At the Heart of the Matter - Speckle Tracking Echokardiography in Lupus Mothers and their avkomma

Kvinnor med SLE har en hög risk för placenta-medierade negativa graviditetsutfall (APO), inklusive graviditetshypertoni, havandeskapsförgiftning, eklampsi, liten för graviditetsålder (SGA) nyfödd, placentabortfall och dödfödsel. Det antas att höga nivåer av cirkulerande anti-angiogena faktorer, placentala mikropartiklar och andra lösliga mediatorer orsakar endotelial dysfunktion och leder till kardiovaskulära sjukdomar (CVD) hos kvinnor med APO. Hos kvinnor med SLE är hjärt-kärlsjukdom den vanligaste dödsorsaken och står för nästan hälften av alla dödsfall. Fram tills nu har studier inte kunnat identifiera orsaken till ökad hjärt-kärlsjukdom hos kvinnor med SLE, trots att de står för SLE-sjukdomsaktivitet, skador och droger . Med tanke på den enorma bördan av CVD i SLE är det outgrundligt att ingen hittills har undersökt sambandet mellan APO och CVD-risk hos SLE-kvinnor.

Viktigt är att avkommor till mödrar med placenta-medierade komplikationer också har en ökad CVD-risk och hos SLE-avkommor kan exponering i livmodern för moderns autoantikroppar ytterligare bidra till ökad CVD-risk.

Hydroxychloroquine (HCQ), hörnstensläkemedlet i SLE-behandling, kan förhindra SLE-flare under graviditet och minskar risken för APO. HCQ kan dock utgöra kardiotoxicitet. HCQ-dosering sker efter vikt, men överraskande nog är övervakning av läkemedelsnivåer nästan obefintlig i Kanada, även om den i allt högre grad förespråkas av viktiga opinionsbildare i USA och Europa. Bristande övervakning av läkemedelsnivåer är särskilt oroande under graviditet, med tanke på potentiella risker för mor och barn för negativa resultat relaterade till under eller potentiell överdosering. Incidensen och prevalensen av HCQ-kardiotoxicitet är inte känd och det är sannolikt en underdiagnostiserad komplikation eftersom patienter inte systematiskt screenas. Dessutom behövs data omedelbart för att ta itu med hjärtsäkerheten hos nyfödda som exponeras för HCQ.

För att bedöma hjärtfunktionen (dvs myokardiell sammandragning och avslappning), kommer forskarna att använda global longitudinell töjning (GLS) mätt med speckle tracking echokardiografi (STE). GLS har överlägset prognostiskt värde jämfört med konventionella mätningar som vänsterkammars ejektionsfraktion (LVEF) för att förutsäga allvarliga hjärthändelser och ger inkrementell prognostisk information utöver de traditionella verktygen för CVD-riskstratifiering. Dessutom har GLS bedömd av STE mest konsekvent detekterat tidiga myokardförändringar under behandlingen och verkar vara det bästa måttet på tidig kardiotoxicitet för läkemedel, vilket förutsäger framtida minskning av LVEF eller hjärtsvikt.

Utredarna kommer att testa hypotesen att SLE-kvinnor med APO har högre frekvens av nedsatt myokardbelastning jämfört med SLE-kvinnor utan APO. Utredarna kommer också att utvärdera hypotesen att exponering för moderns autoantikroppar under graviditeten (dvs anti-Ro/La och aPL) är associerad med nedsatt myokardbelastning hos nyfödda (mot oexponerade nyfödda). En annan hypotes är att HCQ-nivåer för mödrar och navelsträng korrelerar med nedsatt myokardbelastning hos mödrar respektive nyfödda, eventuellt efter ett J-kurvaförhållande (dvs. lägre HCQ-nivåer som inte är kardioskyddande mot moderns autoantikroppar och högre HCQ-nivåer som leder till kardiotoxicitet).

Primära mål: Med hjälp av STE kommer utredarna att: 1) bedöma effekten av placentamedierade komplikationer på moderns och neonatala myokardstammar, 2) bestämma effekten av moderns autoantikroppar på neonatal myokardstam, 3) utvärdera om HCQ-nivåerna hos modern och ledningen är associerad med maternell och neonatal myokardbelastning.

Primära resultat: Utredarna kommer att utveckla: 1) Innovativa riskstratifieringsmetoder för hjärt-kärlsjukdom hos SLE-kvinnor, 2) Nya verktyg för att identifiera subklinisk hjärtinblandning hos avkommor som exponeras in utero för APO, moderns autoantikroppar och/eller HCQ, 3) HCQ kardiotoxicitetsscreeningsstrategier hos SLE-kvinnor och avkommor, och 4) Nya metoder för terapeutisk läkemedelsövervakning för effektivitet och säkerhet av HCQ under graviditet. Dessutom kommer kunskapen som erhållits genom denna studie att göra det möjligt för en utredare att ytterligare bedöma effekterna av APO i andra högriskgraviditeter.

Metoder:

1. Patienter med SLE Vid tidpunkten för lupus under graviditeten (LEGACY) biobanks baslinjebesök kommer utredaren att rekrytera 30 gravida kvinnor med SLE, utan tidigare anamnes på placenta-medierad APO och utan redan existerande CVD, hypertoni och icke- graviditetsdiabetes, som kommer att bilda "SLE-gruppen". LEGACY inkluderar alla intrauterina singelgraviditeter, före 16:e graviditetsveckan hos SLE-kvinnor, 18-45 år, oavsett SLE-sjukdomsmanifestationer, sjukdomsaktivitetsnivå och läkemedelsexponering. Vid baslinjen samlar utredaren in detaljerade data om moderns demografi, obstetrisk historia, komorbiditeter, livsstilar, SLE-aktivitet och skadeåtgärder, såväl som mediciner, inklusive detaljerad information om HCQ-användning. LEGACY mäter också data om relevanta kliniska parametrar (t.ex. blodtryck, slumpmässigt urinprotein/kreatininförhållande, etc) och moderns autoantikroppar (t.ex. aPL, anti-Ro/La). Dessutom biobankas prover (serum, plasma, DNA) vid forskningsinstitutet vid McGill University Health Centre. Patienterna utvärderas på nytt av utredaren under den 2:a (mellan 20-24 veckor) och 3:e (mellan 30-34 veckor) trimestern, såväl som i postpartum (8-12 veckor efter förlossningen). Vid dessa besök uppdateras klinisk information och förekomst av placentamedierad APO fastställs enligt vedertagna internationella definitioner.
2. Patienter utan SLE Utredarna kommer att rekrytera 3 grupper av icke-SLE-kvinnor med en singelgraviditet, utan tidigare CVD, hypertoni, icke-gestationsdiabetes eller tidigare placentamedierad APO och matchade 1:1 på ålder och etnicitet till SLE-kvinnor. . Den första gruppen, "baseline control group", kommer att bestå av 30 gravida kvinnor vid mindre än 16 graviditetsveckor rekryterade under deras första trimesterbesök på Royal Victoria Hospital (RVH) obstetriska klinik. Utredarna kommer också att identifiera 30 kvinnor med placenta-medierad APO samt 30 kvinnor utan placenta-medierad APO vid inläggning för övervakning, förlossning och/eller under omedelbar postpartum på RVHs födelsecenter. Dessa kvinnor kommer att utgöra "kontrollgruppen med APO" respektive "kontrollgruppen utan APO". För alla icke-SLE-personer kommer utredarna att få data om moderns demografi, obstetrisk historia, komorbiditeter, livsstilar, droger och kliniska parametrar, på samma sätt som för LEGACY-ämnen. En obstetrisk medicinspecialist har enkel tillgång till potentiellt kvalificerade icke-SLE-ämnen och kommer att underlätta rekryteringen. Trots pandemin förutser utredarna inga problem med att rekrytera SLE- och icke-SLE-gravida patienter, eftersom mödravård och sjukhusvistelser för förlossning är nödvändiga medicinska tjänster som upprätthålls även under den värsta pandemin. Gravida SLE-kvinnor är mycket motiverade för att delta i forskningsprojekt (t. LEGACY deltagandegraden är 97 %). Utredarna kommer att tillgodose försökspersonerna genom att schemalägga bedömningar med rutinmässiga graviditetsbesök. Strikta säkerhetsåtgärder kommer att implementeras för att minimera risken för sjukhusets covid-19.
3. HCQ-nivåer hos mödrar och avkommor Som tidigare nämnt har en nyckelmedlem i teamet redan utvecklat och håller på att validera en metod för kvantitativ helblods-HCQ-analys (detaljer på www.agilent.com). När den har validerats kommer denna metod att gå igenom den regulatoriska processen för dess fullständiga kliniska implantation och godkännande för terapeutisk läkemedelsövervakning. Kort sagt använder denna nya metodik helblodsprover framställda genom extraktion av proteinutfällning följt av Agilent Captiva EMR-lipid-rengöring, sedan analyserad med trippelkvadrupol vätskekromatografi masspektrometri. Denna metod gav en pålitlig lösning med utmärkt kvantifieringsnoggrannhet (100±5%) för HCQ-nivåer. Moderns helblodsprov kommer att samlas in vid tidpunkten för ekokardiografin, medan navelsträngsblodprover kommer att tas vid tidpunkten för förlossningen.
4. Ekokardiografisk bedömning Myokardavbildning, inklusive GLS-bedömning, kommer att utföras vid mindre än 20 graviditetsveckor i SLE- och baslinjekontrollgruppen. I SLE-gruppen kommer hjärtavbildning att upprepas både hos mödrar och avkommor omedelbart efter förlossningen, upp till 72 timmar efter förlossningen. På liknande sätt, i kontrollgrupperna med och utan APO, kommer ekokardiografi att utföras på mödrar och avkommor fram till 72 timmar efter förlossningen. Transthorax ekokardiogram kommer att göras av en utredare, som kommer att bli blind för moderns SLE- och APO-diagnoser, såväl som moderns autoantikroppars status , med en "Philips-Epiq7c"-maskin. Bilder kommer att erhållas enligt fastställda riktlinjer.19 Ekokardiografi kommer att utföras vid sängkanten hos mödrar och nyfödda, efter förlossningen på RVH förlossningscentral. Observera att alla gravida SLE-kvinnor som är inskrivna i LEGACY levererar på RVH. Den ansvariga utredaren kommer att utföra en omfattande ekokardiografisk undersökning av mödrar och avkommor för att fastställa konventionella mått på kammarfunktionen, inklusive en komplett 2-dimensionell (2-D) och färgflödes-Doppler-bedömning. LEVF kommer att beräknas med Simpsons metod. En ansvarig utredare kommer att utföra en blind granskning av alla traditionella ekokardiografiska bedömningar. 3-dimensionell (3-D) ekokardiografi av höger ventrikel (RV) och vänster ventrikel (LV) volymer kommer också att förvärvas. GLS kommer att mätas med en 2-D och 3-D STE-programvara (dvs. TomTec Arena). För utvärdering av stam kommer den endokardiella gränsen att spåras, vid ändsystolen i lämpligt avbildningsplan. Peak GLS kommer att mätas av programvaran med hjälp av i genomsnitt 2 på varandra följande hjärtcykler. Åtgärderna kommer att upprepas två gånger för att beräkna intra-observatörens intraklasskorrelationskoefficient (ICC). En utredare kommer blint att granska STE-bedömningar för att beräkna interobservatörens ICC.

Statistiska analyser

1. Inverkan av placenta-medierad APO på maternell & neonatal GLS (mål 1) Hos SLE-mödrar kommer utredarna att jämföra GLS i tidig graviditet med postpartum. Utredarna kommer vidare att jämföra GLS vid SLE med och utan APO, både i tidig graviditet och efter förlossningen. Utredarna kommer också att avgöra om GLS är annorlunda i SLE jämfört med kontroller i tidig graviditet och efter förlossningen, stratifiering för APO-status.

   Hos avkommor kommer utredarna att jämföra medel-GLS hos barn födda av mödrar med APO mot de som är födda till mödrar utan APO, stratifierande för moderns SLE-status. För att jämföra GLS mellan grupper kommer utredarna att beräkna medelvärdet (med standardavvikelse) och medianen (med interkvartilintervall). Jämförelser mellan grupper kommer att utföras med antingen Students t-test (för medelvärde) eller Mann Whitney U-test (för medianer), beroende på datadistribution.

2. Maternala autoantikroppar & neonatal GLS (mål 2) Hos SLE-avkommor kommer utredarna att avgöra om GLS skiljer sig mellan de som exponeras för maternala autoantikroppar (bedömer anti-Ro/La respektive aPL) jämfört med oexponerade avkommor. Utredarna kommer att undersöka stratifiering efter kvartiler av HCQ-navelsträngsblodnivåer. Jämförelser mellan grupper kommer att utföras med antingen Students t-test (för medelvärde) eller Mann Whitney U-test (för medianer), beroende på datadistribution.

3. Förening av HCQ-nivåer i maternell och navelsträngsblod med maternell och neonatal GLS (mål 3) Hos SLE-mödrar kommer utredarna att utföra en univariat linjär regressionsanalys med GLS som den beroende variabeln och maternell HCQ-nivåer som den oberoende variabeln. Utredarna kommer att bedöma möjligheten av ett J-kurvförhållande genom att lägga till en kvadratisk term till regressionsanalysen och bestämma god passform för båda modellerna (med och utan kvadratisk term). I en känslighetsanalys kommer utredarna att undersöka effekten av kumulativ HCQ-läkemedelsexponering på GLS.

   Hos avkommor kommer forskarna att utföra en univariat linjär regressionsanalys med GLS som den beroende variabeln och HCQ-nivåer på strängen som den oberoende variabeln. Utredarna kommer också att bedöma möjligheten av ett J-kurvsamband genom att lägga till en kvadratisk term till regressionsanalysen och bestämma passformen för båda modellerna (med och utan kvadratisk term). I en känslighetsanalys kommer utredarna att begränsa analysen till nyfödda födda av SLE-mödrar utan anti-Ro/La- och aPL-antikroppar. Utredarna kommer också att undersöka effekten av kumulativ HCQ-läkemedelsexponering hos modern under graviditeten på neonatal GLS.

4. Effektberäkning Baserat på uppskattningar av medel-GLS och standardavvikelser från tidigare studier, kommer den föreslagna urvalsstorleken att göra det möjligt för utredarna att upptäcka en skillnad i medel-GLS på minst -2,2 % när de jämför grupper (inklusive mellan SLE-grupper med och utan APO, med antagande av en APO-incidens på 30 %), med 0,80 kraft och 2-sidig alfa på 0,05.

Denna forskning kommer att leda till ett nytt tillvägagångssätt för tidig riskstratifiering av SLE-kvinnor och avkommor med hög risk för hjärt-kärlsjukdom. Att identifiera de som löper störst risk är avgörande för att implementera förebyggande strategier och optimal hantering av modifierbara CVD-riskfaktorer. Resultaten kommer att informera ansträngningar för att utveckla ett SLE-specifikt verktyg för att förutsäga CVD-risk som redogör för graviditetshistoria, med hjälp av data från SLICC Inception Cohort. Att fastställa att moderns autoantikroppar är förknippade med subklinisk hjärtsjukdom hos avkomma kommer inte bara att erbjuda insikter i mekanistiska vägar utan erbjuda möjligheten att undersöka terapeutiska medel, såsom HCQ, och förbättra hanteringen för att minska risken för CVD på lång sikt. Denna studie kommer att belysa vikten av att övervaka HCQ-nivåer under graviditet. Eftersom praktiskt taget alla SLE-graviditeter (och ett stort antal graviditeter med reumatoid artrit och andra reumatiska sjukdomar) utsätts för HCQ, kommer denna studie att tillhandahålla kritiska data för att informera om genomförandet av framtida studier i flera populationer av gravida kvinnor med reumatiska sjukdomar. De nya fynden kommer att vara mycket relevanta för andra högriskgraviditetspopulationer. Myokardstam kan visa sig inte bara vara en känslig markör för hjärtinblandning, utan också ett potentiellt känsligt resultatmått som svarar på terapi. Resultaten från denna studie skulle således kunna hjälpa genomförandet av framtida kliniska prövningar och metodiken kan vara tillämplig på bedömningen av subklinisk hjärtinblandning i andra reumatiska sjukdomar (t. systemisk skleros). Utredarnas nära kopplingar till Canadian Network for Improved Outcomes in SLE (CaNIOS) och SLICC kommer att göra det möjligt för utredaren att leda vägen nationellt och internationellt när det gäller att etablera ytterligare studier för att förbättra reproduktiva och kardiovaskulära resultat vid SLE.