Открытый след γIFN для атаксии Фридрейха

Атаксия Фридрейха (FRDA) — тяжелое нейродегенеративное заболевание, поражающее детей и молодых людей. Пациенты постепенно становятся неспособными координировать движения и ходьбу, пока не наступает тяжелая инвалидность. У большинства пациентов развивается дилатационная кардиомиопатия и застойная сердечная недостаточность. Заболевание не имеет ремиссивного характера и значительно сокращает продолжительность жизни. FRDA — генетическое заболевание, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. У пациентов с FRDA обнаруживаются аномальные экспансии триплетов GAA в первом интроне гена фратаксина, которые препятствуют правильной экспрессии гена. Уровни фратаксина, митохондриального белка, участвующего в метаболизме железа и выработке энергии, недостаточны, и клетки подвергаются длительному стрессу и преждевременной смерти. В основном при дефиците фратаксина поражаются периферические нейроны ганглиев задних корешков (DRG) и нейроны зубчатого ядра мозжечка.

FRDA поражает 1 из 50 000 человек в западных странах и не имеет одобренной терапии. Недавно было показано, что гамма-интерферон (γIFN), естественный регулятор иммунного ответа и метаболизма железа, стимулирует транскрипцию гена фратаксина и способствует накоплению фратаксина в клетках, включая дефектные по фратаксину клетки, полученные от пациентов с FRDA. Кроме того, длительное лечение мышей YG8R, животной модели FRDA, с помощью γIFN приводит к накоплению фратаксина в нейронах DRG и значительно предотвращает ухудшение сенсомоторных характеристик мышей с течением времени.

Поскольку γIFN также доступен на рынке в виде рекомбинантного белка (γIFN-1b, TD Imukin® и Actimmune®) и уже одобрен для двух педиатрических показаний (злокачественный остеопетроз и хроническая гранулематозная болезнь), он может представлять собой быстродоступное терапевтическое средство. Вариант для пациентов с FRDA.

Основным препятствием для эффективного установления эффективности лечения FRDA является отсутствие надежных и чувствительных биомаркеров. Клинические индикаторы (шкалы для конкретных заболеваний, временные тесты эффективности) склонны к вариабельности между экспертами и, прежде всего, хотя они достоверны и чувствительны к долгосрочным изменениям, они очень неэффективны для фиксации изменений в короткие промежутки времени (месяцы), которые обычно используются в исследованиях. рандомизированные клинические испытания (РКИ).

Передовые методы нейровизуализации, такие как морфометрия на основе вокселей (VBM), визуализация, взвешенная по восприимчивости (SWI), диффузно-тензорная томография (DTI) и функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI), могут предложить объективные индикаторы прогрессирования заболевания, которые могут служить параклинической конечной точкой. в терапевтических испытаниях. Суррогатные конечные точки, основанные на показателях нейровизуализации, широко использовались при других неврологических заболеваниях, таких как рассеянный склероз, и их введение значительно ускорило признание эффективных методов лечения и их лонгитюдную оценку.

В последние годы исследования МРТ in vivo предоставили информацию о повреждении мозжечка, головного мозга и областей спинного мозга, вовлеченных в FRDA и другие генетически детерминированные атаксии, которые могут быть полезны для мониторинга прогрессирования заболевания.

С появлением ВБМ появилась возможность количественно определять степень атрофии, вовремя ее контролировать и выявлять различные закономерности, характерные для конкретной формы атаксии. Различные исследования свидетельствуют о значительной корреляции между степенью атрофии мозжечка, тяжестью клинической картины, а также длительностью заболевания.

Пилотное исследование, проведенное в когорте из 9 подростков с FRDA, которые прошли 6-месячную терапию деферипроном, продемонстрировало значительное снижение среднего сигнала R2* в зубчатых ядрах мозжечка, тканевого индекса запасов железа. Модификации паттерна фМРТ в ответ на конкретные задачи, связанные как с моторикой, так и с возможностью планирования, также были продемонстрированы у пациентов с FRDA, и протоколы на основе фМРТ могут предложить дополнительный индикатор прогрессирования заболевания или модификации, вызванной терапией.

Цели и задачи предлагаемого исследования:

• Проверить безопасность лечения γIFN, назначаемого в течение 6 месяцев в конечной дозе 200 мкг три раза в неделю у пациентов с FRDA.
• Проверить влияние лечения γIFN на клиническую шкалу конкретного заболевания (SARA)
• Проверьте влияние такого лечения на набор вторичных визуализирующих, лабораторных и клинических конечных точек:

• Изменения фМРТ у пациентов с FRDA, выполняющих протокол постукивания пальцами

  • Параметры DTI
  • Толщина стенки желудочка, измеренная с помощью экокардиограммы (ЭкоКГ).
  • Толщина RNFL по данным ОКТ
  • Уровни фратаксина в клеточных лизатах, приготовленных из мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК)
  • Изменения качества жизни и меры воздействия на инвалидность. На какой предыдущей работе основан этот проект? Доказательства возможной эффективности рекомбинантного γIFN при FRDA были собраны как на животных моделях заболевания, так и у пациентов с FRDA. У пациентов с FRDA в недавно завершенном исследовании фазы II сообщалось о значительном улучшении оценки FARS после 3 месяцев лечения по схеме 100 мкг 3 раза в неделю. Кроме того, другое недавно завершенное исследование фазы II предполагает, что доза 200 мкг достаточно хорошо переносится пациентами с FRDA.

Сочлененный протокол МРТ для пациентов с FRDA в возрасте от 12 до 50 лет, который включал DTI, VBM и фМРТ в соответствии с селективной двигательной парадигмой, был протестирован, утвержден и внедрен в Исследовательском институте. По этому протоколу исследователи оценили 22 пациента с FRDA и 15 здоровых людей из контрольной группы того же возраста и пола и обнаружили значительные различия в параметрах DTI (FA и MD) в белом веществе мозжечка, длинных сенсорных и двигательных путях, основных комиссуральных путях и в сигнале BOLD. интенсивность и распределение BOLD-сигнала при выполнении теста с постукиванием пальца. Эти последние специфические для заболевания изменения были наиболее очевидны в ипсилатеральной коре мозжечка. Наблюдаемые изменения коррелировали со степенью неврологических и функциональных нарушений, измеренных с помощью утвержденных шкал.

Эти предварительные результаты показывают, что изменения DTI и фМРТ могут служить эффективными суррогатными конечными точками в РКИ для пациентов с FRDA.

Дизайн Открытого пилотного исследования. Первичная конечная точка безопасности: безопасность γ-ИФН в течение 6 месяцев в дозах 200 мкг 3 раза в неделю. Первичная конечная точка эффективности: изменения показателей SARA в течение периода лечения по сравнению с зарегистрированными в период до лечения и после лечения. период

Вторичные конечные точки:

o изменения в: ЖИРНЫЙ сигнал, полученный во время избирательной двигательной задачи (постукивание пальцами)

• Параметры ДТИ (FA, MD) в белом веществе мозжечка, длинных и комиссуральных путях

• Толщина стенки желудочка (Эко КГ)

  • Толщина RNFL (OCT)

• Содержание фратаксин в РВМС
• Изменения показателя качества жизни (SF-36)
• Изменения в показателе инвалидности (WHO-DAS 2.0)

Предметы

Критерии включения:

• Молекулярно определенный FRDA,
• готовность участвовать в исследовании и подписание формы информированного согласия.

Чтобы контролировать продолжающееся ухудшение, связанное с заболеванием, исследователи будут набирать только тех пациентов, которые уже были исследованы с помощью протокола МРТ и функциональных шкал, указанных ниже, за 12 месяцев до начала настоящего исследования.

Критерий исключения:

• наличие каких-либо противопоказаний к МРТ-исследованию,
• наличие клинически значимого заболевания сердца, печени или почек или других нестабильных с медицинской точки зрения состояний.
• Известная чувствительность к γIFN.
• Предшествующее воздействие рекомбинантного гемопоэтина.
• Продолжающееся использование десферипрона или других специфических препаратов для лечения FRDA
• беременность или лактация

Исследуемый препарат γIFN (Имукин 100 мкг/флакон)

Лечение будет:

1. 2-я неделя: 100 мкг 3 раза в неделю С 3-й недели: 200 мкг 3 раза в неделю в течение следующих 22 недель

   Протокол визуализации

   МРТ-обследование будет проводиться в 4 Т-точках:

   - от T-12 до -6: для этой точки будут использоваться данные, уже сохраненные за последний год из опубликованного МРТ-исследования исследователей по 18 субъектам.

   - T0: во время набора

   - T6: через 6 месяцев лечения

   - Т+6: через 6 месяцев после прекращения лечения Протокол будет получен с помощью 3Т-сканера, оснащенного 32-канальной головной катушкой, и будет включать морфологическую, структурную (DTI) и функциональную (фМРТ) последовательности.

   Трехмерная T1-взвешенная последовательность TFE (TR/TE=8,2/3,7, размер вокселя = 1x1x1 мм, 150 срезов) будут получены для получения морфологических данных, подходящих для объемного анализа для морфометрии на основе вокселей.

   Данные DTI будут получены с помощью взвешенной по T2 последовательности EPI (размер вокселя = 2,5x2,5x2,5 мм) по 32 неколлинеарным направлениям с несколькими значениями b (0, 300, 1100 с/мм2) и будут оцениваться в автономном режиме с помощью специального программного обеспечения Tortoise. Функциональные данные будут получены с помощью последовательности EPI, взвешенной по T2 (TR/TE=2000/20, толщина=2,5 мм, 40 срезов), покрывающих весь мозг и мозжечок.

   Функциональные изображения будут получены во время выполнения задачи, предполагающей ручную координацию и точность, чтобы проверить возможное влияние лечения на функциональную организацию двигательных сетей.

   Лабораторный протокол Исследование Eco CG будет проводиться в Т0, Т6, Т+6 по установленному протоколу. Мониторинг уровня фратаксин будет проводиться в Т0, Т3 (через 3 месяца) и Т6 (через 6 месяцев).

   Клинические меры и мониторинг безопасности Квалифицированный невролог посетит каждого пациента в Т0, Т3, Т6 и Т+6 и сообщит обо всех жизненно важных показателях и зарегистрирует другие объективные данные, включая нежелательные явления (НЯ).

   Подробный контрольный список со всеми известными нежелательными явлениями, о которых сообщалось при лечении γIFN, будет представлен каждому участнику на T0, T3, T6.

   Следующий анализ крови будет выполнен в T0, T3, T6:

   -Клеточный анализ крови, скорость оседания эритроцитов, Ca2+, Cl-, Na+, Mg2+, K+, альбумин, глобулины, глюкоза, азот мочевины крови, мочевая кислота, креатинин, аспартатаминотрансфераза, аланинтрансаминаза, железо, ферритин, трансферрин

   Статистический анализ Для протокола МРТ каждый набор данных будет обрабатываться с помощью специального конвейера и соответствующего программного обеспечения.

   Тома T1 будут обрабатываться в соответствии со стандартным конвейером FMRIB Software Library (FSL) и выполнением VBM. В качестве первого шага будет создан специальный шаблон исследования серого вещества с использованием процедуры «buildtemplateparallel» Advanced Normalization Tools (ANT), которая выполняет итеративное построение шаблона с эластичными преобразованиями.

   Данные DTI будут скорректированы с учетом вихревых токов и артефактов движения, а затем будет рассчитан тензор диффузии с использованием нелинейной моноэкспоненциальной модели диффузии, получив карты «фракционной анизотропии» (FA), «среднего коэффициента диффузии» (MD), «радиальная диффузия» (RD) и «аксиальная диффузия» (AD).

   Чтобы количественно оценить статистические различия во времени, данные о диффузии всех субъектов будут перемещены в общее пространство посредством жесткой, аффинной и диффеоморфной регистрации на основе самого тензора диффузии. Используя преобразования, вычисленные для тензоров, будут выполнены 3 разных теста:

   - Трактовая пространственная статистика (TBSS);

   - Воксельный статистический анализ на основе перестановок;

   - Статистический анализ областей интереса (ROI) с помощью обобщенных линейных моделей (GLM).

   Данные фМРТ будут обрабатываться с использованием статистического параметрического картирования 8 (SPM8). Анализ фиксированного эффекта первого уровня будет выполняться для каждого субъекта с использованием глобальной линейной модели и параметров движения в качестве помех. Для анализа на уровне группы будет выполняться анализ случайных эффектов с контрастами, полученными в ходе пошагового анализа одного субъекта. Наконец, будет рассчитан двухвыборочный t-критерий для проверки различий в активациях с течением времени.

   Все данные, зависящие от времени (включая результаты нейровизуализации с точки зрения ROI), будут проанализированы с использованием многомерных линейных смешанных моделей, включая временные точки в качестве повторяющегося внутрисубъектного фактора и включая пол, возраст на момент начала заболевания, продолжительность заболевания, годы обучения и количество повторов GAA1. внутри меньшего аллеля FXN как ковариаты, не представляющие интереса. N случай статистически значимого (p<0,05) общий эффект времени, парные сравнения между временными точками будут выполняться и корректироваться для множественных сравнений между парами временных точек. Также будет проведен корреляционный анализ между возможными изменениями показателей SARA между последовательными временными точками и соответствующими изменениями структурных и функциональных показателей, полученных с помощью МРТ.

   Ссылки (исследовательский проект):

   - Ахлаги Х., Ю. Дж., Корбен Л., Георгиу-Каристианис Н., Брэдшоу Дж. Л., Стори Э., Делатицкий М. Б., Иган Г. Ф. Когнитивные дефициты при атаксии Фридрейха коррелируют с микроструктурными изменениями в дентаторубральном тракте. Мозжечок. 2013 2 окт.

   - Ахлаги Х., Корбен Л., Георгиу-Каристианис Н., Брэдшоу Дж., Делатицки М.Б., Стори Э., Иган Г.Ф. Функциональное МРТ-исследование двигательной дисфункции при атаксии Фридрейха. Мозг Res. 2012 30 августа; 1471: 138-54.

   - Боддарт Н., Ле Куан Санг К. Х., Рётиг А., Лерой-Виллиг А., Галле С., Брюнель Ф., Сиди Д., Талабард Дж. К., Мюннич А., Кабантчик З. И. Селективное хелатирование железа при атаксии Фридрейха: биологические и клинические последствия. Кровь. 2007 г., 1 июля; 110 (1): 401-8.

   - Делла Наве Р., Джинестрони А., Тесса С., Сальваторе Э., Бартоломеи И., Сальви Ф., Дотти М.Т., Де Микеле Г., Пьячентини С., Маскальки М. Дегенерация трактов белого вещества головного мозга при атаксии Фридрейха. Исследование МРТ in vivo с использованием пространственной статистики на основе трактов и морфометрии на основе вокселей. Нейроизображение. 2008a 1 марта; 40(1):19-25.

   - Делла Нэйв Р., Джинестрони А., Тесса С., Косоттини М., Джаннелли М., Сальваторе Э., Сартуччи Ф., Де Мишель Г., Дотти М.Т., Пьячентини С., Маскальки М. Структурные повреждения головного мозга при спиноцеребеллярной атаксии 2 типа. Морфометрия на основе вокселей изучение. Мов Беспорядок. 2008b 30 апреля; 23(6):899-903. doi: 10.1002/mds.21982.

   - Ди Просперо Н.А., Бейкер А., Джеффрис Н., Фишбек К.Х. Неврологические эффекты высоких доз идебенона у пациентов с атаксией Фридрейха: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Ланцет Нейрол. 2007 г., 6 октября (10): 878-86.

   - Георгиу-Каристианис Н., Ахлаги Х., Корбен Л.А., Делатицки М.Б., Стори Э., Брэдшоу Дж.Л., Иган Г.Ф. Снижение функциональной активации мозга при атаксии Фридрейха с использованием задачи эффекта Саймона. Мозг и познание 79 (2012) 200-208.

   - Джаякумар П.Н., Десаи С., Пал П.К., Баливада С., Эллика С., Калладка Д. Функциональные корреляты нарушения координации у пациентов со спиноцеребеллярной атаксией 1: предварительное исследование фМРТ. Дж. Клин Нейроски. 2008 март; 15 (3): 269-77. doi: 10.1016/j.jocn.2007.06.021. Epub 2008, 10 января.

   - Mantovan MC, Martinuzzi A, Squarzanti F, Bolla A, Silvestri I, Liessi G, Macchi C, Ruzza G, Trevisan CP, Angelini C. Изучение психического состояния при атаксии Фридрейха: комбинированное нейропсихологическое, поведенческое и нейровизуализирующее исследование. Евр Дж Нейрол. 2006 авг; 13 (8): 827-35.

   - Монтермини Л., Рихтер А., Морган К., Джастис К.М., Жюльен Д., Кастеллотти Б., Мерсье Дж., Пуарье Дж., Капоццоли Ф., Бушар Дж.П., Лемье Б., Матье Дж., Ванасс М., Сени М.Х., Грэм Г., Андерманн Ф., Андерманн E, Мелансон С.Б., Китс Б.Дж., Ди Донато С., Пандольфо М. (1997)Фенотипическая изменчивость при атаксии Фридрейха: роль ассоциированного расширения триплетных повторов GAA. Энн Нейрол 41: 675-682.

   - Ормерод И.Е., Хардинг А.Е., Миллер Д.Х., Джонсон Г., Макманус Д., дю Буле Е.П., Кендалл Б.Е., Мозли И.Ф., Макдональд В.И. Магнитно-резонансная томография при дегенеративных атаксических расстройствах.

   - J Neurol Нейрохирург Психиатрия. 1994 янв; 57 (1): 51-7. Обзор.

   - Пфеффербаум А., Адальстейнссон Э., Рольфинг Т., Салливан Э.В. МРТ-оценка концентрации железа в головном мозге при нормальном старении: сравнение полезависимого (FDRI) и фазового (SWI) методов. Нейроизображение. 2009 15 августа; 47 (2): 493-500.

   - Pierpaoli C, Walker L, Irfanoglu MO, Barnett A, Basser P, Chang LC, Koay C, Pajevic S, Rohde G, Sarlls J и Wu M. 2010, TORTOISE: интегрированный программный пакет для обработки данных диффузионной МРТ, 18-е ежегодное собрание ISMRM, Стокгольм, Швеция, #1597

   - Prakash N, Hageman N, Hua X, Toga AW, Perlman SL, Salamon N. Паттерны изменений фракционной анизотропии в белом веществе ножек мозжечка отличают спиноцеребеллярную атаксию-1 от множественной системной атрофии и других синдромов атаксии. Нейроизображение. 2009 г., август 47 г., Приложение 2: T72-81. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.05.013. Epub 2009 14 мая.

   - Шенк Дж.Ф., Циммерман Э.А. Высокопольная магнитно-резонансная томография железа головного мозга: рождение биомаркера? ЯМР Биомед. 2004 ноябрь; 17 (7): 433-45. Обзор.

   - Schmitz-Hübsch T, du Montcel ST, Baliko L, Berciano J, Boesch S, Depondt C, Giunti P, Globas C, Infante J, Kang JS, Kremer B, Mariotti C, Melegh B, Pandolfo M, Rakowicz M, Ribai P, Rola R, Schöls L, Szymanski S, van de Warrenburg BP, Dürr A, Klockgether T, Fancellu R. Шкала оценки и рейтинга атаксии: разработка новой клинической шкалы. Неврология. 2006 13 июня; 66 (11): 1717-20.

   - Шульц Дж. Б., Демер Т., Шельс Л., Менде Х., Хардт С., Воргерд М., Бюрк К., Матсон В., Дичганс Дж., Бил М.Ф., Богданов М.Б. Окислительный стресс у больных атаксией Фридрейха. Неврология. 2000 г., 12 декабря; 55 (11): 1719-21.

   - Сейер Л., Грили Н., Ферстер Д. и др. Открытое исследование гамма-интерферона 1b (IFN-γ) при атаксии Фридрейха. Acta Neurologica Scandinavica 2014, 21 октября. doi: 10.1111/ane.12337

   - Сормани М.П., ​​Бруцци П. МРТ-поражения как суррогат рецидивов рассеянного склероза: метаанализ рандомизированных исследований. Ланцет Нейрол. 2013 июль; 12 (7): 669-76. doi: 10.1016/S1474-4422(13)70103-0.

   - Станкевич Дж., Пантер С.С., Нима М., Арора А., Батт С.Э., Бакши Р. Железо при хронических заболеваниях головного мозга: визуализация и нейротерапевтические последствия. Нейротерапия. 2007 г., июль; 4(3):371-86.

   - Субрамони С.Х., Мэй В., Линч Д., Гомес С., Фишбек К., Халлетт М., Тейлор П., Уилсон Р., Ашизава Т.; Кооперативная группа атаксия. Измерение атаксии Фридрейха: межэкспертная надежность неврологической оценочной шкалы. Неврология. 2005 г., 12 апреля; 64 (7): 1261-2.

   • Тай Г., Корбен Л.А., Гуррин Л. и соавт. Исследование до 12 лет наблюдения за атаксией Фридрейха с использованием четырех инструментов измерения. JNNP 2014, 11 августа, как 10.1136/jnnp-2014-308022
   • Томассини Б., Аркури Г., Фортуни С., Санди К., Эззатизаде В., Казали К., Кондо И., Малисан Ф., Аль-Махдави С., Пок М. и Тести Р. (2012)Гамма-интерферон активирует фратаксин и корректирует функциональные нарушения в модели атаксии Фридрейха. Хум Мол Генет, 21, 2855-2861.
   • Труйяс П., Такаянаги Т., Халлетт М., Карриер Р.Д., Субрамони С.Х., Вессель К., Брайер А., Динер Х.К., Массакуа С., Гомес К.М., Коутиньо П., Бен Хамида М., Кампанелла Г., Филла А., Шут Л., Тиманн Д., Оннорат J, Nighogossian N, Manyam B. Международная кооперативная рейтинговая шкала атаксии для фармакологической оценки мозжечкового синдрома. Комитет нейрофармакологии атаксии Всемирной федерации неврологов. J Neurol Sci. 1997 г., 12 февраля; 145(2):205-11.
   • Веласко-Санчес Д., Арасил А., Монтеро Р., Мас А., Хименес Л., О'Каллаган М., Тондо М., Капдевила А., Бланш Дж., Артуч Р., Пинеда М. Комбинированная терапия идебеноном и деферипроном у пациентов с атаксией Фридрейха. Мозжечок. 2011 март; 10 (1): 1-8.
   • Вильянуэва-Хаба В., Гарсес-Санчес М., Баталлер Л., Палау Ф., Вилчес Дж. Нейровизуализирующее исследование с морфометрическим анализом наследственной и идиопатической атаксии. Неврология. 2001 март; 16(3):105-11.
   • ЧЕРЕПАХА https://science.nichd.nih.gov/confluence/display/nihpd/ЧЕРЕПАХА