Mehrdimensionale Phänotypklassifizierung bei bronchopulmonaler Dysplasie 3. Grades

Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) oder chronische Lungenerkrankung bei Säuglingen ist die folgenreichste Morbidität bei Frühgeburten. Es betrifft mehr als 50 % der extrem Frühgeborenen (<30 Schwangerschaftswochen) und kann Kosten von mehr als 1 Million US-Dollar pro Kind verursachen. Von den Säuglingen, die eine BPD Grad 3 entwickeln (schwerster Grad, definiert als invasive Beatmung im Alter von 36 Wochen nach der Menstruation), leiden fast 80 % an einer lebenslangen Atemstörung und > 60 % an einer schweren Entwicklungsstörung. Die Häufigkeit von BPD Grad 3 nimmt zu und es gibt keine bewährten Therapien zur Behandlung dieser Krankheit. Ein wesentlicher Grund für diese Lücken ist die fast ausschließliche Abhängigkeit von der verordneten Atemunterstützung, um den Schweregrad der BPD zu definieren, Therapien auszuwählen und die Prognose zu beurteilen. Dieser subjektive diagnostische Ansatz verschleiert die Heterogenität im klinischen Erscheinungsbild, der Reaktionsfähigkeit auf die Behandlung und den Ergebnissen. Bei anderen heterogenen Lungenerkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung, Mukoviszidose und Asthma werden durch evidenzbasierte Phänotypisierung (Identifizierung von Patientenuntergruppen anhand gemeinsamer Merkmale) Krankheitssubtypen objektiv klassifiziert, die Patientenberatung verbessert, die Entdeckung neuer pathologischer Mechanismen gefördert, und führt zu wirksameren, auf den Phänotyp ausgerichteten Therapien. Die zentrale Hypothese der vorliegenden Studie ist, dass eine umfassende, mehrdimensionale Phänotypisierung bei BPD Grad 3 mit vorhandenen Diagnosetechnologien möglich ist, die Krankheitsheterogenität zuverlässig charakterisiert und die Ergebnisvorhersage verbessert. Die Bestätigung dieser Hypothese verspricht, einen Rahmenwechsel hin zu objektiven diagnostischen Ansätzen und den ersten phänotypspezifischen Studien ihrer Art bei Säuglingen mit BPS zu fördern.

Vorhandene vorläufige Daten unterstützen die Machbarkeit der Phänotypisierung bei BPD Grad 3 und legen nahe, dass neuere Diagnosetechniken die Krankheitscharakterisierung verbessern könnten. Anhand von Daten aus Lungen-Computertomographie, Herzecho und Bronchoskopie zeigten Forscher, dass Frühgeborene mit BPD Grad 3 anhand des Vorliegens oder Nichtvorhandenseins einer schweren parenchymalen Lungenerkrankung, ungewöhnlich großer Atemwege und pulmonaler arterieller Hypertonie in Phänotypen eingeteilt werden können. Dieses Klassifizierungsschema korrelierte mit den Ergebnissen vor der Entlassung und schlug mögliche phänotypspezifische Therapien vor. Jüngste Entdeckungen deuten darauf hin, dass serielle quantitative kardiopulmonale Bildgebung und Bewertung mechanistischer Faktoren, die zu BPD beitragen, einschließlich Lungenentzündung, gastroösophagealem Reflux, rezidivierender Hypoxämie und mikrobieller Dysbiose der Lunge, die Krankheitsphänotypisierung und Vorhersage der neurologischen Entwicklungs- und Atemwegsergebnisse im Kindesalter verbessern können. Diese Studie baut auf diesen Informationen auf und nutzt mehrdimensionale Bildgebung, biologische und klinische Daten sowie robuste statistische Techniken, um ein objektives Phänotyp-Klassifizierungssystem für BPD Grad 3 vorzuschlagen.

Eingeschriebene Säuglinge werden zu Beginn einer quantitativen Thorax-Computertomographie mit Angiographie (CTA), kardialer Echokardiographie, Bronchoskopie mit Spülung, 24-Stunden-pH-Impedanztest der Speiseröhre, Lungenmechaniktest, Oximetrie und einer vollständigen Überprüfung der Krankenakte bei der Einschreibung unterzogen. Wiederholte diagnostische Tests werden 6–8 Wochen später durchgeführt und kardiopulmonale Überwachungs- und Ergebnisdaten werden bis zur Entlassung erfasst. Diese Daten werden verwendet, um Phänotypen empirisch zu definieren und die Stabilität des Phänotyps zu bewerten. Eingeschriebene Teilnehmer werden bis zum korrigierten Alter von 2 Jahren validierten neurologischen Entwicklungs- und Atemwegsuntersuchungen unterzogen. Die diagnostische Leistung des empirisch definierten Phänotyp-Klassifizierungssystems zur Vorhersage von 2-Jahres-Ergebnissen wird bestimmt.