Plasma- und radiologische Biomarker des Ansprechens auf ECP bei Lungentransplantatempfängern mit CLAD

I. ECP-Behandlungen Die Entscheidung, ECP zu verschreiben, ist unabhängig von der Studie und wird vom behandelnden Arzt des Probanden festgelegt. ECP-Behandlungen werden im jeweiligen Lungentransplantationszentrum des Probanden gemäß dem standardmäßigen ECP-Behandlungsregime des teilnehmenden Zentrums durchgeführt und werden für diese Studie nicht verändert. Typischerweise werden die Eingriffe nach einem Behandlungsschema durchgeführt, das insgesamt 24 Eingriffe über 6 Monate umfasst. Zwei Eingriffe werden wöchentlich für sieben Wochen (Monat 1 und 2) durchgeführt, gefolgt von gepaarten Eingriffen alle zwei Wochen für Monat 3, dann einmal monatlich für die Monate 4, 5 und 6.

II. Blutprobenentnahme Studienbesuche und zu messende Parameter Wenn Probanden sich zu ihrer ersten ECP-Behandlung in ihrem jeweiligen Lungentransplantationszentrum vorstellen, wird ein ausgefülltes Einverständnisformular für die Teilnahme an der Studie bestätigt. Blutproben werden vom Zentrum, das die ECP-Behandlungen des Probanden durchführt, an drei Zeitpunkten während des 6-monatigen Verlaufs eines ECP-Behandlungszyklus entnommen: 1) unmittelbar vor der ersten ECP-Behandlung, 2) unmittelbar vor der 15. ECP-Behandlung zu Beginn von Monat 3 und 3) unmittelbar vor der letzten ECP-Behandlung eines vollständigen ECP-Behandlungszyklus.

a. Verfahren i. Blutprobenentnahme: Blutproben (bis zu 25 ml venöses Blut, 15 ml für die dd-cfDNA-Analyse und 10 ml für Treg-Studien) werden durch Venenpunktion oder zum Zeitpunkt der Platzierung/Zugang eines intravenösen Katheters entnommen. Nicht-klinische Proben werden nur mit einer Studiennummer gekennzeichnet, um die Vertraulichkeit der Patienten zu wahren.

ii. dd-cfDNA-Analyse: Vollblutproben werden in cfDNA-BCT-Röhrchen (Streck Inc., Omaha, NE) gesammelt, und Plasma wird isoliert. cfDNA wird mit einem angepassten Protokoll isoliert und mit qPCR qualitätsgeprüft. Genomische DNA (gDNA) wird extrahiert, fragmentiert und qualitätsgeprüft. Plasma-cfDNA-Bibliotheken werden für Shotgun-Sequenzierung vorbereitet und auf Illumina HiSeq sequenziert. Rohsequenz-Lesevorgänge werden getrimmt, gefiltert und an das menschliche Genom angeglichen, um nach Spender- und Empfänger-eindeutigen SNPs zu suchen, um den %-Anteil dd-cfDNA zu berechnen.

iii. cfDNA-Methylierungsanalyse: cfDNA oder gDNA wird mit Bisulfit behandelt, Bibliotheken werden konstruiert und mit Illumina NovaSeq sequenziert. Die Qualität der Rohsequenz-Lesevorgänge wird geprüft, Lesevorgänge werden getrimmt und dann an ein menschliches Referenzgenom angeglichen. Nach Deduplizierung werden Cytosin-Methylierungssignale extrahiert. Die zelluläre Zusammensetzung für die Herkunft von Plasma-cfDNA wird mit dem Human Cell-Type Methylation Atlas-Algorithmus dekonvoluiert.

iv. Treg-Analyse: Treg-Eigenschaften, -Funktion und -Reaktion vor, während und nach ECP werden analysiert. Zehn (10) ml Vollblut werden zu festgelegten Zeitpunkten in jedem Zentrum von Probanden, die ECP erhalten, in heparinisierten Röhrchen gesammelt. Periphere mononukleäre Blutzellen (PBMCs) werden isoliert, und Treg-Populationen werden für nachgeschaltete funktionelle und phänotypische Analysen sortiert und angereichert, einschließlich Bewertungen der supprimierenden Kapazität, Zytokinproduktion und Oberflächenmarkerexpression.

III. DCE-MRT-Studienbesuche und zu messende Parameter Probanden werden gescreent, um sicherzustellen, dass sie die grundlegenden Ein-/Ausschlusskriterien für die Studie erfüllen und keine Kontraindikationen für Gadolinium-Verabreichung oder MRT haben. Frauen im gebärfähigen Alter erhalten vor jedem MRT-Scan einen Urin-Schwangerschaftstest, um die Eignung zu bestätigen. Alle Patienten werden gebeten, vor jeder Forschungs-MRT ein MRT-Screening-Formular auszufüllen. Das Gewicht wird ermittelt.

MRT: MRT des Thorax wird zu zwei Zeitpunkten durchgeführt: 1) vor der ersten ECP-Behandlung und 2) nach der letzten ECP-Behandlung, idealerweise innerhalb von 2 Wochen nach der letzten ECP-Behandlung, aber nicht später als 4 Wochen.

Spirometrie: Spirometrie wird am Tag der MRT und vor der MRT durchgeführt. Wenn Spirometrie innerhalb der vorherigen 4 Wochen für die klinische Versorgung durchgeführt wurde, muss sie am Tag der MRT möglicherweise nicht wiederholt werden.

1. Zu verwendende Medikamente Jeder Proband erhält eine Einzeldosis Gadoterat-Meglumin (Dotarem®), ein von der FDA zugelassenes, gadoliniumbasiertes MR-Kontrastmittel. Gadoterat-Meglumin wird in einer Dosis von 0,05 mmol/kg als einmalige intravenöse Verabreichung gegeben.
2. Zu verwendende Geräte MR-Bilder werden mit kommerziellen, von der FDA zugelassenen 3-Tesla-Scannern unter Verwendung konventioneller, von der FDA zugelassener und/oder in Entwicklung befindlicher Sequenzen für die Bildakquisition aufgenommen.
3. Verfahren

i. MR-Kontrastmittelverabreichung: Ein intravenöser Katheter wird gelegt, und Probanden erhalten Gadoterat-Meglumin (Dotarem®) als einmalige intravenöse Injektion von 0,05 mmol/kg, was der Hälfte der empfohlenen Dosis entspricht, mit einer Rate von 4 cc/Sekunde, gefolgt von 20 cc Kochsalzlösung. Gadoterat-Meglumin ist ein von der FDA zugelassenes, gadoliniumbasiertes MR-Kontrastmittel. Ein Studienarzt ist während der Kontrastmittelverabreichung anwesend, um auf Anzeichen und Symptome von Überempfindlichkeit und Hypotonie zu achten.

ii. Lungen-MRT-Protokoll: MR-Bilder, die auf den Thorax fokussiert sind, werden mit kommerziellen, von der FDA zugelassenen 3-Tesla-Scannern unter Verwendung konventioneller, von der FDA zugelassener Sequenzen und/oder in Entwicklung befindlicher Sequenzen für die Bildakquisition aufgenommen, die unter anderem dynamische kontrastmittelverstärkte, Ventilations-/Perfusions- und Diffusionssequenzen sowie Sequenzen umfassen können, die hauptsächlich zur Beurteilung anatomischer Informationen verwendet werden. Vor dem Scannen werden die Probanden gebeten, Metall (einschließlich Schmuck usw.) von ihrer Kleidung und ihrer Person zu entfernen. Probanden tragen während des Scannens Ohrstöpsel als Gehörschutz. Probanden liegen während der gesamten Studie still in Rückenlage im Scanner, mit dem Kopf bequem auf einem Kissen positioniert. Probanden stehen während der gesamten Bildgebungsstudie über eine Gegensprechanlage mit dem/den Untersucher(n) in Verbindung. Probanden werden ermutigt, etwaige Unbehaglichkeitsgefühle sofort dem Untersucher mitzuteilen. Während der MRT-Untersuchung bestätigen die Untersucher regelmäßig, dass der Proband bequem liegt und fortfahren möchte. Die gesamte Bildgebungssitzung kann bis zu 60 Minuten dauern. Ein Studienarzt ist während der MR-Bildakquisition anwesend.

iii. MR-Bildanalyse: Die Untersucher führen Analysen der Kontrastkinetik durch, um Veränderungen im mikrovaskulären und extravaskulären extrazellulären Raum zu messen. Zusätzliche Analysen können basierend auf den erhaltenen Sequenzen hinzugefügt werden. Alle oben genannten Befunde können mit klinisch erhobenen Thoraxbildern der Post-Transplantations-Patienten verglichen werden.

Die Bilder werden nicht routinemäßig von einem Radiologen überprüft. Wenn bei der Bildanalyse zufällig eine potenzielle Abnormalität entdeckt wird, wird eine formelle Konsultation durch einen Radiologen angefordert. Wenn das Vorhandensein einer Abnormalität bestätigt wird, wird der Proband von einem der Ärzte kontaktiert. Der Arzt wird den Probanden über die Abnormalität informieren, alle Fragen beantworten und bei Bedarf Nachuntersuchungen oder zusätzliche Tests empfehlen. Der Arzt wird auch um Erlaubnis vom Probanden bitten, dessen Hausarzt oder Pneumologen zu kontaktieren, falls zutreffend. Eine Dokumentation der MRT-Abnormalität kann in der Krankenakte des Probanden hinterlegt werden.

III. Datenerfassung Zusätzlich zu den Informationen aus cfDNA- und MR-Bildanalysen, wie oben beschrieben, werden die Untersucher klinische Daten der in die Studie eingeschlossenen Probanden überprüfen und aufzeichnen. Dies beinhaltet die Überprüfung von Pathologieberichten aus Lungenbiopsien. Die gesammelten Informationen ermöglichen es uns, die Beziehung, falls vorhanden, zwischen cfDNA- und Lungen-MRT-Befunden mit Ergebnissen zu bestimmen. Diese Daten werden in einer passwortgeschützten REDCap (Research Electronic Data Capture)-Datenbank gespeichert. Für diese Studie zeichnen die Untersucher grundlegende demografische Daten (Alter, Geschlecht, Gender, Rasse/Ethnizität), klinische Daten (einschließlich Pathologieberichte, andere Diagnosen, Medikamente, Rauchanamnese) sowie Messungen der Lungenfunktion (Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid, FEV1, FVC, totale Lungenkapazität, Leistung im 6-Minuten-Gehtest) und verschiedene Blut- oder serologische Marker auf, die routinemäßig im klinischen Management von Lungentransplantationsempfängern gemessen werden, sofern verfügbar. Untersucher können auch die Ergebnisse klinisch erhobener Lungenbildgebungsscans zur Überwachung des Fortschreitens der Lungenerkrankung und/oder zusätzlicher Tests (wie Echokardiogramm oder kardiopulmonale Belastungstests), die durchgeführt worden sein könnten, aufzeichnen. Zusätzlich zur Aufzeichnung der oben genannten Daten bei Studieneintritt (Baseline) greifen die Untersucher auch periodisch auf die elektronische Patientenakte zu, um nachfolgende Ergebnisse von Lungenfunktionstests (PFT) und andere relevante Follow-up-Daten, wie Krankenhausaufenthalte und Vitalstatus, etwa alle drei Monate bis zu einer unbestimmten Zeit nach Studienabschluss, aufzuzeichnen.