Transplantation autologer Zellblätter nach ESD im Ösophagus (CellSheet2)

Ziel Unser Ziel ist es zu beurteilen, ob die Wundheilung der Schleimhaut nach endoskopischer Resektion von Krebs im Frühstadium oder präkanzerösen Läsionen in der Speiseröhre durch die Transplantation autologer Zellschichten verbessert werden kann, wodurch das Risiko einer Ösophagusstenose verringert wird.

Hintergrund Adenokarzinom und Barrett-Ösophagus Die Inzidenz des Ösophagus-Adenokarzinoms (EAC) hat in der westlichen Welt in den letzten Jahrzehnten rapide zugenommen. Der Grund für diesen Anstieg ist unbekannt, es besteht jedoch ein starker Zusammenhang zwischen dem Risiko, eine EAC zu entwickeln, und gastroösophagealem Reflux. Chronischer Reflux kann zu Barrett-Ösophagus (BE) führen, einer Erkrankung, bei der das Plattenepithel der Speiseröhre durch Zylinderepithel ersetzt wird(1). BE ist eine prämaligne Erkrankung mit einem lebenslangen Risiko, zu einer EAC fortzuschreiten, von 5 % bei Männern und 3 % bei Frauen (2).

Die Progressionsrate ist abhängig vom Grad der Dysplasie bei BE. Eine Metaanalyse zeigte, dass Low-grade-Dysplasie eine Krebsinzidenz von 17/1.000 Patientenjahren aufwies, während High-grade-Dysplasie eine Inzidenz von 66/1.000 Patientenjahren aufwies (3). Eine medikamentöse Behandlung kann die Refluxsymptome reduzieren, aber es gibt keinen Beweis dafür, dass sie das Progressionsrisiko verringern kann.

Behandlung Hochgradige Dysplasie Die Leitlinien der American Gastroenterological Association empfehlen, dass Patienten mit hochgradiger Dysplasie alle 3 Monate mit einer chirurgischen Resektion, einer endoskopischen Therapie oder einer endoskopischen Überwachung behandelt werden sollten (4).

Die Japanische Gesellschaft für Gastrointestinale Endoskopie (JGSE) hat beschrieben, dass die endoskopische Mukosaresektion (EMR) für BE mit hochgradiger Dysplasie geeignet ist, da der Durchmesser ≤ 2 cm, < 1/3 des Ösophagusumfangs und auf die Schleimhaut beschränkt ist. Einer von mehreren Vorteilen der EMR ist, dass die resezierte Schleimhaut im Vergleich zu ablativen Therapien histologisch untersucht werden kann. Kurz gesagt, EMR wird durch submuköse Injektion durchgeführt, um Ösophaguswandschichten zu trennen, und dann Resektion der Schleimhaut mit einer Schlinge. Eine ähnliche Technik ist die endoskopische Submukosa-Dissektion (ESD), die auch eine submuköse Injektion umfasst, aber anstatt eine Schlinge zur Resektion zu verwenden, wird die Läsion mit Schneidinstrumenten, wie z. B. dem Messer mit Isolierungsspitze (IT), präpariert.

Ein weiterer Ansatz ist die Radiofrequenzablation unter Verwendung eines zylindrischen Ballons mit daran befestigten Elektroden. Eine Studie zeigte eine vollständige Eradikation bei 81,0 % der Patienten mit hochgradiger Dysplasie. Mit Ablationstechniken können keine Gewebeproben für die Histologie entnommen werden, und es besteht möglicherweise auch das Risiko einer vergrabenen Barrett-Metaplasie oder -Dysplasie, die fortschreiten kann. Zu den Komplikationen der Radiofrequenzablation gehören Brustschmerzen, Blutungen im oberen Gastrointestinaltrakt und die Bildung von Stenosen (4). Darüber hinaus benötigen Patienten, die sich einer Ablationstherapie unterziehen, eine lebenslange Überwachungsendoskopie (5).

Ösophaguskarzinom im Frühstadium Als beste kurative Behandlung des Adenokarzinoms des Ösophagus im Frühstadium gilt die Ösophagektomie mit erweiterter Lymphadenektomie (3). Die Ösophagektomie ist ein umfangreicher chirurgischer Eingriff mit einer Sterblichkeitsrate zwischen 4,9 und 18,0 % und einem Risiko für schwerwiegende postoperative Komplikationen zwischen 26 und 41 % (6). Hinzu kommen häufig postoperative Beschwerden wie Reflux, Durchfall und Schluckbeschwerden (3).

Endoskopische Therapiemodalitäten, die ursprünglich Patienten mit HGD vorbehalten waren, wurden als Alternativen zur offenen Operation bei frühem Speiseröhrenkrebs eingesetzt. Obwohl die Praxis in Asien Pionierarbeit geleistet hat, wird sie zunehmend in Europa und den USA praktiziert (7). Krebserkrankungen im Frühstadium, die als M1 (auf die Epithelschicht beschränkt) und M2 (invasierende Lamina propria) klassifiziert sind, können gute Kandidaten für eine endoskopische Therapie sein, da sie nicht mit Lymphknotenmetastasen assoziiert sind (4). Die endoskopische Mukosaresektion (EMR) und die endoskopische Submukosadissektion (ESD) sind die beiden resektiven Techniken zur Entfernung von Schleimhautgewebe aus der Speiseröhre (8).

EMR, bei der die Resektion der Schleimhaut mit einer Schlinge nach Trennung der Schleimhaut und der Muscularis propria durch submuköse Injektion von Kochsalzlösung oder Hyaloronsäureinjektion durchgeführt wird, ist Läsionen < 15 mm Durchmesser vorbehalten (8). Größere Läsionen können durch sogenannte Piece-Meal-Resektion entfernt werden, jedoch ist das Risiko einer unvollständigen Resektion und eines anschließenden Lokalrezidivs erheblich (9).

Bei ESD, bei der eine submuköse Dissektion nach dem Anheben und Abgrenzen der Läsion mit einem zirkumferentiellen Schnitt in voller Dicke der Schleimhaut durchgeführt wird, können viel größere Läsionen en bloc entfernt werden, wodurch das Risiko einer unvollständigen Resektion verringert wird (8, 9).

Komplikationen bei EMR und ESD Eine häufige Komplikation nach EMR und ESD ist eine Ösophagusstenose, die zu Dysphagie führen kann. Schleimhautdefekte, die größer als ¾ des Ösophagusumfangs sind, sind stark mit der Entwicklung einer Stenose assoziiert. Dies kann durch wiederholte Ballondilatationen behandelt werden. Takahashi et al. analysierten retrospektiv 437 Patienten, die mit EMR/ESD behandelt wurden. 90 Patienten hatten Schleimhautdefekte > ¾ des Ösophagusumfangs, von denen 70 Strikturen entwickelten, die eine Dilatation erforderten (1–45 Dilatationen pro Patient mit einer Dilatationsbehandlungsdauer von 1–51 Monaten). Während der Dilatationstherapie traten 7 Perforationen und 1 Blutung auf (9).

Zellblatttransplantation Im Jahr 2006 veröffentlichten Ohki et al. einen Artikel darüber, wie Entzündungen nach einer aggressiven endoskopischen Resektion verhindert werden können. Vernarbung und Stenose der Speiseröhre wird durch eine schwere Entzündung verursacht. In einem Hundemodell versuchten sie, die Wundheilung zu verbessern und Einschnürungen zu reduzieren. Sie erzeugten transplantierbare Zellschichten aus autologen Epithelzellen der Mundschleimhaut (OMEC). Bei sechs Tieren wurden durch ESD Ösophagusgeschwüre erzeugt. Bei drei der Tiere wurden zwei Zellschichten transplantiert. Keine der Gruppen zeigte eine Striktur, wahrscheinlich aufgrund der dickeren Muskelschicht bei Hunden. Die Studie zeigte jedoch, dass die Transplantationsgruppe eine verbesserte Wundheilung mit weniger Entzündungen hatte. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Zellblatttransplantation möglicherweise eine Stenose nach ausgedehnten Schleimhautresektionen verhindern könnte. Die Zellen bedeckten nicht das gesamte Geschwür, aber es wird angenommen, dass die Sekretion von Wachstumsfaktoren und Zytokinen die Heilung von nativem Gewebe beschleunigt hat. Die geernteten Zellschichten hatten noch eine intakte extrazelluläre Matrix, die als Klebstoff für das Gewebe wirken kann, wodurch Nähte unnötig werden (10).

Vor dem Hintergrund der oben erwähnten Studie haben Ohki et al. eine Machbarkeitsstudie am Menschen durchgeführt (unveröffentlichte Daten), die bisher sehr vielversprechende Ergebnisse gezeigt hat (durch direkte Kommunikation mit Dr. Ohki).

Projektbeschreibung Studiendesign Teil 1 Eine Machbarkeitsstudie bei Patienten mit frühem Adenokarzinom oder HGD in der Barrett-Schleimhaut, bei denen eine endoskopische Resektion klinisch indiziert ist.

Teil 2 Eine randomisierte kontrollierte Studie zum Vergleich von ESD/EMR ohne Zellblatttransplantation und ESD/EMR mit Zellblatttransplantation in Bezug auf die Wundheilungszeit der Schleimhaut und die Bildung von Strikturen.

Endpunkte

1. Primärer Endpunkt: Zeit bis zur vollständigen Wundheilung
2. Sekundäre Endpunkte: Auftreten einer Ösophagusstriktur, mit CellVizio gemessene Entzündungsreaktion, Fragebogen zur Lebensqualität (QLQ-OES18) Patienten Einschlusskriterien: Patienten mit intramukosalem Adenokarzinom oder hochgradiger Dysplasie im Barrett-Ösophagus, bei denen eine endoskopische Resektion gemäß den klinischen Leitlinien indiziert ist.

Ausschlusskriterien:

Unfähigkeit, eine Einverständniserklärung abzugeben aufgrund einer psychischen Störung, Sprachbarriere usw.

Leistungsberechnung:

Studienteil 1: Die Machbarkeitsstudie bei westlichen Patienten mit Adenokarzinom, 10 Patienten werden rekrutiert. Für die Machbarkeitsstudie wird keine formale Leistungsberechnung durchgeführt.

Studienteil 2: Basierend auf den Ergebnissen der japanischen Machbarkeitsstudie war die Wundheilung bei Zellblatt-transplantierten Patienten x % schneller als die erwartete Heilungszeit ohne Transplantation. Geht man von einer Heilungszeitdifferenz von 30 % aus, wären auf der Grundlage dieser japanischen Daten 12 Patienten in jeder Gruppe erforderlich, um eine Power von 80 % mit Alpha = 0,05 zu erreichen.

Präparation und Transplantation von Zellschichten Isolierung und Kultivierung von Epithelzellen der Mundschleimhaut (OMEC) Die Mundhöhle des Patienten wird mit Jod (??) sterilisiert und die Innenseite der Wange lokal betäubt. Eine 5-mm-Stanzbiopsie wird entnommen und die Wunde genäht. Die Biopsie wird mit Dispase behandelt, um die Epithelzellen zu trennen, und danach werden sie Trypsin ausgesetzt, um eine Einzelzellsuspension zu erzeugen. Die Einzelzellsuspension wird auf temperaturempfindliche Zellschaleneinsätze ausgesät und zwei Wochen lang kultiviert. Für die Kultivierung wird kein Material tierischen oder bakteriellen Ursprungs verwendet.

Ernten von Zellschichten Wenn die Endoskopiker davon ausgehen, dass noch 40 Minuten von der ESD übrig sind, legen die Forscher die Schalen für 30 Minuten in einen 20°C-Inkubator. Die Zellschichten werden auf eine Stützmembran übertragen und mit einer endoskopischen Pinzette in das Ösophagusgeschwür transplantiert. Es wird ein leichter Druck ausgeübt, um die Befestigung zu verbessern. Je nach Größe des Geschwürs werden mehrere Zellschichten in der beschriebenen Weise transplantiert.

Nachsorge Wöchentliche Magenspiegelungen mit Cellvizio. Wöchentliche Blutproben – (CRP, Interleukine, Blutstatus) Fragebogen zur Lebensqualität (EORTC C30 und OES18)

Zielparameter:

1. Die Heilung wird endoskopisch durch die Darstellung und Fotodokumentation einer vollständig intakten Schleimhaut während der wöchentlichen Magenspiegelungen gemessen. Neben diesen endoskopischen Bildern wird eine Graduierung der Heilung basierend auf der konfokalen Laser-Endomikroskopie (pCLE) entwickelt, da die Pilotstudie (erster Teil der Studie) die Machbarkeit gezeigt hat.
2. Die postoperative Stenose wird in den Wochen 1 bis 4 und dann in 3-Monats-Intervallen durch die einfache Passage eines Standard-9-mm-Endoskops durch den Resektionsbereich beurteilt. Zusätzlich werden Standardfragebögen verwendet. Dysphagie ist Teil des EORTC OES18-Moduls.

Relevanz Die Forscher hoffen, dass diese Studie uns helfen wird, eine Methode zur Verhinderung von Ösophagusstenosen nach EMR/ESD zu identifizieren. Die Stenose verursacht häufig Dysphagie, die nicht nur die Lebensqualität ernsthaft beeinträchtigt, sondern auch eine Gefahr für Mangelernährung darstellen kann.