Et forsøk med autologe benmargsavledede stamceller ved pediatrisk hjertesvikt

Denne pilotstudien er av en randomisert, crossover, placebokontrollert design. Uttalelsen Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT) ble brukt til å veilede utviklingen av protokollen. Etisk godkjenning ble oppnådd for dette prosjektet i april 2008.

Et CONSORT flytdiagram ble laget og en prosjektplan for en crossover-studie designet. Selv om det primære endepunktet for studien var sikkerhet og gjennomførbarhet, hadde etterforskeren som mål å se på funksjonelt resultat som et sekundært endepunkt. Statistisk gjennomgang av tilgjengelig litteratur indikerte en 3 % endring i ejeksjonsfraksjon (EF) målt ved magnetisk resonansavbildning (MRI) ville representere en meningsfull endring og beregnet 10 pasienter ville være tilstrekkelig til å oppdage denne gjennomsnittlige endringen i EF, forutsatt en SD på forskjell på 3 % med 80 % effekt og 5 % signifikans. For alle beregninger ble det antatt at fordelingen av forskjeller var Normal. Beregning av en prøvestørrelse for crossover-studien krevde en definisjon av minimumsforskjellen som skulle oppdages.

Barn i alderen 1 år til 16 år ved gjennomgang, enten som går til hjertesviktklinikken ved Great Ormond Street Hospital (GOSH) eller henvist til innleggelse og behandling av hjertesvikt ved GOSH, vil bli invitert til å delta i studien. Den nedre aldersgrensen ble valgt for å muliggjøre at koronararteriekateterisering gjennomførbart kunne utføres under hensyntagen til pasientens størrelse.

Ved rekruttering har alle pasienter nedsatt systolisk funksjon som bestemt ved redusert forkortende fraksjon på ekkokardiogram (mer enn 2 SD under normalen). Den funksjonelle statusen til de rekrutterte pasientene var klasse 2-4 som definert av NYHA- eller Ross-klassifiseringen.

Eksklusjonskriterier var behovet for høy avhengighet eller intensivbehandling og medfødt hjertesykdom, virusinfeksjon som ville utelukke bruk av sykehuscelleterapilaboratorium, aktiv malignitet og ustabil hjertemedisinsk behandling.

Potensielle pasienter vil bli identifisert fra saksnotater, og de og deres familier kontaktes enten via telefon eller etter klinikkgjennomgang for å vurdere deres interesse for å delta. Alle pasienter som virket interessert i å delta i studien vil bli gitt alder og språk passende skriftlig informasjon; og også gitt et kontakttelefonnummer slik at ytterligere informasjon kan gis om nødvendig. Hver familie vil få mulighet til å diskutere studien med forskerteamet før samtykke til inkludering ble innhentet.

Protokoll:

Ti pasienter som oppfylte kvalifikasjonskriteriene vil bli rekruttert til denne studien. Hver pasient blir randomisert ved inngang til studien for å avgjøre om de vil motta stamceller ved periode én eller periode to av protokollen. Randomisering ble utført ved hjelp av en datamaskingenerert tilfeldig talltabell, Graph pad.

Etter rekruttering og randomisering får pasientene sin individuelle innleggelsesplan planlagt. De pasientene som skal motta stamceller ved første studieinnleggelse, gjennomgås innen 28 dager før denne datoen. Ved denne gjennomgangen vil screening for infeksjon, i henhold til vår sykehuscelleterapilaboratorieprotokoll (inkludert HIV og hepatitt B og C), utføres, etter fullt skriftlig samtykke.

På prosedyredagen vil pasienten bli innlagt i hjerteinstitusjonen for baseline observasjoner og klinisk vurdering. Studieprosedyren vil bli utført i Cardiac MR-teateret under generell anestesi. Blodprøver vil bli tatt ved anestesi for rutineundersøkelse (full blodtelling, urea, elektrolytter, leverfunksjon og NTproBNP).

De pasientene som mottar intrakoronare stamceller ved denne innleggelsen har 20 ml benmarg aspirert fra den bakre hoftekammen under aseptiske forhold umiddelbart etter induksjon av anestesi.

Benmargsaspirasjonsteknikk:

De pasientene som får antikoagulasjonsbehandling er fremhevet i forkant av alle prosedyrer og innleggelser, og optimal koagulasjonsbehandling implementert før, under og etter benmargsaspirasjonen. All benmargsbehandling utføres ved celleterapibehandlingsanlegget på Great Ormond Street Hospital.

Etter anestesiinduksjon og sikring av en stabil luftvei er pasienten posisjonert for å tillate benmargsaspirasjon. Fulle aseptiske forhold observeres gjennom hele prosedyren. Et volum på 20 ml benmarg aspireres fra et enkelt kanylepunkt ved bruk av hepariniserte 10 ml sprøyter festet til benmargsnålen etter fjerning av den sentrale trokaren. Den aspirerte benmargen overføres til sterile hepariniserte universalprøveflasker. Umiddelbart etter aspirasjon tas benmargsprøven til celleterapilaboratoriet for mononukleær celleseparasjon ved bruk av standardteknikker for gradientsentrifugering.

Den mononukleære celleseparasjonsprotokollen tar omtrent 90 minutter å fullføre. Benmargsprøven behandles for å gi 1 ml for intra-koronar injeksjon og 1 ml for å fryses ned for ytterligere fenotypisk analyse på et senere tidspunkt. En liten alikvot av stamcellesuspensjon analyseres for å oppnå totalt antall mononukleære celler per milliliter. Dette celletallet representerer det totale antallet mononukleære celler injisert via intra-koronar kateterisering. I tillegg ble cellelevedyktighet også vurdert.

Mens man venter på de klargjorte stamcellene, utføres hjerte-MR-skanningen ved å bruke en pusteprotokoll for bildeopptak. Etter MR-skanningen overføres pasienten ved hjelp av det mekaniserte skyvebordet tilbake til angiografisuiten.

Ved retur til angiografiavdelingen holdes pasienten under generell anestesi inntil stamcellelaboratoriet får beskjed om at stamcellebehandlingen nærmer seg fullført. Etter kontakt med stamcellelaboratoriet plasseres en arteriell kappe i lårarterien til studiepasienten og føres frem til spissen er plassert i venstre hovedkransarterie. Delvis okklusjon av koronararterien ble observert som demonstrert ved ST-segmentendringer, og demping av trykksporet overvåkes rutinemessig under slike prosedyrer. 1 ml volumet injiseres sakte via kransarteriekateteret inn i venstre hovedkransarterie etterfulgt av en 1 ml 0,9 % saltvannsspyling over en periode på 2 minutter.

Etter intrakoronar injeksjon av stamcellesuspensjon fjernes hjertekateteret og det oppnås hemostase ved inngangsstedet til huden. Pasienten blir deretter vekket og restituert på standard måte.

Pasienter legges inn på hjerteavdelingen over natten med rutinemessig overvåking av tilgangsstedet for arteriell kateterisering og aspirasjonsstedet for benmargen; hjerteomsorgsobservasjoner fortsetter hele veien. Pasienter skrives ut dagen etter og gjennomgås elektivt i poliklinikken tre måneder etter prosedyren eller rådes til å kontakte stipendiat tidligere hvis det er bekymringer.

Cross-over av intervensjoner skjer etter seks måneder med stamcellegruppen som får placebo via hjertekateterisering (ingen benmargshøsting er nødvendig for placeboarmen av studien) ved den andre anledningen. Det vil bli arrangert samme innleggelse, overvåking og oppfølging som for stamcellestadiet i studien. Placeboen som brukes til den intrakoronare injeksjonen som brukes er 1 ml 0,9 % saltvann, i samsvar med placebooppløsningen som ble brukt i voksne studier. 1 ml placebo følges med 1 ml 0,9 % saltvannsspyling for korrelasjon med studiens stamcellearm. En midlertidig klinikkgjennomgang er igjen arrangert tre måneder etter prosedyren og en oppfølging av hjerte-MR-skanning etter seks måneder. Tidsskalaen ble valgt etter gjennomgang av tilgjengelig voksenlitteratur som viste at effekter på venstre ventrikkel vanligvis ble sett innen 6 måneder.

Disse pasientene ble tilfeldig allokert placebo på stadium én av studien, krysset over for å motta stamceller på stadium to. Midlertidige og endelige oppfølgingsordninger er de samme for stamcelle- og placebogruppene.

Anestesi ble standardisert for alle pasienter, og samme anestesi ble brukt til alle prosedyrer. Benmargspreparering ble også standardisert og utført av samme vitenskapsmann i hvert tilfelle. Dataregistrering vil bli dobbeltsjekket. Pasientidentifikatorer fjernes fra de anonyme bildene for å tillate blindanalyse senere; på denne måten utføres objektiv bildeanalyse. En enkelt forsker som bruker Osirix-programvare, utfører off-line analyse av dataene. Som en andre sjekk av disse dataene blir forskerens resultater evaluert, igjen blinde for pasientidentifikatorer, av en andre analysator. Nøkkelen til blinding av MR-data er utviklet, brukt og lagret sikkert av en kliniker som ikke ellers er involvert i studien. Indekserte verdier korrigerer dataene for alder, kjønn, høyde og vekt og gjør det mulig å gjøre sanne sammenligninger mellom serien med studier av samme individ og mellom forskjellige individer.

Primære resultatmål:

De primære utfallsmålene var frihet fra død og transplantasjon eller enhver komplikasjon som kunne anses relatert til benmargsinjeksjon eller anestesi (infeksjon/malignitet/anafylaksi/nyreforverring). En sikkerhetsovervåkingskomité, inkludert en kardiolog fra Great Ormond Street Hospital som ikke er involvert i forsøket, en ekstern kardiolog og en lekrepresentant, vil bli opprettet. Eventuelle uønskede hendelser vil bli rapportert til komiteen som har fullmakt til å stoppe rettssaken når som helst hvis det oppstår bekymringer.

Sekundære utfallsmål:

Ejeksjonsfraksjon, venstre ventrikkelvolumer og masse er avledet fra hjerte-MR. Blod tas for NT proBNP. I tillegg vurderes funksjonsstatus av New York Heart Association-klassifiseringen eller Ross-klassifiseringen hos yngre barn.

Hver pasient har en hjerte-MR under generell anestesi. Anestesilegen og anestesiprotokollen er den samme for alle pasienter.

Alle bilder er tatt med en 1,5-T MR-skanner (Avanto, Siemens, Erlangen, Tyskland) ved bruk av en 12-elements phased-array coil for signalmottak og body coil for signaloverføring. Et vektor-EKG-system brukes til hjerteport.

Venstre ventrikulære (LV) volumer måles fra sammenhengende kortakset steady state fri presesjonscine som dekker begge ventriklene (7-13 skiver, avhengig av størrelsen på barnet). Hver skive erverves i et enkelt 10- til 15-sekunders pusthold som tidligere beskrevet. All bildebehandling utføres ved hjelp av interne plug-ins for åpen kildekode Osirix DICOM (digital bildebehandling og kommunikasjon i medisin). LV endediastolisk volum (EDV) og endesystolisk volum (ESV) måles ved manuell segmentering av de endokardiale grensene i kortaksedataene. Nøye segmentering av basalskivene i forbindelse med 4-kammer- og LV-langaksevisninger utføres for å overvinne problemer med å avgrense mitralklaffen. Ventrikulær slagvolum (SV) var forskjellen mellom EDV og ESV, og ventrikulær ejeksjonsfraksjon (%) var (SV/EDV)×100.

For hvert av de sekundære endepunktene, EDV, ESV og EF, gjøres sammenligninger mellom behandlinger på grunnlag av intensjon om å behandle. En crossover-analyse på etterbehandlingstiltak utføres ved å bruke en variansanalysemodell, med tanke på rekkefølge, periode og behandlingseffekter. Overføringseffekt testes først og der det ikke er tegn på signifikant effekt testes behandlingseffekten. En påfølgende generalisert estimeringslikningsmodell (GEE) ble montert som muliggjorde en justering for grunnlinjemål.

Der distribusjonen av data var tydelig ikke-normal, bruker etterforskerne en logaritmisk transformasjon. Stata brukes til alle statistiske analyser og alle tester var tosidige. En P-verdi < 0,05 ble ansett som signifikant.