Nieuwe strategieën voor niet-invasieve detectie van chronische allogene transplantaatnefropathie

We veronderstellen dat patiënten met CAN verschillende patronen van genexpressieprofilering zullen vertonen (vergeleken met niet-CAN-controles), detecteerbaar in perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) en urinecellen. Door verschillen te bestuderen die bestaan ​​in perifeer bloed of in het transplantaat en zijn lokale omgeving (urinemonsters), kunnen informatieve biomarkers worden ontdekt om behandelingsprogramma's te verbeteren.

Specifieke doelstellingen:

DOEL 1: Om de genen te onderzoeken die betrokken zijn bij het moleculaire mechanisme dat CAN kenmerkt bij niertransplantatiepatiënten, zullen we de genexpressie bestuderen in nierbiopsiemonsters van patiënten met CAN. Voor vergelijkingsanalyse zullen we genexpressieprofilering bestuderen in normale nierbiopten (controlegroep 1).

DOEL 2: Om te bepalen of er een rol is weggelegd voor het beoordelen van genexpressiepatronen van perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC) en urinecellen als middel om de immunologische en klinische status van ontvangers van een niertransplantaat te meten, zullen we genexpressieprofielen vergelijken tussen PBMC, urine en biopsiemonsters.

DOEL 3: Om de klinische bruikbaarheid vast te stellen van de set markers die voortvloeit uit AIMS 1 en 2 bij de diagnose van CAN, zullen we "real time" (RT)-PCR gebruiken in PBMC- en urinemonsters met behulp van een beperkt panel van markers in een onafhankelijke patiëntengroep.

DOEL 4: Om de rol te bestuderen van het vooraf vastgestelde panel van moleculaire markers bij de vroege detectie van CAN bij patiënten die mycofenolaatmofetil (MMF) krijgen als immunosuppressieve behandeling, zullen we urine- en PBMC-monsters bestuderen van patiënten meer dan 12 maanden na transplantatie , met normale creatinine en proteïnurie.

Achtergrond en betekenis:

Chronische transplantaatnefropathie (CAN) is een verwoestende complicatie van niertransplantatie die verantwoordelijk is voor een aanzienlijk deel van het transplantaatverlies (1-5). Hoewel momenteel beschikbare immunosuppressieve therapie steeds effectiever is tegen acute afstoting van een getransplanteerd orgaan, blijft chronische afstoting (CR) moeilijk te behandelen. Desalniettemin behoudt een relevant deel van de patiënten met CR van een niertransplantatie gedurende lange tijd een bevredigende orgaanfunctie. CAN wordt gekenmerkt door een progressieve achteruitgang van de nierfunctie, die niet kan worden toegeschreven aan een specifieke oorzaak (6-8). CAN is een weinig bekend complex proces dat het resultaat is van een tot nu toe ongedefinieerde etiologie met zowel immuun- als niet-immuuncomponenten (8). Alloantigeen-afhankelijke oorzaken van CAN omvatten acute afstotingsepisoden, met name meervoudige, late of vasculaire acute afstotingsepisodes (9-13). Met het gebruik van een nieuw immunosuppressief regime is de frequentie van acute afstotingsepisodes verminderd, wat mogelijk van invloed kan zijn op de toekomstige ontwikkeling van CAN. Maar ook donorantigeen-onafhankelijke factoren spelen een rol bij het ontstaan ​​en de progressie van CAN. Dit omvat donorgerelateerde factoren zoals de leeftijd van de donor en het aantal mismatches, die van invloed zijn op het late transplantaatresultaat (13). Donatiegerelateerde omstandigheden, zoals een verlengde koude-ischemietijd, worden in verband gebracht met een vertraagde transplantaatfunctie en zijn gerelateerd aan slechte late niertransplantatieresultaten.

Ontvangergerelateerde factoren kunnen ook fungeren als cofactoren die bijdragen aan een versnelde verslechtering van de functionele eenheden in de nier, inclusief vasculaire, van nierslagaders en een daaropvolgende relatieve hypoxie van de nier, wat vaak leidt tot interstitiële fibrose. Interessant is dat veel van de routes die betrokken zijn bij chronisch letsel en fibrose zeer vroeg in de loop van het letsel worden gereguleerd, wanneer de stroomafwaartse effecten van deze veranderingen nog steeds niet duidelijk zijn door pathologie.

De histopathologische kenmerken van CAN kunnen worden gekenmerkt door proliferatieve veranderingen van de vaatwand, waarin gladde spiercellen en parenchymale cellen zich vermenigvuldigen, wat leidt tot een vernauwing van de nierslagaders, wat kan bijdragen aan een relatieve hypoxie van het weefsel. Vervolgens zullen fibroblasten bijdragen aan fibrotische littekens in de vaatwand. CAN wordt ook gekenmerkt door het optreden van fibrose in het interstitiële weefsel samen met tubulaire atrofie (14). De glomeruli worden ook vaak aangetast door verschillende graden van glomerulosclerose. Een inflammatoir infiltraat wordt vaak gevonden en bestaat uit het binnendringen van lymfocyten en monocyten-macrofagen in vrijwel alle aangetaste compartimenten van de nier. Het inflammatoire infiltraat dat wordt waargenomen bij CAN kan worden geïnduceerd door zowel antigeenafhankelijke als antigeenonafhankelijke factoren. Deze histopathologische veranderingen kunnen worden geclassificeerd volgens het Banff-systeem (14), dat een score geeft voor de mate van CAN. Deze histopathologische veranderingen werken samen en dragen bij aan een geleidelijke progressie van niertransplantaatdisfunctie.

Fundamentele onderzoeken naar solide orgaantransplantatie hebben specifieke functionele rollen gekarakteriseerd voor individuele genen in de immunologische cascade die leidt tot orgaanafstoting. Desalniettemin wordt een significante redundantie in het immuunsysteem gesuggereerd door klinische variabiliteit in acute afstotingsuitkomsten, in de progressie van chronische afstoting en door het potentieel om transplantaattolerantie te verwerven. Onderliggend aan al deze complexe systemen zijn concordante expressie en co-regulatie van meerdere genen in bekende en nieuwe moleculaire routes. Het vaststellen van hun individuele functies bij het aanpassen van de effectorrespons is nu mogelijk met genexpressieprofilering met behulp van microarrays. Hoewel cDNA-microarrays (grote aantallen genen vertegenwoordigd door complementaire DNA's of oligonucleotiden geïmmobiliseerd op microscoopglaasjes of siliciumchips) met succes werden gebruikt om genexpressie bij kanker te profileren (15,16,17,18,19), heeft hun impact in transplantatieonderzoek zoveel tot nu toe betrekkelijk bescheiden geweest.

Ik stel voor dat de gemarkeerde sectie wordt verwijderd of op zijn minst tussen haakjes wordt geplaatst. Het maakt de zin erg moeilijk te begrijpen, hoewel ik weet dat het bedoeld is om te verduidelijken.

Er is steeds meer bewijs dat niet-invasieve immuunmonitoring nuttig kan zijn in de vroege periode na niertransplantatie (20,21), vooral met betrekking tot het voorspellen van de aanwezigheid van acute afstoting. Het is minder duidelijk of chronische transplantaatnefropathie (CAN) ook geassocieerd is met consistente veranderingen in perifere bloed- of urinecellen.

Bovendien zijn de huidige methoden voor het diagnosticeren van allotransplantaatdisfunctie ontoereikend voor het detecteren van de significante orgaanschade die optreedt voorafgaand aan het vaststellen van klinische manifestaties. De ontwikkeling van assays of nieuwe technologieën die detectie van disfunctie/afstoting van transplantaten mogelijk maken, reacties op therapie monitoren en resultaten op lange termijn voorspellen, is van vitaal belang voor het succes van transplantatie.

In dit project stellen we voor om de moleculaire markers die kenmerkend zijn voor CAN vast te stellen met behulp van genexpressieprofilering in nierbiopten van patiënten met CAN en deze bevindingen te relateren aan de profielen in PBMC en urinemonsters van dezelfde patiënten. Daarnaast zullen we (in een onafhankelijke groep patiënten) de klinische bruikbaarheid van een beperkte set moleculaire markers, resulterend uit de microarray-analyse, vaststellen en valideren met behulp van RT-PCR.

V. Statistische analyse:

Data Security Plan Nierweefsel, PBMC en urine van niertransplantatiepatiënten met of zonder CAN worden onderzocht. Een beveiligde database met alle demografische informatie voor de patiënten zal worden bewaard op de Virginia Commonwealth University, maar de patiënt-ID's zullen worden verwijderd en er zal een studienummer aan elke patiënt worden toegewezen. De benodigde weefsels omvatten alleen nierbiopten van patiënten met CAN.

Menselijke subjecten:

A. Beschrijving en onderzoeksmateriaal Nierweefsels zullen met geïnformeerde toestemming worden verkregen van patiënten met een klinische verdenking op CAN (minstens 15 patiënten). Weefselmonsters (naaldbiopten) worden binnen 5 minuten na excisie snel ingevroren in vloeibare stikstof en onder geschikte omstandigheden op droogijs verzonden om de integriteit van het monster te behouden. Alle monsters zullen worden ingediend voor pathologische evaluatie, en een pathologierapport en klinische samenvatting zullen in alle gevallen met de monsters worden verzonden op een manier die de vertrouwelijkheid van de patiënt verzekert door patiënt-ID's te verwijderen en te labelen met het toegewezen patiëntnummer.

Perifere bloed- en urinemonsters (1-2 el) zullen van patiënten worden verkregen tijdens de biopsie. Nierbiopten zullen met geïnformeerde toestemming worden verkregen van normale nieren bij transplantatie (naaldbiopsie van donornier, N=10).

Perifere bloed- en urinemonsters zullen gedurende 1 jaar maandelijks worden verzameld met geïnformeerde toestemming van niertransplantatiepatiënten met een diagnose van CAN bevestigd door biopsie. Als controlegroep zullen stabiele langetermijntransplantatiepatiënten (meer dan 12 maanden post-TX) met creatininewaarden <1,6 mg/dL en proteïnurie van minder dan 500 mg/24 uur worden bestudeerd. (Misschien wilt u een geschat aantal patiënten opgeven dat in de controlegroep moet worden opgenomen) Alle praktijken die met menselijke proefpersonen te maken hebben, zullen worden uitgevoerd volgens de ethische richtlijnen van de Institutional Review Board for the Protection of Human Subjects van de Virginia Commonwealth University.

Wervingsplan Patiënten die bij VCU Hume-Lee Transplant Clinic worden gezien en die in aanmerking komen volgens de inclusie-/exclusiecriteria, zullen worden gevraagd om deel te nemen aan dit onderzoek.

B. Potentiële risico's Wanneer bloed wordt afgenomen, bestaat er een risico op blauwe plekken, bloedingen, zwellingen of infecties op de plaats waar het bloed wordt afgenomen.

Nierbiopten kunnen pijnlijk zijn waar de naald het lichaam binnendringt en er kan een blauwe plek ontstaan. Bloedingen kunnen optreden wanneer de naald in de nier wordt ingebracht. Er kan bloed in de urine verschijnen.

Alles zal in het werk worden gesteld om de vertrouwelijkheid te bewaren. Alle identificerende informatie wordt bewaard in een beveiligde databank die alleen toegankelijk is voor onderzoekspersoneel.

C. Risicovermindering Het weefsel dat wordt verkregen bij weefselbiopsie maakt deel uit van het monster dat zou worden verkregen voor diagnostische doeleinden en niet specifiek voor dit protocol. De bloedmonsters worden genomen op hetzelfde moment dat de veneuze toegang al aanwezig is. Voorafgaand aan de biopsie wordt een urinemonster afgenomen.

Alle personeelsleden die met weefsel, PBMC en urinemonsters omgaan, zijn getraind en gekwalificeerd om veilig met HCV-geïnfecteerd weefsel om te gaan.

D. Risico/voordeel Omdat dit geen behandelingsonderzoek is, zijn er geen specifieke risico's voor de proefpersonen. CAN wordt op dezelfde manier gediagnosticeerd en behandeld, ongeacht of ze deelnemen aan het onderzoek. Er is geen garantie dat patiënten baat zullen hebben bij deelname aan dit onderzoek. De opgedane kennis kan in de toekomst van onschatbare waarde zijn, met name voor de diagnose van CAN.

D. Compensatieplan Proefpersonen krijgen geen vergoeding voor hun deelname aan dit onderzoek. E. Toestemmingsproblemen Patiënten die aan de studievereisten voldoen, krijgen toestemming.