Använd Art-assist och Neupogen för att behandla kronisk extremitetsischemi

Detta protokoll är nästa kliniska steg i vår biokemiska bedömning av en cellterapimetod för att behandla kronisk extremitetshotande ischemi (CLI). Kortfattat är förmågan att förstora kollaterala artärer ("arteriogenes") och att stimulera tillväxt av nya kapillärer, arterioler och venoler på vävnadsnivå ("angiogenes") medfödd. Utredarna tillskriver misslyckandet med att detta inträffade i CLI till den ischemiska miljön. I vårt första protokoll använde utredarna en extern programmerad pneumatisk kompressionsenhet (Art-Assist Device) för att förbättra hemodynamiken i extremiteten och viktigast av allt för att tillhandahålla "on-switch" för att aktivera endotelet så att arteriogenes kan börja. Detta nya protokoll utgör det andra steget i att förbättra denna miljö; förbättra cellulärt underskott och proteinsignalering. Utredarna söker de proteomiska, biokemiska och cytometridata som behövs för att förfina metoden så att en klinisk prövning kan utföras. Detta projekt kommer att använda FDA-godkända och CMS-ersättningsprodukter.

Logisk grund

Neovaskularisering i CLI misslyckas av hemodynamiska ("A") och cellulära ("B") skäl:

A) Det hemodynamiska misslyckandet som orsakas av arteriell ocklusiv sjukdom på flera nivåer leder till:

1. Dämpning av infrageniculate endotelial shear stress: Utan denna stimulus induceras inte endotelcellerna som täcker små kollaterala artärer att attrahera och fånga cirkulerande monocyter och progenitorceller som skulle orkestrera arteriogenes.
2. Försämrat inflöde av syresatt näringsblodflöde in i den ischemiska vävnaden
3. Försämrad clearance av avfallsprodukter från metabolism från den ischemiska vävnaden
4. Försämrad spridning av proteinsignaler från den ischemiska vävnaden som skulle rekrytera pro-angiogena reparativa celler.
5. Försämrad ankomst av dessa pro-angiogena celler till den ischemiska vävnaden. B) Brist i den cirkulerande progenitorcellpopulationen: Dessa celler deltar i angiogenes och arteriogenes. De är bristfälliga i antal och i funktion hos CLI-patienter.

C) Nedsatt immunitet. Även när blodflödet förbättras finns det en population av patienter som fortfarande ger efter för infektion. En del av detta hänför sig till dålig sårhantering, den andra är nedsatt immunitet.

Vårt tillvägagångssätt för cellterapi är utformat för att ta itu med var och en av dessa. Specifikt:

A) Det hemodynamiska felet som orsakas av arteriell ocklusiv sjukdom på flera nivåer kommer att korrigeras genom att bära ACI-enheten som

1. Återställer den endoteliala skjuvspänning som behövs för att aktivera vaskulärt endotel för att starta arteriogenesprocessen.
2. Ökar tillförseln av syresatt näringsblodflöde till den ischemiska vävnaden
3. Rensar avfallsprodukter från metabolism från den ischemiska vävnaden
4. Ökar spridningen av proteinsignaler från den ischemiska vävnaden som skulle rekrytera pro-angiogena reparativa celler.
5. Förbättrar leveransen av dessa pro-angiogena celler tillbaka till den ischemiska vävnaden.

B) Bristen i den cirkulerande progenitorcellpopulationen kommer att korrigeras:

G-CSF (Nuopogen, Amgen Inc.) är FDA-godkänd för mobilisering av stamceller/stamceller. Det har använts kliniskt som fristående neovaskulariseringsterapi. Utredarna kommer att använda det i detta protokoll för att korrigera bristen i denna vitala cellpopulation hos CLI-patienter, vilket förbättrar arteriogenes och angiogenes. Utredarna kommer att mäta dess biokemiska inverkan.

C) Den nedsatta immuniteten kommer att åtgärdas G-CSF (Nuopogen, Amgen Inc.) är FDA-godkänd för att korrigera det immunologiska underskottet efter cytotoxisk kemoterapi. CLI förekommer hos äldre, ofta diabetiker, patienter med nedsatt immunitet. Amputationer uppstår när infektioner uppstår i framfoten och når mitten av foten.

Vår hypotes: är att den kombinerade användningen av en PPCD och G-CSF kommer att främja arteriogenes. Utredarna har begränsade men starka kliniska bevis för att detta kombinerade tillvägagångssätt dramatiskt förbättrar blodflödet. Det nyligen avslutade IRB-projektet (IRB#12-1198) fokuserade på PPCD:s biokemi. Denna inlämning tar upp den biokemiska effekten av PPCD och G-CSF tillsammans.

B.MÅL:

Specifikt mål 1: är att mäta påverkan av progenitorcellsmobilisering på PPCD-proteomiska profilutredare som härrör från vårt nyligen avslutade protokoll (IRB # 12-1198). Tio CLI-patienter kommer att registreras. Alla kommer att bära PPCD som tidigare. Alla kommer att få 10 mcg/kg Filgrastim (Nuopogen, Amgen Inc.) för totalt 5 doser. Den FDA-godkända indikationen är stamcellsmobilisering. Dosimetrin är mindre aggressiv än produktetiketten eftersom dosimetrin sprids ut till en gång var 72:e timme istället för en gång om dagen. FDA har beviljat PI en IND dispens för detta doseringsintervall. Som med vårt första protokoll kommer cytometri att ge distributionen av stamceller CD34+ och VEGFR2+ celler och monocyter (CD14+). Fördelningen av mogna cirkulerande endotelceller (CD31+)-celler kommer att mätas som en referenspunkt. Som med vårt första protokoll kommer utredarna att göra en proteomisk undersökning som mäter nivåer av cytokiner associerade med arteriogenes, såväl som serumnitrit (reflektion av kväveoxidsyntasaktivitet).

Specifikt mål 2: utredarna kommer att undersöka sambandet mellan dessa biokemiska data, hemodynamisk testning och kliniskt förlopp (lindring eller progression av ischemisk vilosmärta i framfoten och ischemiska framfotssår) under ett 6-månadersintervall.

Studiedesign: Tio CLI-patienter med ischemisk vilosmärta i framfoten, icke-läkande framfotssår eller torrt kallbrand i framfoten kommer att rekryteras. De kommer redan att ha genomgått standardvårdsutvärdering, inklusive hemodynamisk testning och duplex ultraljudsavgränsning av den arteriella anatomin i det icke-invasiva vaskulära laboratoriet. De med tibial artär ocklusiv sjukdom, med normal eller korrigerad proximal aorto-ilio-femoral arteriell anatomi, kommer att ges möjlighet till inskrivning i stället för operation eller kateterrevaskularisering. Användning av PPCD kommer att fortsätta tills de presenterade symtomen försvinner eller tills traditionell revaskularisering blir nödvändig för att rädda extremiteterna. De enda tre ändringarna av vår första IRB-inlämning (IRB#12-1198) är:

1. Alla kommer att få 10 mcg/kg Filgrastim (Nuopogen, Amgen Inc.) för totalt 5 doser.
2. 30 dagars CRC-besöket kommer att ersättas med ett 14 dagars besök.
3. Cytometri kommer också att utföras under det 14 dagar långa besöket. Som i vår första IRB-inlämning fungerar varje patient som hans/hennes egen kontroll. Två "par" blodprover kommer att analyseras per patient. Ett "par" inkluderar flebotomi före och omedelbart efter två timmars PPCD. Det första paret erhålls vid registrering i CRC. Det andra paret kommer att göras 2 veckor senare 18-24 timmar efter den sista dosen av G-CSF. Patienten kommer att återkomma för klinisk utvärdering av standardvård, med upprepad hemodynamisk testning 6 månader efter denna 14 dagars CRC-utvärdering.

Baslinjebesök (kärlkirurgisk klinik):

1. Patienterna kommer att genomgå standardvårdshistoria och fysisk (H&P) undersökning.
2. Andra standardtester för vård kommer att omfatta: duplex ultraljud (DUS), ankel- och tåtryck.
3. Efter verifiering av att patienten är berättigad (baserat på inklusions-/exkluderingskriterierna), kommer en ICF (Informed consent form) att förklaras för patienten för att bättre förklara studien och be om tillstånd att delta.

Dag 1 (vid CRC; Clinical Research Center, University of Chicago): Följande procedurer kommer att göras i denna ordning:

1. Inledande blodprov (20 ml)
2. Varje patient kommer att ges Nuopogen-spruta (10 mcg/kg) subkutant.
3. Patienterna kommer sedan att bära PPCD i sittande läge under (2 timmars session).
4. Efter 2 timmars användning av PPCD kommer en ny blodtagning att göras (20 ml).
5. Patienten kommer att få gott om tid att fylla i livskvalitetsfrågor och studiekoordinatorn kommer att vara tillgänglig vid denna tidpunkt för att hjälpa patienten.
6. Blodprover kommer att skickas till Dr. T.C. HE, PhD Lab för analys.

Dag 4, 7, 10 och 13 (hemma eller på kliniken): Följande procedurer kommer att göras:

1. Sjuksköterska eller P.I. kommer att administrera Nuopogen spruta (10 mcg/kg) subkutant, var tredje dag, för totalt 5 Nuopogen sprutor.
2. Patienten kommer att fortsätta använda PPCD varje dag, minst 3 timmar om dagen, tills symtomen är borta.

Dag 14 (vid CRC; Clinical Research Center, University of Chicago): Följande procedurer kommer att göras i denna ordning:

1. Initial blodtagning (20 ml), 18-24 timmar efter den 5:e injektionen av Nuopogen. Blodprover kommer att skickas till Dr. T.C. Han, PhD Lab för biokemisk analys.
2. Patienterna kommer sedan att bära PPCD i 2 timmar i sittande läge.
3. Strax före slutet av den 2 timmar långa användningen av PPCD kommer en ny blodtagning att göras (20 ml).
4. QOL kommer att fyllas av patienten.
5. Patienten kommer att returnera de tomma injektionsflaskorna med Nuopogen.