Alfa-1-antitrypsiinin kerta-annos sydänleikkauksen saaneiden potilaiden elinvammojen parantamiseksi

3 Tausta Kardiopulmonaarisen ohituksen (CPB) käyttö sydänleikkauksen aikana saa aikaan yleistyneen ei-spesifisen systeemisen tulehdusreaktion oireyhtymän (SIRS) ja sitä seuraavan sytokiini-, komplementti- ja hyytymis-fibrinolyyttisten kaskadien aktivoitumisen (1). Noin 11 %:lla potilaista SIRS voi pahentua vakavaksi monielimen vajaatoiminnaksi (MOF), mikä johtaa 40–98 %:n kuolleisuuteen.

Tulehduksen modulaatiota anti-inflammatoristen aineiden intraoperatiivisella antamisella on suositeltu SIRS:n vaikutusten heikentämiseksi. Yritykset ovat sittemmin keskittyneet aprotiniiniin, joka estää proteaaseja, jotka ovat keskeisiä välittäjiä komplementissa, koagulaatiossa ja fibrinolyyttisessä järjestelmässä. Aprotiniinin tulehdusta estäviä ominaisuuksia ovat verihiutaleiden, neutrofiilien ja kallikreiinin aktivaation estäminen. Verenhukan vähenemistä ja allogeenisten verensiirtojen tarvetta on ehdotettu lisämekanismeiksi, joilla aprotiniini rajoittaa tulehdusvastetta (2). Aprotiniinin käyttö sydänleikkauksen aikana kuitenkin lopetettiin hälyttävien tulosten vuoksi, jotka koskivat korkeampaa ohitussiirteen tukkeumaa ja yleisesti huonompaa postoperatiivista lopputulosta.

AAT-1:n vaikutusmekanismi:

Samoin kuin aprotiniini, a1-antitrypsiini (AAT) on 52 kDa:n verenkierrossa oleva seriiniproteaasi-inhibiittori, joka on luokiteltu SERPIN-proteiiniksi. Sen lisäksi, että se kykenee estämään seriiniproteaaseja, kerääntyvät tiedot viittaavat siihen, että AAT-1:llä on itsenäisiä anti-inflammatorisia ja kudoksia suojaavia vaikutuksia (3). AAT-1 modifioi dendriittisolujen kypsymistä ja edistää säätelevää T-solujen erilaistumista, indusoi interleukiini (IL)-1 -reseptorin antagonistia ja IL-10:n vapautumista, suojaa eri solutyyppejä solukuolemalta, estää kaspaasit 1 ja -3 aktiivisuutta ja estää IL- 1 tuotanto ja toiminta (4). Klassisten immunosuppressanttien vastaisesti AAT-1 mahdollistaa estämättömät eristettyjen T-lymfosyyttivasteiden (5). Nämä vaikutukset on vahvistettu toistuvasti.

Toisin kuin aprotiniini, AAT-1 tuotetaan ihmisen plasmasta, eikä sillä ole vahvoja hyytymistä edistäviä ominaisuuksia.

AAT-1 eri kliinisissä olosuhteissa:

Verenkierron AAT-1-tasot nousevat 4-kertaisiksi akuutin vaiheen vasteen aikana (3). Potilailla, joiden verenkierrossa on alhainen AAT-1-taso, on lisääntynyt riski saada keuhko-, maksa- ja haima tuhoavia sairauksia, erityisesti emfyseemaa (3). Prekliiniset ja kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että AAT-1-hoito henkilöille, joilla ei ole puutostilaa, on turvallista ja voi muuttaa taudin etenemistä tyypin 1 ja tyypin 2 diabeteksessa, akuutissa sydäninfarktissa, nivelreumassa, tulehduksellisessa suolistosairaudessa, kystisessä fibroosissa, siirrännäisen hylkimisreaktiossa, siirressä vs. isäntätauti ja multippeliskleroosi (6-17, 32,33,37,38). AAT-1-hoito on sittemmin edennyt korvaushoidosta potentiaaliseksi hoidoksi useille tulehdus- ja immuunivälitteisille sairauksille. AAT-1 näyttää myös olevan antibakteerinen ja virusinfektioiden, kuten influenssan ja ihmisen immuunikatoviruksen (HIV) estäjä (18).

Ihmisen farmakokineettiset tiedot:

Potilaille, joilla on AAT-1-puutos, AAT-1:n suonensisäinen antaminen annoksena 60 mg painokiloa kohden ylläpitää akuutin vaiheen vastetta muistuttavan plasman tason välittömästi annon jälkeen ja säilyttää sopivan seerumin AAT-tason suojakynnyksen (50 mg) yläpuolella. /dl) viikon kuluttua (39).

AAT-1-annoksen järkiperäisyys:

Aiempien tutkimusten ja kliinisen käytännön perusteella AAT-1:n toistuva suonensisäinen annos 60 mg painokiloa kohti on turvallista ja siihen liittyy vähäisiä hyvänlaatuisia sivuvaikutuksia.

Farmakokineettisten tutkimusten perusteella (39) AAT-1-tasot plasmassa välittömästi tämän ulkoisen annoksen annon jälkeen muistuttavat akuutin vaiheen vastetta. Plasman AAT-1-tasojen odotetaan laskevan 30 %, kun CPB:n lopettamisen jälkeen palataan asteittain leikkausta edeltävälle tasolle (40).

Tutkimuksen riski/hyöty:

AAT-1:n rooli tulehdusvasteen lieventämisessä on osoitettu. CPB on voimakas tulehduskaskadien stimulaattori ja siihen liittyy verenvuotodiateeseja, hyytymishäiriöitä, jotka voivat johtaa elinten toimintahäiriöihin. Tähän mennessä AAT-1:n antamista potilaille, joille tehdään sydänleikkaus CPB:n kanssa, ei ole tutkittu. Voidaan olettaa, että luontaiset AAT-1-vaikutukset voivat kompensoida haitallisia CPB-vaikutuksia. Tämä voi kliinisesti parantaa elinten toiminnan säilymistä, vähentää leikkauksen jälkeistä verenvuotoa ja vähentää sairaalahoitoa. Muiden proteaasi-inhibiittorien edut vastaavissa olosuhteissa on äskettäin osoitettu (41-43).

Kuten edellä mainittiin, AAT-1:n antamista useissa kliinisissä olosuhteissa pidetään turvallisena ja sivuvaikutuksia on vähän (katso kohta 6.1 – mahdolliset riskit).

4 Menetelmät 4.1 Ensisijainen tavoite

1. Arvioida preoperatiivisen AAT-1:n annon tehoa ja turvallisuutta potilailla, joille tehdään CABG ja CPB.
2. Leikkauksen jälkeinen verenhukka ja elinten toiminta arvioidaan.

Tähän mennessä CPB:n asetuksista ei ole olemassa tietoja AAT-1-vaikutuksista. Tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on arvioida tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia, elinten toiminnan säilymistä (1-2) ja leikkauksen jälkeisen verenhukan vähentämistä AAT-1:n antamisen jälkeen potilailla, joille tehdään sydänleikkaus CPB:llä.

4.2 Tutkimuskelpoisuuden määrittäminen 4.2.1 Osallistumiskriteerit

1. Mies/nainen potilaat 40-70 vuotta.
2. Ehdokkaat eristettyyn CABG:hen CPB:llä.
3. Laskettu logistinen Euroscore-riskikerrostuminen 5 % tai vähemmän.
4. Allekirjoitettu potilaan kirjallinen tietoinen suostumus.

4.2.2 Poissulkemiskriteerit

Samanaikaiset olosuhteet, mukaan lukien:

10. Hyytymishäiriöt 11. Vaikea keuhkosairaus, joka määritellään veren happisaturaatiolla 90 % tai vähemmän tai FEV1:llä alle 60 % ennustetusta.

12. Munuaisten vajaatoiminta määritellään seerumin kreatiniinitasoksi, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 1,8 mg %, 13. Epänormaalit maksan toimintakokeet 14. Hallitsematon diabetes mellitus, 15. Vaikea perifeerinen verisuonisairaus 16. Aikaisempi aivoverenkierron neurologinen tapahtuma. 17. Epänormaali vasemman tai oikean kammion toiminta. 18. Hoito varfariini- tai tienopyridiiniluokkaan kuuluvilla verihiutaleiden vastaisilla aineilla. 4.2.3 Peruuttamiskriteerit Potilailla on oikeus vetäytyä tutkimuksesta milloin tahansa hoidon aikana ilman haittaa.

Päätutkijalla tai kirurgilla on oikeus keskeyttää potilaan rekisteröinti tutkimuksen missä tahansa vaiheessa, jos se on lääketieteellisesti perusteltua.

Keskeyttäminen (tutkimuksen suorittamatta jättäminen) dokumentoidaan. Keskeyttämisen syy kirjataan.

Mahdollisia syitä, jotka voivat johtaa lopettamiseen, ovat:

• Vastoinkäymiset)
• Protokollan rikkominen
• Potilas peruutti suostumuksensa
• Hallinnolliset ongelmat 4.3 Ilmoittautuminen Ennen tähän tutkimukseen osallistumista tutkija saa kirjallisen asianmukaisen hyväksynnän protokollalle ja tietoon perustuvan suostumuksen eettiseltä komitealta (EC) ja muilta paikallisilta sääntelyorganisaatioilta. Hyväksytyssä suostumuslomakkeessa näkyy selvästi EY-hyväksyntäpäivämäärä.

Allekirjoitetun ja käsin päivätyn tietoon perustuvan suostumuksen saamatta jättäminen ennen menettelyä on protokollarikkomus ja siitä on myöhemmin ilmoitettava EY:lle.

4.4 Kohdeseulonta Potilaita, joille on jo varattu eristetty CABG-leikkaus, tutkii tutkimusryhmän jäsen ennen leikkausta (joko sydän-rintakirurgian osastolla, kardiologian osastolla tai sisätautien osastolla). Tutkimushenkilöstön jäsen selittää tutkimuksen tavoitteen, menettelyn ja kannustimen jokaiselle mahdolliselle osallistujalle. Suostumuksen antaneilta pyydetään kirjallinen suostumus.

4.4.1 Satunnaistaminen Tutkimuksen osallistujat satunnaistetaan saamaan joko kerta-annoksena AAT-1 60 mg/kg tai lumelääkettä.

4.4.2 Lääkkeen koeanto: AAT-1:n valmistuksen ja annostelun suorittaa sokeamaton apteekki. Lääke laimennetaan juuri ennen antoa. Plaseboliuos sisältää ihmisen albumiinia, joka muistuttaa AAT-1-liuoksen väriä ja koostumusta. Lääke annetaan 3-5 tuntia ennen leikkausta (ihon viilto). Lääkkeen antonopeus ei ylitä 0,04 ml/kg/min (noin 60-80 minuuttia). Elintoimintoja, kuten verenpainetta, pulssia ja kehon lämpötilaa seurataan vastaavasti.

Potilaat, tutkimushenkilöstö, laboratoriohenkilöstö ja data-analyytikot pysyvät sokeina hoidon henkilöllisyydelle satunnaistamisesta aina tietokannan lukitsemiseen saakka. Tietojen poistaminen aloitetaan potilaan hätätilanteessa.

Apteekkari tuottaa satunnaisluettelon, mutta se on suojattu ja luottamuksellinen sokeuden poistamiseen asti.

4.4.3 Kirurginen tekniikka Rutiinikäytäntömme mukaisesti fentanyylisitraattia (20-50 mcg/kg), midatsolaamia (2-3 mg) ja isofluraania (0,5-2 %) käytetään anestesian induktioon ja ylläpitoon.

Normaalia mediaani sternotomiaa seuraa putkien hankinta. Hepariinin latausannos annetaan kaoliiniaktivoidun koagulaatioajan (ACT) saavuttamiseksi. Nouseva aorta – oikea eteinen kanylointi suoritetaan CPB:n aloittamiseksi ja ACT:tä seurataan vähintään 480 sekunnin kohdalla. Kehonulkoiseen verenkiertoon (kardiopulmonaalinen ohitus) käytetään tavallista keskipakopumppua ja kalvooksygenaattoria. Yhteensopiva standarditekniikan kanssa, systeemistä aktiivista jäähdytystä vältetään ja potilaan sisälämpötila pysyy välillä 32-37˚C. Distaaliset anastomoosit suoritetaan yksittäisen aortan poikkileikkauksen ja veren sydänpysähdyksen aikana. Proksimaaliset anastomoosit suoritetaan aortan poikkileikkauksen aikana. Kylmä (10˚C) veren kardiologinen liuos annostellaan suhteessa 4:1. Kardioplegia toimitetaan antegradisesti aorttajuuren kautta joko ylimääräisellä retrogradisella annosta sepelvaltimoontelon kautta tai ilman sitä. Kardioplegian induktion (10 ml / kg) jälkeen annetaan jaksottaisia ​​annoksia (300 - 500 ml) jokaisen distaalisen anastomoosin jälkeen. Hepariini kumotaan käyttämällä protamiinisulfaattia suhteessa 1:1 CPB:stä vieroituksen jälkeen.

4.4.4 Tiedonkeruu Preoperatiiviset tiedot: Demografiset, morfologiset ja kliiniset kuvaajat, mukaan lukien ikä, sukupuoli, painoindeksi (BMI), kehon pinta-alan (BSA) samanaikainen sairaus, Euroscore-riskin jakautuminen, lääkitys jne. tallennetaan. Leikkausta edeltävä laboratorioanalyysi sisältää täydellisen verenkuvan, hyytymisprofiilin, seerumin kreatiniinitason ja kreatiniinipuhdistuman, maksan toimintatestin ja valtimoveren kaasutestin sekä serologian HIV:n, HCV:n ja HBC:n varalta. Yhteensopiva rutiinikäytäntömme kanssa, kaikille potilaille tehdään ennen leikkausta kaikukardiografia, sepelvaltimon angiografia, rintakehän röntgenkuvaus, keuhkojen toimintatestit (spirometria) ja kaulavaltimon dupleksitutkimus.

Tutkimuksen osallistujille määrätään ennen leikkausta aivojen MRI; alistettu alla kuvattuun protokollaan.

Intraoperatiivinen: Leikkauksen tyyppi luokitellaan. Seuraavat tiedot tallennetaan: ennen ohituksen aloittamista annettu hepariiniannos; aktivoidun hyytymisajan (ACT) laskut leikkauksen aikana (ennen CPB:tä, sen aikana ja sen jälkeen); toiminta-aika, ristikytkentäaika ja CPB-aika; CPB:stä vieroituskokeiden lukumäärä, inotrooppien tyyppi ja CPB:stä vieroituksen aikana käytetty annos; verituotteiden käyttö leikkauksen aikana. Kirurgin tai anestesiologin havaitsemat allergiset reaktiot tai haittatapahtumat dokumentoidaan. Yksittäisen kirurgin mielikuva verenvuototaipumuksesta kirjataan.

Leikkauksen jälkeisen elinten toiminnan ja verenhukan arviointi:

Systeemisten tulehdusreaktioiden ja elinten toimintahäiriöiden esiintyminen ja laajuus tallennetaan ja kvantifioidaan laboratoriomarkkereilla. Asiaan liittyviä laboratoriomarkkereita seurataan päivittäin toipumisaikana (teho-osastolla ja osastolla). Seuraavia elimiä ja vastaavia merkkiaineita seurataan:

Keuhkojen toiminta: Keuhkojen toiminta arvioidaan mitatun mekaanisen ventilaation kokonaisajan, sisäänhengityksen huippupaineiden (PIP), tasangepaineiden, fysiologisen kuolleen tilan sekä staattisen ja dynaamisen keuhkojen mukautuvuuden perusteella. Bronkoalveolaarinen huuhtelu (BAL) suoritetaan 3 tuntia leikkauksen jälkeen (kun potilas on nukutettu ja intuboitu), ja uutetusta nesteestä analysoidaan tulehdusmerkkiaineet. A-a DO2-laskenta [AaDO2 = (713 x FiO2) - (pCO2 / 0,8) - (paO2)] mitataan päivittäin.

Täydellinen keuhkojen toimintatesti tehdään ennen leikkausta ja 4 päivää sen jälkeen. Riippumaton radiologi arvioi ja määrittää rintakehän röntgenkuvat atelektaasin, keuhkopöhön tai keuhkopussin muutosten esiintymisen varalta.

Munuaisten toiminta: Päivittäiset virtsanerityksen, seerumin kreatiniinitason, kreatiniinipuhdistuman ja virtsan albumiinitason mittaukset. Akuutin munuaisvaurion (AKI) markkereista otetaan näytteitä teho-osastolla.

Aivovaurion arviointi: Aivojen loukkauksen aste mitataan plasman S-100-proteiinitasoilla. Veri-aivoesteen (BBB) ​​vaurioiden arviointi suoritetaan magneettikuvausmenetelmällä (MRI) (katso tekniikkaprotokolla alla).

Maksan toiminta: Seerumin maksaentsyymitasojen päivittäiset mittaukset. Sydämen toiminta: Sydämen entsyymitasojen seuranta; tarvittavan inotrooppisen hoidon tarve ja laajuus; alhainen sydämen minuuttitilavuusoireyhtymä (määritelty systoliseksi verenpaineeksi 90 mmHg tai vähemmän yhdistettynä keskuslaskimopaineeseen (CVP) 15 mmHg tai enemmän) ja sydämen rytmihäiriöiden ilmaantuvuus. Transthorakaalinen kaikututkimus tehdään 5. leikkauksen jälkeisenä päivänä ja sen arvioi riippumaton kardiologi.

Verenmenetys: Leikkauksen ja leikkauksen jälkeistä verenmenetystä sekä päivittäistä hemoglobiinitasoa seurataan. Päivittäiset verihiutaleiden määrät ja tromboelastogrammit suoritetaan. Verituotteiden jakautuminen ja annettujen kokonaismäärä kirjataan päivittäin. Leikkauksen jälkeiset CRP-tasot arvioidaan päivittäin.

Verinäytteenotto ja laboratorioanalyysimenetelmät sytokiinitasojen määrittämiseksi:

Kymmenen ml:n kokoverilaskimon EDTA-näytettä kerätään säteittäisvaltimon katetrista viidessä määritellyssä yhteydessä: ennen anestesian induktiota, 30 minuuttia aortan ristikiinnittimen asettamisen jälkeen ja 3, 6 ja 9 tuntia aortan poikkipuristimen asettamisen jälkeen. Tämän jälkeen verinäytteet sentrifugoidaan 4 °C:ssa 15 minuuttia ja seerumi säilytetään -70 °C:ssa. Näytteistä analysoidaan seuraavat markkerit: polymorfonukleaarinen neutrofiilielastaasi (PMNE), interleukiini-1α (IL-1α), interleukiini-1ß (IL-1ß), interleukiini-2 (IL-2), interleukiini-4 (IL-4). ), interleukiini-6 (IL-6), interleukiini-8 (IL-8), interleukiini-10 (IL-10), interferoni-y (IFN-y), tuumorinekroositekijä-α (TNF-α), verisuoni Endoteelikasvutekijä (VEGF), monosyyttikemoattraktanttiproteiini-1 (MCP-1) ja endoteelin kasvutekijä (EGF).

Päivittäiset verinäytteet otetaan leikkauksen jälkeen verihiutaleiden määrän, munuaisten toiminnan, maksan toiminnan, CRP-tasojen S-100 proteiinin ja troponiinin selvittämiseksi.

Varhaiset postoperatiiviset haittatapahtumat dokumentoidaan. Näitä ovat 30 päivän kuolleisuus, uudet neurologiset tapahtumat, sydäninfarkti, munuaisten vajaatoiminta, verenvuodon uudelleentutkimuksen tarve ja syvä rintalastan haavatulehdus.

Veri-aivoesteen (BBB) ​​arviointi magneettikuvauksella BBB-arvioinnissa käytettävä kuvantamismenetelmä on MRI (Philips 3T tai General Electric 1.5T). Tutkimusmuoto sisältää 24 cm:n FOV:n, 35 vierekkäistä, 3,5–4 mm paksuista lomitettua viipaletta, jotka on lokalisoitu sarjoille. Jäljitetyt DWI-kuvat saadaan kohdassa b = 1000 13-15-suuisesta DTI-sekvenssistä, jonka tasossa oleva resoluutio on 2,5 × 2,5 mm ja TR/TE=10s/58ms 3T:ssä tai TR/TE=10s/72ms 1,5T. T2-FLAIR-kuvat saadaan 0,94 × 0,94 -resoluutiolla. mm, TR/TE = 9000/120 ms ja TI = 2600 ms nopeudella 3T tai TR/TE = 9000/140 ms ja TI = 2200 ms nopeudella 1,5 T. (25)