Aktiivisen mikroglian mittaaminen progressiivisessa multippeliskleroosissa

Tämä on pilottitutkimus, joka on suunniteltu määrittämään [11C]PK-11195:n sisäänoton lähtötilanne ja pituussuuntainen aluespesifinen muutos potilailla, joilla on sekundaarisesti progressiivinen multippeliskleroosi (SPMS). Kahdeksantoista SPMS-potilasta otetaan mukaan kaksivuotiseen tutkimukseen. Koska näytekoko on pieni, tarvitaan vakaa hoito-ohjelma mahdollisen hoitovaikutuksen hallitsemiseksi. Lisäksi koehenkilöiden on oltava saaneet nykyistä hoitoa vähintään 6 kuukautta varmistaakseen, että mittaus heijastaa todellista sairauden aktiivisuutta eikä hoidon vaikutusta. Mukaan otetaan 13 ikää vastaavaa tervettä kontrollia (HC). HC:n tehtävänä on määrittää laitteeseen liittyvä vaihtelevuus tai "kohina" (testi-uudelleentesti), mikä varmistaa, että MS:n milloin tahansa mitattu PK-otto on biologisesti merkityksellistä.

Tämä ehdotus sisältää myös alatutkimuksen PK-PET:n ei-invasiivisen kvantifiointimenetelmän validoimiseksi. Kaikkein tiukin menetelmä tai kultastandardi PET-tietojen kvantifiointiin perustuu valtimoiden syöttöfunktion mittaamiseen. Valtimoveren radioaktiivisuuden mittaaminen vaatii valtimokanyloinnin. Valtimokanylointia pidetään turvallisena; on kuitenkin työvoimavaltainen ja usein estää koehenkilöitä osallistumasta. Image-derived Input Function (IDIF) on menetelmä syöttöfunktion laskemiseksi ilman valtimon kanylointia käyttämällä kuvantamistietoja. Vapaaehtoisilla ihmisillä suoritettavia tutkimuksia tarvitaan edelleen vertaillakseen klassisen valtimonäytteenoton ja IDIF:n tuloksia. Nykyinen tutkimus validoi IDIF:n korvikkeena valtimonäytteenotolle tässä yhteydessä. Kaikki terveet kontrollit käyvät läpi tämän validointiprosessin, joka sisältää valtimo- ja laskimonäytteenoton. Tämä validointi vaaditaan myös oppiaineiden sisällä. Koehenkilöille annetaan mahdollisuus osallistua tähän validointivaiheeseen.

PK-PET:n absoluuttinen kvantifiointi (kultastandardin valtimonäytteenotto): Katetrit asetetaan säteittäiseen valtimoon plasmansyöttötoiminnon karakterisoimiseksi. Tämä mahdollistaa kahden kudoksen reversiibelin plasmatulon (2T4k) käytön. Verinäytteet otetaan sekä verkossa toimivalla jatkuvalla verinäytteenottolaitteella että manuaalisesti erillisinä aikoina (5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 ja 60 minuuttia injektion jälkeen). Jatkuvaa näytteenottoa käytetään kokoveren aktiivisuuspitoisuuksien mittaamiseen, kun taas diskreetillä manuaalisella näytteenotolla lasketaan plasmapitoisuus ja arvioidaan radioaktiivisten metaboliittien osuus HPLC:n avulla. Kokonaisverenhukan arvioidaan olevan 8-10 ruokalusikallista (120-150 ml eli noin kolmannes siitä määrästä, jonka vapaaehtoiset lahjoittavat Punaiselle Ristille verta luovuttaessaan). Plasmansyöttöfunktioiden luomiseksi plasmatietojen suhde kokovereen lasketaan jokaiselle manuaaliselle verinäytteelle ja sovitetaan näiden pisteiden kautta malliin, jossa on yksi tai kaksi eksponentiaalista funktiota. Metaboliitin korjaus suoritetaan kertomalla plasmakäyrä funktiolla, joka saadaan sovituksesta mitattuun lähtöfraktioon. Laskimoveri otetaan samalla tavalla IDIF-aineenvaihdunnan korjausta varten ja sitä käytetään validointiin klassista valtimonäytteenottoa vastaan. Tutkijat hankkivat enintään kuusi 3 ml:n laskimonäytettä 2 ml:n huuhtelulla ennen jokaista näytettä, jolloin kokonaisverenhukkaa on 30 ml (yksi nesteunssi eli noin 6,67 % vapaaehtoisten Punaiselle Ristille lahjoittamasta määrästä verta luovuttaessa).

Dynaaminen PET-hankinta ja -käsittely: Tiedot hankitaan luettelotilassa käsittelyn helpottamiseksi millä tahansa dynaamisella kehystysnopeudella.

Synnynnäinen immuniteetti tunnustetaan keskeiseksi kudosvaurion syyksi keskushermoston (CNS) sairaudessa. Tässä tutkimuksessa tutkijat määrittävät erityisesti luontaisen immuuni-inflammatorisen taakan sekundaarisen progressiivisen multippeliskleroosin (SPMS) kohortissa. Hypoteesimme on, että synnynnäinen immuunivaste on kohonnut SPMS:ssä verrattuna terveisiin kontrolleihin (HC:t) ja tämä aktiivisuus lisääntyy ajan myötä ja korreloi jatkuvan hermosolujen menetyksen ja vamman kanssa. Tutkijat testaavat tätä hypoteesia käyttämällä erittäin spesifisiä molekyylikuvaustekniikoita, erityisesti PET:tä, yhdessä korkean kentän MRI:n kanssa. Tutkijat käyttävät PET-radioligandia [11C]1533; PK11195, joka sitoutuu 18 kDa:n translokaattoriproteiiniin (TSPO) aktivoiduissa makrofageissa/mikroglioissa. Tutkijat korreloivat [11C]PK11195:n sisäänoton tavanomaisten tulehduksen ja hermosolujen eheyden mittareiden kanssa korkearesoluutioisessa MRI:ssä.

MS on keskushermoston krooninen tulehduksellinen sairaus, jolle on ominaista fokaaliset T-solu- ja makrofagiinfiltraatit, jotka liittyvät demyelinaatioon. MS-taudin ensisijaiset synnynnäiset immuunisolut koostuvat tunkeutuvista makrofageista/monosyyteistä ja paikallisista mikroglioista. Synnynnäisen immuunijärjestelmän solut ovat efektorisoluja, jotka toimivat aiheuttaen keskushermoston vaurioita sekä suorien vaikutusten kautta viereisiin soluihin, kuten oligodendrosyytteihin, että tuottamalla liukoisia proinflammatorisia välittäjäaineita, joilla on etäisiä vaikutuksia soluihin, kuten hermosoluihin. Synnynnäinen immuuni-inflammatorinen tulehdus on siis riittävä selittämään fokaalivamman ja diffuusivaurion. Suurimmalla osalla koehenkilöistä MS-tauti alkaa uusiutuvana ja etenevänä, mutta kehittyy lopulta tilaan, jossa vammaisuus vähenee. Fokaaliset tulehdukselliset demyelinisoivat leesiot ovat vallitsevia patologisia löydöksiä potilailla, joilla on uusiutuva sairaus, kun taas diffuusi aksonivaurio, johon liittyy mikrogliaaktivaatio, on havaittu olevan etenevän taudin tunnusmerkki.1 Itse mikroglia-aktivaatio tapahtuu joko vasteena keskushermostovauriolle, esimerkiksi Wallerian tapauksessa. degeneraatiota tai vasteena signaaleille muista tulehdussoluista, mukaan lukien makrofagit ja lymfosyytit.

Aktivoidut mikrogliat ja tunkeutuvat makrofagit ilmentävät TSPO:ta (kutsuttiin aiemmin perifeeriseksi bentsodiatsepiinireseptoriksi), joka voidaan havaita radioligandilla [11C]PK-111952.

[11C]PK-11195:n oton merkityksen määrittäminen MS-potilaiden kohortissa edellyttäisi korrelaatiota HC¿s:iden kanssa sen varmistamiseksi, että havainto on validi sairauden aktiivisuuden mittaus.

MS-potilailla on myös kaksi lähtötason [11C]PK-11195 PET-skannausta (24-72 tunnin välein, testi-uudelleentesti) sairauteen liittyvän yksilön sisäisen vaihtelun mittaamiseksi ja seuraavat skannaukset 6, 12 ja 24 kuukauden iässä. Lähtötilanteen testi-uudelleentesti [11C]PK-11195 PET:n ottoa MS-potilaiden ja sairastuneiden välillä verrataan, jotta varmistetaan minimaalinen sairauteen liittyvä vaihtelu ja varmistetaan, että lähtötilanne ja myöhemmät pitkittäismittaukset MS-potilailla ovat saavuttaneet biologisen merkityksen tason. HC- ja MS-potilailla tarvitaan yksi aivojen MRI lähtötilanteessa. Koehenkilöille tehdään aivojen MRI 6, 12 ja 24 kuukauden iässä.

Tavoite: Tavoite 1: Kvantifioida aktiivisuustaso ja dynaaminen muutos synnynnäisessä immuunitulehdustaakassa kahden vuoden aikana SPMS-potilaiden kohortissa.

Ensisijainen tavoite: Mittaa [11C]PK-11195:n koko aivoihinoton lähtötaso ja muutos 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla SPMS-potilailla.

Tavoitteet:

• Korreloida T2-hyperintense-leesion tilavuuden muutos 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla [11C]PK-11195:n koko aivoihin ottamiseen PET:llä (6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla) SPMS-potilailla.
• Korreloida hermosolujen eheyden perinteisten MRI-mittausten muutos (harmaaainefraktio, valkoisen aineen fraktio, koko aivojen tilavuus, T1-hypointense-leesion tilavuus) 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla [11C]PK-11195:n koko aivojen PET-oton kanssa ( 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla) SPMS-aineissa.
• Korreloida kokoaivojen [11C]PK-11195:n PET-oton (6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla) muutosta vamman tason kanssa mitattuna EDSS:n muutoksella 6, 12 ja 24 kuukauden kohdalla SPMS-potilailla.