Radioaktywna terapia jodkiem w chorobie Gravesa-Basedowa u dzieci

Główne cele. Badacze proponują ocenę bezpieczeństwa stosowania 131I u dzieci z nadczynnością tarczycy w przebiegu choroby Gravesa-Basedowa (GD). Badacze zmierzą ekspozycję całego ciała na promieniowanie po terapii 131II u dzieci leczonych na GD. Badacze ocenią wpływ leczenia GD na strukturę chromosomów.

Badania te będą obejmować współpracę z dr Patrickiem Zanzonico (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center), który jest ekspertem w dziedzinie dozymetrii 131I, oraz dr Jamesem Tuckerem (Wayne State University), który jest ekspertem w dziedzinie cytogenetycznych skutków promieniowania. Badania obejmą dzieci leczone z powodu GD na University of Florida University i Baylor University. Badania te zostały zaprojektowane z pomocą Centrum Badań Klinicznych Uniwersytetu Florydy, Jednostki Wsparcia Biostatystyki, która będzie zaangażowana w analizę danych.

Charakterystyka badanej populacji. Badacze zrekrutują łącznie 150 pacjentów, u których zdiagnozowano GD, w wieku poniżej 18 lat. Wszyscy pacjenci mają być leczeni 131I. W tym badaniu dzieci nie będą losowo przydzielane do leczenia, ale będą leczone zgodnie z zaleceniami lekarza. Aby zapewnić równą dystrybucję wieku i płci między dwiema grupami dzieci, badacze dokonali stratyfikacji zapisów według płci (mężczyzna vs. kobieta) i wieku (5-10 lat, 10-15 lat, 15-18 lat).

Dwa ośrodki będą rejestrować pacjentów w celu uzyskania pożądanej wielkości próby: Baylor College of Medicine i University of Florida University. Miejsca te zostały wybrane z następujących powodów. (1) Są to duże ośrodki, w których radioaktywny jodek jest używany od dziesięcioleci. (2) Każdy ośrodek leczył dużą liczbę dzieci radioaktywnym jodkiem. (3) Każdy ośrodek posiada skomputeryzowaną bazę danych pacjentów i znane są dane kontaktowe dzieci leczonych 131I. (4) Badacze mają stosunki robocze ze współpracownikami w tych miejscach. Na podstawie względnej liczby pacjentów w Baylor i University of Florida badacze przewidują, że 70% pacjentów będzie pochodzić z Baylor, a 30% z University of Florida. Obliczenia potwierdzające wielkość próby są szczegółowo opisane w każdym z dwóch poniższych celów.

Kwalifikacja pacjenta. Kryteria kwalifikowalności obejmują:

1. Rozpoznanie GD na podstawie wstępnych badań laboratoryjnych wykazujących stłumiony hormon stymulujący tarczycę (TSH) (tj. <0,01); wysoki poziom trijodotyroniny całkowitej (T3), wysoki poziom tyroksyny całkowitej (T4) i/lub wolnej T4; podwyższone miano immunoglobuliny stymulującej tarczycę (TSI); zwiększony i rozproszony wychwyt 123I, 131I lub 99Tc w tarczycy.
2. Wiek <18 lat w momencie rozpoznania choroby GD.
3. Rodzice niepalący. Rejestracja przedmiotu. Praktycy w Pediatric Thyroid Center University of Florida i Baylor Pediatric Endocrinology Division zidentyfikują osoby kwalifikujące się do udziału w badaniu. Pacjenci zostaną włączeni po spełnieniu odpowiednich procedur zgody/zgody. W momencie pobierania badacze odnotują wiek, płeć, aktualne leczenie i historię leczenia choroby Gravesa-Basedowa (tj. leki przeciwtarczowe (ATD) i/lub terapię 131I, w tym dawkę).

Badania te zostaną przeprowadzone wyłącznie na dzieciach leczonych 131I w ramach opieki klinicznej przepisanej przez lekarza. Dzieci nie będą leczone 131I wyłącznie w celu wygenerowania osobników do tego badania.

Po podjęciu decyzji o leczeniu przez lekarza i pacjenta, pacjentowi zostanie zaproponowane uczestnictwo w celu zapewnienia zrównoważonej rekrutacji dla każdej kategorii leczenia/wieku/płci.

1. Cel główny (1) i cel drugorzędny (i): Wykonanie dozymetrii w celu oceny narażenia na promieniowanie całego ciała i poszczególnych tkanek u dzieci leczonych 131I i określenie potencjalnego ryzyka zachorowania na raka na podstawie tych danych. Obecnie nie ma dostępnych danych pozwalających na ocenę narażenia na promieniowanie całego ciała i poszczególnych tkanek u dzieci leczonych 131I z powodu GD. Wykonano modelowanie teoretyczne, ale nie oparto go na rzeczywistych danych. Znajomość narażenia określonych narządów na promieniowanie może być wykorzystana do określenia specyficznego dla tkanki ryzyka nowotworów złośliwych. W związku z tym badacze proponują przeprowadzenie przekrojowego badania dozymetrycznego na dzieciach leczonych 131I w celu określenia narażenia na promieniowanie specyficzne dla danej tkanki i całego ciała. Badania te zostały zaprojektowane przez dr Davida Chenga (University of Florida University), dr Patricka Zanzonico (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center; NY) i dr Jamesa Dziurę (University of Florida University).

   Całkowita masa ciała pacjenta i podawana aktywność. W dniu podania terapeutycznej aktywności 131I pacjent zostanie zważony. Bezpośrednio przed podaniem, aktywność terapeutyczną podawanego 131I będzie mierzona w kalibratorze dawek ustawionym na 131I, a aktywność oraz daty i godziny oznaczenia i podania zostaną zapisane. Ta czynność zostanie przepisana przez lekarzy prowadzących z University of Florida lub Baylor.

   Obrazowanie z kamery Gamma. Całe skanowanie całego ciała za pomocą kamery gamma 131I będzie wykonywane przy użyciu okna energii fotopiku 20% (tj. 364 keV + 10% = 328 do 400 keV) i prędkość skanowania 10 cm/min dla wszystkich skanów. Długość skanowania zostanie ustawiona dla każdego pacjenta tak, aby obejmowała całego pacjenta, a ta sama długość skanowania zostanie użyta do wszystkich skanów danego pacjenta. Dokładne daty i godziny każdego skanu całego ciała zostaną zapisane. Czas po podaniu każdego skanu całego ciała będzie obliczany jako odstęp czasu (w godzinach) od daty i godziny podania 131I oraz daty i godziny skanowania całego ciała.

   Określenie czynności narządów i całego ciała. Określenie czynności narządów i całego ciała będzie wykorzystywać każdego pacjenta jako jego własny wzorzec kalibracji. Pacjent zostanie poddany skanowaniu całego ciała w widoku koniugatu w ciągu 30 do 60 minut po podaniu 131I (tj. nominalnie określony jako czas 0), ale przed pierwszą mikcją po podaniu lub wypróżnieniem. Ponadto skany zostaną wykonane jednego dnia i cztery dni po podaniu dawki. Zostanie również pobrana próbka krwi (10 ml) w celu zmierzenia ilości radioaktywnego jodku we krwi w tym czasie oraz w celu oceny markerów uszkodzeń DNA. Dla każdego pacjenta sieć (tj. po odjęciu tła) średnia geometryczna tempa zliczania dla całego ciała dla tego wstępnego skanu odpowiada zatem 100% podanej aktywności. Jak zauważono, to skanowanie zostanie wykonane 30 do 60 minut po podaniu, aby umożliwić pewne rozproszenie aktywności w całym ciele, tak aby skutki rozproszenia i osłabienia były zasadniczo takie same dla tego wstępnego skanu, jak i dla kolejnych skanów pacjenta . Dla czasu 0 i każdego kolejnego skanu całego ciała w widoku sprzężonym, obraz z tylnej (dolnego detektora) gamma-kamery jest „lustrzany”, aby wyrównać go z przednim (górnym detektorem) obrazem.

   Obszary zainteresowania (ROI) zostaną ręcznie narysowane wokół interesujących narządów (tarczycy, gruczołów ślinowych, wątroby, jelit, żołądka i pęcherza moczowego) oraz całego ciała. Dla każdego narządu jego ROI można narysować na skanie, na którym jest on najlepiej widoczny, a następnie skopiować i wkleić na inne skany całego ciała, przesuwając i/lub obracając ROI w razie potrzeby na tych innych skanach, aby dokładnie nałożyć je na organ. Należy pamiętać, że dla każdego skanu można użyć pojedynczego ROI tła (BG), narysowanego na zewnątrz ciała, ale blisko niego.

   Analiza statystyczna. Oparte na OLINDA obliczenia dawek pochłoniętych przez narządy i dawki skutecznej. Do oceny dawek pochłoniętych zostanie wykorzystany program dozymetryczny OLINDA (11, 76). W OLINDA badacze wybiorą opcję „Ułamek i półokresy” (w „Formularzu wejściowym kinetyki” OLINDA) i wprowadzą najlepiej dopasowane parametry odpowiednich funkcji czas-aktywność (A/100% i Ta oraz, jeśli, dotyczy, B/100% i Tb) dla określonych regionów źródłowych – tarczycy, ślinianek, wątroby, treści jelitowej, treści żołądkowej, treści pęcherza moczowego, szpiku kostnego i całego ciała. Należy zauważyć, że OLINDA wymaga wartości przecięcia czasu zerowego w ułamku (nie %) podanej aktywności. Kliknij przycisk radiowy „hr”, aby wybrać „Jednostki półtrwania” i przycisk radiowy „Biologiczne”, aby wybrać „Okresy półtrwania”. Również w OLINDA badacze wybiorą jod-131 (I-131”) jako nuklid (w „formularzu wprowadzania nuklidów” OLINDA) oraz model anatomiczny najbardziej zbliżony do wieku lub całkowitej masy ciała pacjenta jako model ( w „Modelowym formularzu wejściowym” firmy OLINDA). Następnie wybierz „Główny formularz wprowadzania” i kliknij przycisk „Dawki”, aby obliczyć dawki narządowe i dawkę skuteczną.

   Ocena narażenia na promieniowanie. Rozkłady podstawowych miar wyniku dla ekspozycji na promieniowanie całego ciała i poszczególnych narządów (opisane powyżej) zostaną podsumowane graficznie (wykresy pudełkowe) i liczbowo (średnie, odchylenia standardowe, mediany, przedziały międzykwartylowe).

   Ekspozycja na promieniowanie (np. pochłonięta dawka 131I w całym ciele i określonych narządach) zostanie porównana w określonych kategoriach podanej dawki 131I, jak również w różnych grupach wiekowych i płciach przy użyciu analizy wariancji (ANOVA). Badacze ocenią również, czy wystąpiły różnice w wynikach w zależności od miejsca badania. Jeżeli dane nie są zgodne z założeniami rozkładu wymaganymi w przypadku ANOVA, alternatywne techniki nieparametryczne (tj. test Kruskala-Wallisa). Badacze skorelują podaną dawkę 131I z pochłoniętą dawką środka radioaktywnego, stosując korelację rang Spearmana. We wszystkich analizach zostanie zastosowana alfa 0,05.

2. Cel główny (2) i cel drugorzędny (ii): Ocena translokacji chromosomowych u dzieci leczonych 131I oraz ocena translokacji chromosomowych w zależności od wieku pacjenta i narażenia na 131I. Promieniowanie całego ciała na niskim poziomie jest czynnikiem ryzyka raka 58 . Długotrwałe stosowanie niektórych leków wiąże się również w niektórych okolicznościach z ryzykiem zachorowania na raka. Obecna terapia 131I w chorobie Gravesa-Basedowa u dzieci i dorosłych ma na celu ablację wystarczającej ilości gruczołu tarczowego do wywołania stanu niedoczynności tarczycy. Zabieg ten będzie jednak wiązał się również z napromienianiem całego ciała o niskim poziomie11. Badania dorosłych, którzy byli leczeni 131I, wykazały niewielki wzrost częstości występowania raka żołądka i piersi. Chociaż sugerowano, że dzieci są bardziej podatne na rakotwórcze ryzyko napromieniowania o niskim poziomie58, nie przeprowadzono żadnych badań z wystarczającą liczebnością próby, aby ocenić długoterminowe ryzyko raka u dzieci leczonych 131I.

Ostatnie dane przekonująco pokazują, że translokacje chromosomów są związane z długoterminowym ryzykiem raka. Translokacje chromosomów są molekularnym objawem ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Co ważne, translokacje utrzymują się przez dziesięciolecia po ekspozycji na promieniowanie22. Ta trwałość sprawia, że ​​translokacje chromosomowe są złotym standardem typu aberracji do przeprowadzania dozymetrii promieniowania, gdy występuje opóźnienie między czasem ekspozycji a oceną. Dostępne są dane normatywne dotyczące translokacji chromosomalnych w odniesieniu do wieku i płci20.

Badacze proponują zatem przeprowadzenie obserwacyjnego badania kohortowego dzieci leczonych z powodu choroby Gravesa-Basedowa w celu oceny translokacji chromosomów. Badania te zostaną przeprowadzone na dzieciach, u których wykonano dozymetrię, jak opisano powyżej. Badacze dokonają stratyfikacji zapisów według płci i wieku, aby zapewnić porównywalny rozkład tych cech. Badania translokacji chromosomów, na początku badania i po 12 miesiącach obserwacji.

Leczenie 131I. Pacjenci będą leczeni 131I jak wyszczególniono powyżej. Kolekcja próbek. Krew zostanie pobrana do analizy translokacji chromosomów na początku badania i 12 miesięcy po leczeniu 131I lub po operacji lub ATD. Do pobrania krwi zostanie użyty heparynizowany vacutainer do pobrania 5 ml krwi. Krew zostanie pobrana podczas rutynowej flebotomii w celu oceny poziomu hormonów tarczycy.

1. Obliczanie wielkości próbki. Badacze przetestują hipotezę, że częstości translokacji są wyższe u osób otrzymujących 131I w porównaniu z osobami otrzymującymi alternatywne leczenie (tylko ATD lub zabieg chirurgiczny) z powodu GD. Ponieważ u zdrowych dzieci występuje niski poziom pęknięć chromosomów20, w przypadku wzrostu translokacji chromosomów powinno być możliwe wykrycie znacznych wzrostów przy stosunkowo małej liczebności próby. Nasze szacunki wielkości próby opierają się na wskaźnikach translokacji opisanych przez Sigurdsona, który zaobserwował współczynniki 0,2 translokacji na 100 równoważników komórek u dzieci poniżej 20 roku życia. Biorąc pod uwagę te wskaźniki wyjściowe i stosując moduł PASS 2005 dla regresji Poissona, badacze oszacowali, że wielkość próby 135 dzieci leczonych 131I i 135 leczonych ATD lub chirurgicznie zapewni 80% mocy na dwustronnym poziomie istotności 0,05 do wykrycia podwojenie szybkości translokacji chromosomów między dwiema grupami pacjentów w 12 miesięcy po tre. Badacze będą dążyć do tego, aby 1/3 dzieci była w każdej z następujących grup wiekowych: 5-10 lat, 10-15 lat, 15-18 lat. Badacze zapiszą 150 pacjentów w każdej grupie, aby uwzględnić potencjalną 10% utratę obserwacji.
2. Test FISH do wykrywania aberracji chromosomowych. Personel laboratorium dr Tuckera określi częstotliwość translokacji chromosomów za pomocą sond do malowania całych chromosomów za pomocą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH). Wszystkie próbki zostaną zakodowane, aby laboratorium Tuckera nie znało historii narażenia badanych na promieniowanie. Hodowle komórkowe zostaną zapoczątkowane 24-48 godzin po upuszczaniu krwi w laboratorium dr Tuckera i będą przetwarzane zgodnie z rutynowymi metodami cytogenetycznymi. Około 1800 komórek metafazowych zostanie ocenionych na osobnika, co będzie równoważne 1800 x 0,56 = 1000 komórek metafazowych (określonych jako równoważniki komórek; CE), tak jakby oceniano cały genom. Wszystkie translokacje w komórkach zostaną zliczone, a częstość translokacji na 100 CE zostanie wykorzystana jako zmienna zależna w analizach statystycznych.

3. Analiza danych. Analiza danych zostanie przeprowadzona we współpracy z Działem Biostatystyki Centrum Badań Klinicznych Uniwersytetu Florydy. Wszystkie analizy zostaną przeprowadzone przy użyciu SAS v9.2 (SAS Institute, Cary, Karolina Północna) z dwustronnym błędem typu I 0,05 użytym do oceny istotności statystycznej. Rozkłady częstości i braki zostaną zbadane dla każdej zmiennej. W dalszych analizach badacze będą pomijać zmienne o rozkładach jednorodnych lub o wysokim stopniu braków i załamywać zmienne kategorialne o niedoreprezentowanych poziomach. Powiązania między zmiennymi niezależnymi zostaną zbadane przy użyciu współczynników korelacji Spearmana, głównych składowych i hierarchicznego grupowania (PROC VARCLUS).

   Zmienne demograficzne (wiek, płeć i rasa dziecka i głównego opiekuna), społeczno-ekonomiczne (wykształcenie i dochody rodziców) oraz zmienne kliniczne (np. czas trwania choroby Gravesa-Basedowa, leczenie ATD i dawka 131I) zostaną porównane między dwiema leczonymi grupami na początku badania za pomocą testów t dla zmiennych ciągłych i testów chi-kwadrat dla zmiennych kategorialnych. Znaczące różnice kliniczne zostaną zgłoszone i skorygowane w analizie wieloczynnikowej translokacji chromosomowej opisanej poniżej.

   (ii) Porównanie częstotliwości translokacji chromosomowych. Liczba translokacji chromosomowych na początku badania i 12 miesięcy po leczeniu zostanie określona przy użyciu średnich i przedziałów ufności. Dane te zostaną również porównane z naszymi danymi dla zdrowych dzieci.

   Badacze porównają liczbę translokacji chromosomowych na początku badania i po 12 miesiącach między grupami w modelu wielowymiarowym, stosując analizę mieszanego modelu Poissona o zerowej inflacji69. Model Poissona z nadmuchem zerowym uwzględnia zwiększoną wariancję typową dla danych liczbowych z dużą proporcją zer. Ponadto, dzięki uwzględnieniu efektów losowych, analiza modelu mieszanego pozwoli na korelację z powtarzanych obserwacji. Model mieszany obejmuje również osoby z niekompletnymi obserwacjami (tj. utracone z obserwacji) przy założeniu, że biorąc pod uwagę obserwowane dane, brakujące dane nie są zależne od nieobserwowanych wartości.

   Zastosowane zostaną następujące efekty stałe: grupa leczona (leczenie 131I vs. operacja lub grupa ATD), wybrane współzmienne (np. wiek i płeć dziecka, dawka 131I, wykształcenie lub dochód rodziców), czas (początkowy i po 12 miesiącach) oraz czas przez interakcję grupy terapeutycznej. Losowy efekt zostanie wykorzystany do uwzględnienia możliwej korelacji między liczbą translokacji chromosomowych na początku badania a 12 miesiącami dla tego samego pacjenta. Badacze zbadają również, czy wpływ leczenia na translokacje chromosomalne jest modyfikowany przez wiek dziecka i otrzymaną dawkę promieniowania, uwzględniając trójstronne warunki interakcji między leczeniem, wiekiem i czasem lub leczeniem, dawką promieniowania i czasem.

   Zostanie narzuconych kilka strategii, aby uwzględnić prawdopodobieństwo wystąpienia brakujących danych podczas tego badania. Zapobieganie jest najbardziej oczywistym i skutecznym sposobem kontrolowania stronniczości i utraty mocy z powodu brakujących danych. Pocztówki i przypomnienia telefoniczne o wizytach będą dostarczane uczestnikom przed określonymi w protokole godzinami odbioru. Alternatywne kontakty zostaną określone przy wejściu do badania, aby zminimalizować straty związane z kontynuacją. Terminowe wprowadzanie danych w połączeniu z cotygodniowymi raportami o brakujących danych uruchomi protokoły śledzenia i uzyskiwania brakujących elementów danych lub ocen wyników. Pomimo tych działań zapobiegawczych można założyć, że wystąpią braki w danych. Podstawowa metoda analizy będzie wykorzystywać model mieszany oparty na prawdopodobieństwie, uwzględniający niepełne obserwacje i działający przy założeniu, że brakujących danych brakuje losowo (MAR)69. Brakujące wzorce danych i przyczyny rezygnacji zostaną porównane między grupami leczenia. Testy t, tabele krzyżowe i regresja logistyczna zostaną wykorzystane do oceny, czy wycofanie zależy od obserwowanych zmiennych.

4. Kwestie statystyczne: Opisz analizy statystyczne wspierające projekt badania.

Badacze wykorzystali oprogramowanie Power Analysis and Sample Size (PASS 2005) do oszacowania precyzji wokół średniej ekspozycji na promieniowanie (np. ). Próba 150 osób daje 95% przedział ufności równy średniej plus minus 0,16 odchylenia standardowego. Na podstawie wcześniej opublikowanego badania dzieci z chorobą Gravesa-Basedowa (w wieku 7-18 lat)42 badacze oszacowali, że naszą grupę 150 pacjentów można podzielić na pacjentów, którzy otrzymają 150-200 Gy i 200-300 Gy. Biorąc pod uwagę te proporcje, badacze będą w stanie oszacować specyficzne dla warstwy 95% przedziały ufności wokół średnich z dokładnością 0,32 odchylenia standardowego dla dwóch mniejszych warstw i 0,16 odchylenia standardowego dla większych warstw.