Een proef met autologe beenmerg-afgeleide stamcellen bij pediatrisch hartfalen

Deze pilotstudie heeft een gerandomiseerde, cross-over, placebogecontroleerde opzet. De Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT)-verklaring werd gebruikt als leidraad voor de ontwikkeling van het protocol. In april 2008 werd voor dit project een ethische goedkeuring verkregen.

Er is een CONSORT-stroomschema gemaakt en een projectplan voor een crossover-onderzoek ontworpen. Hoewel veiligheid en haalbaarheid het primaire eindpunt van de studie waren, wilde de onderzoeker de functionele uitkomst als secundair eindpunt beschouwen. Statistisch overzicht van de beschikbare literatuur gaf aan dat een verandering van 3% in de ejectiefractie (EF) zoals gemeten met magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) een betekenisvolle verandering zou vertegenwoordigen en berekende 10 patiënten zouden voldoende zijn om deze gemiddelde verandering in EF te detecteren, uitgaande van een SD van verschil van 3% met 80% power en 5% significantie. Voor alle berekeningen werd aangenomen dat de verdeling van de verschillen normaal was. Voor de berekening van een steekproefomvang voor de crossover-studie was een definitie van het minimaal te detecteren verschil vereist.

Kinderen in de leeftijd van 1 jaar tot 16 jaar bij beoordeling, die ofwel de hartfalenkliniek in het Great Ormond Street Hospital (GOSH) bezoeken of doorverwezen worden voor opname en behandeling van hun hartfalen bij GOSH, zullen worden uitgenodigd om deel te nemen aan het onderzoek. De onderste leeftijdsgrens werd gekozen om een ​​katheterisatie van de kransslagader mogelijk te maken, rekening houdend met de grootte van de patiënt.

Bij recrutering hebben alle patiënten een verminderde systolische functie zoals bepaald door een verminderde verkortingsfractie op echocardiogram (meer dan 2 SD onder normaal). De functionele status van de gerekruteerde patiënten was klasse 2-4 zoals gedefinieerd door de NYHA- of Ross-classificatie.

Uitsluitingscriteria waren de behoefte aan hoge afhankelijkheid of intensieve zorg en aangeboren hartaandoeningen, virale infectie die het gebruik van celtherapielaboratoriumfaciliteiten in het ziekenhuis zou uitsluiten, actieve maligniteit en onstabiele cardiale medicamenteuze therapie.

Potentiële patiënten zullen worden geïdentificeerd aan de hand van casusaantekeningen, en zij en hun families zullen telefonisch of na beoordeling door de kliniek worden benaderd om hun interesse in deelname te evalueren. Alle patiënten die geïnteresseerd leken in deelname aan het onderzoek zullen schriftelijke informatie krijgen die geschikt is voor hun leeftijd en taal; en ook een telefoonnummer voor contact gegeven, zodat indien nodig aanvullende informatie kan worden verstrekt. Elk gezin krijgt de gelegenheid om de studie met het onderzoeksteam te bespreken voordat toestemming voor opname werd verkregen.

Protocol:

Voor deze studie zullen tien patiënten worden aangeworven die voldeden aan de criteria om in aanmerking te komen. Elke patiënt wordt bij binnenkomst in het onderzoek gerandomiseerd om te bepalen of ze stamcellen zouden krijgen in periode één of periode twee van het protocol. Randomisatie werd uitgevoerd met behulp van een door de computer gegenereerde tabel met willekeurige getallen, Graph pad.

Na werving en randomisatie hebben patiënten hun individuele opnametijdschema gepland. De patiënten die stamcellen krijgen bij hun eerste opname in het onderzoek, worden beoordeeld binnen de 28 dagen voorafgaand aan die datum. Bij deze beoordeling zal, na volledige schriftelijke toestemming, worden gescreend op infectie, volgens het protocol van ons ziekenhuisceltherapielaboratorium (inclusief hiv en hepatitis B en C).

Op de dag van de procedure wordt de patiënt opgenomen in de cardiale dagbehandeling voor basisobservaties en klinische beoordeling. De onderzoeksprocedure wordt onder algehele narcose uitgevoerd in de Cardiale MRI-kamer. Bloedmonsters worden genomen op het moment van anesthesie voor routineonderzoek (volledig bloedbeeld, ureum, elektrolyten, leverfunctie en NTproBNP).

Bij patiënten die bij deze opname intracoronaire stamcellen krijgen, wordt onmiddellijk na inductie van de anesthesie onder aseptische omstandigheden 20 ml beenmerg uit de crista iliaca posterior geaspireerd.

Beenmergaspiratietechniek:

Die patiënten die antistollingstherapie krijgen, worden voorafgaand aan alle procedures en opnames gemarkeerd en optimaal stollingsbeheer geïmplementeerd voorafgaand aan, tijdens en na de beenmergaspiratie. Alle beenmergverwerking wordt uitgevoerd in de verwerkingsfaciliteit voor celtherapie van het Great Ormond Street Hospital.

Na anesthesie-inductie en het veiligstellen van een stabiele luchtweg wordt de patiënt gepositioneerd om beenmergaspiratie mogelijk te maken. Gedurende de hele procedure worden volledige aseptische omstandigheden waargenomen. Een volume van 20 ml beenmerg wordt opgezogen uit een prikplaats met een enkele naald met behulp van gehepariniseerde injectiespuiten van 10 ml die aan de beenmergnaald zijn bevestigd na verwijdering van de centrale trocart. Het afgezogen beenmerg wordt overgebracht naar steriele gehepariniseerde universele monsterflessen. Onmiddellijk na aspiratie wordt het beenmergmonster naar het celtherapielaboratorium gebracht voor mononucleaire celscheiding met behulp van standaard technieken van gradiëntcentrifugatie.

Het protocol voor mononucleaire celscheiding duurt ongeveer 90 minuten. Het beenmergmonster wordt verwerkt tot 1 ml voor intracoronaire injectie en 1 ml om cryogeen te worden ingevroren voor verdere fenotypische analyse op een later tijdstip. Een klein deel van de stamcelsuspensie wordt geanalyseerd om het totale aantal mononucleaire cellen per milliliter te verkrijgen. Dit aantal cellen vertegenwoordigt het totale aantal mononucleaire cellen dat is geïnjecteerd via intracoronaire katheterisatie. Daarnaast werd ook de levensvatbaarheid van de cellen beoordeeld.

Terwijl wordt gewacht op de geprepareerde stamcellen, wordt de cardiale MRI-scan uitgevoerd met behulp van een breath hold-protocol voor beeldacquisitie. Na de MRI-scan wordt de patiënt met behulp van de gemechaniseerde schuiftafel teruggeplaatst in de angiografiesuite.

Bij terugkeer in de angiografiesuite wordt de patiënt onder algemene anesthesie gehouden totdat het stamcellaboratorium bericht geeft dat de verwerking van de stamcellen bijna voltooid is. Na contact met het stamcellaboratorium wordt een arteriële huls in de dijbeenslagader van de onderzoekspatiënt geplaatst en opgeschoven totdat de punt zich in de linker hoofdkransslagader bevindt. Gedeeltelijke occlusie van de kransslagader werd waargenomen, zoals aangetoond door veranderingen in het ST-segment, en demping van het drukspoor wordt tijdens dergelijke procedures routinematig gecontroleerd. Het volume van 1 ml wordt langzaam via de kransslagaderkatheter in de linker hoofdkransslagader geïnjecteerd, gevolgd door een spoeling van 1 ml 0,9% zoutoplossing gedurende een periode van 2 minuten.

Na de intracoronaire injectie van stamcelsuspensie wordt de hartkatheter verwijderd en wordt hemostase op de plaats van binnenkomst in de huid bereikt. De patiënt wordt vervolgens op een standaardmanier gewekt en hersteld.

Patiënten worden 's nachts opgenomen op de hartafdeling met routinematige bewaking van de arteriële katheterisatietoegangsplaats en de beenmergaspiratieplaats; Cardiale zorgwaarnemingen worden de hele tijd voortgezet. Patiënten worden de volgende dag ontslagen en drie maanden na de procedure electief beoordeeld in de polikliniek of geadviseerd om eerder contact op te nemen met de Research Fellow als er zich zorgen maken.

Cross-over van interventies vindt plaats na zes maanden, waarbij de stamcelgroep placebo krijgt via de hartkatheterisatie (er is geen beenmergoogst vereist voor de placebo-arm van de studie) bij de tweede gelegenheid. Dezelfde opname, opvolging en opvolging worden geregeld als voor het stamcelstadium van de studie. De placebo die wordt gebruikt voor de gebruikte intracoronaire injectie is 1 ml 0,9% zoutoplossing, consistent met de placebo-oplossing die wordt gebruikt in onderzoeken bij volwassenen. De 1 ml placebo wordt gevolgd door een spoeling met 1 ml 0,9% zoutoplossing voor correlatie met de stamcelarm van het onderzoek. Drie maanden na de procedure wordt opnieuw een tussentijdse kliniekcontrole georganiseerd en na zes maanden een follow-up cardiale MRI-scan. De tijdschaal werd gekozen na bestudering van de beschikbare literatuur voor volwassenen waaruit bleek dat effecten op de linkerventrikel gewoonlijk binnen 6 maanden werden waargenomen.

Die patiënten kregen in fase één van de studie willekeurig een placebo toegewezen om in fase twee stamcellen te ontvangen. Tussentijdse en definitieve vervolgafspraken zijn hetzelfde voor de stamcel- en placebogroep.

Anesthesie was gestandaardiseerd voor alle patiënten en dezelfde anesthesist werd gebruikt voor alle procedures. Beenmergpreparatie was ook gestandaardiseerd en in elk geval uitgevoerd door dezelfde wetenschapper. De invoer van computergegevens wordt dubbel gecontroleerd. Patiënt-ID's worden verwijderd uit de anonieme beelden om later blinde analyse mogelijk te maken; op deze manier wordt een zuivere beeldanalyse uitgevoerd. Een enkele onderzoeker die Osirix-software gebruikt, voert offline analyse van de gegevens uit. Als tweede controle van deze gegevens worden de resultaten van de onderzoeker geëvalueerd, opnieuw blind voor patiëntidentificaties, door een tweede analysator. De sleutel tot het verblinden van de MRI-gegevens wordt bedacht, toegepast en veilig opgeslagen door een clinicus die niet op een andere manier bij het onderzoek betrokken is. Geïndexeerde waarden corrigeren de gegevens voor leeftijd, geslacht, lengte en gewicht en maken echte vergelijkingen mogelijk tussen de reeks onderzoeken van hetzelfde individu en tussen verschillende individuen.

Primaire uitkomstmaten:

De primaire uitkomstmaten waren het vrij zijn van overlijden en transplantatie of elke complicatie die verband zou kunnen houden met beenmerginjectie of anesthesie (infectie/maligniteit/anafylaxie/verslechtering van de nierfunctie). Er zal een commissie voor veiligheidstoezicht worden ingesteld, met onder meer een cardioloog van het Great Ormond Street Hospital die niet bij het onderzoek betrokken is, een externe cardioloog en een lekenvertegenwoordiger. Eventuele ongewenste voorvallen zullen worden gemeld aan de commissie, die bevoegd was om de studie op elk moment stop te zetten als er zorgen waren.

Secundaire uitkomstmaten:

Ejectiefractie, linkerventrikelvolumes en massa zijn afgeleid van cardiale MRI. Voor NT proBNP wordt bloed afgenomen. Daarnaast wordt de functionele status beoordeeld door de New York Heart Association-classificatie of de Ross-classificatie bij jongere kinderen.

Elke patiënt krijgt een cardiale MRI onder algehele narcose. De anesthesioloog en het anesthesieprotocol zijn voor alle patiënten gelijk.

Alle afbeeldingen worden verkregen met een 1,5-T MR-scanner (Avanto, Siemens, Erlangen, Duitsland) met behulp van een 12-element phased-array-spoel voor signaalontvangst en de lichaamsspoel voor signaaloverdracht. Een vector-ECG-systeem wordt gebruikt voor cardiale poorten.

Linkerventrikelvolumes (LV) worden gemeten vanaf aaneengesloten korte-as steady-state vrije precessiecine die beide ventrikels bedekt (7-13 plakjes, afhankelijk van de grootte van het kind). Elke plak wordt verworven in een enkele adempauze van 10 tot 15 seconden, zoals eerder beschreven. Alle beeldverwerking wordt uitgevoerd met behulp van in-house plug-ins voor de open-source Osirix DICOM-software (digitale beeldvorming en communicatie in de geneeskunde). Het LV eind-diastolisch volume (EDV) en eind-systolisch volume (ESV) worden gemeten door handmatige segmentatie van de endocardiale grenzen in de korte-asgegevens. Zorgvuldige segmentatie van de basale plakjes in combinatie met 4-kamer- en LV-lange-asaanzichten wordt uitgevoerd om problemen met het afbakenen van de mitralisklep op te lossen. Het ventriculaire slagvolume (SV) was het verschil tussen de EDV en de ESV, en de ventriculaire ejectiefractie (%) was (SV/EDV) x 100.

Voor elk van de secundaire eindpunten, EDV, ESV en EF, worden vergelijkingen tussen behandelingen gemaakt op basis van de intentie om te behandelen. Er wordt een cross-overanalyse uitgevoerd op postbehandelingsmaatregelen met behulp van een variantieanalysemodel, rekening houdend met volgorde, periode en behandelingseffecten. Het verslepingseffect wordt eerst getest en als er geen bewijs is van een significant effect, wordt het behandelingseffect getest. Een daaropvolgend Generalized Estimating Equation (GEE) -model werd gemonteerd dat een aanpassing voor basismetingen mogelijk maakte.

Waar de verdeling van de gegevens duidelijk niet-normaal was, gebruiken de onderzoekers een logaritmische transformatie. Stata wordt gebruikt voor alle statistische analyses en alle testen waren tweezijdig. Een P-waarde < 0,05 werd als significant beschouwd.