SuPAR bei erwachsenen Patienten mit Covid-19 (SPARCOL)

HINTERGRUND

Löslicher Urokinase-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor

Der Biomarker löslicher Urokinase-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor (suPAR) ist die lösliche Form des zellmembrangebundenen Proteins Urokinase-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor (uPAR), der hauptsächlich auf Immunzellen, Endothelzellen und glatten Muskelzellen exprimiert wird. uPAR wird während einer Entzündung oder Immunaktivierung freigesetzt, und daher spiegelt der suPAR-Spiegel das Ausmaß der Immunaktivierung im Individuum wider. Alle Menschen haben einen individuellen suPAR-Ausgangswert, der mit zunehmendem Alter ansteigt. Studien haben gezeigt, dass der suPAR-Spiegel mit Morbidität und Mortalität bei einer Reihe von akuten und chronischen Krankheiten und in der Allgemeinbevölkerung assoziiert ist. Der suPAR-Spiegel ist krankheitsübergreifend erhöht und nicht nur mit einer bestimmten Krankheit assoziiert. Daher ist suPAR als prognostischer Marker und nicht als diagnostischer Marker anwendbar. Dieses Merkmal kann zur Risikostratifizierung bei unselektierten Patienten herangezogen werden.

Ursprünglich wurde uPAR als Rezeptor für Urokinase (uPA) nachgewiesen, der Plasminogen in aktives Plasmin spaltet. Darüber hinaus interagiert uPAR mit anderen Proteinen und spielt eine Rolle bei mehreren wichtigen Zellprozessen wie Migration, Adhäsion, Angiogenese, Proliferation und Chemotaxis. Das suPAR-Protein wurde 1991 entdeckt, als festgestellt wurde, dass es ein Marker für das Fortschreiten von Krebs ist. In den letzten Jahren haben mehrere Studien gezeigt, dass suPAR mit einer Reihe von chronischen Erkrankungen (einschließlich Herz-Kreislauf-, Leber-, Nieren- und Lungenerkrankungen) assoziiert ist und dass der Spiegel ein Prädiktor für einen negativen Ausgang verschiedener Infektionskrankheiten (Tuberkulose, HIV) ist , Malaria, Sepsis, Meningitis, Lungenentzündung) und bei kritisch kranken Patienten.

Bei allen Krankheiten unterscheidet der suPAR-Wert Nicht-Überlebende von Überlebenden. suPAR spiegelt das Ausmaß der chronischen Entzündung wider und wurde daher als potenzieller Marker für die Entwicklung von Krankheiten untersucht, und Studien haben gezeigt, dass ein erhöhter Wert die Entwicklung von chronischen Krankheiten und Krebs in der Allgemeinbevölkerung vorhersagt. Der suPAR-Blutspiegel ist ohne Tagesschwankungen und ohne Veränderungen nach dem Fasten stabil, während suPAR in Blut, Plasma, Urin, Zerebrospinalflüssigkeit, Aszitesflüssigkeit und Pleuraflüssigkeit gemessen werden kann. Der Spiegel steigt bzw. fällt mit Fortschreiten bzw. Besserung einer Erkrankung, jedoch langsamer im Vergleich zu z.B. C-reaktives Protein (CRP). Der normale suPAR-Plasmaspiegel beträgt 2–3 ng/ml bei gesunden Personen, etwa 3–4 ng/ml bei unselektierten Patienten in Notaufnahmen und etwa 9–10 ng/ml bei kritisch kranken Patienten.

suPAR in der Intensivpflege

Bei kritisch kranken Patienten ist der suPAR-Spiegel signifikant erhöht. suPAR ist ein unabhängiger prognostischer Marker, und die zeitliche Veränderung korreliert mit einer Organdysfunktion. suPAR ist erhöht und hat einen prognostischen Wert bei Patienten mit: SIRS (systemisches Entzündungsreaktionssyndrom), Sepsis/septischem Schock, Brandverletzungen und traumatischen Hirnverletzungen. Der suPAR-Spiegel spiegelt die Immunantwort des Körpers auf Infektionen wider, und der Spiegel steigt mit der Schwere der Infektion. Bei Patienten mit Organfunktionsstörungen liegt der suPAR-Wert oft im zweistelligen Bereich. Insbesondere Leber- und Nierenfunktionsstörungen beeinflussen den suPAR-Spiegel. suPAR wurde bei Patienten mit SIRS untersucht, die akut in die Notaufnahme eingeliefert wurden (n=902). Die Studien zeigten, dass suPAR ein stärkerer Marker für die 2-Tage-, 30-Tage- und 90-Tage-Sterblichkeit ist als Alter, CRP, IL-6, Kreatinin und Procalcitonin. Für diagnostische Zwecke sind IL-6 und CRP jedoch suPAR bei der Vorhersage einer positiven Blutkultur überlegen. Eine griechische multizentrische Studie mit 1914 Patienten mit Sepsis zeigte, dass suPAR ein starker Prädiktor für Mortalität ist und dass ein suPAR-Spiegel über 12 ng/ml mit einer Sensitivität von >80 % für Mortalität und einem negativen Vorhersagewert von 94,5 % verbunden ist. Darüber hinaus ist der prognostische Wert von suPAR bei Patienten mit Sepsis unabhängig von relevanten Kovariaten wie APACHE-Score, CRP usw.

Bei Patienten mit Brandverletzungen und Inhalationstrauma, die eine mechanische Beatmung erfordern, korrelieren der suPAR-Plasmaspiegel und der bronchoalveoläre Lavage-Flüssigkeitsspiegel mit IL-6 und Gerinnungsfaktoren. Ein erhöhter suPAR-Plasmaspiegel ist mit einem längeren Aufenthalt auf der Intensivstation (ICU) und der Dauer der mechanischen Beatmung verbunden. Der suPAR-Spiegel ist bei Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma erhöht. Bei Traumapatienten, die innerhalb von 12 Stunden vor der Blutentnahme eine Hirnverletzung erlitten haben, beträgt der mittlere suPAR-Spiegel 14,9 ng/ml ± 6,9 gegenüber 2,8 ng/ml ± 0,7 bei Kontrollpersonen. Bei diesen Patienten ist suPAR mit der Schwere der Hirnschädigung und mit der Sterblichkeit verbunden.

suPAR und akutes Atemnotsyndrom

Die Sterblichkeitsraten von Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) sind hoch. Biologische Marker sowie Bewertungssysteme für den Schweregrad der Erkrankung können für die Risikostratifizierung und die Schaffung homogener Patientengruppen in klinischen Studien hilfreich sein. Derzeit wurde jedoch festgestellt, dass kein einzelner biologischer Marker einen ausreichenden Unterscheidungswert für eine genaue Vorhersage der Mortalität oder Entscheidungsfindung am Krankenbett bei ARDS-Patienten im klinischen Umfeld hat. Die erste Studie, die den Zusammenhang zwischen Plasma-suPAR und Mortalität in einer Kohorte von ARDS-Patienten untersuchte, war 2015 erschienen. In dieser Studie waren die suPAR-Plasmaspiegel mit zunehmender Schwere des ARDS höher und bei Patienten, die auf der Intensivstation starben, höher. Darüber hinaus waren höhere suPAR-Plasmaspiegel mit weniger beatmungs- und intensivstationsfreien Tagen verbunden.

In einer prospektiven, multizentrischen Beobachtungsstudie mit maschinell beatmeten Intensivpatienten waren niedrige suPAR-Konzentrationen prädiktiv für das Überleben und hohe Konzentrationen für eine Nierenersatztherapie und Mortalität. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass SuPAR zum Screening auf Patienten mit potenziell gutem Überleben eingesetzt werden kann, während seine Verbindung mit einer Nierenersatztherapie ein Frühwarnzeichen für akutes Nierenversagen liefern kann. Mehrere andere Autoren haben den prädiktiven Wert von suPAR hinsichtlich des ARDS-Risikos bei Sepsispatienten bewertet und eine Korrelation/Assoziation mit der Schwere der Erkrankung, Entzündung und Sterblichkeit berichtet.

ZIEL

SPARCOL ist eine multizentrische Beobachtungsstudie mit dem Ziel zu untersuchen, ob der bei der Aufnahme gemessene suPAR das Risiko zukünftiger Komplikationen und Mortalität bei erwachsenen Patienten mit Covid-19 vorhersagen kann.

METHODEN

Design

Dies ist eine prospektive Beobachtungsstudie, die gemäß der Deklaration von Helsinki konzipiert wurde. Die Studie wird bei Clinical Trials.gov registriert und wurde vom Institutional Review Board des Universitätskrankenhauses von Larisa unter der Referenznummer 17543 genehmigt. Die Studie wird vom IRB jedes der teilnehmenden Zentren genehmigt.

Eignung des Patienten

Einschlusskriterien sind: (1) erwachsene (≥ 18 Jahre) Patienten, die hauptsächlich wegen COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert wurden; (2) eine bestätigte SARS-CoV-2-Infektion, die durch einen Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktionstest von nasopharyngealen oder oropharyngealen Proben diagnostiziert wurde; und (3) mindestens eine Blutprobe, die bei der Aufnahme entnommen und für Biomarker-Tests aufbewahrt wird. Patienten mit bestätigter SARS-CoV-2-Infektion, die nicht primär wegen COVID-19 aufgenommen werden, und Patienten mit unvollständigen Daten werden ausgeschlossen.

Probenahme und Labormessungen

Den Teilnehmern wird unmittelbar nach der Aufnahme peripheres venöses Blut entnommen. Von allen Patienten entnommene Blutproben und EDTA-Plasma werden bis zur späteren Messung bei -80 °C gelagert. Die Plasma-suPAR-Spiegel werden mit dem suPARnostic®-ELISA-Assay (ViroGates, Dänemark) bestimmt, der auf einem vereinfachten Sandwich-ELISA-Assay mit doppelten monoklonalen Antikörpern basiert, bei dem Proben und Peroxidase-konjugierter Anti-suPAR zunächst miteinander vermischt und dann in Anti-suPAR inkubiert werden vorbeschichtete Mikrovertiefungen. Die rekombinanten suPAR-Standards des Kits sind gegen Proben gesunder menschlicher Blutspender kalibriert. suPAR-Konzentrationen werden als ng/ml Plasma bestimmt.

Ergebnisse

Der primäre Endpunkt ist das Vorhandensein von Atemwegskomplikationen [Notwendigkeit einer nicht-invasiven Beatmung (CPAP-BiPAP), High-Flow-Nasensauerstoff oder mechanische Beatmung], die Aufnahme auf der Intensivstation und das Überleben nach 30 Tagen.

Sekundäre Endpunkte sind Hypotonie (definiert als systolischer Blutdruck).

Datenerhebung und Überwachung

Die Datenanalyse basiert auf vordefinierten Datenpunkten auf einem prospektiven Datenerhebungsformular. Das Personal wird bis zum Ende der Studie für Messungen verblindet und alle Daten werden analysiert. Während der gesamten Studie wird eine klinische Überwachung durchgeführt, um die Einhaltung des Protokolls zu maximieren, während ein unabhängiges Forschungspersonal für Daten- und Sicherheitsüberwachung die Sicherheit, ethischen und wissenschaftlichen Aspekte der Studie überwacht. Die Datenerhebung umfasst auch Demografie, allgemeines Blutbild, C-reaktives Protein, APACHE II und SOFA.

Datenmanagement

Das Ziel des Managementplans für klinische Daten besteht darin, qualitativ hochwertige Daten bereitzustellen, indem standardisierte Verfahren angewendet werden, um die Anzahl von Fehlern und fehlenden Daten zu minimieren und folglich eine genaue Datenbank für die Analyse zu erstellen. Eine Fernüberwachung wird durchgeführt, um frühe abweichende Muster, Probleme mit Konsistenz, Glaubwürdigkeit und andere Anomalien anzuzeigen. Alle fehlenden und ausreißerischen Datenwerte werden individuell überarbeitet und ergänzt oder korrigiert, wann immer dies möglich ist.

Stichprobengröße

An dieser Studie werden etwa 500 Patienten teilnehmen. Basierend auf internationalen und nationalen epidemiologischen Daten gehen wir davon aus, dass etwa 30 % der eingeschlossenen Patienten die primären Endpunkte erreichen werden.

Ethik und Verbreitung

Die Studie wird nach nationalen und internationalen Richtlinien durchgeführt. Die Studie beginnt, nachdem die Genehmigung des Institutional Review Board des Krankenhauses gemäß den örtlichen Vorschriften eingeholt wurde. Vor der Aufnahme aller in Frage kommenden Patienten wird basierend auf der Entscheidung des Prüfungsausschusses eine prospektive schriftliche Einverständniserklärung angefordert.

Konkurrierende Interessen Keine angegeben.