Mikropartiklar i lagrade RBC som potentiella mediatorer av transfusionskomplikationer

1. Studera design.

   1.1. Patientpopulation. Mer än 500 kranskärlsbypassoperationer (CABG) utförs årligen på Jackson Memorial Hospital (JMH), det huvudsakliga undervisningssjukhuset vid U of M School of Medicine. Studiekoordinatorn arbetar i nära samarbete med Dr Ricci, Co-Investigator. Dr. Ricci, som arbetar med andra hjärtkirurger i sin avdelning, kommer att screena alla patienter som är schemalagda för CABG, och de som uppfyller behörighetskriterierna nedan kommer att bjudas in att delta. Under en period av 37 månader (mellan studiemånaderna 4 och 41) kommer 500 patienter att rekryteras och initialt randomiseras till 2 grupper: en (n=250) för att få konventionell PRBC (otvättad PRBC) och den andra (n=250) PRBC-utarmad av MP (tvättad PRBC). Cirka 50 % av CABG kommer att kräva PRBC-transfusion under operationen och cirka 25 % efter operationen.

   Patientpopulationen kan ytterligare klassificeras i följande undergrupper: subgrupp 1 (n=100), operationstransfusion med PRBC; subgrupp 2 (n = 100), operationstransfusion med tvättad PRBC; undergrupp 3 (n = 200), utan någon transfusion; subgrupp la (n = 25), kirurgi och post-kirurgi transfusion med PRBC; subgrupp 1b (n =25), ingen transfusion under operation men post-operation transfusion med PRBC; subgrupp 2a (n = 25), operation och transfusion efter operation med tvättad PRBC; grupp 2b (n =25), ingen transfusion under operation men transfusion efter operation med tvättad PRBC.

   Jämförelsen av stort intresse för denna studie är den för undergrupp 1 vs. 2, med cirka 100 patienter vardera. -- De som inte kräver transfusion (undergrupper 3, n ≈ 200) kommer att fungera som en "ren jämförelse"-grupp. De återstående patienterna är de som behöver transfusion(er) efter operationen. Karakteristika för patienter i grupperna 1a, 1b, 2a och 2b och deras resultat kommer att fastställas och de kommer att ingå i kompletterande analyser. Det förväntas att endast en liten del av patienterna kommer att behöva mer än en transfusion efter operationen. Data som hänför sig till 2:a, 3:e, etc postoperativa transfusioner kommer att samlas in och användas för beskrivande syften och kompletterande statistiska analyser.

   1.2. Protokoll om transfusionsalgoritm för den tvättade PRBC-gruppen.

   allmänna överväganden

   Potentiella studiedeltagare kommer att screenas och de som uppfyller uteslutningskriterierna, inklusive patienter med känd trombocytdysfunktion eller koagulopati, kommer inte att vara berättigade till studien. När väl informerat samtycke har undertecknats kommer kvalificerade kandidater att randomiseras till någon av två godkända transfusionsmetoder: normala PRBC eller tvättade PRBC.

   För patienter randomiserade till den normala PRBC-gruppen kommer de vanliga blodbanksprocedurerna för transfusion att följas under pre-, intra- och postoperativa perioder.

   För patienter som randomiserats till den tvättade PRBC-gruppen kommer följande allmänna regler att finnas på plats:

   Regel 1: PRBC kommer att tvättas före operation för att undvika förseningar i transfusionen.

   Regel 2: Blodbanken måste meddelas minst 1 timme före transfusion om fler tvättade PRBC behövs under eller efter operationen.

   Regel 3: Säkerheten kommer aldrig att äventyras och den vårdstandard som gäller för blodtransfusionskrav hos patienter med kranskärlskirurgi kommer att bevaras. I nödsituationer kommer normala PRBC att transfunderas om det inte finns tillräckligt med tid för PRBC-tvätt.

   1.3. Blodprovtagning.

   Blodprover (i två rör med citrerade Vacutainers) kommer att tas från alla patienter före induktion av anestesi, 1 timme efter avslutad operation och 1 och 7 dagar efter operationen. Blodprov kommer att kodas enligt följande:

   • BSa1, prov taget vid induktion av anestesi • BSa2 1 timme efter operationen • BSa3 1 dag efter operationen • BSa4 7 dagar efter operationen •

   Restprover av varje PRBC-påse som transfunderas, inklusive den som finns kvar i slangen, kommer att tas för MP-profilering.

2. Huvudmål för kliniska studier.

   Studien är inte utformad för att studera större transfusionskomplikationer som är sällsynta. Studierna av biokemiska fysiologiska värdsvar på de två typerna av PRBC är vårt huvudintresse. De kommer att bedömas genom de känsliga analyser som beskrivits tidigare. Bland patienter som visar onormala testresultat förväntas endast en liten del uppvisa kliniskt uppenbara komplikationer. Huvudsyftet med den kliniska studien är att bedöma dessa svar och jämföra de ovan beskrivna undergrupperna 1, 2 och 3 med avseende på:

   2.1.Subkliniska fysiologiska värdsvar inklusive endotelstörningar, prokoagulerande och proinflammatoriska svar och oxidativ stress;

   2.2. Mindre eller subtila reaktioner efter transfusion såsom förändringar av vitala tecken, hjärtrubbningar, andningsrubbningar, O2-mättnad; och dessutom kortvariga (<30 dagar) komplikationer av hjärtkirurgi.

   2.3. Ett tredje syfte är att bedöma sambandet mellan laboratoriebiomarkörer och kliniska utfall (mindre transfusionsreaktioner, kortsiktiga kirurgiska utfall), för att få insikt i de mekanismer som ligger bakom biverkningar av transfusion och kirurgiska komplikationer. Detta kommer att generera användbar data om vilka tester eller kombinationer av tester som bäst förutsäger risken för komplikationer av transfusion och operation, oavsett om de befinns vara hänförliga till RMP eller inte.

   2.4. Ett fjärde syfte är att bedöma dödligheten ett år efter operationen. Detta kommer att ske via telefon, e-post eller vanlig postkontakt med patienterna eller deras anhöriga.

3. Patientrekrytering; Randomisering; preoperativ och perioperativ vård.

   3.1. Preoperativ utvärderingsrekrytering av patienter. Som en normal del av preoperativ utvärdering genomgår alla hjärtkirurgipatienter fullständig medicinsk historia och fysisk undersökning, rutinmässiga laboratorietester före ett kirurgiskt ingrepp (inklusive CBC, trombocytantal, kemi, blodkoagulation, lipidprofiler, CRP, blodgrupp) och hjärt utvärdering inklusive 2-D ekokardiografi och hjärtkateterisering.

   Alla patienter som är schemalagda för CABG vid JMH kommer att screenas för behörighet. Medicinska journaler för alla patienter kommer att granskas, och följande preoperativa information kommer att utvärderas och föras in i studiens databas: (1) Demografiska och andra egenskaper inklusive ålder, kön, ras, blodtyp, kroppsyta (m2); (2) hjärtinformation: NYHA klass I-IV, EKG, ekokardiogram med ejektionsfraktion; (3) redan existerande medicinska tillstånd: hypertoni, diabetes, kronisk obstruktiv lungsjukdom, njurfunktion, leverfunktion, tidigare hjärtinfarkt, stroke, perifer kärlsjukdom, trombos.

   Patienter som uppfyller behörighetskriterierna nedan kommer att bjudas in att delta i studien. Studiesamordnaren kommer att bistå Co-I med hela rekryteringsprocessen och uppföljningsstudier. Innan studieanmälan inhämtas skriftligt informerat samtycke enligt UM-IRB:s riktlinjer.

   3.2. Randomisering. När väl informerat samtycke har undertecknats kommer deltagarna initialt att randomiseras för att få antingen packade röda blodkroppar (PRBC) eller tvättade packade celler (WPRBC). Randomiseringsschemat kommer att utarbetas av Dr. Gomez med hjälp av ett blockrandomiseringsschema med varierande blockstorlek. Kopia av randomiseringsschemat kommer att lämnas till studiekoordinatorn och blodbanken.

   Dynamiskt randomiseringsschema:

   För att förhindra potentiell obalans mellan de två huvudgrupperna på grund av effekten av att vissa patienter inte behöver transfusion, har ett dynamiskt randomiseringsschema utformats. Kortfattat kommer randomiseringsschemat att utformas för att tilldela potentiella patienter sekventiellt att ta emot antingen tvättade eller otvättade packade celler (PC). Men om någon patient inte behöver en transfusion under operationen kommer denna patient att omplaceras till grupp 3 (icke-transfusion) och kommer helt enkelt att hoppa över i kön, och nästa patient kommer att tilldelas den positionen i kön (eftersom den positionen användes inte på grund av ingen transfusion).

4. Laboratoriebedömningar.

Översikt. Subkliniska fysiologiska svar (biomarkörer) efter transfusioner kommer att bedömas genom laboratoriestudier. I stort sett ligger fokus av intresse på känsliga markörer för endotelstörning, prokoagulerande, proinflammatorisk, vasoaktiv och oxidativ stress.

4.1. Rutinmässiga blodprov kommer att omfatta CBC, blodplättar, retikulocytantal, blodkemi, C-reaktivt protein (CRP), lipidprofiler, DIC-screening och tester för hemolys.

4..2. Plasma MP. Total MP mäts med FITC-märkt lektin, Ulex; RMP av GlyPhA; PMP genom CD41 och CD42+/CD31+; andra som anges nedan.

4.3. Endotelstörning. (Se tabell C.1). Utförs genom analys av endotelial MP (EMP) med användning av markörer CD62E eller CD31+/CD42- och EMP-konjugat.

4.4. Prokoagulerande aktiviteter: Alla följande återspeglar aspekter av prokoagulerande aktivitet: trombocytaktiveringsmarkör CD62P; trombocyt MP (PMP) av CD42; total MP som är AnV+; totalt MP som är TF+; och MP-medierad trombingenerering (MP-TGA); Trombin-antitrombinkomplex (TAT-komplex).

4.5. Inflammatoriska markörer. Följande valdes ut som mest informativa. (i) Leukocyt MP (LMP) genom flödescytometri: LMP accepteras av många forskare för att återspegla leukocytaktivering, d.v.s. som inflammatorisk markör.

(ii) CDllb-uttryck på leukocytundergrupper. Allmänt accepterad som en känslig markör för leukocytaktivering och inflammation. Det är en enkel och känslig analys.

(iii) Trombocyt-leukocyt- och EMP-leukocytkomplex används i allt högre grad som känsliga markörer för inflammation.

(iv) Komplement (C) aktivering. Detektion av C-komponenter på MP genom flödescytometri. Fragment C1q och C3 mäts på MP med flödescytometri. MP-associerat IgG/IgM är av relaterat intresse och mäts i PI:s labb av FITC-get anti-human Ab.

(v) Leukocytkväveoxid (NO): Leukocyt NO anses vara en markör för inflammation men svarar också på oxidativt tillstånd. Dessutom kan det återspegla vaskulär tonus eftersom det är löst kopplat till plasma NO-nivåer.

4.6. Andra biomarkörer. (i). CD40L i plasma och MP-bunden. CD40L, en markör både för inflammation och trombos, kommer att analyseras med ELISA (Bender Med Systems).

(ii) Oxidativ stress: ELISA-kit som förenklar analysen har blivit tillgängliga till en rimlig kostnad. Vi har valt kitet från Assay Designs EIA på grund av god känslighet (35 pikrogram/ml).

(iii) Acetylkolinesteras (AChE) aktivitet i plasma och MP.

4.7. Analys av MP från alikvoter av PRBC transfunderade till patienter. Som nämnts tidigare kommer restblod från varje PRBC-påse som transfunderas till patienter att erhållas och analyseras för MP-egenskaper, t.ex. total MP, RMP, kontaminerande MP (PMP, LMP, EMP), prokoagulerande aktivitet, CD40L. Detta kommer att möjliggöra verifiering av utarmning av MP i tvättade PRBC och bedömning av eventuella ovanliga egenskaper som kan vara förknippade med skadliga effekter som kan uppstå hos mottagaren.