Mikropartikel in gespeicherten Erythrozyten als mögliche Auslöser von Transfusionskomplikationen

1. Studiendesign.

   1.1. Patientenpopulation. Jährlich werden im Jackson Memorial Hospital (JMH), dem Hauptlehrkrankenhaus der U of M School of Medicine, mehr als 500 Koronararterien-Bypass-Operationen (CABG) durchgeführt. Der Studienkoordinator arbeitet eng mit Dr. Ricci, Co-Investigator, zusammen. Dr. Ricci wird in Zusammenarbeit mit anderen Herzchirurgen seiner Abteilung alle Patienten untersuchen, für die eine CABG geplant ist, und diejenigen, die die unten aufgeführten Zulassungskriterien erfüllen, werden zur Teilnahme eingeladen. Über einen Zeitraum von 37 Monaten (zwischen Studienmonat 4 und 41) werden 500 Patienten rekrutiert und zunächst in zwei Gruppen randomisiert: eine (n=250) erhält konventionelles PRBC (ungewaschenes PRBC) und die andere (n=250) erhält PRBC-Mangel von MP (gewaschenes PRBC). Ungefähr 50 % der CABG erfordern eine PRBC-Transfusion während der Operation und ungefähr 25 % nach der Operation.

   Die Patientenpopulation kann weiter in die folgenden Untergruppen eingeteilt werden: Untergruppe 1 (n=100), chirurgische Transfusion mit PRBC; Untergruppe 2 (n = 100), chirurgische Transfusion mit gewaschenem PRBC; Untergruppe 3 (n = 200), ohne Transfusion; Untergruppe 1a (n = 25), Operation und postoperative Transfusion mit PRBC; Untergruppe 1b (n = 25), keine Transfusion während der Operation, aber postoperative Transfusion mit PRBC; Untergruppe 2a (n = 25), Operation und postoperative Transfusion mit gewaschenem PRBC; Gruppe 2b (n = 25), keine Transfusion während der Operation, aber postoperative Transfusion mit gewaschenem PRBC.

   Der für diese Studie interessante Vergleich ist der der Untergruppe 1 vs. 2 mit jeweils etwa 100 Patienten. - Diejenigen, die keine Transfusion benötigen (Untergruppen 3, n ≈ 200), dienen als „reine Vergleichsgruppe“. Bei den übrigen Patienten handelt es sich um Patienten, die nach der Operation eine oder mehrere Transfusionen benötigen. Die Merkmale der Patienten in den Gruppen 1a, 1b, 2a und 2b und ihre Ergebnisse werden ermittelt und in Zusatzanalysen einbezogen. Es wird erwartet, dass nur ein kleiner Teil der Patienten mehr als eine postoperative Transfusion benötigt. Daten zu 2., 3. usw. postoperativen Transfusionen werden gesammelt und für beschreibende Zwecke und ergänzende statistische Analysen verwendet.

   1.2. Protokoll zum Transfusionsalgorithmus für die Washed PRBC-Gruppe.

   allgemeine Überlegungen

   Potenzielle Studienteilnehmer werden überprüft und diejenigen, die die Ausschlusskriterien erfüllen, einschließlich Patienten mit bekannter Thrombozytenfunktionsstörung oder Koagulopathie, werden nicht für die Studie zugelassen. Sobald die Einverständniserklärung unterzeichnet ist, werden geeignete Kandidaten nach dem Zufallsprinzip einer von zwei zugelassenen Transfusionspraktiken zugeteilt: normale PRBCs oder gewaschene PRBCs.

   Für Patienten, die in die normale PRBC-Gruppe randomisiert werden, werden die üblichen Blutbankverfahren für Transfusionen während der prä-, intra- und postoperativen Zeiträume befolgt.

   Für Patienten, die in die gewaschene PRBC-Gruppe randomisiert werden, gelten die folgenden allgemeinen Regeln:

   Regel 1: PRBCs werden vor der Operation gewaschen, um eine Verzögerung der Transfusion zu vermeiden.

   Regel 2: Die Blutbank muss mindestens 1 Stunde vor der Transfusion benachrichtigt werden, wenn während oder nach der Operation weitere gewaschene PRBCs benötigt werden.

   Regel 3: Die Sicherheit wird niemals gefährdet und der Pflegestandard, der für die Bluttransfusionsanforderungen bei Patienten mit Koronararterienoperationen gilt, wird gewahrt bleiben. In Notfallsituationen werden normale PRBCs transfundiert, wenn nicht genügend Zeit zum Waschen der PRBCs bleibt.

   1.3. Blutprobe.

   Bei allen Patienten werden vor Einleitung der Anästhesie, 1 Stunde nach Abschluss der Operation sowie 1 und 7 Tage nach der Operation Blutproben (in zwei Röhrchen mit Citrat-Vacutainern) entnommen. Blutproben werden wie folgt kodiert:

   • BSa1, Probe entnommen bei Narkoseeinleitung • BSa2 1 Stunde nach der Operation • BSa3 1 Tag nach der Operation • BSa4 7 Tage nach der Operation •

   Von jedem transfundierten PRBC-Beutel werden Restproben, einschließlich der im Schlauch verbleibenden, für die MP-Profilierung entnommen.

2. Hauptziele der klinischen Studie.

   Die Studie ist nicht darauf ausgelegt, schwerwiegende Transfusionskomplikationen zu untersuchen, die selten sind. Unser Hauptinteresse gilt den Studien zu biochemischen physiologischen Wirtsreaktionen auf die beiden PRBC-Typen. Sie werden mit den zuvor beschriebenen empfindlichen Tests beurteilt. Von den Patienten mit abnormalen Testergebnissen ist zu erwarten, dass nur bei einem kleinen Teil klinisch erkennbare Komplikationen auftreten. Das Hauptziel der klinischen Studie besteht darin, diese Reaktionen zu bewerten und die oben beschriebenen Untergruppen 1, 2 und 3 im Hinblick auf Folgendes zu vergleichen:

   2.1. Subklinische physiologische Wirtsreaktionen, einschließlich Endothelstörungen, prokoagulierende und proinflammatorische Reaktionen sowie oxidativer Stress;

   2.2. Geringfügige oder subtile Reaktionen nach der Transfusion, wie z. B. Veränderungen der Vitalfunktionen, Herzstörungen, Atemstörungen, O2-Sättigung; und darüber hinaus kurzfristige (<30 Tage) Komplikationen einer Herzoperation.

   2.3. Ein drittes Ziel besteht darin, die Korrelation zwischen Laborbiomarkern und klinischen Ergebnissen (geringfügige Transfusionsreaktionen, kurzfristige chirurgische Ergebnisse) zu bewerten, um Einblicke in die Mechanismen zu gewinnen, die den Nebenwirkungen von Transfusionen und chirurgischen Komplikationen zugrunde liegen. Dadurch werden nützliche Daten darüber generiert, welche Tests oder Kombinationen von Tests das Risiko von Komplikationen bei Transfusionen und chirurgischen Eingriffen am besten vorhersagen, unabhängig davon, ob diese auf RMP zurückzuführen sind oder nicht.

   2.4. Ein viertes Ziel besteht darin, die Sterblichkeitsrate ein Jahr nach der Operation zu ermitteln. Dies erfolgt per Telefon, E-Mail oder im regulären Postkontakt mit den Patienten oder ihren Angehörigen.

3. Patientenrekrutierung; Randomisierung; präoperative und perioperative Betreuung.

   3.1. Präoperative Evaluierung der Rekrutierung von Patienten. Als normaler Teil der präoperativen Beurteilung werden alle Patienten mit Herzoperationen einer vollständigen Anamnese und körperlichen Untersuchung sowie routinemäßigen Labortests vor einem chirurgischen Eingriff unterzogen (einschließlich Blutbild, Thrombozytenzahl, Chemie, Blutgerinnung, Lipidprofile, CRP, Blutgruppe) und Herzuntersuchungen Auswertung einschließlich 2D-Echokardiographie und Herzkatheterisierung.

   Alle für CABG bei JMH vorgesehenen Patienten werden auf ihre Eignung überprüft. Die Krankenakten aller Patienten werden überprüft und die folgenden präoperativen Informationen werden ausgewertet und in die Studiendatenbank eingegeben: (1) demografische und andere Merkmale einschließlich Alter, Geschlecht, Rasse, Blutgruppe, Körperoberfläche (m2); (2) Herzinformationen: NYHA-Klasse I-IV, EKG, Echokardiogramm mit Ejektionsfraktion; (3) Vorerkrankungen: Bluthochdruck, Diabetes, chronisch obstruktive Lungenerkrankung, Nierenfunktion, Leberfunktion, Myokardinfarkt in der Vorgeschichte, Schlaganfall, periphere Gefäßerkrankung, Thrombose.

   Patienten, die die unten aufgeführten Zulassungskriterien erfüllen, werden zur Teilnahme an der Studie eingeladen. Der Studienkoordinator unterstützt das Co-I beim gesamten Prozess der Rekrutierung und der Folgestudie. Vor der Studieneinschreibung wird eine schriftliche Einverständniserklärung gemäß den UM-IRB-Richtlinien eingeholt.

   3.2. Randomisierung. Sobald die Einverständniserklärung unterzeichnet ist, werden die Teilnehmer zunächst randomisiert und erhalten entweder gepackte rote Blutkörperchen (PRBC) oder gewaschene gepackte Zellen (WPRBC). Der Randomisierungsplan wird von Dr. Gomez unter Verwendung eines Block-Randomisierungsschemas mit unterschiedlicher Blockgröße erstellt. Eine Kopie des Randomisierungsplans wird dem Studienkoordinator und der Blutbank zur Verfügung gestellt.

   Dynamisches Randomisierungsschema:

   Um ein mögliches Ungleichgewicht zwischen den beiden Hauptgruppen aufgrund der Auswirkungen einiger Patienten, die keine Transfusion benötigen, zu verhindern, wurde ein dynamisches Randomisierungsschema entwickelt. Kurz gesagt wird der Randomisierungsplan so gestaltet, dass potenzielle Patienten nacheinander entweder gewaschene oder ungewaschene gepackte Zellen (PC) erhalten. Wenn jedoch ein Patient während der Operation keine Transfusion benötigt, wird dieser Patient der Gruppe 3 (keine Transfusion) zugewiesen und einfach in der Warteschlange übersprungen, und der nächste Patient wird dieser Position in der Warteschlange zugewiesen (da diese Position wurde aufgrund fehlender Transfusion nicht verwendet).

4. Laboruntersuchungen.

Überblick. Subklinische physiologische Reaktionen (Biomarker) nach Transfusionen werden durch Laborstudien bewertet. Im Großen und Ganzen liegt der Schwerpunkt des Interesses auf empfindlichen Markern für Endothelstörungen, prokoagulierenden, proinflammatorischen, vasoaktiven und oxidativen Stress.

4.1. Zu den routinemäßigen Blutuntersuchungen gehören Blutbild, Blutplättchen, Retikulozytenzahl, Blutchemie, C-reaktives Protein (CRP), Lipidprofile, DIC-Screening und Tests auf Hämolyse.

4..2. Plasma-Abgeordneter. Der Gesamt-MP wird mit FITC-markiertem Lektin Ulex gemessen; RMP von GlyPhA; PMP durch CD41 und CD42+/CD31+; andere wie unten angegeben.

4.3. Endothelstörung. (Siehe Tabelle C.1). Durchgeführt durch Assay von Endothel-MP (EMP) unter Verwendung der Marker CD62E oder CD31+/CD42- und EMP-Konjugate.

4.4. Prokoagulatorische Aktivitäten: Alle folgenden Punkte spiegeln Aspekte der prokoagulierenden Aktivität wider: Thrombozytenaktivierungsmarker CD62P; Thrombozyten-MP (PMP) durch CD42; Gesamt-MP, die AnV+ sind; Gesamt-MP, die TF+ sind; und MP-vermittelte Thrombinerzeugung (MP-TGA); Thrombin-Antithrombin-Komplex (TAT-Komplexe).

4.5. Entzündungsmarker. Die folgenden wurden als am informativsten ausgewählt. (i) Leukozyten-MP (LMP) mittels Durchflusszytometrie: LMP werden von vielen Forschern als Ausdruck der Leukozytenaktivierung angesehen, d. h. als Entzündungsmarker.

(ii) CD11b-Expression auf Leukozyten-Untergruppen. Weithin anerkannt als empfindlicher Marker für die Aktivierung und Entzündung von Leukozyten. Es handelt sich um einen einfachen und empfindlichen Test.

(iii) Thrombozyten-Leukozyten- und EMP-Leukozyten-Komplexe werden zunehmend als empfindliche Entzündungsmarker verwendet.

(iv) Komplement (C)-Aktivierung. Nachweis von C-Komponenten auf MP mittels Durchflusszytometrie. Die Fragmente C1q und C3 werden mittels Durchflusszytometrie auf MP gemessen. MP-assoziiertes IgG/IgM ist von entsprechendem Interesse und wird im Labor des PI mit FITC-Ziegen-Anti-Human-Ab gemessen.

(v) Leukozyten-Stickoxid (NO): Leukozyten-NO gilt als Entzündungsmarker, reagiert aber auch auf den oxidativen Zustand. Darüber hinaus kann es den Gefäßtonus widerspiegeln, da es lose an die Plasma-NO-Spiegel gekoppelt ist.

4.6. Andere Biomarker. (ich). CD40L im Plasma und MP-gebunden. CD40L, ein Marker sowohl für Entzündungen als auch für Thrombosen, wird mittels ELISA (Bender Med Systems) untersucht.

(ii) Oxidativer Stress: ELISA-Kits, die den Test vereinfachen, sind zu angemessenen Kosten erhältlich. Wir haben das Kit von Assay Designs EIA aufgrund seiner guten Empfindlichkeit (35 Pikrogramm/ml) ausgewählt.

(iii) Acetylcholinesterase (AChE)-Aktivität in Plasma und MP.

4.7. Assay von MP aus Aliquots von PRBC, die Patienten transfundiert wurden. Wie bereits erwähnt, wird aus jedem PRBC-Beutel, der an Patienten transfundiert wird, Restblut entnommen und auf MP-Eigenschaften analysiert, z. B. Gesamt-MP, RMP, kontaminierendes MP (PMP, LMP, EMP), prokoagulierende Aktivität, CD40L. Dies ermöglicht die Überprüfung der MP-Verarmung in gewaschenen PRBCs und die Beurteilung etwaiger ungewöhnlicher Eigenschaften, die mit möglicherweise auftretenden Nebenwirkungen beim Empfänger verbunden sein könnten.