Die Rolle von Endothelin-1 bei der Sichelzellanämie

Der Zweck dieser Studie ist es, die Hypothese zu testen, dass die Blockade des Endothelin-Antagonisten (ETA)-Rezeptors mit Ambrisentan sicher und verträglich ist und die Nierenfunktion/Albuminurie bei Patienten mit Sichelzellanämie (SCD) verbessert. Die Forscher erwarten eine Verringerung der Proteinurie, eine Verringerung der Geschwindigkeit des Trikuspidalinsuffizienz-Jets (TRJ), eine Verringerung der Entzündungsmarker, eine Verbesserung des Blutflusses im Unterarm und eine Verbesserung der Nozizeption/Schmerzen.

Als primärer Wirksamkeitsendpunkt wurde die Wirkung der ETA-Rezeptorblockade auf die Verringerung der Mikroalbuminurie basierend auf Befunden bei diabetischer Nephropathie ausgewählt, die eine ähnliche Pathogenese wie die Sichel-Nephropathie aufweist. Eine Verringerung der Proteinurie um 30 % ist eher konservativ und realistisch, basierend auf den Ergebnissen von Studien zur ETA-Rezeptorblockade bei diabetischer Nephropathie, die durchweg zu einer Verringerung der Proteinurie um 40–45 % führten. Präklinische Daten haben gezeigt, dass in einem Modell mit chronischer ET-1-Erhöhung Veränderungen in der Nephrinausscheidung im Urin festgestellt werden können, bevor eine offensichtliche Proteinurie beobachtet wird. Darüber hinaus sollte erwartet werden, dass eine tubuläre Verletzung, die als Folge einer intrarenalen vasookklusiven Krise (VOC) auftreten kann, das Niveau der renalen tubulären Verletzungsmarker, neutrophiler Gelantinase-assoziiertes Lipocalin (NGAL), Nierenverletzungsmolekül-1 (KIM- 1) und Netrin. Es ist zu erwarten, dass die Behandlung mit Ambrisentan diese Veränderungen abschwächt. Dr. Jennifer Pollock verfügt über umfassende Erfahrung mit allen Biomarker-Assays, einschließlich ET-1. Dr. Pollock betreibt bioanalytische Kernlabors für zwei PO1s und hat zahlreiche Veröffentlichungen zu diesen und ähnlichen Methoden in menschlichen und tierischen Proben veröffentlicht.

Eine zusätzliche Begründung für dieses Projekt basiert auf aktuellen 24-Stunden-Urinergebnissen zur Kreatinin-Clearance und Gesamtproteinausscheidung von 97 Patienten mit Sichelzellenanämie (Hb SS) und Sichel-Beta-Null-Thalassämie (SB0-Thalassämie), die in der Augusta Sickle Cell Clinic untersucht wurden. Diese Patienten waren zwischen 19 und 63 Jahre alt (52 Frauen, 45 Männer). Davon hatten 17 (18 %) eine Mikroalbuminurie im Sinne einer 24-Stunden-Albuminausscheidung von 150–300 mg, 34 (36 %) eine Makroalbuminurie (> 300 mg Albuminausscheidung/24 Stunden), also 54 % der Patienten hatten Mikroalbuminurie oder Makroalbuminurie und nur 46 % waren normoalbuminurisch. 58 Patienten (58 %) erhielten eine chronische Hydroxyurea-Therapie. 9 Patienten waren auf Angiotensin-Converting-Enzym-Hemmern (ACEi) und 20 auf Angiotensin-Rezeptorblockern (ARBs) (insgesamt 30 %). 55 Patienten (57 %) hatten eine glomeruläre Hyperfiltration (Kreatinin-Clearance > 120 ml/min). Es wurde eine altersbedingte Abnahme der glomerulären Filtrationsrate (GFR) beobachtet. Die Zahl der Patienten mit Normoalbuminurie zeigt mit dem Alter einen starken Rückgang, was auf das Fortschreiten der Sichel-Nephropathie hinweist. Jüngste Studien über Schmerzen bei SCD haben zu einer veränderten Wahrnehmung geführt. Etwa 50 % der Patienten berichteten von täglichen chronischen Schmerzen. Darüber hinaus gewinnen Fragen im Zusammenhang mit Zentralisierung und neuropathischen Schmerzen bei dieser Patientenpopulation zunehmend an Aufmerksamkeit. Zahlreiche Beweise deuten darauf hin, dass Endothelin-1 eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerzreizen und Nozizeption bei verschiedenen Erkrankungen spielt. Dies wird durch den ETA-Rezeptor vermittelt. Transgene Berkeley-SCD-Mäuse haben Hyperalgesie, wie im Abschnitt mit den vorläufigen Begründungsdaten von Ziel 2 gezeigt, und die Blockade des ETA-Rezeptors kehrt diese Hyperalgesie zum Normalwert um. Als Teil einer laufenden, vom National Institute on Minority Health and Health Disparities (NIMHD) finanzierten Studie über Schmerzen und ihre genetischen Korrelate (Studienreferenz: 1 P20 MD003383-01) haben die Forscher herausgefunden, dass SCD-Patienten eine signifikante Hyperalgesie aufweisen, gemessen an Druckschmerzen Algometer testen. Die Tests wurden an drei verschiedenen anatomischen Stellen bei Patienten (n=38) und Kontrollpersonen (n=20) durchgeführt und zeigten, dass SCD-Patienten Schmerzen bei signifikant niedrigerem Druck im Vergleich zu Kontrollpersonen wahrnahmen (Masseter: 157,7 Kilopascal (kPa) für Patienten, 214,4 kPa für Kontrollen, p = 0,017; Elle: 299,1 kPa für Patienten, 477,5 kPa für Kontrollen, p = 0,0018 und Trapezius: 290,1 kPa für Patienten, 462,8 kPa für Kontrollen, p = 0,02). Diese Daten deuten darauf hin, dass Hyperalgesie bei der überwiegenden Mehrheit der SCD-Patienten vorhanden ist und einen objektiven Parameter darstellen wird, der während der Studie überwacht werden muss.

Zu den protokollerforderlichen Bewertungen, die bei jedem Studienbesuch durchgeführt werden, gehören: körperliche Untersuchung, Vitalzeichen, Überprüfung der Kontraindikation, Verantwortlichkeit für das Studienmedikament, Überprüfung der unerwünschten Ereignisse, Ausfüllen des Schmerztagebuchs und ggf. Schwangerschaftstests.

Protokollpflichtige Bewertungen, die bei bestimmten Studienbesuchen durchgeführt werden, umfassen: Blut- und Urinabnahme für Sicherheits- und Wirksamkeitstests; Elektrokardiogramm (EKG); Echokardiogramm (Echo); Quantitative sensorische Tests (Druckschmerzschwelle über Algometer, kutaner mechanischer Schmerz über Monofilament und thermische Tests über Q-Sense Small Fiber Test); transkranialer Doppler (TCD); Blutflussmessung im Unterarm; Hautdurchblutungsmessung; und Ausfüllen von Fragebögen zur Lebensqualität.

Beschreibung der Verfahren:

Sensorische Tests: Die Patienten werden zu Studienbeginn und am Ende des Studienzeitraums auch sensorischen Tests unterzogen. Sensorische Tests umfassen: 1) Die Druckschmerzschwelle wird mit einem tragbaren digitalen Algometer gemessen, wie von Fillingim et al. An drei verschiedenen anatomischen Stellen beschrieben: Mitte des rechten oberen Trapezmuskels, rechter Masseter und rechte Elle; 2) Prüfung auf kutanen mechanischen Schmerz – Die Bewertung der zeitlichen Summe des mechanischen Schmerzes erfolgt unter Verwendung von Nylon-Monofilamenten, die auf dem Handrücken getestet werden.; und 3) Thermische sensorische Tests werden mit dem Q-Sense Small Fiber Test durchgeführt, der eine wissenschaftlich validierte Messung der thermischen sensorischen Schwellenwerte für Wärme, Kälte und Hitzeschmerz bietet.

Schmerztagebücher/Fragebögen: Die Patienten werden gebeten, ein tägliches Schmerztagebuch zu führen, wie in der PISCES-Studie beschrieben. Die Auswertung der Schmerztagebücher wird von Dr. Robert Gibson und dem Forschungspersonal durchgeführt. Darüber hinaus werden die Forscher auch zwei Prä-/Post-Maßnahmen einbeziehen, die die Auswirkungen von Schmerzen auf die funktionelle Leistungsfähigkeit und Lebensqualität untersuchen. Das Assessment of Motor and Process Skills (AMPS) ist ein etabliertes funktionales Assessment. Diese Bewertung hat die Fähigkeit gezeigt, zwischen gesunden Kontrollen und solchen mit weit verbreiteten chronischen Schmerzen zu unterscheiden. Es demonstriert auch die Fähigkeit, Veränderungen nach Interventionen zu messen. Die Forscher werden auch die Lebensqualität des Patienten mit dem Adult Sichel Cell Quality of Life Measurement Information System (ASCQ-Me) messen. Diese Lebensqualitätsbewertung wurde speziell für Sichelzellpopulationen entwickelt. Dr. Robert Gibson verfügt über eine Ausbildung und Erfahrung mit dem ASCQ-Me und ist für die Verwaltung des AMPS zertifiziert.

Echokardiogramm für Trikuspidalinsuffizienz-Jet (TRJ) Geschwindigkeitsmessung: Ein transthorakales Echokardiogramm zur Messung der TRJ-Geschwindigkeit und des systolischen Drucks der Pulmonalarterie wird zu Studienbeginn (sofern nicht klinisch innerhalb von 6 Monaten nach Tag 1 erhalten) und am Ende der Studie durchgeführt.

Elektrokardiogramm: Ein Elektrokardiogramm (EKG) ist ein Test, der die elektrische Aktivität des Herzens misst. Als Sicherheitsmaßnahme wird zu Studienbeginn, am Tag 8 und am Ende der Studie ein EKG durchgeführt, obwohl bekannt ist, dass Ambrisentan das korrigierte QT-Intervall (QTc) nicht verlängert.

Blutflussmessung im Unterarm: Die flussvermittelte Dilatation der Brachialarterie (FMD) wird gemäß dem aktuellen Tutorial zur Ultraschallbeurteilung der FMD durchgeführt. Die Patienten werden zu Studienbeginn und am Ende des Studienzeitraums unter nüchternen Bedingungen in einer kontrollierten Umgebung getestet.

Hautdurchblutungsmessung: Die Hautdurchblutung wird nicht-invasiv mit einer Niederfrequenz-Laserbildkamera und/oder einer kleinen Hautsonde gemessen. Ringförmige Sonden, die etwa 1,5 Zoll breit sind, werden mit Klebeband auf dem Unterarm platziert. Ein Ring wird mit etwa 2 ml (etwa 1/2 Teelöffel) Wasser für lokale Wärme gefüllt und die anderen werden für die Iontophorese verwendet. Bei lokaler Erwärmung erhitzen die Ermittler das Wasser im Ring auf 42 °C (107 °F) und 44 °C (111 °F) und warten etwa 30 Minuten, bis sich der Anstieg der Hautdurchblutung stabilisiert hat. Iontophorese ist eine Technik, die ein vasoaktives Medikament etwa 1 mm tief in die Haut mit einem schwachen elektrischen Strom einbringt. Der Vorteil dieser Technik ist, dass sie nicht invasiv ist und das Medikament nicht in den Körper gelangt, sondern nur an der Hautoberfläche verbleibt. Wir verwenden eine 1-2%ige Lösung von entweder Acetylcholin, Natriumnitroprussid oder N-Nitro-L-Argininmethylester (L-NAME) (vasoaktive Substanzen), um die Durchblutung der Haut zu erhöhen oder zu verringern. Mehrere kurze Ströme (10-180 Sekunden) werden im Abstand von etwa 1 Minute durchgeführt. Die Ermittler überwachen den Hautblutfluss durch den Ring während des oben beschriebenen arteriellen Blutflusstests im Unterarm sowie während lokaler Hitze und Iontophorese.

Blut- und Urinmessung: Labortests, die für Sicherheits-/Wirksamkeitsbewertungen bei bestimmten Studienbesuchen durchgeführt werden müssen, umfassen ein vollständiges Blutbild (CBC), ein vollständiges metabolisches Panel (CMP), Spot-Urin für das Albumin-Kreatinin-Verhältnis, 24-Stunden-Urin, Schwangerschaftstests, Biomarker und Entzündungsmarker.

Transkranieller Doppler (TCD): TCD vor und nach der Behandlung wird durchgeführt, um die Geschwindigkeit des zerebralen Blutflusses zu beurteilen. Dieser nicht-invasive Test wird im Liegen durchgeführt und beinhaltet die Verwendung von Schallwellen zur Beurteilung der Makrozirkulation im Kopf. Ein Wandler wird verwendet, um die Ergebnisse zu hören und aufzuzeichnen.