Terapia con ioduro radioattivo per la malattia di Graves pediatrica

Obiettivi primari. I ricercatori propongono di valutare la sicurezza dell'uso di 131I nei bambini con ipertiroidismo dovuto alla malattia di Graves (GD). Gli investigatori misureranno l'esposizione alle radiazioni del corpo intero dopo la terapia con 131II nei bambini trattati per GD. Gli investigatori valuteranno gli effetti del trattamento GD sulla struttura cromosomica.

Questi studi comporteranno sforzi di collaborazione con il Dr. Patrick Zanzonico (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center), esperto di dosimetria 131I e il Dr. James Tucker (Wayne State University), esperto di effetti citogenetici delle radiazioni. Gli studi coinvolgeranno bambini trattati per GD presso l'Università della Florida e la Baylor University. Questi studi sono stati progettati con l'aiuto del Center for Clinical Investigation, Biostatistics Support Unit dell'Università della Florida, che sarà coinvolto nell'analisi dei dati.

Caratteristiche della popolazione in studio. Gli investigatori recluteranno un totale di 150 pazienti con diagnosi di GD di età inferiore ai 18 anni. Tutti i soggetti devono essere trattati con 131I. In questo studio, i bambini non saranno randomizzati al trattamento, ma saranno trattati secondo le cure prescritte dal medico. Per garantire un'equa distribuzione di età e sesso tra i due gruppi di bambini, i ricercatori stratificano l'iscrizione per genere (maschi vs. femmine) ed età (5-10 anni, 10-15 anni, 15-18 anni).

Due siti registreranno i pazienti per ottenere la dimensione del campione desiderata: Baylor College of Medicine e University of Florida University. Questi siti sono stati selezionati per i seguenti motivi. (1) Si tratta di grandi centri dove lo ioduro radioattivo è utilizzato da decenni. (2) Ogni sito ha trattato un gran numero di bambini con ioduro radioattivo. (3) Ogni sito dispone di database di pazienti computerizzati e le informazioni di contatto per i bambini trattati con 131I sono note. (4) Gli investigatori hanno rapporti di lavoro con collaboratori in questi siti. Sulla base dei volumi relativi dei pazienti di Baylor e dell'Università della Florida, i ricercatori prevedono che il 70% dei pazienti proverrà da Baylor e il 30% dall'Università della Florida. I calcoli a sostegno della dimensione del campione sono descritti in dettaglio in ciascuno dei due obiettivi seguenti.

Eleggibilità del paziente. I criteri di ammissibilità includono quanto segue:

1. Una diagnosi di GD basata su studi di laboratorio iniziali che mostrano un ormone stimolante la tiroide (TSH) soppresso (es. <0,01); livelli elevati di triiodotironina totale (T3), tiroxina totale elevata (T4) e/o T4 libera; un titolo elevato di immunoglobulina stimolante la tiroide (TSI); assorbimento aumentato e diffuso di 123I, 131I o 99Tc nella ghiandola tiroidea.
2. Età <18 anni al momento della diagnosi della malattia di GD.
3. Genitori non fumatori. Iscrizione soggetto. I professionisti del Pediatric Thyroid Center dell'Università della Florida e della Baylor Pediatric Endocrinology Division identificheranno le persone idonee per la partecipazione allo studio. I pazienti verranno arruolati dopo che saranno state soddisfatte le appropriate procedure di consenso/assenso. Al momento della raccolta, gli investigatori registreranno l'età, il sesso, il trattamento attuale e la storia del trattamento per la malattia di Graves (cioè farmaci antitrioidi (ATD) e/o terapia con 131I compresa la dose).

Questi studi saranno eseguiti solo su bambini trattati con 131I come parte dell'assistenza clinica prescritta dal medico. I bambini non saranno trattati con 131I al solo scopo di generare soggetti per questo studio.

Dopo che il trattamento è stato deciso dal medico e dal paziente, al paziente verrà offerta la partecipazione in modo da fornire un'iscrizione bilanciata per ciascuna categoria di trattamento/età/sesso.

1. Obiettivo primario (1) e obiettivo secondario (i): eseguire la dosimetria per valutare l'esposizione alle radiazioni di tutto il corpo e del tessuto specifico nei bambini trattati con 131I e determinare il potenziale rischio di cancro da questi dati. Al momento, non sono disponibili dati per valutare l'esposizione alle radiazioni di tutto il corpo e tessuto specifico per i bambini trattati con 131I per GD. La modellazione teorica è stata fatta, ma non si è basata su dati effettivi. Conoscere l'esposizione di organi specifici alla radioattività può essere utilizzato per determinare il rischio tessuto-specifico di tumori maligni. I ricercatori propongono quindi di eseguire uno studio di dosimetria trasversale sui bambini trattati con 131I per determinare l'esposizione alle radiazioni del tessuto specifico e dell'intero corpo. Questi studi sono stati progettati dal Dr. David Cheng (University of Florida University), dal Dr. Patrick Zanzonico (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center; NY) e dal Dr. James Dziura (University of Florida University).

   Massa corporea totale del paziente e attività somministrata. Il giorno della somministrazione dell'attività terapeutica somministrata di 131I, il paziente verrà pesato. Immediatamente prima della somministrazione, l'attività terapeutica somministrata di 131I sarà misurata in un calibratore di dose sull'impostazione 131I e l'attività e le date e gli orari del dosaggio e della somministrazione registrati. Questa attività sarà prescritta dai medici curanti presso l'Università della Florida o Baylor.

   Imaging con gamma camera. Tutte le scansioni del corpo intero della gamma camera 131I verranno eseguite utilizzando una finestra di energia del fotopicco del 20% (ovvero 364 keV + 10% = da 328 a 400 keV) e una velocità di scansione di 10 cm/min per tutte le scansioni. La lunghezza della scansione verrà impostata per ciascun paziente in modo da includere l'intero paziente e la stessa lunghezza della scansione verrà utilizzata per tutte le scansioni di un dato paziente. Verranno registrate le date e gli orari esatti di ciascuna scansione di tutto il corpo. Il tempo post-somministrazione di ciascuna scansione del corpo intero sarà calcolato come intervallo di tempo (in ore) dalla data e ora della somministrazione di 131I e dalla data e ora della scansione del corpo intero.

   Determinazione delle attività degli organi e di tutto il corpo. La determinazione delle attività degli organi e di tutto il corpo utilizzerà ciascun paziente come proprio standard di calibrazione. Il paziente verrà sottoposto a una scansione dell'intero corpo con vista coniugata entro 30-60 minuti dalla somministrazione di 131I (es. nominalmente specificato come tempo 0) ma prima della prima minzione post-somministrazione o movimento intestinale. Inoltre, le scansioni verranno eseguite a un giorno e quattro giorni dopo la somministrazione della dose. Verrà inoltre prelevato un campione di sangue (10 cc) per misurare la quantità di ioduro radioattivo nel sangue in questi momenti e per la valutazione dei marcatori di danno al DNA. Per ogni paziente, la rete (es. sottrazione dello sfondo) il tasso di conteggio della media geometrica per il corpo totale per questa scansione iniziale corrisponde quindi al 100% dell'attività somministrata. Come notato, questa scansione verrà eseguita da 30 a 60 minuti dopo la somministrazione per consentire una certa dispersione dell'attività in tutto il corpo, in modo che gli effetti della dispersione e dell'attenuazione siano grossolanamente gli stessi per questa scansione iniziale e per le successive scansioni del paziente . Per il tempo-0 e ogni successiva scansione di tutto il corpo con vista coniugata, l'immagine gamma-camera posteriore (rivelatore inferiore) viene "specchiata" per allinearla con l'immagine anteriore (rivelatore superiore).

   Le regioni di interesse (ROI) verranno disegnate manualmente intorno agli organi di interesse (tiroide, ghiandole salivari, fegato, intestino, stomaco e vescica urinaria) e al corpo intero. Per ogni organo, la sua ROI può essere disegnata nella scansione in cui è meglio visualizzata e quindi copiata e incollata sulle altre scansioni di tutto il corpo, traslando e/o ruotando la ROI secondo necessità su queste altre scansioni per sovrapporla accuratamente al organo. Si noti che, per ciascuna scansione, può essere utilizzata una singola ROI di sfondo (BG), disegnata all'esterno ma vicino al corpo.

   Analisi statistica. Calcolo basato su OLINDA delle dosi assorbite dagli organi e della dose efficace. Il programma di dosimetria OLINDA sarà utilizzato per valutare le dosi assorbite (11, 76). In OLINDA, i ricercatori selezioneranno l'opzione "Fraction and Half-times" (nel "Kinetics Input Form" di OLINDA) e inseriranno i parametri più adatti delle rispettive funzioni tempo-attività (A/100% e Ta e, se, applicabile, B/100% e Tb) per le regioni di origine specificate: tiroide, ghiandole salivari, fegato, contenuto intestinale, contenuto dello stomaco, contenuto della vescica urinaria, midollo rosso e tutto il corpo. Si noti che OLINDA richiede i valori di intercetta a tempo zero in frazione (non %) dell'attività somministrata. Fare clic sul pulsante di opzione "hr" per le "Unità di emivita" e sul pulsante di opzione "Biologico" per le "Emivite". Sempre in OLINDA, i ricercatori selezioneranno lo iodio-131 (I-131") come nuclide (nel "Nuclide Input Form" di OLINDA) e il modello anatomico che si avvicina di più all'età o alla massa corporea totale del paziente come modello ( nel "Modulo di input del modello" di OLINDA). Quindi, selezionare il "Main Input Form" e fare clic sul pulsante "Doses" per calcolare le dosi agli organi e la dose efficace.

   Valutazione dell'esposizione alle radiazioni. Le distribuzioni delle misure di esito primarie per l'esposizione totale alle radiazioni del corpo e dell'organo specifico (descritte sopra) saranno riassunte graficamente (boxplot) e numericamente (medie, deviazioni standard, mediane, intervalli interquartili).

   L'esposizione alle radiazioni (ad esempio, la dose assorbita di 131I nel corpo totale e in organi specifici) sarà confrontata tra categorie specifiche della dose somministrata di 131I, nonché tra gruppi di età e sesso utilizzando l'analisi della varianza (ANOVA). Gli investigatori valuteranno anche se ci sono state differenze nei risultati in base al sito dello studio. Se i dati non sono conformi alle ipotesi distributive richieste dall'ANOVA, tecniche alternative non parametriche (ad es. test di Kruskal-Wallis). Gli investigatori correleranno la dose somministrata di 131I con la dose assorbita dell'agente radioattivo, utilizzando la correlazione del rango di Spearman. In tutte le analisi verrà utilizzato un alfa di 0,05.

2. Obiettivo primario (2) e obiettivo secondario (ii): valutare le traslocazioni cromosomiche nei bambini trattati con 131I e valutare le traslocazioni cromosomiche in relazione all'età del paziente e all'esposizione a 131I. L'irradiazione di tutto il corpo a basso livello è un fattore di rischio per il cancro 58 . L'uso prolungato di alcuni farmaci è associato anche al rischio di cancro in alcune circostanze. L'attuale terapia con 131I per la malattia di Graves nei bambini e negli adulti mira all'ablazione di una quantità sufficiente di ghiandola tiroidea da provocare uno stato ipotiroideo. Questo trattamento, tuttavia, sarà anche associato a un'irradiazione di tutto il corpo di basso livello11. Gli studi sugli adulti, che sono stati trattati con 131I, hanno rivelato piccoli aumenti dei tassi di cancro allo stomaco e al seno. Sebbene sia stato suggerito che i bambini siano più soggetti a rischi cancerogeni di irradiazione di basso livello58, non sono stati condotti studi con un campione sufficiente per valutare il rischio di cancro a lungo termine nei bambini trattati con 131I.

Dati recenti mostrano in modo convincente che le traslocazioni cromosomiche sono associate a rischi di cancro a lungo termine. Le traslocazioni cromosomiche sono un segno molecolare dell'esposizione alle radiazioni ionizzanti. È importante sottolineare che le traslocazioni persistono per decenni dopo l'esposizione alle radiazioni22. Questa persistenza rende le traslocazioni cromosomiche il tipo di aberrazione gold standard per l'esecuzione della dosimetria delle radiazioni quando c'è un ritardo tra il tempo di esposizione e la valutazione. Sono disponibili dati normativi per le traslocazioni cromosomiche, in relazione all'età e al sesso20.

I ricercatori propongono quindi di eseguire uno studio osservazionale di coorte di bambini trattati per la malattia di Graves per valutare la traslocazione cromosomica. Questi studi saranno eseguiti sui bambini in cui viene eseguita la dosimetria, come descritto sopra. Gli investigatori stratificheranno l'arruolamento per sesso ed età per garantire una distribuzione comparabile di queste caratteristiche. Gli studi di traslocazione cromosomica, al basale e al follow-up a 12 mesi.

Trattamento con 131I. I pazienti saranno trattati con 131I come descritto sopra. Raccolta di campioni. Il sangue verrà prelevato per l'analisi della traslocazione cromosomica al basale ea 12 mesi dopo il trattamento con 131I, o dopo aver ricevuto un intervento chirurgico o ATD. Per la raccolta del sangue, verrà utilizzato un vacutainer eparinizzato per raccogliere 5 ml di sangue. Il sangue verrà prelevato al momento della flebotomia di routine per la valutazione dei livelli di ormone tiroideo.

1. Calcolo della dimensione del campione. Gli investigatori verificheranno l'ipotesi che le frequenze di traslocazione siano più elevate nei soggetti che ricevono 131I rispetto ai soggetti che ricevono un trattamento alternativo (solo ATD o chirurgia) per GD. Poiché vi è un basso livello di rotture cromosomiche nei bambini sani20, se vi è un aumento della traslocazione cromosomica dovrebbe essere possibile rilevare aumenti significativi con una dimensione del campione relativamente piccola. Le nostre stime sulla dimensione del campione si basano sui tassi di traslocazione descritti da Sigurdson che ha osservato tassi di 0,2 traslocazioni per 100 cellule equivalenti nei bambini sotto i 20 anni. Dati questi tassi di riferimento e utilizzando il modulo PASS 2005 per la regressione di Poisson, i ricercatori hanno stimato che un campione di 135 bambini trattati con 131I e 135 trattati con ATD o chirurgia fornirà l'80% di potenza al livello di significatività bilaterale di 0,05 per rilevare un raddoppio del tasso di traslocazione cromosomica tra i due gruppi di pazienti a 12 mesi dopo tre. Gli investigatori mireranno a 1/3 dei bambini in ciascuna delle seguenti fasce d'età: 5-10 anni, 10-15 anni, 15-18 anni. Gli investigatori registreranno 150 soggetti in ciascun gruppo per far fronte a una potenziale perdita del 10% al follow-up.
2. Saggio FISH per aberrazioni cromosomiche. Il personale del laboratorio del Dr. Tucker determinerà la frequenza delle traslocazioni cromosomiche utilizzando le sonde di colorazione dell'intero cromosoma mediante ibridazione in situ fluorescente (FISH). Tutti i campioni saranno codificati in modo che il laboratorio Tucker non conosca la storia dell'esposizione alle radiazioni dei soggetti. Le colture cellulari saranno avviate 24-48 ore dopo la flebotomia nel laboratorio del Dr. Tucker e processate secondo metodi citogenetici di routine. Saranno valutate circa 1.800 cellule in metafase per soggetto, e questo sarà equivalente a 1.800 x 0,56 = 1.000 cellule in metafase (definite come equivalenti cellulari; CE) come se fosse stato valutato l'intero genoma. Tutte le traslocazioni nelle cellule saranno enumerate e la frequenza delle traslocazioni per 100 CE sarà utilizzata come variabile dipendente nelle analisi statistiche.

3. Analisi dei dati. L'analisi dei dati sarà condotta in collaborazione con l'Unità di Biostatistica del Center for Clinical Investigation dell'Università della Florida. Tutte le analisi saranno eseguite utilizzando SAS v9.2 (SAS Institute, Cary, NC) con un errore di tipo I di 0,05 a due code utilizzato per valutare la significatività statistica. Le distribuzioni di frequenza e le mancanze saranno esaminate per ciascuna variabile. Gli investigatori ometteranno dalla considerazione in ulteriori analisi variabili con distribuzioni omogenee o con un alto grado di mancanza e collasseranno variabili categoriali con livelli sottorappresentati. Le associazioni tra variabili indipendenti saranno esaminate utilizzando coefficienti di correlazione di Spearman, componenti principali e clustering gerarchico (PROC VARCLUS).

   Le variabili demografiche (età, sesso e razza del bambino e del tutore principale), socioeconomiche (istruzione e reddito dei genitori) e cliniche (ad esempio, durata della malattia di Graves, trattamento ATD e dose di 131I) saranno confrontate tra i due gruppi di trattamento al basale utilizzando t-test per variabili continue e test chi-quadrato per variabili categoriali. Differenze cliniche significative saranno riportate e aggiustate nell'analisi multivariata della traslocazione cromosomica descritta di seguito.

   (ii) Confronto delle frequenze di traslocazione cromosomica. Il numero di traslocazioni cromosomiche al basale ea 12 mesi dopo il trattamento sarà determinato utilizzando medie e intervalli di confidenza. Questi dati saranno anche confrontati con i nostri dati per i bambini sani.

   Gli investigatori confronteranno il numero di traslocazioni cromosomiche al basale ea 12 mesi tra i gruppi in un modello multivariato, utilizzando l'analisi del modello misto di Poisson a gonfiaggio zero69. Il modello di Poisson gonfiato a zero tiene conto della maggiore varianza tipica dei dati di conteggio con un'ampia percentuale di zeri. Inoltre, attraverso l'inclusione di effetti casuali, l'analisi del modello misto consentirà la correlazione da osservazioni ripetute. Il modello misto accoglie anche individui con osservazioni incomplete (ad es. perso al follow-up) assumendo che, dati i dati osservati, i dati mancanti non dipendano da valori non osservati.

   Verranno utilizzati i seguenti effetti fissi: gruppo di trattamento (trattamento con 131I vs. intervento chirurgico o gruppo ATD), covariate selezionate (ad es. età e sesso del bambino, dose di 131I, istruzione o reddito dei genitori), tempo (al basale e a 12 mesi) e tempo dall'interazione del gruppo di trattamento. Verrà utilizzato un effetto casuale per tenere conto della possibile correlazione tra il numero di traslocazioni cromosomiche al basale e 12 mesi per lo stesso soggetto. I ricercatori esploreranno anche se l'effetto del trattamento sulle traslocazioni cromosomiche è modificato dall'età del bambino e dalla dose di radiazioni ricevuta, includendo termini di interazione a tre vie tra trattamento, età e tempo o trattamento, dose di radiazioni e tempo.

   Saranno imposte diverse strategie per soddisfare la probabilità che i dati mancanti si verifichino durante questo studio. La prevenzione è il modo più ovvio ed efficace per controllare la distorsione e la perdita di potere dai dati mancanti. Cartoline e promemoria telefonici delle visite verranno consegnati ai partecipanti prima degli orari di ritiro specificati dal protocollo. Contatti alternativi saranno identificati all'ingresso nello studio per ridurre al minimo la perdita al follow-up. L'inserimento tempestivo dei dati combinato con rapporti settimanali sui dati mancanti attiverà protocolli per il monitoraggio e l'ottenimento di elementi di dati mancanti o valutazioni dei risultati. Nonostante questi sforzi di prevenzione, è ragionevole presumere che si verificheranno dati mancanti. Il metodo di analisi primaria utilizzerà un modello misto basato sulla verosimiglianza che tiene conto delle osservazioni incomplete e opera nell'ipotesi che i dati mancanti siano casuali (MAR)69. I modelli di dati mancanti e le ragioni dell'abbandono verranno confrontati tra i gruppi di trattamento. Verranno utilizzati test T, tabulazioni incrociate e regressione logistica per valutare se il ritiro dipende da variabili osservate.

4. Considerazioni statistiche: descrivere le analisi statistiche che supportano il disegno dello studio.

I ricercatori hanno utilizzato il software Power Analysis and Sample Size (PASS 2005) per stimare la precisione attorno a una media di esposizione alle radiazioni (ad esempio, espressa come percentuale media dell'attività somministrata in un organo/corpo totale o dose media assorbita dall'organo basata su Olinda e dose efficace media) ). Un campione di 150 soggetti produce un intervallo di confidenza del 95% pari a una media più o meno 0,16 deviazioni standard. Da uno studio precedentemente pubblicato su bambini con malattia di Graves (età 7-18 anni)42, i ricercatori hanno stimato che il nostro campione di 150 pazienti può essere stratificato in pazienti che riceveranno 150-200 Gy e 200-300 Gy. Date queste proporzioni, i ricercatori saranno in grado di stimare gli intervalli di confidenza al 95% specifici dello strato attorno alle medie con una precisione di 0,32 deviazioni standard per i due strati più piccoli e di 0,16 deviazioni standard per gli strati più grandi.