胆汁酸アナログであるトレーサー 11C-Csar を使用した PET/CT スキャンにより、治療前後の原発性胆汁性胆管炎患者の肝胆道系の変化を描写および視覚化します。

胆汁うっ滞 胆汁うっ滞は、肝細胞の機能欠陥または胆管系の閉塞による、肝臓から十二指腸への胆汁の流れの減少として定義されます(1)。 胆汁酸は、腸から親油性化合物を吸収するために不可欠です (1)。

肝臓に胆汁酸が蓄積すると、さまざまな形で組織に損傷を与えます。 胆汁酸は細胞内の構造タンパク質の動きを妨害し、細胞が内部小胞輸送を通じて極性を維持する方法を変化させ、胆汁の放出を担う膜輸送体の活性に不規則性を引き起こします(2)。

胆汁うっ滞患者は通常、皮膚に蓄積する胆汁酸により黄疸やそう痒症を経験します。 胆汁うっ滞患者の評価には、包括的な病歴、画像診断、血液サンプルの臨床検査分析が含まれます。 アルカリホスファターゼ (ALP)、ガンマ-グルタミルトランスフェラーゼ、および場合によってはビリルビンの血中濃度の上昇が観察されます (3)。

超音波検査は肝臓内と肝臓外の原因を区別するのに役立ちます。腫瘍や胆石などの肝臓外の原因は超音波で検出できることが多いのですが、肝臓内の原因はさらなる調査が必要です(1)。

この研究では、肝内胆汁うっ滞を特徴とする症状である原発性胆汁性胆管炎について研究しています。

原発性胆汁性胆管炎 原発性胆汁性胆管炎（PBC、以前は原発性胆汁性肝硬変）は、肝内胆管の破壊を特徴とする自己免疫性肝疾患です。 この病気は男性よりも女性に多く、その比率は 9:1 で、線維症や肝硬変につながる可能性のある慢性進行性の経過をたどります (4)。 主な症状は疲労とかゆみであり、患者の生活の質に悪影響を及ぼします(5)。 世界的には、40 歳以上の女性の推定 1/1000 人が PBC を患っています (3)。

患者が肝胆管閉塞を伴わずに血漿 ALP の原因不明の上昇を示した場合、PBC が疑われることがあります。 PBC の診断は、次の 3 つの基準のうち 2 つに基づいて確立されます。

• 血漿ALPの上昇、
• AMA 陰性の場合の抗ミトコンドリア抗体 (AMA; 患者の 95% に存在) または他の PBC 特異的自己抗体 (SP100 または GP210) の検出。
• 非化膿性破壊性胆管炎および肝臓の組織学で見られる小葉間胆管の破壊 (5)。

PBC患者の第一選択治療は、胆汁酸類似体であるウルソデオキシコール酸（UDCA）です(3)。 UDCA は、肝細胞および胆管細胞による胆汁酸、有機アニオンおよび胆汁中 HCO3-(6) の排泄を増加させることにより、胆汁酸代謝を刺激します。 治療反応は、ALP レベルを測定することによって監視されます。 治療反応は、パリ II 基準 (5) に従って、1 年間の治療後に ALP <160 U/I と定義されます。 最大 40% は一次治療に反応せず (5)、これらの患者ではベザフィブラートによる二次治療が考慮される場合があります。 ベザフィブラートは、胆汁酸合成に影響を与えるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体 (PPAR) アゴニストです。 研究では、ベザフィブラートをUDCAと組み合わせると、ALPを低下させ、症状を改善し、移植までの時間を延長できる可能性があることが示されています(5,7)。 しかし、ベザフィブラートによる治療は標準的な治療法とはみなされておらず、デンマークの専門センターでのみ使用されています(8)。 進行した PBC または耐えられない治療抵抗性のそう痒症の患者に対する唯一の治療選択肢は肝移植です (3)。

肝胆道における胆汁酸の取り扱いの研究は、主に肝臓が門脈と全身血液系の間に隠された位置にあることと、胆汁からサンプリング物質を回収することが本質的に難しいため、困難でした。 本プロジェクトは、機能的陽電子放射断層撮影法/コンピュータ断層撮影法(PET/CT)を用いた胆汁酸の肝胆道排泄の非侵襲的イメージングにより、PBC治療の機能的効果を定量化することを目的としている。

胆汁うっ滞の分子イメージング オーフス大学病院の肝臓科・胃腸科と核医学・PETセンターは、胆汁酸の腸肝循環を研究するためのPET/CT法を開発した。 この技術は、炭素 11 で標識された共役胆汁酸トレーサー コリルサルコシン (11C-CSAR) を利用します (9-12)。

11C-CSAR は、N-メチル グリシン (サルコシン) とコール酸の合成複合体です。コール酸は、ヒトの必須胆汁酸塩の 1 つであるタウロコール酸との類似性により選択されました。 また、この胆汁酸は体内や腸内の細菌によって代謝されません。

我々は、さまざまな胆汁うっ滞性疾患の患者と健康な対照者を対象に 11C-CSAR PET/CT 法を検証しました (9、11、13)。 私たちは、より新しく、より高度なスキャナーを利用し、原発性胆汁性胆管炎 (PBC) の患者を含めるように方法を拡張することで、データセットを強化する予定です。 現在、この方法はオーフス大学病院でのみ利用可能です。

原発性胆汁性胆管炎の従来のモニタリングは、バイオマーカー ALP の定期的な血液検査に依存していましたが、これでは疾患の進行を包括的に理解できない可能性があります。 さらに、特定の患者が治療に反応しない理由については不確実性があり、既存の臨床ツールでは治療結果を確実に予測できません。 一般的な画像診断モダリティには、詳細な評価に必要な特異性が欠けています。 私たちの方法論的アプローチを拡大し、より高度な画像技術へのアクセスを拡大することで、これらの制限に対処し、患者ケアを改善できる可能性があります。

この研究は、1) 未治療の PBC 患者に対する UDCA、2) 治療効果のない PBC 患者に対する追加治療としてのベザフィブラートによる標準治療の前後における in vivo 肝胆汁分泌動態の変化を定量化することを目的としています。 UDCA。 この研究では、結合型胆汁酸トレーサー 11C-CSAR を使用した機能的肝胆道 PET/CT イメージングを適用します。 この研究は、PBCの病態生理学的背景に関する新たな知識を生み出し、薬がどのように、どこで作用するかを実証するでしょう。 インビボ肝胆汁分泌動態におけるこれらの変化を定量化するために、同じ患者を 2 回スキャンします。

研究デザイン これらの変化を定量化するには、患者は 2 回来院する必要があります。 この研究は、PBC患者を対象とした研究者主導の探索的観察研究であり、UDCA単独またはベザフィブラートとの併用による標準治療の前後に実施される。 この試験は 2 つの試験群で構成されます: 1) 新たに PBC と診断され、UDCA による標準治療を開始する未治療の患者、および 2) UDCA に反応せず、ベザフィブラートによる二次治療を開始する PBC 患者。 ガイドラインによれば、UDCA に反応しなかった患者のみにベザフィブラートによる二次治療が提供されるため、一部の患者はベースラインスキャンと診断後に 2 回検査されます。

研究は一晩絶食した後、午前 8 時に始まります。 参加者は、採血のために肝静脈、2 本の末梢静脈、および 1 本の橈骨動脈にカテーテルを留置します。 インドシアニン グリーン (ICG) は、肝臓の流れを測定するために静脈内に投与されます (フィックの原理)。

放射性トレーサー 11C-CSAR は、45 分間の PET/CT スキャンの開始時に静脈内投与されます。 スキャン中に動脈および肝静脈カテーテルから血液サンプルが採取され、スキャン中の肝血流および 11C-CSAR 濃度が測定されます。 ALPと胆汁酸塩も血液から測定されます。

方法 11C-CSAR PET/CT 11C-CSAR は、胆道系の動的 PET/CT スキャンの開始時に微量投与で静脈内注射されます。 放射性トレーサーは肝細胞に取り込まれ、胆管を通じて腸内に分泌されます (9-13)。 PET カメラは、継続的な外部記録により、肝臓組織、胆管などにおける 11C-CSAR の組織濃度の経時的測定を提供します。

11C-CSAR PET/CT スキャンは、一晩 (8 時間) の絶食後に実行されます。 参加者は、肝臓が 21 cm の視野内に収まるように (Siemens Quadra) に仰臥位に配置されます。 解剖学的構造を視覚化するために、低線量CTスキャンが使用されます。 10mlの生理食塩水に溶解した25〜50MBqの11C-Csarを、45分間のPET/CTスキャンの開始時に25秒間のボーラスとして静脈内投与する。 スキャン中、肝静脈カテーテルから血液サンプルが採取され、11C-CSAR の濃度が測定されます。

ベンフロンは、11C-CSAR および ICG の静脈内投与の訓練を受けた技術者によって両方の肘静脈に経皮的に配置されます。 血液採取のために、訓練を受けた麻酔科医によって動脈カテーテル (Artflon) が橈骨動脈に経皮的に配置され、訓練を受けた肝臓科医によってカテーテルが右頸静脈を介して肝静脈に挿入されます。 挿入は、局所麻酔と無菌技術を使用した超音波検査によって誘導されます。 カテーテルの配置は透視検査によって確認されます。

血液サンプル 患者は、病気の進行と一般的な健康状態を評価するために、標準治療プログラムで血液サンプルを受けます。 これには、肝酵素（ALT、AST）、ビリルビン、ALP、アルブミン、PT/INR、アンモニウム、アミラーゼ、脂質プロファイル、グルコース、HbA1c、TSH、ヘモグロビン、血小板、CRP、可溶性CD163、白血球の検査が含まれます。差分カウントを持つセル。 カリウム、ナトリウム、クレアチニン、eGFR、カルシウム代謝、甲状腺機能、総コレステロールも測定されることがよくあります。 血液は分析後すぐに廃棄されます。

11C-CSar 血中濃度、ICG 血中濃度、ALP が直ちに測定され、その後血液は廃棄されます。 血漿胆汁酸塩濃度を測定するための血液は冷凍庫に保管され、最後の参加者が参加した後にまとめて分析されます。 残った血漿は分析後すぐに破壊されます。

患者がこれに同意した場合、30 ml の血液が研究用バイオバンクに 15 年間保管されます (下記を参照)。

データ分析 データは、肝臓および胆管内の 11C-CSAR 濃度 (PET データ)、動脈血および肝臓静脈血の 11C-CSAR 濃度、ICG (フィックス原理) から計算された肝臓血流で構成されます。 これらのデータは、類洞血液から肝細胞への取り込み (血液 ml/分/肝組織 ml)、類洞への逆流 (/分)、肝細胞から胆管への輸送 (/分)、および胆汁の速度定数を計算するために使用されます。流量（胆汁ml/分）。 肝細胞内の平均通過時間 (分) および相対的な組織濃度も計算されます (9-13)。

データ管理 各参加者のソースデータは、参加者の PET ジャーナルまたは症例報告書 (CRF) に登録されます。 CRF は REDCap 内のプロジェクトとして確立され、連絡先情報と人口統計 (性別、体重、身長) に関する情報が含まれています。

PET ジャーナルには、トレーサーの製造、品質管理、投与量、スキャンデータ (逸脱や合併症の可能性を含む) を含むすべてのデータが含まれています。 ソース データのローカライゼーションはトライアル マスター ファイル (TMF) に保存されます。 署名済みの同意書はデジタル形式で REDCap に保管され、物理的な形式は TMF のロッカーに保管されます。 データは eCRF (REDCap) および PET ジャーナルに保持されます。

研究参加者全員がデータの分析と管理を行います。

サンプルサイズと統計 UDCA 前後の PBC 患者 20 名とベザフィブラート前後の 10 名の患者を含める予定です。 同様の研究から得た我々の経験から、この患者数は今回のような PET/CT 検査を組み合わせて行うのに適切であることがわかります (9、11、13)。 これまでの研究では、健康な個人と患者の間に大きな違いがあることが実証されています。 患者がウルソデオキシコール酸（UDCA）による治療を開始するとき、胆汁うっ滞がないと仮定して、正常なアルカリホスファターゼレベルに達することを期待する人もいます。 以前の実験では、トレーサーが肝細胞から肝内胆管に移動する速度の、患者の0.12分から健康な参加者の0.41分への変化を観察しました。

n1= >miredif2 (z1-2alfa+z1-beta) x SD2 MIREDIF (検出可能な最小差): 治療前後でトレーサーが肝細胞から肝内胆管に移動する速度の観察された差は 0.29 分です。 標準偏差 (SD) データの変動の範囲は 0.01 ～ 0.51 分です。

有意水準 (アルファ): 統計的有意性のしきい値を表す 0.05 に設定します。

検出力 (1-ベータ) 0.8 に設定し、実際の効果が存在する場合にそれを検出する確率を示します。

ん！ > (1,96 + 0,84)x 0,51 =n! = 8,6 計算により、私たちの研究で信頼できる結果を得るには、各グループに 9 人の参加者があれば十分であることが確認されています。 潜在的な中退率を考慮し、分析の堅牢性を確保するために、計算された最小数よりわずかに多い数の参加者を募集します。

統計分析は、STATA 16/18 および GraphPad Prism 9.0 で仮名化形式で実行されます。 データは 10 年後に削除または匿名化されます。

データはプロトコルごとに分析され、治験治療を中止した参加者や主要評価項目に関するデータが欠落している参加者は分析から除外されます。 結果には、統計分析計画からの逸脱が発生したかどうかが示されます。 参加者が完了前に研究から撤退した場合、参加者の完全なデータセットを確保するために新しい参加者が募集されます。

非正規分布または偏ったデータの場合、ペアのエンドポイントの変更は、ペアの t 検定または符号付き順位検定を使用して統計的にテストされます。 非正規分布または偏ったデータの場合、エンドポイント間の相関は、ピアソンまたはスピアマン相関係数を使用してテストされます。

リスク、副作用、注意事項

11C-CSAR PET/CT中および後のモニタリング 11C-CSAR PET/CT中、参加者は継続的な医師の監督下にあります。 核医学科および PET センターには、トレーサー関連の急性反応の場合に備えて、必要なすべての設備と薬剤が備えられています。 トレーサー 11C-CSAR は内因性ヒト胆汁酸塩であるタウロコール酸のように作用し、トレーサー用量で投与されるため、アレルギー反応は発生しないと考えられます。 ICG はアレルギー反応のリスクを最小限に抑えます。 参加者を監視する職員は、重大なアレルギー反応の治療について訓練を受けています。 あらゆる反応は注意深く監視され、対応されます。

11C-CSAR PET/CT スキャン後にすべてのカテーテルが除去され、参加者は 30 分後に退出できます。 すべての参加者は、参加後に臨床試験やスキャンに関して不快感を感じたり、懸念がある場合には、当社までご連絡いただくことをお勧めします。

放射線リスク 各 PET スキャンに使用される 11C-CSar 線量は 0.5 MBq/kg で、最小 25 MBq、最大 50 MBq です。 11C-Csar の実効放射線量は 0,0062 mSv/MBq です(15)。 したがって、体重 75 kg の平均的な人は、1 回の 11C-Csar PET/CT スキャンで 0.23 mSv にさらされることになります。 低線量CTスキャンによる放射線量は2.3ミリシーベルトです。 したがって、2 回の 11C-CSar PET/CT スキャンによる総放射線被ばく量は、(2*0,23 + 2*2,3) = 5 mSv となります。

付録 II「Retningslinjer om anvendelse af ioniserende stråling i sundhedsvidenskabelige forsøg」によれば、これはリスク カテゴリ IIb に相当します。 年間バックグラウンド放射線量 3 mSv と比較すると、所定の値 5 mSv は比較的小さい寄与を表します。

一般的に25％の生涯がんリスクは、研究に参加する患者では25.025％に増加します。

一次治療に反応しなかった患者も、ベザフィブラートによる二次治療を開始した後に参加する機会が与えられる。 これらの患者は研究期間中に最大 3 回の 11C-Csar スキャンを受ける可能性がありますが、これらの患者の数は少ないと予想されます。 彼らが 11C-Csar スキャンを 3 回受けた場合、放射線被ばく量は 7.59 mSv となり、それでもカテゴリー IIb に属します。

これは約 3 年間のバックグラウンド放射線に相当し、生涯のがんリスクが 25.38% に増加します。

医療記録からの情報 11C-CSAR は、N-メチル グリシン (サルコシン) とコール酸の合成複合体であり、ヒトの必須胆汁酸塩の 1 つであるタウロコール酸との類似性からコール酸を選択しました。 これまでに有害事象は観察されていません。

ICG は肝血流を測定するための日常的な検査であり、有害事象はまれです。

カテーテルの挿入により、多少の痛みや皮下出血が生じる可能性がありますが、表在性感染症のリスクは最小限に抑えられます。 これらのカテーテルは副作用なく病院で毎日使用されています。

肝静脈カテーテルの挿入には、出血、血栓症、感染症のリスクが伴います。 当院ではこれらの副作用の発生率は1/1000以下です。 この手術は臨床検査のために年間約120回定期的に行われていますが、これまでに合併症は発生していません。

11C-CSAR PET/CT スキャン中に、参加者からの血液サンプルが橈骨動脈および肝静脈カテーテル内のアートフロンから収集されます。 参加者から合計 250 ～ 300 ml の血液が採取されます。 この失血は参加者にとって危険ではありません。

研究者は、インフォームド・コンセントを取得する前に、外来患者リストに記載されている患者および有床病棟への入院（入院基準および除外基準の充足）に関する電子医療記録（Midt-EPJ）からの情報を検討し、その情報は医師に渡されます。その後のプロジェクト。 この情報は医療記録から研究者に開示されました。 インフォームドコンセントを取得する前に、約 75 人の患者からの情報が研究者に渡されます。 この情報は過去 5 年間の記録に基づいています。 参加患者のカルテからの情報は、書面によるインフォームドコンセントを得た後、プロジェクトのために 30 人の患者全員から収集されます。 インフォームド・コンセントにより、研究者および研究者の代表者は、電子医療患者記録から研究参加者の健康状態に関する情報に直接アクセスできるようになります。 データには、性別、年齢、病歴、現在の投薬、生検結果、病理報告書、生化学検査結果が含まれます。

研究参加者の肉体的および精神的な完全性とプライバシーの尊重 この同意により、研究者、その代理人、および規制当局は、電子記録を含む患者の医療記録から情報を取得し、必要な研究参加者の健康状態を確認するための直接アクセスが可能になります。研究プロジェクトの実施のため、および実施が義務付けられている自己検査、品質管理、モニタリングを含む監視目的のため。

すべてのデータは、適用されるデンマークの法律に従って機密として扱われます。

参加者が同意に署名すると、デンマーク保健法第 43 条 1 に従って、健康記録から情報が収集されます。 この情報には、性別、年齢、身長、体重、血液検査、その他の病気、超音波検査などの画像検査、肝生検、その他の薬剤が含まれます。 この情報へのアクセスは、研究を評価および監視し、参加者の一般的な健康状態と肝機能を判断するために使用されます。 この情報は研究結果の学術出版に使用され、個人を特定できるデータが公開されないように完全に匿名化されます。 参加者に関する情報は一般データ保護規則 (GDPR)、データ保護法に従って保護され、デンマーク保健法第 43 条が遵守されます。

さらなる研究のためのバイオバンク 参加者には、原発性胆汁性胆管炎に関連する追加分析を実施する可能性を備えたバイオバンクが設立され、バイオバンクに献血しなくてもプロジェクトに参加できることが知らされます。 献血を受け付けた場合、約 30 ml の血液がバイオバンクに保管されます。 資料は最長 15 年間保存され、資料の利用を希望する場合は、Mitt 地域の地域倫理委員会の承認が求められます。 患者はいつでもバイオバンク内の自分の物質の破棄を要求できます。 バイオバンクに保管されている血液は、一般データ保護規則 (GDPR) およびデータ保護法に従って保護されます。

財務諸表 関与した科学者が研究を開始しましたが、関与したパートナーはいずれもこの研究に経済的利益を持っていません。 このプロジェクトはノボ ノルディスク フォンデン (100 万ドル) から資金提供を受けています。 8.506500,00 DKK)。 この助成金は、肝疾患と画像診断法に関するより広範な研究プログラムに提供されます (Michael Sørensen に贈られました)。 この費用には、博士課程の学生マヤ・カンストラップ・ヨルゲンセンの給与と、スキャン、血液サンプル、参加者への補償などを含むがこれらに限定されない、研究に関するすべての費用が含まれます。

補償 参加者の募集 患者は補償を受けられませんが、文書化された旅費、患者のホテルでの宿泊、文書化された損失賃金を補償します。

包含基準を満たす患者が各科に入院したり、外来で来院した場合、患者を診察する医師は研究に参加する機会について通知し、研究者が診察するか電話する許可を求めます。患者に研究に関する最初の情報を提供し、実際の会議や研究に関する会話の手配をします。 患者がこれを受け入れる場合、ID と連絡先情報が Maja または治験責任医師の代表者に提供され、その後、プロジェクトに関する口頭情報を求めて患者に連絡します。 Maja または治験責任医師の代表者は、患者が包含基準を満たしているが除外基準を満たしていないことも (電子患者ファイルから) 確認します。 患者が引き続き研究に興味を示した場合、書面によるプロジェクト情報とパンフレット「Forsøgspersons rettigheder i et sundhedsvidenskabeligt forskningsprojekt」が配布されるか、Eboks 経由で送信されます。

患者が資料を読んだ後、主任研究者であるマヤまたは研究者の代表者は、研究の性質および研究対象者の権利について参加者と徹底的に話し合います。 参加者には、評価者を同伴する権利と、いつでも理由なく同意を撤回できる方法について通知されます。 会話は静かな環境で行われ、研究について徹底的に話し合うのに十分な時間があります。 研究者は、参加者が研究を理解していることを確認し、同意する前に少なくとも 24 時間は参加を検討する権利があることを通知します。

研究への参加を開始する前に、書面および口頭によるインフォームドコンセントが得られます。 予期せぬ副作用に関する苦情の可能性と補償の可能性に関する情報が提供されます。

結果の公開 肯定的、否定的、または決定的でない結果はすべて公開されます。 結果は、デンマークおよび国際会議で発表され、ICMJE の勧告に従って著者リスト付きの国際的な査読付き科学雑誌に掲載されます。

研究の倫理的側面 試験は、中部地域保健研究倫理委員会の承認を経て、付録付きのヘルシンキ宣言 II の原則に基づいて実施されます。 参加者の参加は、参加時の要請、インフォームドコンセントの取得、治験被験者の権利に関する情報などに応じて倫理委員会が定めた倫理ガイドラインに従います。

11C-CSAR PET/CT は、当科の患者および健康な人に数回使用されていますが、有害事象は発生していません。 前述したように、トレーサー 11C-CSAR には治療効果がなく、代謝されません。

この研究への参加は個々の患者に直接利益をもたらすわけではありませんが、結果によって原発性胆汁性胆管炎患者の病態生理学的知識が増えることが期待されます。 参加は標準治療に影響を与えません。

私たちの意見では、リスクと起こり得る副作用は、期待される利点よりも重要です。

インフォームドコンセントレターに署名する際、参加者はスキャンでの予期せぬ所見に関する情報が必要かどうかを決定します。 スキャン中に偶発的な結果が発生した場合は、参加者に通知され、定期的な臨床検査が提供されます。

各患者の研究中断の基準 研究中断の基準 - 複数の参加者における研究に関連した予期せぬ重篤な有害事象。

保険

「Patienterstatningen」では、必要に応じて主題を取り上げます。

• 参加者は同意を撤回します。
• 担当医師は、治験を継続することで参加者の健康が危険にさらされると考えています。

タイムラインへの組み込みは、中部地域の健康研究倫理委員会の承認後すぐに開始されます。 PET/CT スキャンは、患者が診療科にいるときに毎週計画されます。 プロジェクトは、最後のスキャンが完了した後、または研究の承認後 5 年以内に終了します。 データ管理は並行して実施し、プロジェクト期間内に完了します