Klinisk prövning på avlägsna ischemisk konditionering vid akut ischemisk stroke inom 9 timmar efter debut hos patienter som inte är berättigade till rekanaliseringsterapier (TRICS-9)

Finansiering: Denna studie stöds av ett bidrag från hälsoministeriet: PRIN 2017CY3J3W. Denna finansieringskälla hade ingen roll i utformningen av denna studie och kommer inte att ha någon roll under dess genomförande, analyser, tolkning av data, rapportering av studien eller beslut att skicka in resultat

Bakgrund: Fjärrstyrd ischemisk konditionering är en experimentell terapi som består av en övergående ischemi som appliceras på ett visst kroppsställe, med syftet att öka ischemisk tolerans i avlägsna organ genom aktivering av endogena skyddsmekanismer. Ischemisk per-konditionering är en subletal ischemi som appliceras medan en skadlig ischemi pågår, medan ischemisk efterkonditionering är en sub-letal ischemi som appliceras efter uppkomsten av en skadlig ischemi. Båda har visat sig vara neuroprotektiva mot ischemisk hjärnvävnad i många explorativa prekliniska studier med ett centrum. Även om de neuroprotektiva mekanismerna förblir svårfångade, stöder bevis rollen av både humorala och neuronala faktorer, såsom frisättning av adenosin, bradykinin och kväveoxid i blodet, aktiveringen av neuronal p-AKT och flera miRNA; en nyligen genomförd preklinisk studie, utförd på en experimentell råttmodell av akut ischemisk stroke, visade också signifikant ökade mRNA-nivåer av HIF-1α 24 timmar efter appliceringen av avlägsna ischemisk konditionering, vilket tyder på en möjlig neuroprotektiv roll för HIF-1α.

Fjärrstyrd ischemisk konditionering representerar en potentiell translationsstrategi; men trots att många prekliniska explorativa studier framhävde dess neuroprotektiva effekt, har endast ett fåtal kliniska prövningar utförts hittills.

RESCUE BRAIN är en pågående multicenter klinisk prövning på avlägsna ischemisk konditionering som tillämpas inom 6 timmar efter strokedebut genom intermittent ischemi i nedre extremiteterna. Effektiviteten av avlägsna ischemisk konditionering har utvärderats genom att mäta hjärninfarkttillväxt från baslinje till 24 timmar genom MRI DWI-sekvenser och jämföra hjärninfarkttillväxt hos en kohort av patienter som behandlats med avlägsna ischemisk konditionering plus standardmedicinsk behandling med den hos en kohort som behandlats med standardmedicin terapi ensam. En potentiell gräns för denna studie representeras av inkluderingen av strokepatienter som fått antingen eller både trombolys och mekanisk trombektomi. I själva verket, eftersom dessa behandlingar är mycket effektiva om de tillämpas omedelbart, kan de dölja effekten av avlägsna ischemisk konditionering när de administreras utöver det, vilket gör det svårt att selektivt undersöka dess effektivitet.

I en tidigare klinisk prövning med ett centrum hade avlägsna ischemisk per-konditionering, inducerad av intermittent överarmsischemi, applicerats på patienter med misstänkt akut ischemisk stroke under transport till sjukhus, som ett komplement till trombolys och före administrering. Effekten av avlägsna ischemisk konditionering har utvärderats genom att mäta penumbral räddning, slutlig infarktstorlek efter 1 månad, infarkttillväxt efter 1 månad och utvärdering av kliniskt utfall efter 3 månader. Även om de övergripande resultaten var neutrala, visade patienter som behandlades med avlägsna ischemisk per-konditionering lägre NIHSS-poäng och högre frekvens av TIA än kontroller, tillsammans med en total minskning av risken för hjärnvävnadsinfarkt, vilket tyder på en snabbverkande neuroprotektiv effekt; dessutom resulterade avlägsen ischemisk konditionering som säker och mycket tolererbar. Den senare observationen har också bekräftats i RECAST, en encenterstudie om tolerabilitet och genomförbarhet av avlägsna ischemisk konditionering tillämpad på lindrigt symtomatiska patienter inom 24 timmar efter strokedebut. RECAST-studien visade också ökade plasmanivåer av HSP27 efter 4 dagar i interventionsgruppen, vilket tyder på dess möjliga roll i neuroprotection och indikerar HSP27 som en potentiell biomarkör för neuroprotection11.

Baserat på dessa observationer lanserade Italian Stroke Organisation (ISO) Basic Science Network, som är ett rikstäckande nätverk som främjar translationell forskning om akut ischemisk stroke, ett multicenter translationellt forskningsprogram om avlägsna ischemisk konditionering. Detta program tillhandahöll en preklinisk studie på djurmodell av experimentell ischemisk stroke och en klinisk pilotstudie som involverade patienter med akut ischemisk stroke inom 9 timmar efter strokedebut som inte är berättigade till rekanaliseringsterapier.

Nuvarande riktlinjer för ischemisk stroke rekommenderar trombolys inom 4,5 timmar och trombektomi inom 6 timmar efter strokedebut för alla berättigade patienter, men tillåter även administrering av rekanaliseringsterapier utöver det ovan nämnda tidsfönstret hos utvalda patienter, enligt resultaten av DAWN, DEFUSE och WAKE- UP rättegång.

DAWN-studien (Clinical Mismatch in the Triage of Wake Up and Late Presenting Strokes Undergoing Neurointervention With Trevo) använde klinisk-radiologisk missmatchning för att välja ut patienter med stor främre cirkulationskärlocklusion för mekanisk trombektomi 6 timmar till 24 timmar från senast kända normala. DEFUSE 3-studien (Diffusion and Perfusion Imaging Evaluation for Understanding Stroke Evolution) använde perfusionskärnas felmatchning och maximal kärnstorlek som radiologiska kriterier för att välja patienter med stor främre cirkulationsocklusion mellan 6 timmar och 16 timmar från den senaste tiden som är välkänd för mekanisk trombektomi. Båda studierna visade en övergripande fördel i funktionellt resultat efter 90 dagar i undergruppen av patienter i den endovaskulära armen som behandlades med mekanisk trombektomi >6 timmar från början.

WAKE-UP-studien (MRI-Guided Thrombolysis for Stroke with Unknown Time of Debut) inkluderade patienter med stroke vid uppvaknande eller med oklar tidpunkt för debut, och som visades med MRT-felmatchning mellan onormal signal på DWI och inga avvikelser på FLAIR. Patienten märkte antingen strokesymtom vid uppvaknandet eller kunde inte rapportera tidpunkten för symtomdebut på grund av neurologiska brister (t. afasi, anatri, förvirring); Tidsintervallet mellan patienten var senast känt att vara bra och symtomigenkänningen var >4,5 timmar (utan övre gräns) för att utesluta patienter som annars var berättigade till trombolys. Denna studie gav bevis på nytta av trombolys inom 4,5 timmar efter att strokesymptom upptäcktes.

Slutligen inkluderade EXTEND-studien (trombolysstyrd av perfusionsavbildning upp till 9 timmar efter debut av stroke) patienter med strokedebut mellan 4,5 timmar och 9 timmar och de med stroke vid uppvaknandet inom 9 timmar efter mittpunkten av sömnen, som hade räddningsbar hjärnvävnad på perfusionsavbildning. Denna studie visade att trombolys, utförd mellan 4,5 och 9,0 timmar efter strokedebut eller vid den tidpunkt då patienten vaknade med strokesymtom (om inom 9 timmar efter mittpunkten av sömnen), resulterade i en högre andel patienter med inga eller mindre neurologiska underskott än de som fick placebo.

Dessa bevis leder till att man omprövar paradigmet "tid är hjärna", vilket lägger till större medvetenhet om att tiden på den ischemiska processen är relativ: även om ju längre behandlingen försenas, desto sämre blir det funktionella resultatet, penumbral transformation till irreversibel hjärnskada inom ett givet tidsintervall varierar i förhållande till flera faktorer. I detta sammanhang är syftet med denna studie att utforska avlägsna ischemisk konditionering som en neuroprotektiv terapi vid akut ischemisk stroke inom ett förlängt tidsfönster på 9 timmar efter strokedebut.

Primärt mål: att bedöma om RIC plus standardmedicinsk behandling, tillämpad inom 9 timmar efter ischemisk stroke debut, är överlägsen standardmedicinsk behandling enbart för att erhålla tidig neurologisk förbättring, definierad som procentuell förändring i National Institute of Health strokeskala (NIHSS) mellan inläggning och 72 timmar efter randomisering, hos patienter med akut ischemisk stroke som inte är berättigade till rekanaliseringsterapier.

Sekundära mål:

• Utvärdera möjligheten till intervention, det vill säga uppskatta andelen patienter som randomiserats till den aktiva delen av studien som framgångsrikt slutför RIC-behandlingen
• Uppskatta den extra effekten av RIC-terapin på följande resultat: tidig neurologisk förbättring 24 timmar och 48 timmar efter randomisering; neuroprotection baserat på blod- och plasmabiomarkörer; grad av funktionsnedsättning eller beroende i de dagliga aktiviteterna efter tre månader bedömd av den modifierade Rankin-skalan

Försöksdesign: Fas II, prospektiv, blockrandomiserad, multicenter, öppen, klinisk prövning som jämförs med ett tilldelningsförhållande på 1:1 RIC plus standardmedicinsk behandling med standardmedicinsk behandling enbart, hos patienter med akut ischemisk stroke inom 9 timmar efter strokedebut som inte är kandidater för trombolys och/eller trombektomi. Den primära nollhypotesen för denna studie är att det inte finns någon skillnad i tidig neurologisk förbättring mellan RIC plus standardmedicinsk behandling och standardmedicinsk behandling enbart.

Studiemiljö: Den experimentella interventionen kommer att utföras i tre italienska Comprehensive Stroke Centers tillhörande ISO-associerade akademiska sjukhus, representerade av ASST Monza-Ospedale San Gerardo di Monza (Università degli Studi di Milano-Bicocca), Azienda Ospedaliera Sant'Andrea ( Università degli Studi la Sapienza di Roma), Ospedale di Avezzano (Università degli Studi dell'Aquila).

Metoder:

Experimentell intervention

1. Interventionsarm: RIC-behandlingsarm plus standardmedicinsk behandling. Fjärrstyrd ischemisk konditionering kommer att tillämpas omedelbart efter randomisering på akutmottagningen, genom en standardblodtrycksmanschett placerad runt den icke-paretiska armen. Protokollet inkluderar 4 cykler av intermittent manuellt inducerad ischemi i övre extremiteterna, omväxlande 5 minuters uppblåsning (20 mmHg över systoliskt blodtryck) och 5 minuters tömning.

   Patienter som randomiserats till avlägsna ischemisk konditionering kommer också att få standardmedicinsk behandling (se nedan).

2. Kontrollarm: Enbart medicinsk standardbehandling Standardmedicinsk behandling kommer att ges omedelbart efter randomisering på akutmottagningen. Standardmedicinsk behandling omfattar enstaka trombocythämmande behandling, antingen aspirin ges i en total dos mellan 100 och 300 mg per dag dag 1-5 och följt av aspirin 100 mg/dag dag 1-5 följt av acetylsalicylsyra 100 mg/dag, eller Clopidogrel 75 mg /dag (efter bedömning av patientens behandlande läkare), såvida inte en indikation för tidig antikoagulering (t.ex. förmaksflimmer, mekanisk hjärtklaff, djup ventrombos, lungemboli, antifosfolipidantikroppssyndrom, hyperkoagulerbart tillstånd) eller behandling med dubbla trombocyter (t.ex. tidig karotisstenting) är närvarande.

Alla patienter kommer att få standardbehandling för förebyggande av djup ventrombos (DVT) tillsammans med lämplig behandling för blodtryckskontroll, glykemisk kontroll och kolesterolsänkning.

Datainsamling

För varje kvalificerad patient kommer följande data att registreras av en utsedd utredare:

• Demografi (ålder, kön, etnicitet)
• Cerebrovaskulära riskfaktorer (hypertoni, diabetes, hyperlipidemi, förmaksflimmer, tidigare stroke eller TIA, ischemisk hjärtsjukdom, perifer kärlsjukdom)
• Tidigare medicinsk/kirurgisk historia
• Läkemedel före randomisering (blodplättar, antikoagulantia, antihypertensiva, statiner)
• National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) före randomisering, vid 24h, 48h och 72h
• Genomförbarhet (andel patienter som kan avsluta RIC)
• Wong-Baker möter smärtskala direkt efter RIC och 72 timmar efter randomisering
• CT-huvud vid randomisering och inom 72 timmar efter randomisering
• Etiologi enligt TOAST-klassificering vid utskrivningstillfället
• Funktionshinder vid 3 månader genom modifierad Rankin-skala
• Biverkningar efter 3 månader

Plasmabiomarkörer hos patienter med akut ischemisk stroke: Dragning av 7 ml perifert venöst blod kommer att utföras 24 timmar och 72 timmar efter RIC.

• HIF-la mRNA-nivåer vid 24 timmar. Totalt RNA kommer att extraheras från helblod och transkriberas till cDNA. Kvantitativ omvänd transkriptionspolymeraskedjereaktion (HIF1a F, TCATCCAAG-GACCTTAACC; HIF-1a R, AAGCGACATAGTAGGGGCAC) kommer att utföras (Takara Bio, CA, USA). GAPDH kommer att väljas som hushållningsgen.
• HSP27 plasmanivåer vid 72 timmar. Plasma kommer att erhållas genom centrifugering och förvaras vid -20°C. HSP27 (human) kommer att kvantifieras med hjälp av ett kit för kolorimetrisk enzymimmunanalys (ELISA) (Enzo Life Sciences, Roma, Italien).

Studietid

Utredningen kommer att pågå under en beräknad varaktighet på 3 år:

• Fas 1. Administrativa och etiska rutiner: 10 månader
• Fas 2. Patientregistreringens varaktighet: 18 månader.
• Fas 3. Uppföljningsperiod: 3 månader från datum för randomisering.
• Fas 4. Databaslås, statistisk analys och framtagande av vetenskaplig rapport: 32-36 månader.
• Planerad start av registrering: efter godkännande av etikkommittén och mottagande av det undertecknade kontraktet.

Studiedesign Detta är en fas II, prospektiv, blockrandomiserad, multicenter, öppen, klinisk prövning som jämförs med ett allokeringsförhållande på 1:1 RIC plus standardmedicinsk behandling med enbart standardmedicinsk behandling, hos patienter med akut ischemisk stroke inom 9 timmar efter strokedebut som inte är kandidater för trombolys och/eller trombektomi. Den primära nollhypotesen är att det inte finns någon eller försumbar skillnad i klinisk nytta mellan avlägsna ischemisk konditionering plus standardmedicinsk behandling och standardmedicinsk behandling enbart.

Provstorlek En uppskattad total provstorlek på 80 patienter (40 patienter i varje arm) bör ge 80 % kraft för att upptäcka en kliniskt signifikant skillnad på 20 % (40 % i behandling kontra 20 % i kontrollarm) i medianprocenten förändring i NIHSS vid 72 timmar, med tanke på en standardavvikelse på 30 %, vid dubbelsidig statistisk signifikans på p = 0,05, vid användning av ett Wilcoxon-Mann-Whitney-test.

Randomisering En randomiseringslista stratifierad efter centrum kommer att skapas med hjälp av en pseudoslumptalsgenerator. Resultatet av randomiseringen kommer att levereras efter inmatning av personuppgifter i ett webbformulär.

Statistiska metoder Beskrivande analyser kommer att utföras med hjälp av klassificering (antal och procent) i kategoriska variabler och med hjälp av moment och medianer/kvartiler i numeriska variabler. Primär analys av behandlingseffekt på den tidiga neurologiska förbättringen kommer att analyseras med hjälp av ett Wilcoxon-Mann-Whitney-test. En sekundär analys av det primära resultatet kommer att utföras med hjälp av en blandad linjär regression inklusive behandling och centra och obalanserade viktiga baslinjeegenskaper om de är närvarande. Genomförbarhet kommer att mätas genom att uppskatta andelen försökspersoner som avslutar RIC, tillsammans med en exakt 95 % konfidensgräns. Beskrivning av biverkningar kommer att rapporteras för alla randomiserade försökspersoner. Populationen som undersöks kommer att vara ITT. Cut-off för statistisk signifikans kommer att sättas till 0,05, tvåsidigt.