Dysfunkcja komórek śródbłonka i projekt wyników dla nowotworów hematologicznych (EndoCDO-H)

Funkcjonalna heterogeniczność jest cechą charakterystyczną systemu komórek śródbłonka. Hipotetyczna funkcjonalna definicja EC jako urządzeń wejścia-wyjścia podkreśla ich rolę jako bezpośrednich odpowiedzi na różne wyzwania, takie jak ciśnienie krwi, temperatura, pH i ciśnienie tlenu oraz czynniki w surowicy. Utrzymanie homeostazy perfuzji tkankowej jest ważną funkcją EC, które są stale narażone na bodźce dostarczane przez alternatywny szlak dopełniacza, czynniki krzepnięcia, cytokiny, aktywowane płytki krwi, leukocyty i okazjonalne czynniki zakaźne. Ze względu na ich rozmieszczenie w czasie i przestrzeni, prawie dwa EC nie będą narażone na ten sam zestaw sygnałów wejściowych 8. Co więcej, stochastyczne lub dziedziczne heterogeniczne wzorce metylacji DNA zwiększają zmienność funkcjonalną pozornie „homogenicznych” dojrzałych populacji EC. Dlatego specyficzne tkankowo reakcje stresowe EC mogą wyjaśniać, że nawet podczas ogólnoustrojowej dysfunkcji EC (np. z powodu inhibitorów kalcyneuryny, wirusów, TBI itp.) mikroangiopatia rozwija się lokalnie u poszczególnych pacjentów. Ta funkcjonalna niejednorodność musi być brana pod uwagę we wszystkich próbach określenia klinicznych kryteriów diagnostycznych powikłań śródbłonkowych po hematologicznej terapii przeciwnowotworowej, w tym infuzji alloSCT i CART.

W ciągu ostatnich lat nasza grupa rozwinęła koncepcje „podatności śródbłonka” i „dysfunkcji komórek śródbłonka”, które istnieją przed infuzjami alloSCT i CART oraz przy wstępnej diagnostyce pacjentów z zaburzeniami hematologicznymi, m.in. zespołów mielodysplastycznych, ale także u pacjentów z COVID-19. Zdefiniowaliśmy i zweryfikowaliśmy nowe i istniejące wcześniej markery wrażliwości śródbłonka (np. polimorfizmy pojedynczych nukleotydów w THBD (trombomodulina) i CD40 Ligand; poziomy angiopoetyny-2, azotanów w surowicy, asymetrycznej dimetyloargininy (ADMA), niedobór testosteronu, interleukiny-18) oraz markery dysfunkcji lub uszkodzenia komórek śródbłonka (np. supresor rakotwórczości (ST)-2, interleukina-18, insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF1), CXCL8) i ustaliliśmy ich rolę jako markerów prognostycznych śmiertelności związanej z leczeniem oraz różnych allo- i CART- specyficzne powikłania śródbłonka.

Heterogeniczność EC wyjaśnia, dlaczego globalne markery typu „jeden za wszystkich” nie zostały znalezione w grupie czynników prognostycznych pochodzenia śródbłonkowego i specyficznych dla śródbłonka. Dlatego opracowaliśmy wskaźnik aktywacji i stresu śródbłonka, EASIX, jako marker reprezentujący odpowiedź organizmu na dysfunkcję śródbłonka. EASIX reprezentuje wzajemne oddziaływanie podstawowych parametrów laboratoryjnych (LDH*kreatynina/płytki krwi) obserwowanych na początku najcięższego powikłania śródbłonka po alloSCT, tj. mikroangiopatii zakrzepowej związanej z przeszczepem (TAM). EASIX korelował ze śródbłonkowymi markerami surowicy, takimi jak IL18, ANG2 i IGF1, i przewidywał wynik w różnych warunkach klinicznych, w tym w przypadku COVID-19. Jednak dokładny związek EASIX z biologią komórek śródbłonka wymaga dalszych wyjaśnień. Stawiamy hipotezę, że zmniejszona grubość glikokaliksu śródbłonka pozwoli na bezpośrednie interakcje leukocytów i płytek krwi z komórkami śródbłonka, powodując aktywację komórkową (zwiększoną LDH), utratę płytek krwi z powodu aktywacji i mikrozatorowości oraz wynikające z tego uszkodzenie nerek.

Kluczowymi obszarami zainteresowania są więc:

• Kompleksowe gromadzenie i korelacja parametrów śródbłonka przed, w trakcie i po nowych liniach terapii, w tym mikroskopii in vivo, kardiografii ECHO, EASIX, masie ciała, markerach surowicy śródbłonka, w tym między innymi ST2, ANG2, IL18, IL8, sCD141, hialuronian , Syndekan-1, CXCL9, Leptyna, Adiponektyna, Testosteron i inne.
• Korelacja EASIX z grubością glikokaliksu i przepływem kapilarnym mierzonym za pomocą mikroskopii in vivo złoża kapilarnego.
• Systematyczne gromadzenie danych klinicznych na temat znanych powikłań śródbłonka, w tym między innymi posocznicy, wstrząsu septycznego, zespołu aktywacji makrofagów, choroby zarostowej żył/zespołu niedrożności zatok (SOS/VOD), mikroangiopatii zakrzepowej, zespołów idiopatycznego zapalenia płuc (IPS), zespoły paraneoplastyczne, zespół wszczepienia, przetrwałe zapalenie jelit, kacheksja i inne.
• Systematyczne gromadzenie i ocena wszechstronnych próbek biologicznych i informacji od pacjentów z nowotworami hematologicznymi, w tym danych dotyczących „krajobrazów” genomowych, transkryptomicznych, epigenomicznych i proteomicznych, a także ekspresji antygenów powierzchniowych podtypów chorób hematologicznych, w celu identyfikacji nowych prognostycznych i predykcyjnych parametrów śródbłonka jak również punkty wejścia dla ukierunkowanych interwencji terapeutycznych chroniących śródbłonek.
• Wielowymiarowe analizy prognostyczne parametrów śródbłonka dotyczące wyniku i powikłań śródbłonka.

Powyższe wyzwania są idealnie sprostane badaniu rejestrowemu o wystarczającej wielkości populacji, aby odpowiedzieć na istotne pytania dotyczące rzadkich powikłań związanych z terapią i rzadkich jednostek nowotworowych.

Celem jest utworzenie badania rejestrowego, które obejmuje systematyczne i kompleksowe gromadzenie danych klinicznych oraz wzdłużne bankowanie próbek surowicy, krwinek i szpiku kostnego pacjentów z chorobami hematologicznymi, ze szczególnym uwzględnieniem mikroskopii in vivo, EASIX i markerów śródbłonka surowicy.

Zasób ten pobudzi ukierunkowane na pacjenta badania zależności między parametrami śródbłonka, klinicznymi i nowotworowymi parametrami biologicznymi w nowotworach hematologicznych i położy podwaliny pod nowe, wspierające metody leczenia chroniące układ śródbłonka w słabo poznanych i trudnych do leczenia podgrupach.

W ramach pierwszej analizy prospektywnej odpowiemy na pytanie, czy EASIX i biomarkery śródbłonka w surowicy korelują z grubością glikokaliksu podjęzykowego oraz czy te parametry razem pozwalają przewidzieć wynik leczenia przeciwnowotworowego, w tym alloSCT i CART.