvigelse 4 og 10). Hvis man antager en prøvestørrelse på 30, er den forventede effekt mere end 80%.