Der Wert von I-Scan und konfokaler Laser-Endomikroskopie für die Beurteilung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (I-Scan-CLE-IBD)

Der Wert von I-Scan und konfokaler Laser-Endomikroskopie für die Beurteilung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen

Hintergrund Die Koloskopie spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose, Beurteilung der Aktivität, Ausdehnung und dem Ansprechen auf die Therapie bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Die konventionelle Untersuchung unterschätzt das Ausmaß und die Aktivität der Krankheit im Vergleich zur Histologie, daher ist die Schleimhautbiopsie ein kritischer Bestandteil der endoskopischen Untersuchung dieser Patienten. Die Entnahme mehrerer Biopsien ist zeitaufwändig, birgt ein geringes, aber nicht vernachlässigbares Risiko einer Nachblutung und verursacht eine Verzögerung der Diagnose, während auf die histologische Analyse gewartet wird.

Die konfokale Laser-Endomikroskopie hat sich in den letzten Jahren zu einer neuartigen Technik entwickelt, die tatsächlich eine mikroskopische Analyse in vivo während der laufenden Endoskopie ermöglicht. Die Endomikroskopie kann entweder mit einem dedizierten Endoskop (eCLE) oder mit Minisonden-basierten Systemen (pCLE) durchgeführt werden [1]. Es handelt sich um eine kontrastbasierte Technik, wobei das am weitesten verbreitete Mittel das intravenös verabreichte Fluorescein ist [2]. Das sondenbasierte Endomikroskopiesystem besteht aus einer flexiblen Kathetersonde, die ein Bündel optischer Fasern darstellt, die mit einem Mikroobjektiv verbunden sind, einer Laserscaneinheit und der Steuerungs- und Erfassungssoftware (Cellvizio; Mauna Kea Technology, Paris, Frankreich). Die flexiblen konfokalen Minisonden wurden speziell entwickelt, um durch die Arbeitskanäle von Standard-Endoskopen, Gallenkathetern oder Cholangioskopen geführt zu werden und somit kann das pCLE-System problemlos in jede Endoskopieeinheit integriert werden. Das Prinzip der Technik basiert darauf, dass ein Laserstrahl definierter Wellenlänge auf das Zielgewebe fokussiert wird und das wiedererlangte Signal als „optische Biopsien“ in einer einzigen horizontalen Ebene angezeigt wird.

Die potenzielle Rolle von CLE wurde in der Pathologie sowohl des oberen als auch des unteren Gastrointestinaltrakts untersucht und zeigte eine gute Genauigkeit für die Vorhersage der endgültigen histopathologischen Diagnose auf der Grundlage einer sofortigen Bewertung von Gewebe- und Gefäßmustern [3]. Aufgrund ihres winzigen Scanbereichs wird diese Technologie am besten in Verbindung mit anderen "Red-Flag"-Techniken verwendet, um die Schleimhaut auf interessante Bereiche zu untersuchen, die dann mit CLE für eine histologische Diagnose untersucht werden können [4].

Die I-Scan-Technologie (Pentax, Tokio, Japan) ist eine neue bildverstärkte endoskopische Technik, die aus drei Arten von Algorithmen besteht: Oberflächenverstärkung (SE; Verstärkung der Struktur durch Erkennung der Kanten), Kontrastverstärkung (CE; Verstärkung von vertiefte Bereiche und Strukturunterschiede durch farbige Darstellung von Bereichen mit geringer Dichte) und Tonanhebung (TE; auf einzelne Organe zugeschnittene Anhebung durch Modifikation der Kombination von RGB-Komponenten für jedes Pixel) [5,6]. Wie die Schmalbandbildgebung kann i-scan eine virtuelle Chromoendoskopie erreichen, aber bisher gab es keine Studien, die die Rolle dieser Technologie bei der Bewertung der Aktivität bei entzündlichen Darmerkrankungen bestimmen [7].

Ziel der Studie Ziel der Studie ist es, bildgebende Befunde des p-CLE in Verbindung mit der I-Bild-Endoskopie mit dem Aktivitätsscore und der histologischen Diagnose zu vergleichen.

Patienten und Methoden In die Studie werden prospektiv Patienten mit aktiver Colitis ulcerosa oder Morbus Crohn eingeschlossen, die die Ein- und Ausschlusskriterien erfüllen. Alle Patienten werden durch konventionelle Koloskopie untersucht, gefolgt von I-Scan-Untersuchung und p-CLE, und Biopsieproben werden für jedes Segment des Dickdarms entnommen. Anschließend wird die Korrelation zwischen Histologie als „Goldstandard“, Aktivitätsscore (Mayo-Score für Colitis ulcerosa bzw. Morbus Crohn-Aktivitätsindex für Morbus Crohn) und bildgebenden Befunden sowohl für pathologische als auch für normale Bereiche berechnet.

Einschlusskriterien

• Alter > 18 Jahre alt, männlich oder weiblich
• Patienten mit diagnostizierter aktiver Colitis ulcerosa (MAYO-Score >3) oder Morbus Crohn (CDAI-Score >150), bei denen eine Indikation zur Behandlung und Koloskopie besteht. Neu diagnostizierte sowie Patienten, die bereits eine orale 5-ASA-Therapie erhalten, können eingeschlossen werden.
• Unterschriebene Einverständniserklärung zur Koloskopie und p-CLE-Untersuchung Ausschlusskriterien
• Versäumnis, eine Einverständniserklärung abzugeben
• Patienten mit einer Kontraindikation für die Koloskopie
• Bekannte Allergie gegen Fluorescein
• Schwangere oder stillende Patienten
• Laufende systemische immunsuppressive Therapie mit Prednisolon, Azathioprin oder biologischen Wirkstoffen.

Zu den für jeden Teilnehmer erhobenen Daten gehören:

• Personendaten (Name, Nachname, Alter, Geschlecht)
• Ergebnisse früherer Untersuchungen
• Klinische Bewertung (Stuhlfrequenz, rektale Blutungen, Fieber, Bauchschmerzen, extraintestinale Manifestation, Bauchmasse) und Blutbild für den Aktivitätsindexrechner (Mayo-Score für Colitis ulcerosa bzw. CDAI-Score für Morbus Crohn)
• Endoskopische Befunde
• Histologische und immunhistochemische Befunde
• Ergebnisse der Molekularanalyse

Bildgebende Tests

• Alle Patienten werden mittels I-Scan-Koloskopie untersucht und das Ausmaß und die Verteilung der akuten Entzündung beurteilt.
• Nach intravenöser Gabe des Kontrastmittels (2,5 ml Fluorescein 10 %) erfolgt eine p-CLE-Untersuchung in jedem Dickdarmabschnitt sowohl im normalen als auch im pathologischen Bereich.
• Die Bilddaten werden für die Offline-Analyse digital gespeichert (10-20-Sekunden-Film für jeden untersuchten Bereich).
• Aus jedem von p-CLE untersuchten Bereich werden Biopsieproben für die histologische, immunhistochemische und molekulare Analyse entnommen.

Das während der Studie gesammelte biologische Material (dies umfasst 1 ml Vollblut und Gewebebiopsien aus normalem Gewebe und aus modifizierten Bereichen von jeweils 2 bis 3 mm) wird eingefroren und gelagert. Wenn die erwartete Anzahl von Teilnehmern erreicht ist, werden die Proben molekularen Studien unterzogen, um die Marker der Angiogenese zu bewerten, wie weiter im Protokoll beschrieben. Die biologischen Materialien werden für einen geschätzten Zeitraum von 18 Monaten ab Beginn der Studie gelagert und analysiert. Nach Abschluss der Studie werden die Biomaterialien entsorgt.

Biologische Proben für molekulare Tests:

• Vor bildgebenden Verfahren werden Blutproben entnommen

  1. Für die DNA-Extraktion können 2-5 ml Blut in Röhrchen mit EDTA entnommen und einen Tag bei 4 °C gelagert oder für eine längere Lagerung in einen Gefrierschrank mit -80 °C überführt werden
  2. Für die RNA-Extraktion müssen 2-5 ml Blut in PAX-Röhrchen gesammelt und maximal 2 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt und dann zur längeren Lagerung in einen Gefrierschrank mit -80 °C überführt werden
• Taschentuch Proben:

Mögliche Methoden zur Stabilisierung von Gewebeproben für die weitere molekulare Analyse (RNA/DNA/Protein):

1. 0,3–0,5 cm Gewebe werden sofort in einem Röhrchen mit RNAlater-Lösung etwa 24 Stunden lang bei 4 °C gelagert; Danach wird die RNAlater-Lösung aus dem Röhrchen entnommen (unter sterilen Bedingungen) und die Probe bis zur RNA/DNA-Extraktion bei -80°C eingefroren.
2. 0,3-0,5 cm Gewebe werden sofort in einem leeren Kryoröhrchen gelagert und in einen Behälter geworfen, der flüssigen Stickstoff oder Trockeneis mit Methanol enthält.

Primäre Ergebnismessungen:

• p-CLE-Befunde werden erfasst und mit den Befunden der konventionellen Koloskopie und der I-Scan-Koloskopie verglichen.
• p-CLE- und I-Scan-Koloskopiebefunde werden mit der pathologischen Beurteilung von Gewebeproben verglichen.

Sekundäre Ergebnismessungen:

• Wirkung der Therapie, basierend auf den Ergebnissen der konventionellen Koloskopie, I-Scan und p-CLE
• Registrierungszeit des Verfahrens.
• Registrierung möglicher Komplikationen

Risiken und Nebenwirkungen Komplikationen bei der Darmspiegelung können auftreten, sind aber selten. Diese bestehen aus Blutungen an der Biopsiestelle, die normalerweise minimal und selbstlimitierend sind und selten eine Nachsorge erfordern. Eine Perforation des Darms ist äußerst selten. Das Sicherheitsprofil des Kontrastmittels (Fluorescein) zeigte eine sehr geringe Inzidenz von Nebenwirkungen. Es ist nicht nephrotoxisch und die Inzidenz von Überempfindlichkeit oder schweren allergischen Ereignissen ist gering. Fluorescein ist für die klinische Anwendung in EU-Ländern zugelassen.