Koronare Herzkrankheit nach Herztransplantation (ECP)

HINTERGRUND

Teil eins:

Die Herztransplantation (HTX) ist eine hervorragende Behandlung der Herzinsuffizienz im Endstadium mit einer mittleren Überlebenszeit von etwa 15,6 Jahren (1). Das langfristige Überleben bleibt eine Herausforderung. Mit der Verbesserung der immunsuppressiven Therapie ist die Inzidenz der akuten zellulären Abstoßung (ACR) zurückgegangen, aber nach dem ersten postoperativen Jahr ist eine der Haupttodesursachen die kardiale Allograft-Vaskulopathie (CAV), eine beschleunigte Form der koronaren Herzkrankheit (2 ).

ACR ist ein allgemein anerkanntes Phänomen, aber die Diagnose der Antikörper-vermittelten Abstoßung (AMR) hat sich durchgesetzt. AMR ist mit einer größeren Transplantatdysfunktion, der Entwicklung von CAV und Mortalität verbunden. Die Diagnose basiert auf klinischen, histopathologischen, immunpathologischen und der Identifizierung von Spender-spezifischen Antikörpern durch Festphasenassays (3,4). AMR ist jedoch oft klinisch stumm, und die histopathologische und immunpathologische Bewertung kann mit erheblichen Schwankungen zwischen den Beobachtern verbunden sein. Die Identifizierung spenderspezifischer Antikörper (DSA) könnte geeigneter erscheinen. In der GRAFT-Studie fanden wir signifikant erhöhte DSA-Spiegel bei etwa 25 % der HTX-Patienten. Sie hatten eine subklinisch reduzierte Transplantatfunktion, eine höhere frühere ACR-Belastung und eine Prävalenz von CAV.

Die Leitlinien empfehlen die routinemäßige Untersuchung von DSA, aber die Evidenz für die Behandlung von Patienten mit DSA und ohne pathologische Befunde ist gering.

Extrakorporale Photopherese (ECP) inaktiviert Lymphozyten und reduziert die zelluläre myokardiale Infiltration und Produktion von DSA. Obwohl die Ergebnisse für die Behandlung von ACR und AMR vielversprechend erscheinen, ist die ECP auf wenige Zentren beschränkt (3,5,6).

Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von ECP auf CAV zu bewerten.

Zweiter Teil:

Die Ursache von CAV nach HTx ist unbekannt. CAV ist eine diffuse, fortschreitende Verdickung der arteriellen Intima, die sich sowohl in den epikardialen als auch in den intramyokardialen Arterien entwickelt. Optische Kohärenztomographie (OCT) und intravaskulärer Ultraschall mit virtueller Histologie (IVUS) haben bei etwa 50 % der Patienten mehrschichtige Plaques gezeigt (7), die wahrscheinlich eine intravaskuläre Thrombose darstellen (7,8). Autopsiestudien bestätigen eine hohe Prävalenz (63–83 %) von Koronarthromben (9). Blutplättchen sind der zelluläre Vermittler von Thrombosen, spielen aber auch eine wichtige Rolle im Immunsystem. Frühere Studien weisen darauf hin, dass Blutplättchen an Gefäßentzündungen und dem Transport von Immunzellen bei akuter Transplantatabstoßung beteiligt sind. Die Thrombozytenliganden-induzierte Bindungsstelle-1 (LIBS-1)-Antikörperbindung korreliert mit der CAV-Progression bei HTX-Patienten (10). Daher können Blutplättchen eine wichtige Rolle bei der CAV-Progression spielen. Weitere Studien sind erforderlich, um die Beziehung zwischen Blutplättchenfunktion und Koronarthromben und die Wirkung von Aspirin auf die Blutplättchenfunktion bei HTX-Patienten zu klären.

Das Ziel dieses Teils der Studie besteht darin, die Beziehung zwischen der Blutplättchenfunktion und dem Vorhandensein von luminalen Thromben sowie die Beziehung zwischen luminalen Thromben und der Bildung und Degeneration von Blutgerinnseln zu bewerten.

Thrombozytenfunktion und Blutgerinnselbildung:

Ischämische Herzkrankheit wird durch Atherosklerose verursacht. Das Aufbrechen einer atherosklerotischen Plaque verursacht eine Aktivierung von Blutplättchen und des Gerinnungssystems, was schließlich zu einem Thrombus führt. Jüngste Berichte von IVUS (7) und OCT (8) haben eine hohe Prävalenz von komplex geschichteten Plaques gezeigt, die einen organisierten Thrombus darstellen könnten.

Koronare Strömungsgeschwindigkeitsreserve:

Die koronare Flussgeschwindigkeitsreserve (CFVR) stellt die Kapazität des koronaren Kreislaufs dar, sich nach einem Anstieg der myokardialen Stoffwechselanforderungen zu erweitern. CFVR ist definiert als das Verhältnis von maximalem Fluss/hyperämischem Fluss unter Adenosininfusion zur Ruheblutflussgeschwindigkeit in den epikardialen Koronararterien (14).

Ein CFVR-Wert von 2 unterscheidet eine signifikante von einer nicht signifikanten Koronarstenose.

STUDIENDESIGN

Es folgte eine kontrollierte prospektive Studie aller Patienten mit CAV und DSA in der Abteilung für Kardiologie, AUH, Skejby. Basierend auf unserer Berechnung würde die Stichprobengröße 30 Patienten betragen. Eine dem Transplantatalter entsprechende Gruppe von 30 HTX-Patienten ohne DSA wird als Kontrollen eingeschlossen.

METHODEN

Die Patienten werden vor den jährlichen Routineuntersuchungen auf Eignung zur Aufnahme untersucht und ihre Einwilligung nach Aufklärung eingeholt. CAG, OCT und fortgeschrittene Echokardiographie in Ruhe und unter Belastung, einschließlich Messungen der Koronarflussreserve (CFR) zu Studienbeginn und bei der Nachbeobachtung nach 12 Monaten, werden in der Abteilung für Kardiologie des Universitätskrankenhauses Aarhus durchgeführt. 34 ml Blut werden in der Biobank gelagert. Blutproben vor und nach 7 Tagen Behandlung mit 75 mg Aspirin täglich.

Bei DSA-Werten >3000 MFI mit Luminex-Analyse erhält der Patient ECP-Behandlungen in der Abteilung für Immunologie des Universitätskrankenhauses Aarhus.

Thrombozytenfunktion:

Wird durch Vollblutplättchen-Aggregometrie mit Multiplate® Analyzer ausgewertet. Dieses Instrument basiert auf der Impedanzaggregometrie, bei der der Grad der Thrombozytenaggregation durch Änderungen der Impedanz zwischen zwei Elektroden wiedergegeben wird. Arachidonsäure (ASPI-Test), TRAP-6 und Adenosindiphosphat (ADP-Test) werden als Agonisten verwendet, um die Thrombozytenaggregation zu induzieren. Zur Überprüfung der Aspirin-Compliance werden die Serum-Thromboxan-B2-Spiegel gemessen.

Blutplättchenumsatzparameter werden unter Verwendung von automatisierter Durchflusszytometrie (Sysmex XN 9000) bewertet. Thrombozytenzahl, Fraktion und Zählung unreifer Thrombozyten, mittleres Thrombozytenvolumen, Thrombozytenverteilungsbreite und Thrombozyten-Großzellen-Verhältnis werden gemessen.

Koronarangiographie (CAG):

Ein erfahrener Bediener führt CAG gemäß dem Routineprotokoll nach HTx durch. Der CAV-Grad wird gemäß den ISHLT-Richtlinien verblindet quantifiziert:

• CAV 0: Keine Stenose/Unregelmäßigkeit
• CAV 1:
• CAV 2: > 70 % Hauptast oder > 50 % linker Hauptstamm mit normaler diastolischer Transplantatfunktion
• CAV 3: > 70 % Hauptast oder > 50 % linker Hauptstamm mit beeinträchtigter diastolischer Transplantatfunktion.

Optische Kohärenztomographie (OCT):

Die OCT-Erfassung wird in allen drei großen Koronararterien während der CAG unter Verwendung des Terumo Lunawave-Systems gemäß den Anweisungen des Herstellers und gemäß den Standardarbeitsanweisungen der Abteilung durchgeführt. Die Analyse wird verblindet unter Verwendung der QCU-CMS-Software (Leiden University Medical Center, NL) durchgeführt. In Bereichen ohne fortgeschrittene Plaquemorphologie wird eine quantitative Intimagewebeanalyse durchgeführt. Alle Plaques in den erfassten Segmenten werden gemäß der luminalen Präsentation charakterisiert und bemessen und für die serielle Bewertung kartiert. Makrophageninfiltration wird als Entzündungsmarker quantifiziert. Geschichtete komplexe Plaques werden als heterogenes Signal in der Intima mit einer geschichteten Struktur definiert.

Die Patienten werden entsprechend dem Ausmaß der CAV durch komplexe geschichtete Plaques in drei Gruppen eingeteilt:

• 0 %
• 0-7 %
• >7 %

Transthorakale Echokardiographie:

Die folgenden Parameter werden aufgezeichnet: 2D-Ejektionsfraktion, regionaler Wandbewegungs-Score (17-Segment-Modell), linksventrikuläres enddiastolisches (LVEDV) und systolisches Volumen (LVESV), linksatriales Volumen, Gewebe-Doppler-Untersuchung des Mitralrings und LV-Beanspruchung und Belastungsrate. Darüber hinaus wird die diastolische Funktion anhand der frühdiastolischen Myokardgeschwindigkeit, des E/A-Verhältnisses, EdecT, der isovolumetrischen Relaxationszeit (IVRT) und des E/e'-Verhältnisses bewertet. Die globale Längsdehnung (GLS) wird aus zweidimensionalen Bildern der apikalen Vierkammer-, Zweikammer- und Längsachsenansicht mit einer optimierten Bildrate (50–90 Bilder/Sek.) bewertet.

Coronary Flow Reserve (CFR) durch Gewebe-Doppler-Echokardiographie:

Die distale LAD wird lokalisiert und die Flussgeschwindigkeit wird mit Doppler unter Verwendung einer 6-MHz-Sonde bei basalen Bedingungen und während einer Adenosininfusion (Hyperämie) bei 140 &mgr;g/kg/min gemessen.

Übungsprotokoll:

Wir messen den maximalen Sauerstoffverbrauch durch einen kardiopulmonalen Belastungstest (CPX). Die Patienten werden einen mehrstufigen symptombegrenzten Fahrradergometer-Belastungstest in halber Rückenlage mit dem eBike L Ergometer von GE Healthcare (Wauwatosa, WI 53226, USA) durchführen. Die Arbeitslast beginnt bei 0 W und erhöht sich alle 3 Minuten um 25 W. Die Patienten werden ermutigt, sich bis zur Erschöpfung zu bewegen (Borg >18). Der Brachialblutdruck wird zu Beginn und alle 3 Minuten gemessen, bis die maximale Arbeitsbelastung erreicht ist.

ECP:

1. Sammlung mononukleärer Zellen durch Apherese
2. Zugabe von 8-Methoxyspsoralen (8-MOP) zu den Zellen, gefolgt von Ultraviolett-A (UVA)-Bestrahlung
3. Reinfusion der behandelten Zellen.

Die Sammlung mononukleärer Zellen wird mit Spectra Optia unter Verwendung von cMNC oder MNC-Software (TerumoBCT, Lakewood, CO, USA) an 2 aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt. Mit MNC werden zwei Kammerentnahmen (21 + 4 ml) durchgeführt, die ein festes Produktvolumen von 50 ml liefern. Bei MNC erfolgt die Sammlung vorzugsweise mit 1 ml/min bis zu einem Produktvolumen von 75 ml. Hct wird an einer Probe gemessen, die aus dem Probenröhrchen des Spectra Optia-Kits entnommen wurde. Das Produkt wird mit 250 ml NaCl auf ein Endvolumen von 300 ml verdünnt. Der Produktbeutel wird steril mit dem Beleuchtungsbeutel verbunden und 3 ml 8-MOP (Macopharma, Tourcoing, Frankreich) werden dem Produkt zugesetzt. Die Beleuchtung wird in Macogenic G2 (Macopharma, Tourcoing, Frankreich) durchgeführt. Der Hct vor Zugabe von 8-MOP sollte 2 % nicht überschreiten. Dokumentation und Rückverfolgbarkeit werden durch die Verwendung von Blutbank-IT-Systemen (Prosang, Databyrån, Stockholm, Schweden) und ISBT128-Etikettierung aufrechterhalten.

BERECHNUNG DER PROBENGRÖSSE - PLÄTTCHENFUNKTION

> Berechnung der Stichprobengröße basierend auf Daten von gesunden Probanden ohne Aspirin

Das primäre Ergebnis ist der Unterschied in der Thrombozytenaggregation zwischen HTx-Patienten mit und ohne CAV und gesunden Freiwilligen. Keine Veröffentlichung berichtet über die Blutplättchenaggregation bei HTx-Patienten, aber aus einer früheren Studie wissen wir, dass die mittlere Blutplättchenaggregation bei gesunden arzneimittelnaiven Personen 1004 Aggregationseinheiten x Minute mit einer Standardabweichung von 163 Aggregationseinheiten x Minute unter Verwendung von Arachidonsäure (AA) als Agonist beträgt (ASPI-Test). Bei einer minimalen relevanten Differenz von 150 Aggregationseinheiten x Minute, einem Signifikanzniveau (zweiseitiges Alpha) von 5 % und einer statistischen Power von 90 % (1-β) müssen wir 25 Patienten in jede Gruppe aufnehmen.

> Berechnung der Stichprobengröße basierend auf Daten von stabilen KHK-Patienten unter Aspirin

Das primäre Ergebnis ist der Unterschied in der Thrombozytenaggregation zwischen HTx-Patienten mit und ohne CAV und Patienten mit stabiler KHK. Aus einer früheren Studie wissen wir, dass die mittlere Thrombozytenaggregation bei Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit, die Aspirin erhalten, 324 Aggregationseinheiten x Minute mit einer Standardabweichung von 80 Aggregationseinheiten x Minute unter Verwendung von AA als Agonist (ASPI-Test) beträgt. Bei einer minimalen relevanten Differenz von 70 Aggregationseinheiten x Minute, einem Signifikanzniveau (zweiseitiges Alpha) von 5 % und einer statistischen Aussagekraft von 90 % (1-β) müssen wir 28 Patienten in jede Gruppe aufnehmen.

STATISTIKEN

Die Patienten werden entsprechend dem Schweregrad der CAV, beurteilt durch OCT (0 %, 0-7 % oder > 7 % komplex geschichtete Plaques), in drei Gruppen eingeteilt. Die Blutplättchenfunktion wird zwischen den Gruppen verglichen. Normalverteilte Variablen werden als Mittelwert ± SD dargestellt. Nicht-parametrische Statistik und geeignete logarithmische Transformation werden durchgeführt, wenn die Normalitätsannahme nicht erfüllt ist. Der Unterschied zwischen den Gruppen wird gegebenenfalls durch Varianzanalyse (ANOVA) oder Kruskal-Wallis-Rangtest auf Gleichheit der Bevölkerung getestet. Ein zweiseitiger p-Wert von

PERSPEKTIVEN Durch die Kombination fortschrittlicher Analysen und Expertenwissen aus der Abteilung für Kardiologie und der Forschungseinheit der Abteilung für Biochemie werden neue Erkenntnisse zur Thrombozytenfunktion und ECP-Behandlung bei HTx-Patienten gewonnen. Möglicherweise können ECP-Behandlungen und medikamentöse Therapien zur Hemmung von Blutplättchen die Entwicklung von CAV reduzieren und so die Lebensqualität und die Langzeitprognose für HTx-Patienten weltweit verbessern.