Verihiutaleiden reaktiivisuus ei-sydäntulehduksessa Prospektiivinen havaintokeskuksen tutkimus.

TAUSTA

Tulehdus ja verihiutaleet

Sydän- ja verisuonisairaudet (CVD) on johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Erityisesti akuutti sydäninfarkti (AMI) ja akuutti iskeeminen aivohalvaus ovat yleisiä sairastuvuuden ja kuolleisuuden syitä ja ovat vastuussa huomattavista terveydenhuoltokustannuksista.1 Vaikka ateroskleroosin taustalla oleva patofysiologia ymmärretään nykyään paremmin krooniseksi tulehdusprosessiksi, akuutin oireen tarkat aiheuttajat. akuutin tapahtuman aiheuttanut tulehdus ei ole vielä täysin selitetty. On käynyt selväksi, että verihiutaleilla on keskeinen rooli sekä aterooman muodostumisen että akuutin veritulpan muodostumisen patofysiologiassa AMI:ssä ja aivohalvauksessa. Tarkemmin sanottuna verihiutaleiden aktivaatio on olennainen osa paikallisen vaskulaarisen tulehdusvasteen alkamista ja vahvistamista näissä olosuhteissa.2 Tästä syystä rutiininomainen verihiutaleiden vastainen hoito on sepelvaltimon ateroomapotilaiden ja erityisesti koronaaristen stenttien hoitoon pääasiallinen hoitomuoto.

Todisteita yksilöiden välisestä ja yksilöiden välisestä vaihtelusta vasteessa verihiutaleiden torjuntaan: dynaaminen reaktiivisuus

Ryhmämme ja muiden aiemmat työt osoittavat kuitenkin, että yksilöiden vaste sekä aspiriinille että P2Y12-estäjille on omituinen, joten jotkut yksilöt voivat olla suhteellisen resistenttejä aspiriinille sekä klopidogreelille, prasugreelille ja tikagrelorille.4 Erityisesti olemme aiemmin osoittaneet, että potilailla, jotka käyttävät P2Y12-estäjiä sepelvaltimon stenteihin ja joilla on korkea verihiutaleiden reaktiivisuus, on kohonnut stenttitromboosin riski5,6 ja että yksilöllisiä vasteita voidaan muokata räätälöidyllä hoidolla.5 Lisäksi ryhmämme on aiemmin osoittanut, että vaste sekä aspiriinille että P2Y12:n estäjille on dynaaminen.7 Siten potilailla, joilla on lääkeaineella eluoituvat stentit, ilmenee rebound-adenosiinidifosfaatti (ADP) -vaste klopidogreelin lopettamisen jälkeen.8,9 Mitä tulee aspiriinivasteisiin, olemme raportoineet, että vaste arakidonihappostimulaatioon vaihtelee yksilöiden sisällä,10 sillä on jonkin verran vuorovaikutusta P2Y12-inhibiittoreiden kanssa11 ja että AA:n indusoimalle näyttää olevan syklo-oksigenaasista riippuvainen ja riippumaton reitti. verihiutaleiden aktiivisuus. Aiemmat tietomme viittaavat myös siihen, että yleisimmin käytetty lähellä potilasta tehty VerifyNow-verihiutaletesti yliarvioi potilaiden vasteen klopidogreelille.12

WEST-ryhmä: Verihiutaleiden esikäsittelyn ja reaktiivisuuden uudet arvioinnit – yksilöllisen tromboottisen riskin biomarkkerit?

Tohtori Westin johtama tutkimusryhmä on kehittänyt uusia tekniikoita (a) pisaramikronfluidiikan käyttämiseksi eristettyjen verihiutaleiden hyperreaktiivisuuden arvioimiseksi ja (b) kehittyneiden yhden verihiutaleen RNA:n sekvensointimenetelmien käyttämiseksi RNA-allekirjoituksen määrittämiseksi esikäsittelyä varten. Näille tekniikoille on tehty alustava validointi, ja ne ovat lupaavia ehdokasbiomarkkereina yksilöllisen alttiuden ennustamisessa verihiutalevälitteisille tromboottisille tapahtumille, kuten akuutille sydäninfarktille (AMI). Katso täydelliset taustatiedot ja aikaisemmat tiedot liitteestä.

Tämä menetelmä täydentää siksi tromboelastografiaan (TEG) perustuvaa verihiutaleiden reaktiivisuuden fenotyypin vaihteluarvioitamme: voimme validoida West-menetelmän ehdokkuuden tromboottisen riskin biomarkkereina näissä kokeissa.

Perustelut tutkimuskysymyksellemme

Monista syistä rutiininomaisessa kliinisessä käytännössä ei yritetä mitata yksilöiden spesifistä vastetta heidän verihiutaleidensa vastaisiin lääkkeisiin tai potilaan verihiutaleiden reaktiivisuuden tilaa milloin tahansa. Testien kehittäminen, jotka mahdollistivat molempien mittausten rutiininomaisen suorittamisen, voisi uskottavasti helpottaa korkean verenvuodon tai tromboottisten tapahtumien riskin yksilöllistä havaitsemista ja muokkaamista. Yksilön verihiutaleiden reaktiivisuuden dynaaminen luonne ja mahdollinen vaikutus akuutteihin tromboottisiin tapahtumiin ovat tämän koesarjan painopiste. Vaikka ei ole vielä selvää, kuinka AMI:n aiheuttava akuutti plakin eroosio tai repeämä alkaa, yhteys akuuttiin tulehdusjaksoon on ilmeinen. Lisäksi on osoitettu yhteys, joka on kuvattu yksityiskohtaisesti alla, useiden ei-sydämen akuuttien ja kroonisten tulehdustilojen ja sitä seuraavan AMI-riskin välillä. Erityisesti on raportoitu korkeasta AMI:n ja sydänkuoleman esiintyvyydestä kroonisissa sairauksissa, kuten nivelreumassa, kroonisessa iensairauksissa, psoriaasissa ja kroonisissa hengitystiesairauksissa.13-16 Lisäksi, kuten alla on kuvattu, on raportoitu kiehtovia ajallisia yhteyksiä akuuttien ei-sydäntilojen, mukaan lukien reisiluun murtuman kaulan ja ikääntyneiden rintakehän infektion vuoksi, ja siitä seuraavien muutaman seuraavan viikon aikana tapahtuvan AMI-riskin välillä. Lopuksi, uudempi yhteys COVID-rokotteen ja akuuttien tromboottisten tapahtumien välillä on raportoitu.

On todennäköistä, että "ei-sydänperäinen" tulehdustila ja/tai tapahtuma on itse asiassa osa sairausprosessia, joka sisältää dynaamisia muutoksia valtimon verisuonikerroksessa ja verihiutaleiden reaktiivisuudessa, mikä tarjoaa näin substraatin akuutille MI:lle.

.

TEOREETTINEN KEHITYS Ei-sydämen tulehdukselliset tilat ja akuutti MI: tunnetut yhteydet.

CVD ja rintatulehdus:

Yhteisön hankitun keuhkokuumeen (CAP) vuosittainen ilmaantuvuus on Yhdistyneessä kuningaskunnassa 0,5-1 %, josta 22-42 % vaatii sairaalahoitoa. Sairaalahoidossa olevien CAP-potilaiden kuolleisuus on 5-14 %, ja suurempi kuolleisuus on yli 84-vuotiailla iäkkäillä potilailla (>50 %). 17 Yhteisössä hankittu keuhkokuume liittyy kohonneisiin tulehdusmarkkereihin, mukaan lukien CRP (>21,9 mg/dl), pro-kalsitoniini ja IL-6 (>169 pg/ml), ja korkeammat tasot ennustavat hoidon epäonnistumista ja kuolleisuutta. 18 Lisäksi havaittiin kohonneita tulehdusmarkkereita (CRP, TNF-alfa) potilailla, joilla oli virusperäinen ylähengitystieinfektio.19 Akuutti hengitystieinfektio liittyy lisääntyneeseen akuutin sydäninfarktin riskiin.20 Erityisesti hengitystieinfektion ensimmäisten 28 päivän aikana on suurempi kardiovaskulaaristen tapahtumien riski. 21 Tapaussarjatutkimuksessa, johon osallistui 53 709 potilasta, joilla oli ensimmäinen tai uusiutuva sydäninfarkti, sydäninfarktin ilmaantuvuuden merkittävä lisääntyminen havaittiin akuutin hengitystieinfektion jälkeen, ja suurin määrä oli 3 päivää infektion jälkeen.22 Mielenkiintoista, että potilailla, joilla oli ylempien hengitysteiden virusinfektio, havaittiin korkea hoidon verihiutaleiden reaktiivisuus.19 Tutkimukset, joissa arvioitiin MI:n ja hengitystieinfektion välistä yhteyttä, perustuivat enimmäkseen yleislääkäritietojen ja kyselylomakkeiden arviointiin (historian otto). Tulehdusmarkkerien tasojen mittaamista MI:hen johtaneiden hengitystieinfektiojaksojen aikana ei testattu.

Murtunut reisiluun kaula:

Ikääntyneen väestön lonkkamurtuma on merkittävä kliininen ja taloudellinen taakka terveydenhuoltojärjestelmällemme, ja sairastuvuus ja kuolleisuus ovat korkeat. 23,24 Kuolleisuus on 9 % 30 päivää lonkkamurtuman jälkeen ja 33 % 1 vuoden kohdalla. 25 Yleinen lonkkamurtumien komplikaatio on perioperatiivinen sydäninfarkti. Yhdessä tutkimuksessa troponiinin nousu havaittiin 35,5 %:lla potilaista, ja sydäninfarkti, jossa ei ilmennyt ST-korkeutta (NSTEMI) oli yleisempi kuin ST-korkeuden aiheuttama sydäninfarkti (STEMI) tässä potilasryhmässä. (23 vs 7)26 Merkittävä troponiinin nousu ennustaa vahvasti kuolleisuutta tässä potilasryhmässä: yli 0,04 μg/l taso liittyy kuusinkertaiseen kuolemanriskiin. Suurin troponiinin nousu havaittiin nimenomaan neljäntenä leikkauksen jälkeisenä päivänä kuolleisuusryhmässä verrattuna siihen, että elossa olevien ryhmässä ei ollut merkittävää nousua, ja 1 vuoden kokonaiskuolleisuus havaittiin 37 %:lla potilaista, jotka liittyivät perioperatiiviseen troponiinin nousuun. 27,28 Sydäninfarktin lisääntymisen taustalla oleva mekanismi ei ole selvä nykyisestä kirjallisuudesta, mutta epäillään, että sillä on yhteys murtuman aiheuttamaan systeemiseen tulehdukseen.29 On heikkoa tietoa siitä, että jotkut tällaiset potilaat saattavat olla hyporespondereja klopidogreelille.30

Nivelreuman puhkeaminen:

Nivelreuma (RA) vaikuttaa noin 1 %:iin länsimaisista aikuisväestöstä.31 Sitä pidetään itsenäisenä iskeemisen sydänsairauden riskitekijänä, jonka kuolleisuus lisääntyy kiihtyneen sepelvaltimoiden ateroskleroosin vuoksi.32 Esimerkiksi nivelreumaan liittyi 38 % suurempi sydäninfarktin ilmaantuvuus verrattuna yleiseen väestöön yhdessä sarjassa.13 Pienessä tutkimuksessa on osoitettu hyvin kuvattu nivelreuman tulehdusprosessi ja yhteys lisääntyneeseen verihiutaleiden reaktiivisuuteen. Tarkemmin sanottuna lisääntynyt verihiutaleiden reaktiivisuus vain ADP:lle havaittiin reumaaktiivisessa ryhmässä. 33

Suuri verisuonikirurgia:

Southampton-ryhmä on aiemmin kuvannut verihiutaleiden reaktiivisuuden dynaamista vaihtelua käyttämällä TEG:tä. Erityisesti käyttämällä TEG AUC 15:tä arvioimaan 40 osallistujaa, joille tehdään elektiivinen suuri verisuonikirurgia (MVS) aspiriinilla, kuvailimme AA- ja ADP-indusoidun hyytymisen vähenemisen yhdessä leikkauksen aiheuttaman akuutin verisuonitulehdusreaktion kanssa ja rebound-reaktiivisuutta (ts. korkeampi kuin lähtötaso) 3 kuukauden kuluttua op. Näiden verihiutaleiden reaktiivisuuden muutosten dynaaminen luonne tukee konkreettista tukea ajatukselle, että tällä voisi olla rooli patologisissa iskeemisissä tapahtumissa herkillä yksilöillä. 34

Covid-rokote:

Koronavirustauti 19 (COVID-19) -pandemia on aiheuttanut yli 5 miljoonaa kuolemaa eri puolilla maailmaa vuodesta 2019 lähtien. 35 COVID-19-infektioon liittyy joissakin tapauksissa verihiutaleiden kulutuksesta johtuva trombosytopenia, disseminoitunut intravaskulaarinen koagulopatia (DIC) ja tromboottinen mikroangiopatia.

COVID-19-rokotteet hyväksyttiin vuoden 2020 lopulla, ja tähän mennessä on rokotettu 5 miljardia henkilöä. Kasvavat tiedot ovat osoittaneet harvinaisia ​​yhteyksiä rokotteiden ja tromboottisten komplikaatioiden välillä, mukaan lukien aivoontelotukos ja sydäninfarkti.36,37 Tämä saattaa liittyä rokotteen aiheuttamaan vakiintuneeseen systeemiseen tulehdusreaktioon. Rokotteen aiheuttama immuunitromboosi ja trombosytopenia (VITT) tunnistettiin pienessä ryhmässä rokotettuja henkilöitä.38 Harvoissa COVID-19-rokotuksen jälkeisissä akuutin sepelvaltimoiden oireyhtymän (ACS) tapauksissa syy-seuraussuhdetta ei voitu lopullisesti vahvistaa.37

Yhteenvetona voidaan todeta, että yhteys akuuttien ei-sydäntulehdustilojen ja myöhemmän AMI:n välillä lähitulevaisuudessa on todettu, mutta selittämätön, ja tähän mennessä saadut satunnaiset todisteet viittaavat mahdolliseen mekanismiin verihiutaleiden reaktiivisuuden dynaamisen muutoksen suhteen. Juuri tätä käsitettä haluamme tutkia tarkemmin ehdotetussa koesarjassa.

TUTKIMUSKYSYMYS/TAVOITE(T)

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on arvioida ei-sydäntulehdustilojen, joihin liittyy verisuonten tulehdusreaktio, ja dynaamisen verihiutaleiden reaktiivisuuden välinen yhteys TEG6s-laitteella määritettynä ja kahdella uudella tekniikalla (a) pisaroiden mikrofluidiikassa eristettyjen verihiutaleiden hyperreaktiivisuuden arvioimiseksi ja (b) soveltaa kehittyneitä yhden verihiutaleen RNA:n sekvensointimenetelmiä RNA-allekirjoituksen määrittämiseksi esikäsittelyä varten.

Jos hypoteesimme todistetaan, tutkimuksemme on osoittanut yhteyden (a) yksittäisen verihiutaleiden reaktiivisuuden ja veren hyytymisen dynaamisen muutoksen esiintymisen ja mahdollisesti laajuuden ja (b) samanaikaisen verisuonitulehdustilan välillä useissa ei- sydämen tulehdustilat.

Yhteenveto opintojen suunnittelusta:

• Tutkimustiimimme tunnistaa tutkimukseen osallistumiskelpoisuuskriteerit täyttävät ehdokkaat ja ottaa heihin yhteyttä heidän sairaalahoidon tai rokotuskeskuksen käynnin aikana (COVID-tehosteehdokkaille).
• Tutkimusryhmän jäsen selittää mahdolliselle osallistujalle tutkimuksen tavoitteen, hyödyt, riskit ja rasitukset. Hakijoille annetaan riittävästi aikaa päättää, haluavatko he osallistua tutkimukseen.
• Hakija selittää ja allekirjoittaa kirjallisen suostumuksen.
• Ensimmäinen verinäyte otetaan suostumuksen jälkeen, lisäverinäytteitä klo 24, 48, 72 tuntia ja sitten 1 viikon tai 1 kuukauden kuluttua ryhmästä riippuen.
• Kaikki verinäytteet analysoidaan seuraavasti (i) 30 minuutin näytteenoton jälkeen verihiutaleiden reaktiivisuuden testaamiseksi TEG 6s -laitteella, (ii) yksittäisten verihiutaleiden/mikrofluidianalyysiin ja (iii) lisänäytteet lähetetään tulehdusmerkkiainetestaukseen.
• Osallistuminen tutkimukseen ja seurantaan päättyy viimeisen seurantakäynnin jälkeen, kun lopulliset verinäytteet on otettu.
• Tiedot pseudonymisoidaan ja analysoidaan ennen kuin ne lähetetään vertaisarviointipäiväkirjaan.

Rekrytoimme 5 potilasryhmää aiemmin tuotettujen tietojen ja ei-sydäntulehduksen sairausmalleihin liittyvän kirjallisuuden mukaisesti. Verikokeen ja yleisen sisällyttämisen ja poissulkemisen yksityiskohdat on esitetty alla.

Kaikissa tapauksissa verinäytteitä käytetään sekä verihiutaleiden reaktiivisuuden arvioimiseksi TEG6S:llä että veren tulehdusmarkkerien (CRP, IL6, TNF alfa ja CD40) määrittämiseksi.

1. Ryhmä 1: Reisiluun murtunut kaula (n=20). Trauma- ja ortopedian osastoilla sekä päivystyspoliklinikalla tutkitaan uudet vastaanotot, joilla on röntgenillä todettu reisiluun kaula murtuma, jolloin 20 osallistujaa tunnistetaan kelpoisuuskriteerien mukaan.

   Sopivia potilaita lähestytään tutkimuksesta ja heille annetaan tietolomake. Myöhemmin, kun heillä on ollut tarpeeksi aikaa harkita, heidät otetaan mukaan, jos he mielellään antavat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen.

   Verinäytteet otetaan osastolla vastaanottohetkellä, 24, 48 ja 72 tunnin kuluttua vastaanotosta ja 1 kuukauden kuluttua.

   Veri kerätään 4 putkeen joka kerta. (1 x 2 ml 3,2 % natriumsitraattivacutaineri, 1 x 6 ml litiumhepariinivacutainer. 2 x 5 ml SST-putkea tulehdusmerkkiaineille.) Yksityiskohtainen kuvaus tästä on alla.

2. Ryhmä 2: Yli 70-vuotiaat potilaat, joilla on rintatulehdus (n=20).

   Päivystysosastolla, akuuttien sairaaloiden osastolla ja lääketieteellisillä osastoilla seulotaan kelvolliset osallistujat, joiden ensisijainen diagnoosi on rintatulehdus (akuutti keuhkoputkentulehdus tai keuhkokuume). Tavoitteena on saada 20 osallistujaa.

   Akuutti keuhkoputkentulehdus on alempien hengitysteiden tulehdus, joka aiheuttaa tulehduksen keuhkoputkissa. Se on kliininen diagnoosi, jolle on tunnusomaista yskä ilman merkkejä keuhkokuumeesta. Rintakehän röntgenkuvaus voi olla normaali.

   Keuhkokuume on keuhkokudoksen tulehdus, jossa keuhkojen ilmapussit täyttyvät mikro-organismeilla, nesteillä ja tulehdussoluilla, mikä vaikuttaa keuhkojen toimintaan. 39 Potilaat valitaan oireiden, kliinisen diagnoosin +/- rintakehän röntgenlöydösten mukaan (vain keuhkokuume).

   Sopivia potilaita lähestytään tutkimuksesta ja heille annetaan tietolomake. Myöhemmin, kun heillä on ollut tarpeeksi aikaa harkita, heidät otetaan mukaan, jos he mielellään antavat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen.

   Verinäytteet otetaan osastolla vastaanottohetkellä, 24, 48 ja 72 tunnin kuluttua vastaanotosta ja 1 kuukauden kuluttua.

   Veri kerätään 4 putkeen joka kerta. (1 x 2 ml 3,2 % natriumsitraattivacutainer, 1 x 6 ml litiumhepariinivacutainer. 2 x 5 ml SST-putket tulehdusmerkkiaineille.) Yksityiskohtainen kuvaus tästä on alla.

3. Ryhmä 3: Terveet vapaaehtoiset, jotka saavat COVID Booster -rokotteen. (n = 20). Tavoitteena on saada 20 osallistujaa COVID-rokotteen saamiseksi Southamptonin yleissairaalaan. Pyrimme rekrytoimaan 20 tervettä vapaaehtoista, jotka täyttävät tutkimuskelpoisuuskriteerit. Osallistujalle annetaan tietolomake ja hänellä on riittävästi aikaa harkita osallistumistaan ​​vai ei.

   Verinäytteet otetaan heti COVID-tehosteannoksen injektion jälkeen. Osallistujat kutsutaan osallistumaan 24, 48 ja 1 viikon kuluttua tehosteinjektiosta tutkimustoimistoomme Cathin laboratorion päiväyksikköön verinäytteitä varten.

   Veri kerätään 4 putkeen joka kerta. 1 x 2 ml 3,2 % natriumsitraattivacutainer, 1 x 6 ml litiumhepariinivacutainer. 2 x 5 ml SST-putkia tulehdusmerkkiaineille.

4. Ryhmä 4: Potilaat, jotka on otettu AMI:n takia 6 viikon kuluessa:

   1. Murtunut reisiluun kaula
   2. Rintakehän infektio
   3. Nivelreuma puhkeaa
   4. Psoriaasin paheneminen
   5. Tulehduksellisen suolistosairauden paheneminen

   Seulonnassa otetaan huomioon potilaat, joilla on tyypin 1 tai tyypin 2 sydäninfarkti tai sydänlihasvaurio 4. yleismääritelmän mukaisesti, jos he ovat 6 viikon sisällä jostakin yllä mainitusta tulehdustilasta.40 Sopivia potilaita lähestytään tutkimuksesta ja heille annetaan tietolomake. Myöhemmin, kun heillä on ollut tarpeeksi aikaa harkita, heidät otetaan mukaan, jos he mielellään antavat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen.

   Verinäytteet otetaan osastolla vastaanottohetkellä, 24, 48 ja 72 tunnin kuluttua vastaanotosta ja 1 kuukauden kuluttua.

   Veri kerätään 4 putkeen joka kerta. (1 x 2 ml 3,2 % natriumsitraattivacutainer, 1 x 6 ml litiumhepariinivacutainer. 2 x 5 ml SST-putket tulehdusmerkkiaineille.) Yksityiskohtainen kuvaus tästä on alla.

5. Ryhmä 5: Stenttitromboosin aiheuttama AMI (n = 20).

Tukikelpoiset potilaat on otettu Academic Research Consortiumin määritelmän mukaisesti stenttitromboosiin. 41 Stenttitromboosi on valtimon täydellinen tukkeutuminen stentin sisällä olevan trombin seurauksena. ARC (Academic Research Consortium) on tunnistanut angiografialla havaitun stenttitromboosin Definite stent thrombosis (ST) -sydämeksi. He myös luokittelivat stenttitromboosin aikaiseksi (jopa 30 päivää käyttöönotosta) tai myöhäiseksi (30 päivästä 12 kuukauteen käyttöönotosta).

Sopivia potilaita lähestytään tutkimuksesta ja heille annetaan tietolomake. Myöhemmin, kun heillä on ollut tarpeeksi aikaa harkita, heidät otetaan mukaan, jos he mielellään antavat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen.

Verinäytteet otetaan osastolla vastaanottohetkellä, 24, 48 ja 72 tunnin kuluttua vastaanotosta ja 1 kuukauden kuluttua.

Veri kerätään 4 putkeen joka kerta. (1 x 2 ml 3,2 % natriumsitraattivacutainer, 1 x 6 ml litiumhepariinivacutainer. 2 x 5 ml SST-putket tulehdusmerkkiaineille.) Yksityiskohtainen kuvaus tästä on alla.