Montelukast bij de behandeling van duodenale eosinofilie

I. Achtergrond/grondgedachte

Terugkerende buikpijn is een veel voorkomende klacht bij kinderen in de schoolgaande leeftijd en is op elk moment aanwezig bij tot wel 15%. Het vertegenwoordigt de meest voorkomende chronische pijnentiteit bij pediatrische patiënten. Deze patiënten hebben vaak dyspepsie, gedefinieerd als pijn of ongemak in de bovenbuik. (1) Drieëntachtig procent van de kinderen die naar onze instelling zijn verwezen vanwege terugkerende pijn, heeft dyspepsie. Shaffer, et al, ontdekten dat dyspepsie aanwezig was bij 73% van de 154 kinderen met terugkerende buikpijn. (2)

We hebben mucosale eosinofilie gevonden bij 71% van de kinderen die endoscopie ondergingen met mucosale biopsie voor dyspepsie. De dichtheid van eosinofielen correleert echter niet noodzakelijkerwijs met activering van eosinofielen en veel van eosinofielen afgeleide mediatoren zijn bioactief op een concentratieafhankelijke manier. (3) In eerdere onderzoeken hebben we bewijs gevonden van matige tot uitgebreide eosinofielendegranulatie in de biopsieën van dyspeptische kinderen met normale mucosale eosinofielendichtheden. (4)

Montelukast is een competitieve antagonist van de cys LT1-receptor met een vergelijkbare affiniteit, maar lager dan die van leukotrieen D4. (5) Wij en anderen hebben eerder een goede klinische respons op montelukast gemeld bij patiënten met eosinofiele gastro-enteritis. (6-9) Onlangs maakten Vanderhoof en Young (8) melding van acht patiënten met dysfagie, diarree en/of constipatie in verband met weefseleosinofilie die langdurige remissie van de symptomen hadden met montelukasttherapie. Deze ervaring bracht ons ertoe een dubbelblinde, placebogecontroleerde cross-over studie met montelukast uit te voeren bij kinderen met dyspepsie met duodenale eosinofilie. We konden de superioriteit van montelukast ten opzichte van placebo aantonen bij het verlichten van pijn. (9) Ondanks een gemiddelde pijnduur van bijna 22 maanden voorafgaand aan de inschrijving voor het onderzoek, werd ongeveer de helft van de patiënten pijnvrij of bijna pijnvrij tijdens de twee weken durende behandeling met montelukast. Ook interessant in dit specifieke onderzoek was de bevinding dat de farmacokinetiek van montelukast, en dus de blootstelling, anders was dan eerder werd waargenomen bij kinderen die het geneesmiddel kregen. In het bijzonder was de gemiddelde populatie-eliminatie t-1/2 voor montelukast bij onze proefpersonen (1,8 uur) aanzienlijk korter dan de gemiddelde waarden voor deze parameter (3,4 uur) bepaald bij kinderen zonder gelijktijdige darmaandoening. (5, 10) Hoewel de redenen voor deze schijnbare ongelijkheid niet duidelijk zijn, is het mogelijk dat het lokale metabolisme van montelukast (d.w.z. in de dunne darm) kan variëren als gevolg van de ziektetoestand. Wat echter nog moet worden vastgesteld, is of er een verband bestaat tussen systemische en weefselniveaus en of er een blootstelling-responsrelatie kan worden vastgesteld voor montelukast bij pediatrische patiënten met eosinofiele duodenitis.

Ten slotte is het mechanisme dat verantwoordelijk is voor de aangetoonde klinische werkzaamheid van montelukast bij deze aandoening niet vastgesteld. Het is mogelijk dat het therapeutische effect het gevolg is van een verlaging van de eosinofielendichtheid, verandering van de activeringstoestand van eosinofielen, blokkering van leukotriënen die worden afgegeven door eosinofielen (of andere cellen) op hun plaats van actie, of een combinatie van de bovengenoemde effecten. De klinische effectiviteit van medicijnen voor eosinofiele oesofagitis is eerder geassocieerd met een afname van de eosinofielendichtheid, maar de activeringstoestand werd niet beoordeeld. (11-12) Ook hebben geen eerdere onderzoeken naar therapeutische interventies voor deze aandoening aandacht besteed aan blootstelling-responsrelaties.

II. Hypothese

Het gunstige therapeutische effect van montelukast bij patiënten met eosinofiele duodenitis wordt bepaald door de activeringstoestand en lokale dichtheid van eosinofielen, en door het bereiken van voldoende systemische en lokale blootstelling.

III. Doelstellingen / Specifieke doelstellingen

A. Om het effect van montelukast op de mucosale eosinofielendichtheid en activatiestatus te bepalen bij pediatrische patiënten met eosinofiele duodenitis die zich presenteert als dyspepsie.

B. Om de relatie tussen klinische respons, systemische blootstelling aan geneesmiddelen, geneesmiddelconcentratie in lokaal weefsel en de eosinofielendichtheid en activeringstoestand te evalueren.

IV. methoden

A. Studiepopulatie

In totaal zullen 24 patiënten die zijn geëvalueerd in de Children's Mercy Hospitals and Clinics, deelnemen aan het onderzoek.

1. Inclusiecriteria

   Een proefpersoon komt in aanmerking voor opname in dit onderzoek als aan alle volgende criteria wordt voldaan:

   1. Patiënten met dyspepsie gedefinieerd als pijn of ongemak in de bovenbuik gedurende ten minste twee maanden.
   2. Mannelijke en vrouwelijke proefpersonen van 6 - 17 jaar
   3. Endoscopische mucosale biopsieën die ten minste 20 eosinofielen onthullen in een sterk veld op monsters van de twaalfvingerige darm bij afwezigheid van andere gedefinieerde duodenale pathologie.
   4. Schriftelijke geïnformeerde toestemming ondertekend door de wettelijke voogd van de proefpersoon en door de onderzoeker en instemming van de patiënt.

2. Uitsluitingscriteria

   Proefpersonen komen niet in aanmerking voor opname in dit onderzoek als een van de volgende criteria van toepassing is:

   1. Een proefpersoon die eerder is behandeld met montelukast.
   2. Behandeling met steroïden of oraal cromolyn in de vier weken voorafgaand aan endoscopie of tijdens het onderzoek.
   3. Elke geschiedenis, klinisch en/of biochemisch bewijs van klinisch significante nier- of leverziekte.
   4. Behandeling met alle inductoren of remmers van CYP3A4.

   5. Inname van grapefruitsap of orale vitamine E-suppletie

      • Patiënten die aan alle criteria voldoen behalve 1.c. worden benaderd voor inschrijving voorafgaand aan de eerste endoscopie. Met toestemming zullen twee duodenale biopsieën worden verkregen en verwerkt voor EM-evaluatie zoals hieronder in afwachting van histologische evaluatie om te bepalen of de patiënt voldoet aan criteria 1.c. Als de patiënt niet voldoet aan criterium 1.c., worden EM-specimens weggegooid.

3. methoden

   1. Behandeling: Alle patiënten krijgen een open-label kuur van 21 dagen met montelukast in een dosis van twee tabletten van 5 mg per dag, gegeven tussen 07.00 en 08.00 uur.

   2. Beoordeling van de respons op de behandeling

      1. . Wereldwijde evaluatie - Op dag 21 wordt een wereldwijde pijnbestrijdingsevaluatie van vijf punten uitgevoerd door een enkele onderzoeker. De evaluatie zal een Likert-type schaal gebruiken die is aangepast om verandering in pijn of ongemak als volgt te beoordelen:

         Graad 1: Erger - klinische verslechtering met toenemende pijnintensiteit en/of -frequentie

         Graad 2: Geen verandering - geen toename of afname van pijnintensiteit of -frequentie.

         Graad 3: Matige verbetering - gedeeltelijke klinische respons met duidelijke verbetering van de pijn, maar niet voldoen aan de criteria voor een Graad 4 respons.

         Graad 4: Goed - bijna volledige verlichting van de symptomen met minimale resterende pijn of ongemak. Opluchting door de patiënt als voldoende aangemerkt. Pijn niet interfereren met dagelijkse activiteiten.

         Graad 5: Uitstekend - volledige verlichting van pijn of ongemak.

      2. . Mucosale eosinofielen

         Op dag 21 van de therapie ondergaan alle patiënten een follow-up-endoscopie om mucosale biopsieën te verkrijgen. Alle endoscopieën worden op de gebruikelijke manier uitgevoerd, waaronder het verkrijgen van standaardbiopten (2 slokdarm, 2 antraal en 4 duodenaal). Patiënten zullen ook twee extra duodenale biopsieën laten verkrijgen voor elektronenmicroscopische (EM) evaluatie.

         Zowel de piek- als de gemiddelde eosinofielendichtheid zullen worden bepaald door een enkele waarnemer op monsters voor en na de behandeling. De waarnemer zal blind zijn voor welke monsters voor- en welke nabehandeling zijn.

      3. . Laboratorium

      Op dag 21, op het moment van de endoscopie, wordt bij alle patiënten een bloedmonster afgenomen voor de bepaling van de concentratie eosinofielen kationisch eiwit in het serum. Serum wordt ingevroren en bewaard voor een periode van maximaal 24 maanden na voltooiing van het onderzoek om te worden gebruikt voor het bepalen van andere serumeiwitconcentraties waarvan kan worden vastgesteld dat ze mogelijk klinisch of fysiologisch relevant zijn.

   3. Farmacokinetische analyse

      Op dag 21 zullen alle patiënten zich drie uur voorafgaand aan hun endoscopie melden bij de GI-procedurekamer. Voor de procedure wordt een intraveneuze katheter geplaatst. 2,5 uur voorafgaand aan de ingreep krijgen patiënten twee tabletten montelukast van 5 mg met 2 oz water en de tijd wordt genoteerd. Bloedmonsters worden 1, 2,5 en 6 uur na toediening afgenomen. Plasma wordt na centrifugeren verplaatst en bewaard bij -70ºC. Op het moment van de endoscopie (ongeveer 2,5 uur na toediening) werden meerdere mucosale biopten van de twaalfvingerige darm (ong. geaggregeerde weefselopbrengst = 0,5 gm) zal worden verkregen voor het bepalen van de geneesmiddelconcentratie in het weefsel. Alle medicijnbepalingen in serum en weefsel zullen worden bepaald door de fabrikant (Merck) met behulp van een gevalideerde HPLC-methode die is gebruikt ter ondersteuning van twee eerdere farmacokinetische onderzoeken van montelukast (9,10) uitgevoerd bij pediatrische patiënten, die beide met succes de bovengenoemde benadering voor farmacokinetische gegevensanalyse.

      V. Statistische analyse

      Eosinofielendichtheden voor en na de behandeling, degranulatie-indexen en ECP-concentraties zullen respectvol worden vergeleken met behulp van gepaarde t-testen. Veranderingen in densiteit, degranulatie-index en ECP van voor- tot nabehandeling zullen worden vergeleken tussen responders (Graad > 3) en non-responders (Graad 1 of 2), respectievelijk, door ANOVA met herhaalde metingen. Statistische analyse van farmacokinetische gegevens zal een combinatie van benaderingen gebruiken om de mogelijke interacties tussen montelukast-dispositie en -respons te beoordelen. Relaties tussen continue variabelen (bijv. dosis, ECP-concentraties) zullen geëvalueerd worden door middel van lineaire en niet-lineaire regressietechnieken. Een tweezijdige Student's t-toets zal worden gebruikt om verschillen in dispositie (bijv. plasma- versus weefselconcentraties) en respons geassocieerd met geslacht te evalueren en ook om blootstelling-responsrelaties te onderzoeken voor proefpersonen die zijn geclassificeerd door beoordeling van pijnverlichting. Ten slotte zullen logistische regressietechnieken worden gebruikt om de interactie tussen meerdere covariaten te onderzoeken (bijv. farmacokinetische en farmacodynamische parameters, biochemische parameters die een weerspiegeling zijn van eosinofielenactivering, demografische parameters, enz.). Alle statistische analyses zullen worden voltooid met behulp van het SSPS-softwarepakket (versie 9.0, SPSS Inc., Chicago, IL) en zullen een significantielimiet van α = 0,05 gebruiken.

      VI. Steekproefgrootte schatting/vermogensberekening

      Berekeningen werden voltooid op basis van schattingen van de eosinofielendichtheid van het weefsel. De initiële (voorbehandeling) eosinofielentellingen werden verkregen uit gegevens verkregen in de initiële montelukast-studie (9) en we gingen ervan uit dat de standaarddeviatie een gelijk percentage zou blijven van het gemiddelde na de behandeling. De berekeningen waren gebaseerd op het bereiken van 80% vermogen door een tweezijdige gepaarde t-test uit te voeren en een significantieniveau van α = 0,05.

      1 2 3 4 Gemiddelde vóór behandeling 34 34 34 34 Gemiddelde na behandeling 10 20 25 27 N = 5 10 20 30

      We kozen voor een steekproef van 24 patiënten om rekening te houden met een uitvalpercentage van patiënten van ongeveer 15% (twee keer het percentage van de oorspronkelijke studie).

      VII. Geprojecteerde tijdlijn voor voltooiing van de studie

      Geschat wordt dat het 16 weken zal duren om het hele cohort vakken in te schrijven. Een extra 8 tot 12 weken wordt toegewezen voor monsteranalyse door Merck, gevolgd door een extra 4 tot 6 weken voor data-analyse en het genereren van rapporten. Alle gegevens (in de vorm van een definitief onderzoeksrapport) zullen ter beoordeling en commentaar worden voorgelegd aan de onderzoekssponsor (appx. 4-6 weken). Het genereren en indienen van het manuscript volgt dan (ong. 6-8 weken).

      Referenties beschikbaar