Definition av sen insättande ockult asymtomatisk kardiotoxicitet hos barncanceröverlevande som exponerats för antracyklinterapi

Del A: Patienter som fått en hög dos antracykliner och som avslutat kemoterapi i minst 2 år och fortfarande är i remission. Vi samlade information om deras tidigare hjärtsjukdom, stråldos till hjärtat, benmärgstransplantation, behandlingsålder, kön , förhöjning av serumhjärttroponin-T eller N-terminala pro-brain natriuretiska peptidmätningar under antracyklinterapi, systolisk dysfunktion och kongestiv hjärtsvikt under antracyklinterapi. Deltagarna hade en hjärt-MRT (CMRI), eko och insamling av serum för mätning av biomarkörer för inflammation (C Reactive Protein (CRP), TNF-α, myocytskada (Cardiac troponin (cTn), extracellulär matrix remodeling, (Matrix Metalloproteinases) (MMP), vävnadshämmare av metalloproteinaser (TIMPs), C-terminal propeptid av typ I-prokollagen (PICP), C-terminal telopeptid av kollagen typ I (CITP), benalkaliskt fosfatas, apoptos (Caspase-3 P17-peptid) och ventrikulär härledd B-typ natriuretisk peptid (BNP) en gång under studien. Del A är klar.

Del B: För de patienter som var inskrivna i del A hade de en annan CMRI för att validera CMRI-fynd och för att studera progressionen av kardiomyopati övertid genom att jämföra alla CMRI-härledda bildbehandlingsparametrar mellan det första och andra patientbesöket. Resultat av deras standard of care eko kommer att efterbehandlas för att inkludera samma parametrar som försökspersonernas tidigare forskningseko som ägde rum för 2 år sedan för jämförelse. Försökspersonerna tog blodprov (3 ml) för DNA- och RNA-analys. Del B är klar.

Del C: Kommer att inkludera ytterligare 60 patienter som fick lågdos antracyklinbehandling (<300 mg/m2) och som också identifierades genom det kardioonkologiska registret. Dessa patienter kommer att genomgå en CMRI, studieeko och en blodprovstagning: hjärttroponin (cTn), matrismetalloproteinaser (MMP), vävnadshämmare av metalloproteinaser (TIMP), C-terminal propeptid av typ I-prokollagen (PICP), C-terminal telopeptid av kollagen typ I (CITP), benalkaliskt fosfatas, kaspas, C-reaktivt protein (CRP), TNF-α, hematokrit och NT-proBNP (en känsligare mätning av BNP). Blodtagning för DNA/mikroRNA-analys. Resultaten av ekot för standardvård kommer att efterbehandlas för att inkludera samma parametrar som de ursprungliga 60 försökspersonernas tidigare forskningsekokardiogram i jämförelsesyfte. Alla försökspersoner som rekryteras kommer att fungera antingen som ett "fall" (eftersom de har kardiotoxicitet) eller som en kontroll, om de är fria från kardiotoxicitet. Registrerar för närvarande för del C-patienter som fått lågdos antracykliner.

Kardiotoxicitet för den övergripande gruppen kommer att definieras som global systolisk dysfunktion (indikerat av en ejektionsfraktion < 2SD under det normala (Z-poäng <-2), eller en minskning av den globala periferiella eller longitudinella töjningsstorleken mindre än 2SD under det normala. CMRI anses vara standarden på vården för bedömning av kardiomyopati. Baserat på den bevisade användbarheten av CMRI som ett screeningverktyg för kardiomyopati, kommer CMRI-studier att utföras som standardvård för bedömning av global och regional myokardfunktion hos canceröverlevande. T1-pulssekvenser för uppskattning av naturligt T1 och ECV utvecklas och förfinas kontinuerligt och kommer att kräva ytterligare validering innan klinisk tillämpning. Dessa sekvenser kommer fortfarande att betraktas som en del av forskningen.

STATISTISK ANALYS Del A. CMRI-parametrar kommer att korreleras med ekoparametrar för systolisk och diastolisk funktion. Data om periferiella toppar kommer att jämföras med publicerade historiska normativa data. T1-relaxationsvärden kommer att jämföras med en grupp åldersmatchade kontroller med normal SF och ingen exponering för antracykliner. Resultaten uttrycks som medelvärde och SD för kontinuerliga data och som procentsatser och siffror för kategoriska data. Ämnen kommer att klassificeras i 3 grupper enligt tidigare beskrivning. Skillnader i medelvärden mellan grupperna och mellan exponerade och kontroller för all normalfördelad data kommer att bedömas genom variansanalys. För skeva data kommer Mann-Whitney U-testet att utföras. Bildkvalitetspoäng för alla patienter beräknas för motsvarande T1-kartor. Genomsnittliga segmentella T1- och ventrikulära myokardiska toppvärden för periferiella töjningar och standardavvikelser kommer att beräknas. Litteraturen visar att T1-värdet är föremål för ett lätt systematiskt hjärtfrekvensberoende och en patients längd och vikt har viss inverkan på T1-värden. För att hitta och korrigera för dessa potentiella störande faktorer kommer sambanden mellan T1 och hjärtfrekvens, längd och vikt att undersökas med hjälp av linjär regressionsanalys av sektionsdata. Dessutom kommer sambandet mellan T1-kartläggningshärledd relaxationstid, vänsterkammarmyokardial toppomkretsbelastning och ekokardiografiparametrar för systolisk och diastolisk funktion att undersökas genom att använda linjär regressionsanalys av snittdata. All statistisk analys kommer att utföras med SAS 9.2. Alla tester är tvåsidiga och P < 0,05 anses indikera en signifikant skillnad. Interobservatörs- och intraobservatörsvariabilitet av HARP-stam kommer att utföras med ett parat t-test och rapporteras som en medelskillnad och 95 % konfidensintervall.

Serumnivåer av MMP-1, MMP-2, MMP-9 och MMP-1/TIMP-förhållande, PICP, CITP, benalkaliskt fosfatas och den för Caspase-3 P17-peptid kommer att mätas som indikatorer på ombyggnad av extracellulär matris respektive apoptos och jämfört med CMRI och ekokardiografiska parametrar för systolisk och diastolisk funktion. Serumnivån för ett kluvet p17-fragment (p17) av Caspase-3, sluteffektorkaspaset för apoptos, kommer att jämföras med publicerade normativa data från en grupp av 167 friska försökspersoner 68. Cirkulerande nivåer av MMP-1, MMP-2, MMP-9 och TIMP-1 kommer att jämföras med publicerade historiska friska kontroller. 69 serumbiomarkörer N-terminal pro-BNP (NT-pro-BNP) och hjärttroponin kommer också att erhållas deras kända samband med hjärtdysfunktion.

Biomarkörer statistiska analyser resultat uttrycks som medelvärde och SD för kontinuerliga data och som procent och siffror för kategoriska data. Ämnen kommer att klassificeras i tre grupper som beskrivits tidigare. Skillnader i medelvärden mellan grupperna för all normalfördelad data kommer att bedömas genom variansanalys. För skeva data kommer Mann-Whitney U-testet att utföras. Förhållandet mellan nivåer av Troponin, Caspase-3 P17-peptid, MMPS, TIMPs, PICP, CITP, Benalkaliskt fosfatas, CRP, CK-MB och ekoparametrar för systolisk och diastolisk funktion kommer att undersökas genom att använda linjär regressionsanalys av sektionsdata . All statistisk analys kommer att utföras med SAS 9.2. Alla tester är tvåsidiga och P < 0,05 anses indikera en signifikant skillnad.

Den tvärvetenskapliga karaktären och potentialen för translationell forskning vid sängkant till bänk bör positionera oss för att erhålla pilotdata baserat på de förväntade förändringarna i våra patientkohorter. Till exempel kommer vi att testa om P17-nivån i serum i någon patientgrupp (grupp 1-3) är högre än hos friska kontroller. Det är dock möjligt att endast de sena grupperna (Grupp 2 eller 3) kommer att visa en ökning av P17-nivån. På liknande sätt kan endast de sena grupperna visa förändringar i serum-MMP eller T1-relaxationstid. Om någon av förändringarna är för liten för att upptäckas med tanke på provstorleken kommer vi att fokusera på parametrar som uppvisar större skillnader jämfört med friska kontroller. Detta kommer också att vägleda oss i utformningen av framtida studier. Förändringen i MMP kan återspegla förekomsten av diastolisk vs systolisk dysfunktion i de tidiga vs. sena grupperna. Till exempel är det möjligt att den tidiga gruppen (Grupp 1) kommer att uppvisa diastoliska problem, manifesterat som ett reducerat MMP-1/TIMP-1-förhållande. När betydande systolisk dysfunktion uppstår kan förhållandet vändas.

Del B: Alla CMRI-avbildningsbiomarkörer för kardiotoxicitet som påvisats i baslinjepilotstudien kommer att jämföras bland de första och andra studiebesöken bland patienter med hög dos (≥240 mg/m2). Frekvenser och procentandelar av patienterna som uppvisar fenotypen kardiotoxicitet mätt med cMRI kommer att beräknas för varje studiebesök. Om frekvenserna/procenten är samma eller högre vid det andra besöket jämfört med det första, kan användningen av cMRI för att indikera antracyklininducerad kardiotoxicitet valideras.

Specifikt mål 2: Alla CMR-avbildningsparametrar för atracyklininducerad kardiomyopati kommer att jämföras mellan det första och andra studiebesöket bland högdos (≥240 mg/m2) patienter. Alla CMR-volymetriska parametrar inklusive volymer, massa och mätningar av slutsystolisk fiberspänning samt mätningar av global och regional myokardfunktion, T1-kartor och ECV kommer att jämföras mellan de två studiebesöken med hjälp av parade t-tester, p<0,05 kommer att vara används för att indikera en statistiskt signifikant skillnad.

Del C:

Specifikt mål 1: Att jämföra CMR-parametrar för global och regional systolisk funktion och mikroskopisk fibros, vilket indikeras av förändringar i T1-kartläggningshärledd relaxationstid och ökning av extracellulär volymmatris (ECV) med de hos patienter i högdosgruppen.

Översikt: Syftet med detta mål är att testa hypotesen att CMR-avbildningsbiomarkörer för AIC kommer att vara mindre frekventa bland försökspersoner som exponeras för lågdos antracykliner. Andelen försökspersoner som har den antracyklininducerade kardiotoxicitetsfenotypen i både hög- och lågdosgrupperna kommer att jämföras med Fishers exakta test. P<0,05 kommer att användas för att indikera en statistiskt signifikant skillnad.

Specifikt mål 2: Att kvantifiera serologiska biomarkörer för inflammation, myocytskada, extracellulär matrixombyggnad och apoptos bland barncanceröverlevande som behandlats med lågdos antracykliner.

Detta mål kommer att berätta hypotesen att förhöjning av biomarkörer för inflammation, myocytskada, extracellulär matrixombyggnad och apoptos kommer att vara mindre vanliga hos överlevande av barncancer som exponeras för lågdos antracykliner, vilket återspeglas av lägre nivåer av serum-CRP, högkänslig troponin, MMPs och Caspase-3 P17 nivåer.

Översikt: Målet är att karakterisera förändringar i serumnivåer av markörer för ombyggnad av extracellulär matrix och apoptos hos patienter med olika intervall efter antracyklinkemoterapi. Serumnivåer av MMP-1, MMP-2, MMP-9 och MMP-1/TIMP-förhållande, PICP, CITP, benalkaliskt fosfatas och den för Caspase-3 P17-peptid kommer att mätas som indikatorer på ombyggnad av extracellulär matris respektive apoptos och jämfört med CMRI och ekokardiografiska parametrar för systolisk och diastolisk funktion. Serumnivån för ett kluvet p17-fragment (p17) av Caspase-3, sluteffektorkaspaset för apoptos, kommer att jämföras med publicerade normativa data från en grupp av 167 friska försökspersoner (Agosto, Azrin, Singh, Jaffe, & Liang, 2011) . Cirkulerande nivåer av MMP-1, MMP-2, MMP-9 och TIMP-1 kommer att jämföras med normala kontroller. Serumbiomarkörer N-terminal pro-BNP (NT-pro-BNP) och Cardiac troponin kommer också att erhållas med tanke på deras kända samband med hjärtdysfunktion. En litteraturgenomgång av sex små studier tyder på att NT-pro-BNP och hjärttroponin också kan vara användbara markörer vid tidig upptäckt av antracyklininducerad kardiotoxicitet (Mavinkurve-Groothuis, Kapusta, Nir, & Groot-Loonen, 2008). Av intresse, i en större studie utförd på 122 asymtomatiska överlevande av barncancer, hade ingen onormala cTnT-nivåer och endast tretton procent hade onormala NT-pro-BNP-nivåer (Mavinkurve-Groothuis et al. 631-36).

Specifikt mål 3: Att jämföra resultaten av DNA/RNA-analysen mellan alla patienter med och utan antracyklininducerad kardiomyopati oavsett kumulativ dos. DNA- och RNA-analys kommer att samlas in för framtida analys av Jackson Labs kärnenhet för bioinformatik, för att analyseras baserat på resultaten av en parallell murin modell av kardiotoxicitet.