Proteomische profilering om nieuwe prognostische markers voor neurologische uitkomst na reanimatie te onthullen

Achtergrond: Hartstilstand is een levensbedreigende gebeurtenis. Intensivisten worden uitgedaagd met een toenemend aantal patiënten met een onzekere neurologische uitkomst na cardiopulmonale reanimatie (CPR). De prognostische waarde van de huidige biomarkers voor de neurofysiologische langetermijnuitkomst is beperkt. Daarom is de identificatie van nieuwe plasmamarkers met een hogere voorspellende waarde voor neurofysiologisch herstel van cruciaal belang voor de behandeling van patiënten na reanimatie.

Hypothese: We veronderstellen dat specifieke uit de hersenen afkomstige weefsellekkage-eiwitten kunnen worden geïdentificeerd om nieuwe, betrouwbaardere prognostische biomarkers voor een goed neurologisch resultaat te onthullen.

Methoden: Deze translationele studie (n=100) is een combinatie van een prospectieve basiswetenschappelijke studie bedoeld om het aantal potentiële kandidaten voor plasmabiomarkers te verminderen door middel van proteomische shotgun-analyses in autopsiemonsters van hersenweefsel en plasmamonsters van gereanimeerde patiënten (n=10) en een prospectieve klinische validatiestudie in een grote onderzoekspopulatie (n=90) door high-throughput analyses. Monsters zullen worden geanalyseerd door proteomische shotgun-analyses met behulp van de Q-Exactive quadrupool-orbitrap massaspectrometer (MS). MS/MS-gegevens worden geïnterpreteerd door de MaxQuant- en Perseus-software. Om hersen-afgeleide eiwitten in plasma te identificeren, zal het plasma-proteoom van 10 gereanimeerde patiënten worden vergeleken met het proteoomprofiel van hersenweefsel. Dit zal het aantal potentiële plasma-biomarker-kandidaten geassocieerd met neurologische uitkomst verminderen. De prospectieve validatie in plasmamonsters zal worden uitgevoerd door een gerichte proteomics-benadering met behulp van geselecteerde reactiemonitoring (SRM) op een triple quadrupool ion MS. De neurologische uitkomst wordt beoordeeld aan de hand van de vijfpuntsschaal (overlijden, aanhoudende vegetatieve toestand, ernstige invaliditeit, matige invaliditeit en goed herstel) volgens de cerebrale prestatiecategorieën (CPC). Een CPC-zweer van <3 wordt als een goed neurologisch resultaat beschouwd. Selectie van proteomische markers en handtekeningschatting zal worden uitgevoerd door L1 geregulariseerde logistische regressie, waarbij de afstemmingsparameter zal worden geoptimaliseerd door cross-gevalideerde modelprestaties. Het vermogen van de handtekening om onderscheid te maken tussen patiënten met een goed en slecht resultaat zal worden beschreven door middel van ROC-analyse.

Klinisch perspectief: Een nauwkeurige voorspeller van de neurologische uitkomst na reanimatie is van het grootste klinische belang. Eerdere studies waren echter gericht op een zeer beperkt aantal biomarkers. Daarom zou een gestructureerde proteomische analysebenadering de beste marker kunnen identificeren van alle eiwitten die vrijkomen tijdens cellulaire schade.