Raudan ylikuormituksen hoito deferasiroksilla (Exjade) perinnöllisissä hemokromatoosissa ja myelodysplastisessa oireyhtymässä (DefeHEMY)

Kaksi tärkeintä raudan liikakuormitussairauden syytä ihmisillä ovat raudan kuormitushäiriö perinnöllinen hemokromatoosi (HC) ja verensiirtoon liittyvä sideroosi potilailla, joilla on kroonisia hematologisia sairauksia, kuten myelodysplastinen oireyhtymä (MDS), talassemia ja leukemia.

Hemokromatoosi. HC:ssä raudan oton molekyylisäätely suoliston limakalvon läpi on häiriintynyt, mikä johtaa raudan yliabsorptioon ja kertymiseen parenkymaalisiin kudoksiin, kuten maksaan, haimaan, umpierityselimiin ja sydämeen. Hepcidiini, pieni peptidihormoni, joka syntetisoituu maksassa, toimii ilmeisesti systeemisen raudan homeostaasin pääsäätelijänä, koska se pystyy säätelemään raudan ulosvirtausta enterosyyteistä ja makrofageista veriplasmaan. Tämä tapahtuu vähentämällä raudansiirtokapasiteettia basolateraalisen, transmembraanisen proteiinin, ferroportiinin, kautta. Hepsidiinin ilmentymistä säätelee huolellisesti maksasolujen rautatila monimolekyylisen signaalin välitysreitin kautta, joka toimii positiivisena palautemekanismina lisäämällä hepsidiinin synteesiä raudan liikakuormituksessa (ja tulehduksessa). Yhden signaalimolekyylin mutaatio johtaa riittämättömään hepsidiinin synteesiin. Yleisimmät ovat hemokromatoosiproteiinin HFE klassiset C282Y- ja H63D-pistemutaatiot, jotka häiritsevät sen vuorovaikutusta transferriinireseptorin 1 kanssa, joka on ensimmäinen vaihe hepsidiinisignaalikaskadissa. Homotsygoottisuus C282Y:lle on vahvin riskitekijä vakavalle raudan ylikuormitukselle ja taudeille, jotka kehittyvät pitkään jatkuneen oireettoman jakson jälkeen. Norjassa C283Y-homotsygoottisuuden esiintyvyys on noin 0,75 molemmissa sukupuolissa. HC:n prekliininen, biokemiallinen fenotyyppi paljastetaan verikokeilla, joissa on kohonnut transferriinisaturaatio raudan yliabsorption merkkiaineena ja kasvava ferritiinipitoisuus kasvavan raudan ylikuormituksen korvikemarkkerina. Vaihtoehtona maksabiopsialle magneettikuvaus (MRI) näyttää olevan tehokas ei-invasiivinen menetelmä maksan ja sydämen rautapitoisuuden arvioimiseksi suoraan.

Myelodysplastinen oireyhtymä ja verensiirtoon liittyvä sideroosi. Verensiirron raudan ylikuormitus johtuu useista verensiirroista pitkän ajan kuluessa, joista jokainen lisää noin 220–250 mg ylimääräistä rautaa elimistöön. Koska raudan kuormitus tapahtuu parenteraalista reittiä makrofagien ollessa ensisijaisina kohdesoluina, normaalit homeostaattiset mekanismit eivät reagoi riittävästi ja plasman hepsidiinitaso voi olla normaali tai jopa kohonnut. Vaikka ylimääräinen rauta siedetään paremmin makrofageissa kuin parenkymaalisissa soluissa, hengenvaarallinen raudan ylikuormitus kehittyy paljon nopeammin verensiirron sideroosin yhteydessä kuin HFE:hen liittyvä HC. Myelodysplastinen oireyhtymä (MDS) on heterogeeninen ryhmä kantasolusairauksia, joilla on tehoton hematopoieesi ja lisääntynyt riski saada akuutti myelooinen leukemia. MDS International Prognostic Scoring System (IPSS), joka perustuu sytopenioiden määrään, sytogeneettisiin ominaisuuksiin ja blastien määrään luuytimessä, mahdollistaa neljän riskiryhmän erottamisen, joiden keskimääräiset eloonjäämisvuodet ovat: matalan riskin potilaat, 5,7 vuotta; väli-1, 3,5 vuotta; väli-2, 1,2 vuotta; ja korkean riskin 0,4 vuotta. Monet potilaat ovat riippuvaisia ​​verensiirrosta ja saavat vakavan verensiirron aiheuttaman raudan ylikuormituksen. Rautakelaatiota suositellaan matalan riskin ja keskitason 1 potilaille, jotka todennäköisesti tarvitsevat elinikäistä verensiirtohoitoa.

Raudan ylikuormituksen seuraukset. Jos jatkuvaa raudan kuormitusta ei keskeytetä, se alkaa jossain vaiheessa vähitellen vahingoittaa elintärkeitä elimiä, kuten maksaa, sydäntä ja umpierityselimiä, ja johtaa vakaviin sairauksiin ja eliniän lyhenemiseen. Molekyylitasolla jatkuvasti lisääntyneet määrät reaktiivisia, pienimolekyylipainoisia rautakomplekseja tai satunnainen vapaan raudan esiintyminen veressä ja kudoksissa ovat luultavasti raudan ylikuormituksen peruspatogeneettinen mekanismi. Nämä aineet ovat erittäin myrkyllisiä, koska ne pystyvät katalysoimaan vapaita radikaaleja, kuten reaktiivisten happilajien (ROS) muodostumista. Vapaiden radikaalien aktiivisuus vaurioittaa alkuperäisiä molekyylejä (esim. DNA) ja solurakenteiden katsotaan olevan ensimmäinen askel elin- ja kudosvauriossa. Veressä reaktiivinen rauta esiintyy ei-transferriiniin sidottuna rautana (NTBI), pääasiassa pienimolekyylipainoisten rauta-sitraattikompleksien muodossa. NTBI imeytyy nopeasti maksaan ja muihin elimiin, missä se lisää solunsisäistä, reaktiivista labiilia rautapoolia (LIP). NTBI:n ja LIP:n esiintymisen on havaittu korreloivan maksa- ja sydänvaurioiden kanssa verensiirron sideroosissa ja HC:ssä. Lisäksi muiden hivenmetallien homeostaasi voi olla epänormaali raudan ylikuormituksessa. Tästä aiheesta tiedetään vähän, mikä ansaitsee syvemmän tutkimuksen.

Hoito. HC:ssä suositeltu raudanpoistohoito on venesektio, kun taas verensiirtoon liittyvä raudan ylikuormitus hoidetaan rautakelaattoreilla.

Tutkimuksen kliiniset tavoitteet. Päätavoitteena on määrittää deferasiroksin teho raudan poistamisessa maksasta, sydämestä ja luuytimestä HC- ja MDS-potilailla, joilla on raudan liikakuormitus.

Tutkivia tavoitteita. Määritä korrelaatio uusien biomarkkereiden hepcidiinin ja NTBI:n sekä seerumin ferritiinin ja transferriinin saturaatioiden välillä; ja maksan rautapitoisuus (LIC), sydämen rautapitoisuus (HIC) ja luuytimen rauta.

Arvioi raudan ylikuormituksen ja raudan puutteen vaikutus joko deferasiroksilla tai venesektiolla seerumin ja virtsan metallijäämien pitoisuuteen HC- ja MDS-potilailla.

Tutki raudan ylikuormituksen ja raudan puutteen vaikutusta joko deferasiroksilla tai venesektiolla solunsisäiseen signaalinsiirtoon HC- ja MDS-potilaista eristettyissä verisoluissa.

Tutki raudan ylikuormituksen ja raudan puutteen vaikutusta joko deferasiroksilla tai venesektiolla DNA:n oksidatiiviseen vaurioon (tutkitaan virtsasta) ja antioksidanttitilaan HC- ja MDS-potilaista eristettyissä punasoluissa.

Määritä viitearvot tutkimuksellisille seerumi- ja virtsakokeille terveillä kontrollihenkilöillä.

Tutkimuksen perustelut. Tutkimuksen pääasiallinen perustelu liittyy tarpeeseen arvioida deferasiroksin mahdollista käyttöä raudan liikakuormituksen saaneiden HC- ja MDS-potilaiden hoidossa. Mukana on kuitenkin useita "oppimistavoitteita": raudan ylikuormituksen ja rautaa vähentävän hoidon vaikutus NTBI:hen, hepsidiiniin, oksidatiivisen stressin markkereihin, hivenaineisiin ja solunsisäisiin signaalinsiirtomolekyyleihin.

Vaikka venesektio on turvallinen ja tehokas tapa poistaa rautaa HC-potilailla, se voi vähentää hepsidiiniä ja siten lisätä raudan imeytymistä erityisesti pitkän hoitojakson lopussa. Lisäksi jotkut HC-potilaat eivät vain tunne usein toistuvien flebotomioiden raskasta vaikutusta jokapäiväiseen elämään, vaan he kokevat myös hankalia sivuvaikutuksia.

Subjektiivinen käsitys venesektion sivuvaikutuksista kerrottiin hiljattain kyselytutkimuksessa, johon osallistui 210 HC-potilasta kaikkialla Yhdysvalloissa ja joissakin Euroopan maissa. Näistä 52 % potilaista, joille tehtiin viikoittainen venesektio, ja 37 % ylläpitovaiheessa olevista potilaista ilmoitti sivuvaikutuksista "aina" tai "useimmiten", ja 16 % kieltäytyisi "ehkäisevästi" tai "todennäköisesti" flebotomiasta. tarjosi vaihtoehtoista hoitoa. Siksi kelaatin vaikutuksen tutkiminen mahdollisena vaihtoehtoisena HC:n hoitona on perusteltua. Kelaattihoito ei ainoastaan ​​poista ylimääräistä rautaa kehosta, vaan se voi myös estää reaktiivisten vapaiden radikaalien muodostumista.

MDS-potilailla verensiirtoriippuvuus heikentää eloonjäämistä haitallisen raudan ylikuormituksen kehittymisen vuoksi. Aina kun 500 ng/ml s-ferritiini nousee kynnyksen yläpuolelle, kuoleman riski kasvaa 30 %.

Perinteisesti raudanvajaushoitoa on seurattu s-ferritiinillä, joka vähenee, kun rauta poistuu asteittain. S-ferritiini on kuitenkin epäspesifinen parametri, joka on herkkä tulehduksiin, kroonisiin sairauksiin ja kudosvaurioihin liittyville akuutin vaiheen reaktioille. Lisäksi s-ferritiini ei tarjoa tietoa reaktiivisen raudan stimuloiman vapaiden radikaalien tuotannon kuormituksesta. Tästä syystä yksi tämän tutkimuksen tavoitteista on tutkia, parantavatko uudet veren merkkiaineet, kuten NTBI ja hepcidiini, sekä LIC:n ja HIC:n MRI-arviointi raudan liikakuormituksen diagnoosia ja tunnistavatko ne potilaat, joilla on lisääntynyt riski raudan aiheuttamia vaurioita ja siksi hyötyvät raudanvajaushoidosta.

Raudan ylikuormitus voi heikentää solujen antioksidanttipuolustusta ja johtaa oksidatiiviseen DNA-vaurioon karsinogeneesin ensimmäisenä vaiheena. Tutkitaan raudan ylikuormituksen ja raudan puutteen vaikutusta joko deferasiroksilla tai venesektiolla DNA:n oksidatiiviseen vaurioon ja punasolujen antioksidanttitilaan.

Lisääntynyt tieto siitä, kuinka solujen rauta vaikuttaa solunsisäiseen signaalinsiirtoon, ja deferasiroksin käyttö voivat tarjota uusia näkemyksiä raudan ylikuormituksen molekyylipatogeneesistä. Tätä tutkitaan yksittäisten leukosyyttien solujen virtaussytometrisissa määrityksissä seuraavilla solunsisäisillä signaaliparametreilla: stressisensori p53, mTOR ja NFkB.

Lopuksi tiedetään vähän siitä, kuinka raudan ylikuormitus on vuorovaikutuksessa muiden hivenmetallien aineenvaihdunnan kanssa. Laajan kirjon hivenmetallien pitoisuutta seerumissa (S) ja virtsassa (U) seurataan koko tutkimusjakson ajan induktiivisesti kytketyllä plasmamassaspektrometrialla (ICP-MS) (28): boori (S,U), barium ( S,U), beryllium (S,U), kadmium (S,U), koboltti (S,U), cesium (S,U), kupari (S,U), elohopea (U), litium (U), mangaani (S), molybdeeni (S), nikkeli (S,U), lyijy (S,U), antimoni (S,U), seleeni (S,U), tina (S,U), strontium (S,U) ), tallium (S,U), volframi (S), yttrium (S,U), sinkki (S,U).

Deferasiroksin siedettävyyttä arvioidaan myös koko tutkimuksen ajan joko ainoana hoitona MDS-potilailla tai verrataan venesektioon HC-potilailla.

Terveitä vapaaehtoisia käytetään yksinomaan kontrolleina määrittämään biomarkkerien normaalipitoisuus veressä ja testejä, jotka suoritetaan potilaille. Kontrolleja ei käsitellä.

Aiemmat kliiniset tutkimukset HC:ssä ja MDS:ssä. Deferasiroksia on tutkittu useissa sairauksissa, joihin liittyy verensiirtoon liittyvä raudan ylikuormitus, erityisesti talassemiassa. Sillä on suotuisa profiili tehon, turvallisuuden ja siedettävyyden suhteen. Kontrolloituja kliinisiä tutkimuksia deferasiroksilla HC:ssä ja MDS:ssä on kuitenkin rajoitetusti.

Phatakin et al (2010) tutkimus oli ensimmäinen kliininen tutkimus, joka osoitti deferasiroksin turvallisuuden ja tehon potilailla, joilla on C282Y-homzygootti hemokromatoosi. Ne osoittivat, että seerumin ferritiinitasot laskivat samalla tavalla kahdessa kohortissa, joille annettiin 10 mg/kg/vrk ja 15 mg/kg/vrk deferasiroksia. Koska annos 15 mg/kg/vrk aiheutti useammin haittatapahtumia (AE), he suosittelivat 10 mg/kg/vrk:n aloitusannosta sopivimmaksi HC-potilaille. Tärkeimmät haittavaikutukset liittyivät seerumin kreatiniini- ja maksaentsyymien nousuun. Tutkimusta rajoitti joidenkin potilaiden, joilla oli flebotomia, esihoito ennen deferasiroksitutkimusta; lisäksi monilla potilailla oli vain lievä raudan ylikuormitus. Tästä syystä emme näe perusteita käyttää korkeampaa annosta tutkimuksessamme, ja siksi valitsemme deferasiroksin aloitusannokseksi 10 mg/kg/vrk HC-potilaille.

Äskettäisessä tutkimuksessa 24 raskaasti verensiirtoa saavaa MDS-potilasta otettiin mukaan saamaan 52 viikon deferasiroksihoitoa. Deferasiroksi oli hyvin siedetty ja alensi tehokkaasti LIC:tä, labiilia plasman rautaa ja s-ferritiiniä potilailla, jotka saivat 24–52 viikon hoidon, vaikka he olivat jatkuvasti saaneet punasolusiirtoja. Raudan ylikuormituksen pitkäaikaisen myrkyllisyyden vähentämisen lisäksi kelaattihoito on osoittanut suotuisia vaikutuksia hematopoieesiin pienessä osassa MDS-potilaita. Kesäkuussa 2010 tehdyssä Cochrane-haussa löydettiin yksi meneillään oleva tutkimus, jossa verrattiin deferasiroksia lumelääkkeeseen.

Deferasiroksin farmakokinetiikka. Deferasirox (Exjade®) on kaksiarvoinen rautakelaattori, joka otetaan suun kautta tablettina kerran päivässä. Se imeytyy helposti ja saavuttaa huippupitoisuuden veressä 1-2 tunnin kuluttua. Puoliintumisaika on 12-17 tuntia, ja aktiivisen kelaatin muodostavan aineen tehokkaat tasot säilyvät veressä yli 24 tuntia. Lääke eliminoituu hepatobiliaarisen järjestelmän kautta. Annos vaihtelee 10 mg/kg/vrk potilailla, joilla on lievä raudan ylikuormitus, 30 mg/kg/vrk potilaille, joilla on ilmeistä rautamoksisuutta.

Deferasiroksin haittatapahtumat (AE). Yleisimmät kliiniset haittatapahtumat ovat ruoansulatuskanavan häiriöt ja ihottuma. Yleisimmät laboratoriotutkimuksen sivuvaikutukset ovat lievä seerumin kreatiniini- ja maksan transaminaasiarvojen nousu. Haittavaikutuksia on enimmäkseen raportoitu potilailla, joilla on verensiirron aiheuttama raudan ylikuormitus. HC-potilailla tiedot ovat vähäisempiä, koska tässä ryhmässä on tehty vain vähän tutkimuksia. Muita yleisiä haittavaikutuksia ovat päänsärky, ummetus, vatsan turvotus, dyspepsia, kutina ja proteinuria. Harvempia haittavaikutuksia ovat ahdistuneisuus, unihäiriöt, huimaus, varhainen kaihi, makulopatia, kuulonmenetys, nielu- ja kurkkukipu, maha-suolikanavan verenvuoto, mahahaava, pohjukaissuolihaava, gastriitti, ruokatorven tulehdus, hepatiitti, kolelitiaasi, pigmentaatiohäiriö, munuaisten pyreema, tubulopatia , ja väsymys.

Markkinoille tulon jälkeen raportoituja haittavaikutuksia ovat pansytopenia, yliherkkyysreaktio, maksan vajaatoiminta, leukosytoklastinen vaskuliitti, nokkosihottuma, erythema multiforme, hiustenlähtö, akuutti munuaisten vajaatoiminta ja tubulointerstitiaalinen nefriitti, sappikivet ja niihin liittyvät sappihäiriöt, kohonneet maksan transaminaasien vajaatoiminta ja maksan transaminaasiarvot. Kaikki tällaiset haittatapahtumat kirjataan potilaan tapausraporttilomakkeeseen (CRF).

Opintojen suunnittelu.

Tutkimukseen kuuluu 4 haaraa, jotka värväävät rinnakkain:

Käsivarsi 1: (avoin, satunnaistettu, vertaileva) koostuu 10 potilaasta, joilla on vahvistettu HC ja jotka satunnaistetaan saamaan standardihoitoa venesektiolla (450 ml verta 8-10 päivän välein).

Käsivarsi 2: (avoin, satunnaistettu, vertaileva) koostuu 10 potilaasta, joilla on vahvistettu HC ja jotka satunnaistetaan saamaan tutkimushoitoa deferasiroksilla (10 mg/kg suun kautta kerran päivässä) 12 kuukauden ajan;

Käsivarsi 3: (avoin, ei-vertaileva) koostuu 20 potilaasta, joilla on vahvistettu MDS ja jotka kaikki saavat tutkimushoitoa deferasiroksilla (alku 10 mg/kg suun kautta kerran päivässä, voidaan nostaa enintään 40 mg/kg) 12 kuukauden ajanjakso;

Osa 4: koostuu 10 terveestä vapaaehtoisesta, joille tehdään samat seulontaarvioinnit (eli asiaankuuluvien poissulkemiskriteerien suhteen) ja toimivat hoitamattomina normaaleina verrokkeina verikokeiden vertailussa.

Tutkimus on ei-sokkoutettu. Koehenkilöt ja tutkijat ovat tietoisia aiheestaan ​​ja hoitoryhmästään.

Koehenkilöille tehdään arvioinnit seulonnassa (1–14 päivää ennen lähtötilannetta) ja potilaiden arvioinnit lähtötilanteessa päivänä 0 ja viikon 2, 4, 6, 8 kohdalla ja sen jälkeen kuukausittain 12 kuukauteen asti ja seurannassa 4–6. viikkoa hoidon päättymisen jälkeen. Terveet kontrollit tutkitaan seulonnassa 2, 6 ja 12 kuukauden iässä. Tutkimuskohtaiset arvioinnit sisältävät fyysiset tutkimukset/elintoiminnot, veri- ja virtsanäytteen ottamisen ja vain potilaille: luuytimen ja MRI:n raudan liikakuormituksen ja raudanvähennyshoidon vaikutuksen arvioimiseksi seuraaviin:

• Tavanomaiset testit raudan ylikuormituksen osoittamiseksi: seerumin ferritiini- ja transferriinisaturaatio; LIC ja HIC, luuytimen rautapitoisuus mikroskoopilla.
• Hepsidiinipitoisuus seerumissa;
• NTBI-pitoisuus seerumissa;
• Solunsisäiset signaalinsiirtoparametrit: Stressianturin p53, NFkB ja mTOR analyysi ääreisveren leukosyyteissä;
• Metallien hivenpitoisuudet seerumissa ja virtsassa;
• Antioksidanttikyky veren hemolysaatissa: Cu,Zn-SOD;
• Vapaiden radikaalien vaurioituminen DNA:ssa ja RNA:ssa: 8-oxodG-pitoisuus virtsassa;
• MDS-potilaat: verensiirtojen määrä;
• HC- ja MDS-potilaat: sairaalahoitojen määrä ja kokonaiseloonjääminen;
• Turvallisuus ja siedettävyys.

Potilailta ja kontrolleilta otetaan ääreisveren näytteitä ennen annostusta ja 24 tuntia annostuksen jälkeen stressisensorin p53, NFkB ja mTOR arvioimiseksi.

Väliarvioinnit. Potilaille tehdään rutiinikokeita 2, 4, 6, 8 viikon kohdalla ja sen jälkeen kuukausittain 12 kuukauden ikään asti ja seurannassa 4-6 viikkoa hoidon päättymisen jälkeen sairauden seurantaa, turvallisuussyistä ja hankkimista varten. tietoja perinteisten biomarkkereiden vertaamiseksi uusiin tutkittuihin biomarkkereihin hepcidiiniin ja NTBI:hen.

Vapaaehtoiset käyvät läpi kaikki turvallisuusarvioinnit sekä veri- ja virtsatutkimukset. Heille ei tehdä magneettikuvausta, luuydintutkimuksia, verensiirtojen rekisteröintiä tai aktiivista deferasiroksihoitoa tai venesektiota.

HC- tai MDS-potilaille tehdään seurantaarvio 4–6 viikon kuluttua viimeisestä annoksesta. Tällä käynnillä toistetaan kaikki turvallisuusarvioinnit sekä veri- ja virtsatutkimukset, mukaan lukien raskaustesti, mutta magneettikuvausta ja luuydintutkimusta ei tehdä. Vapaaehtoiset tarkastukset eivät osallistu tälle vierailulle.

Tämä on alustava tutkimus, jossa ei ole otoskoon laskentaa eikä ilmoittautumisen vähimmäisvaatimusta. Odotettavissa on, että mukaan otetaan enintään 40 potilasta, jotta saadaan vähintään 30 tutkimuskriteerit täyttävää potilasta. Mukaan otetaan myös 10 vapaaehtoista.