Eine nationale schwedische Studie zur Bewertung von Dd-cfDNA als diagnostischer Biomarker für die Abstoßungsüberwachung nach Herztransplantation (SweD-HTx)

Einleitung:

Herztransplantation (HTx) und Therapie mit linksventrikulären Unterstützungssystemen (LVAD) sind die primären Behandlungsoptionen bei fortgeschrittener Herzinsuffizienz. Während HTx das Überleben verbessert, birgt sie sowohl kurz- als auch langfristige Risiken, einschließlich immunvermittelter Schäden und Nebenwirkungen von Immunsuppressiva. Die Abstoßung des Herztransplantats betrifft 15-20% der Empfänger und erfordert oft eine erhöhte Immunsuppression. Eine frühzeitige Erkennung ist entscheidend, und serielle Endomyokardbiopsien (EMBs) bleiben die Standardüberwachungsmethode.

In jüngerer Zeit sind Biomarker wie spenderspezifische zellfreie DNA (dd-cfDNA) zur Erkennung von Entzündungen und zellulären Schäden aufgetaucht. Dd-cfDNA spiegelt Apoptose und Nekrose im transplantierten Organ wider und kann als Anteil der gesamten zellfreien DNA mittels PCR-basierter Assays gemessen werden. Es ist ein sensitiver Marker für frühe antikörpervermittelte Abstoßung (AMR) und akute zelluläre Abstoßung (ACR) und steigt oft an, bevor histopathologische Veränderungen sichtbar sind. In den USA sind dd-cfDNA-Assays nach der Transplantation üblich, in Europa ist ihr Einsatz jedoch durch Kosten und Verfügbarkeit eingeschränkt.

In Schweden werden jährlich 60-70 Herztransplantationen durchgeführt, wobei nationale Protokolle die Nachsorge leiten. Im ersten Jahr werden häufige EMBs durchgeführt. Es besteht Bedarf an nicht-invasiver Überwachung, um das Patientenwohl zu verbessern und die Diagnostik zu optimieren. Diese Studie zielt darauf ab, ein nationales dd-cfDNA-Testprotokoll unter Verwendung von Next-Generation-Sequenzierung zu etablieren und das Verständnis von Abstoßung und Immunaktivierung zu vertiefen.

Materialien und Methoden:

Studiendesign:

Die SweD-HTx-Studie ist eine multizentrische, beobachtende Kohortenstudie mit erwachsenen HTx-Empfängern vom Skåne Universitätskrankenhaus (Lund), Sahlgrenska Universitätskrankenhaus (Göteborg) und Karolinska Universitätskrankenhaus (Stockholm). Transplantationen werden in Skåne oder Sahlgrenska durchgeführt, mit Nachsorge an allen drei Standorten. Teilnahmeberechtigt sind Erwachsene (≥18 Jahre), die sich einer orthotopen HTx unterziehen. Ausschlusskriterien: Schwangerschaft, Multiorgantransplantation oder frühere solide Organ-/hämatopoetische Stammzelltransplantation.

Blutproben werden gemäß Standardprotokollen entnommen und an Immunologielabore gesendet. Einige Proben werden kryokonserviert. Klinische und demografische Daten werden aus elektronischen Aufzeichnungen erhoben.

Studienpopulation:

Patienten werden nach Annahme für HTx rekrutiert, mit dem Ziel, landesweit 120 Teilnehmer einzuschließen. Die Rekrutierung soll innerhalb von 2 Jahren abgeschlossen sein (erster Patient: Feb 2025). Eine schriftliche Einwilligungserklärung ist erforderlich.

Studienbesuche und Probensammlung:

Blut für dd-cfDNA und DSA wird prospektiv in festgelegten Intervallen entnommen, koordiniert mit routinemäßigen EMBs: Wochen 1-4, Monate 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 8-9, 10-12, 16, 20 und 24 nach Transplantation, je nach Zentrumsprotokoll. Proben werden verarbeitet und Plasma bei -80 °C gelagert. DSA-Analyse wird bei jedem Besuch durchgeführt. Patienten werden fünf Jahre lang mit jährlicher Datenerhebung überwacht.

Das primäre Ergebnis ist die Korrelation zwischen dd-cfDNA-Spiegeln und biopsiegesicherter Abstoßung (gemäß ISHLT-Kriterien). Längsschnittveränderungen in dd-cfDNA und DSA sowie deren Zusammenhang werden analysiert.

Geplante Substudien:

1. Inzidenz von Transplantatdysfunktion (GDF) und CAV über fünf Jahre, untersucht in Bezug auf DSA und dd-cfDNA.
2. Zusammenhang zwischen dd-cfDNA und zirkulierenden Biomarkern für Transplantatschäden oder Entzündung.

dd-cfDNA-Analyse: Die Dd-cfDNA-Quantifizierung erfolgt mit einem Next-Generation-Sequenzierung (NGS)-Assay. Der dd-cfDNA-Anteil (%) wird berechnet als: (spenderspezifische cfDNA / gesamte cfDNA) × 100. Alle Analysen folgen validierten Protokollen und Herstelleranweisungen.

Histopathologische Bewertung:

EMBs werden lokal von kardiovaskulären Pathologen gemäß ISHLT-Richtlinien (2005 für ACR, 2013 für AMR) eingestuft. Abstoßung ist definiert als pAMR1(H+), pAMR1(I+), pAMR2, pAMR3, ACR Grad 2R oder 3R oder Kombinationen davon. Keine Abstoßung: pAMR0, ACR Grade 0 oder 1R. Ergebnisse werden in elektronischen Aufzeichnungen dokumentiert.

Spenderspezifische Antikörperanalyse:

DSAs werden in jedem Zentrum mit der Luminex xMAP-Plattform analysiert, gemeldet als mittlere Fluoreszenzintensität (MFI). Zusammenhänge zwischen DSA, dd-cfDNA und Biopsiebefunden werden untersucht.

Ethische Überlegungen:

Die Studie hat ethische Genehmigung (Referenz: 2024-03357-01, 2025-04085-02) und folgt der Deklaration von Helsinki, ISHLT-Ethikrichtlinien, Guter Klinischer Praxis und relevanten Vorschriften. Von allen Teilnehmern wird eine schriftliche Einwilligungserklärung eingeholt.

Datenmanagement und statistische Analyse:

Daten werden in einer sicheren, passwortgeschützten Datenbank mit kodierten Kennungen gespeichert. Deskriptive Statistiken fassen Basismerkmale zusammen. Zusammenhänge zwischen dd-cfDNA, DSA und Biopsien werden mit nicht-parametrischen Tests und multivariablen Regressionsmodellen analysiert. Analysen werden mit R durchgeführt.

Studienleitung:

SweD-HTx ist eine von Untersuchern initiierte Studie. DEVYSER liefert die DNA-Testkits, wobei Tests in lokalen Immunologielaboren unter Verwendung von NGS und standardisierten Kontrollen durchgeführt werden. Die Untersucher und ein unabhängiges Lenkungskomitee überwachen die Studie. DEVYSER hat keine Rolle bei Datenerhebung, Analyse, Interpretation oder Veröffentlichungsentscheidungen. Die Studie hat Mittel von Region Stockholm (ALF-Zuschüsse) erhalten.

Ergebnisse:

Stand 1. Januar 2026 wurden 72 Teilnehmer aus allen Zentren eingeschlossen, mit 436 gesammelten Proben. Daten umfassen Demografie, Laborergebnisse und Immunsuppressiva-Regime zu jedem Probenahmezeitpunkt. DSA- und dd-cfDNA-Spiegel werden korreliert und längsschnittlich analysiert, mit geplanten Substudien zu Bildgebung und Langzeitnachbeobachtung.