Bruk Art-assist og Neupogen for å behandle kronisk lemmeriskemi

Denne protokollen er det neste kliniske trinnet i vår biokjemiske vurdering av en celleterapitilnærming for å behandle Chronic Limb Threatening Ischemi (CLI). Kort fortalt er evnen til å forstørre kollaterale arterier ("arteriogenese"), og til å stimulere vekst av nye kapillærer, arterioler og venoler på vevsnivå ("angiogenese") medfødt. Etterforskere tilskriver det iskemiske miljøet at dette ikke skjedde i CLI. I vår første protokoll brukte etterforskere en ekstern programmert pneumatisk kompresjonsenhet (Art-Assist Device) for å forbedre hemodynamikken i lemmen og viktigst for å gi "på-bryteren" for å aktivere endotelet slik at arteriogenese kan begynne. Denne nye protokollen gir det andre trinnet i å forbedre dette miljøet; forbedre cellulært underskudd og proteinsignalering. Etterforskere søker de proteomiske, biokjemiske og cytometriske dataene som trengs for å avgrense tilnærmingen slik at en klinisk prøve kan utføres. Dette prosjektet vil bruke FDA-godkjente og CMS-godkjente produkter.

Begrunnelse

Neovaskularisering i CLI mislykkes av hemodynamiske ("A") og cellulære ("B") årsaker:

A) Den hemodynamiske svikten forårsaket av arteriell okklusiv sykdom på flere nivåer fører til:

1. Dempning av infragenikulert endotelskjærstress: Uten denne stimulansen, induseres ikke endotelcellene som ligger langs små kollaterale arterier til å tiltrekke og fange sirkulerende monocytter og progenitorceller som ville orkestrere arteriogenese.
2. Nedsatt tilstrømning av oksygenert næringsblod til det iskemiske vevet
3. Nedsatt clearance av avfallsprodukter fra metabolisme fra iskemisk vev
4. Nedsatt spredning av proteinsignaler fra det iskemiske vevet som ville rekruttere pro-angiogene reparative celler.
5. Nedsatt ankomst av disse pro-angiogene cellene til det iskemiske vevet. B) Mangel i den sirkulerende stamcellepopulasjonen: Disse cellene deltar i angiogenese og arteriogenese. De er mangelfulle i antall og i funksjon hos CLI-pasienter.

C) Nedsatt immunitet. Selv når blodstrømmen er forbedret er det en populasjon av pasienter som fortsatt bukker under for infeksjon. En del av dette er knyttet til dårlig sårbehandling, den andre er nedsatt immunitet.

Vår celleterapitilnærming er designet for å adressere hver av disse. Nærmere bestemt:

A) Den hemodynamiske svikten forårsaket av arteriell okklusiv sykdom på flere nivåer vil bli korrigert ved å bruke ACI-enheten som

1. Gjenoppretter den endoteliale skjærspenningen som er nødvendig for å aktivere vaskulært endotel for å starte arteriogenese-prosessen.
2. Øker levering av oksygenrikt næringsblod til det iskemiske vevet
3. Fjerner avfallsprodukter fra metabolisme fra iskemisk vev
4. Øker spredning av proteinsignaler fra det iskemiske vevet som vil rekruttere pro-angiogene reparative celler.
5. Forbedrer levering av disse pro-angiogene cellene tilbake til det iskemiske vevet.

B) Mangelen i den sirkulerende progenitorcellepopulasjonen vil bli korrigert:

G-CSF (Nuopogen, Amgen Inc.) er FDA-godkjent for progenitor/stamcellemobilisering. Det har blitt brukt klinisk som frittstående neovaskulariseringsterapi. Etterforskere vil bruke den i denne protokollen for å korrigere mangelen i denne vitale cellepopulasjonen hos CLI-pasienter, og forbedre arteriogenese og angiogenese. Etterforskerne vil måle dens biokjemiske påvirkning.

C) Den svekkede immuniteten vil bli adressert G-CSF (Nuopogen, Amgen Inc.) er FDA-godkjent for å korrigere det immunologiske underskuddet etter cytotoksisk kjemoterapi. CLI forekommer hos eldre, ofte diabetikere, pasienter med nedsatt immunitet. Amputasjoner oppstår når infeksjoner oppstår i forfoten og når midtfoten.

Vår hypotese: er at kombinert bruk av en PPCD og G-CSF vil fremme arteriogenese. Etterforskere har begrensede, men sterke kliniske bevis på at denne kombinerte tilnærmingen dramatisk forbedrer blodstrømmen. Det nylig fullførte IRB-prosjektet (IRB#12-1198) fokuserte på biokjemien til PPCD. Denne innsendingen tar for seg den biokjemiske virkningen av PPCD og G-CSF sammen.

B.MÅL:

Spesifikt mål 1: er å måle påvirkningen av progenitorcellemobilisering på PPCD-proteomiske profiletterforskere utledet under vår nylig fullførte protokoll (IRB # 12-1198). Ti CLI-pasienter vil bli registrert. Alle vil bære PPCD som før. Alle vil motta 10 mcg/kg Filgrastim (Nuopogen, Amgen Inc.) for totalt 5 doser. Den FDA-godkjente indikasjonen er stamcellemobilisering. Dosimetrien er mindre aggressiv enn produktetiketten, da dosimetrien spres ut til én gang hver 72. time i stedet for én gang om dagen. FDA har gitt PI en IND-fravikelse for dette doseringsintervallet. Som med vår første protokoll, vil cytometri gi fordelingen av stamceller CD34+ og VEGFR2+ celler og monocytter (CD14+). Fordelingen av modne sirkulerende endotelceller (CD31+) celler vil bli målt som et referansepunkt. Som med vår første protokoll vil etterforskere gjøre en proteomisk undersøkelse som måler nivåer av cytokiner assosiert med arteriogenese, så vel som serumnitritt (refleksjon av nitrogenoksidsyntaseaktivitet).

Spesifikt mål 2: etterforskere vil undersøke sammenhengen mellom disse biokjemiske dataene, hemodynamisk testing og klinisk forløp (lindring eller progresjon av iskemisk hvilesmerter i forfoten og iskemiske forfotssår) over et 6-måneders intervall.

Studiedesign: Ti CLI-pasienter med iskemisk hvilesmerter i forfoten, ikke-helbredende sår i forfoten eller tørr koldbrann i forfoten vil bli rekruttert. De vil allerede ha gjennomgått standardbehandlingsevaluering, inkludert hemodynamisk testing og dupleks ultralydavgrensning av den arterielle anatomien i det ikke-invasive vaskulære laboratoriet. De med tibial arterie-okklusiv sykdom, med normal eller korrigert proksimal aorto-ilio-femoral arteriell anatomi, vil få mulighet til å registrere seg i stedet for kirurgi eller kateterrevaskularisering. Bruk av PPCD vil fortsette til symptomene som viser seg forsvinner eller tradisjonell revaskularisering blir nødvendig for å oppnå berging av lemmer. De eneste tre endringene i vår første IRB-innlevering (IRB#12-1198) er:

1. Alle vil motta 10 mcg/kg Filgrastim (Nuopogen, Amgen Inc.) for totalt 5 doser.
2. Det 30 dager lange CRC-besøket vil bli erstattet med et 14-dagers besøk.
3. Cytometri vil også bli utført på det 14 dager lange besøket. Som i vår første IRB-innlevering, fungerer hver pasient som sin egen kontroll. To "par" blodprøver vil bli analysert per pasient. Et "par" inkluderer flebotomi før og umiddelbart etter to timer med PPCD. Det første paret oppnås ved innmelding i CRC. Det andre paret vil bli utført 2 uker senere 18-24 timer etter siste dose av G-CSF. Pasienten vil returnere for klinisk standardbehandling, med gjentatt hemodynamisk testing 6 måneder etter den 14 dagers CRC-evalueringen.

Utgangsbesøk (karkirurgisk klinikk):

1. Pasienter vil gjennomgå standard behandlingshistorie og fysisk (H&P) undersøkelse.
2. Andre standard for omsorgstester vil inkludere: dupleks ultralyd (DUS), ankel- og tåtrykk.
3. Etter bekreftelse på at pasienten er kvalifisert (basert på inklusjons-/eksklusjonskriteriene), vil et ICF (Informed consent form) bli forklart til pasienten for å bedre forklare studien og be om tillatelse til å delta.

Dag 1 (ved CRC; Clinical Research Center, University of Chicago): Følgende prosedyrer vil bli utført i denne rekkefølgen:

1. Første blodprøvetaking (20 ml)
2. Hver pasient vil få Nuopogen-sprøyte (10 mcg/kg) subkutant.
3. Pasientene vil deretter bruke PPCD i sittende stilling i (2-timers økt).
4. Etter 2-timers bruk av PPCD vil det bli tatt en ny blodprøve (20 ml).
5. Pasienten vil få god tid til å fylle ut livskvalitetsspørreskjemaer, og studiekoordinatoren vil være tilgjengelig på dette tidspunktet for å hjelpe pasienten.
6. Blodprøver vil bli sendt til Dr. T.C. HE, PhD Lab for analyse.

Dag 4, 7, 10 og 13 (hjemme eller på klinikken): Følgende prosedyrer vil bli utført:

1. Sykepleier eller P.I. vil administrere Nuopogen-sprøyte (10 mcg/kg) subkutant, hver 3. dag, for totalt 5 Nuopogen-sprøyter.
2. Pasienten vil fortsette å bruke PPCD hver dag, minst 3 timer om dagen, til symptomene er løst.

Dag 14 (ved CRC; Clinical Research Center, University of Chicago): Følgende prosedyrer vil bli utført i denne rekkefølgen:

1. Innledende blodprøvetaking (20 ml), 18-24 timer etter 5. skudd med Nuopogen. Blodprøver vil bli sendt til Dr. T.C. Han, PhD Lab for biokjemisk analyse.
2. Pasientene vil deretter bruke PPCD i 2 timer i sittende stilling.
3. Rett før slutten av den 2-timers bruken av PPCD, vil det bli tatt en ny blodprøve (20 ml).
4. QOL vil bli fylt av pasienten.
5. Pasienten vil returnere de tomme hetteglassene med Nuopogen.