[18F]-נתרן פלואוריד אוטורדיוגרפיה הדמיה של נפרוקלצינוזיס בכליות של תורם והשתלות כליה מושתלות

ali.ma@wecistanche.com

Stan Benjamens 1,2*, Ines F.Antunes2, Jan‑Luuk Hillebrands3, Melanie Reijrink4, Marian LC Bulthuis3, Stefan P. Berger5, Cyril Moers1, Martin H. de Borst5, Riemer HJA Slart2,6 & RobertA. פול1

נפרוקלצינוזהקיים עד 43 אחוזים שלכִּליָהביופסיות אלוגרפט שנה לאחר ההשתלה וקשור לתפקוד נחות של השתל והישרדות ירודה של השתל. חקרנו הדמיה של [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) של מיקרו-הסתיידויות בכליות התורמות (n= 7) והוצאנוכִּליָהallografts (n= 13). שלושה מיקרומטרים סידוריים מוטבעים בפרפין שימשו להערכה היסטולוגית של הסתיידות (Alizarin Red; צביעת Von Kossa) ו-ex-vivo [18F]-NaF אוטורדיוגרפיה. התמונות היו מוזכות כדי להעריך אם אזורי מיקרו-הסתיידות תואמים לאזורי קליטה של ​​[18F]-NaF. בהתבסס על ניתוחים היסטולוגיים, הסתיידויות tubulointerstitial ו- glomerular microcalcifications היו נוכחות ב-19/20 ו-7/20 דגימות, בהתאמה. באמצעות אוטורדיוגרפיה, נמצאה ספיגת [18F]-NaF ב-19/20 דגימות, עם פעילות נותבת משמעותית יותר ב-כִּליָהאלוגרפט בהשוואה לדגימות כליות של תורם שנפטר (עמ' {{0}}.019). צביעה אדומה של Alizarin של הסתיידויות אקטיביות הדגימה מתאם טוב (Spearman's rho של 0.81, p < 0.001),="" וצביעה="" פון="" kossa="" של="" הסתיידויות="" מאוחדות="" הדגימה="" מתאם="" משמעותי="" אך="" חלש="" (0.62,="" p="0.003)" עם="" פעילות="" [18f]-naf.="" מתאם="" זה="" בין="" ספיגת="" ex-vivo="" [18f]-naf="" לבין="" מיקרו-הסתיידויות="" מוכחות="" היסטולוגיות,="" הוא="" הצעד="" הראשון="" לקראת="" שיטת="" הדמיה="" לזיהוי="" מיקרו-הסתיידויות="" בפעילות="">נפרוקלצינוזה. זה עשוי להוביל להבנה טובה יותר של האטיולוגיה של הסתיידויות והשפעתם על תפקוד השתלת כליה.

לחץ כדי לחלץ יתרונות עבור מחלת כליות

נפרוקלצינוזה, המוגדר כשקיעה פרנכימית וצינורית של סידן-אוקסלט (CaOx) או סידן-פוספט (CaPhos), הוא גורם חשוב בירידה בתפקוד השתל לאחרכִּליָההשתלה 1-3. שקיעה של CaOx ו-CaPhos מיוחסת לרמות גבוהות של אוקסלט בסרום, סידן בסרום ופוספט בסרום בחולים עם מחלות כרוניות.כִּליָהמחלה ו/או יתר פרתירואידיזם4,5. השכיחות שלנפרוקלצינוזה, בהתבסס על ביופסיות שתל הכליות, הוא 6 אחוזים לאחר 6 חודשים, 25-43 אחוזים בשנה אחת, ועד 79 אחוזים לאחר 10-שנים לאחרכִּליָההשתלה 5-7. מחקרים שהתמקדו בביופסיות שתל כליות בתוך שנה אחת לאחר ההשתלה הוכיחו קשר בין נוכחות מוקדמת של שקיעת סידן והן תפקוד גרוע של הגרף והישרדות הגרועה ירודה4,8,9. עם זאת, אם ההסתיידויות הללו ממלאות תפקיד פעיל בתפקוד לקוי של השתל או שהם רק אינדיקטורים לחילוף חומרים של מינרלים מופרע עדיין לא ברור.

עד היום,כִּליָהביופסיות אלוגרפט הן שיטת האבחון היחידה להערכת מיקרו-הסתיידויות לאחר ההשתלה. גישה אבחנתית לא פולשנית ומהימנה תאפשר מדידות חוזרות, תאפשר מעקב אחר הסתיידויות לאורך זמן ומחקרי התערבות עם שיפור פוטנציאלי של תוצאות לתפקוד השתל והישרדות השתל לאחר השתלת כליה10.

הדמיה של פליטת פוזיטרון/טומוגרפיה ממוחשבת (PET/CT) עם [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) משמשת בפרקטיקה קלינית ובמחקרים ניסיוניים כאופן הדמיית שלד וכלי דם11-15. בעוד שהדמיה מהימנה של מיקרו-הסתיידויות של כלי דם נפגעת עם הדמיית CT, תוצאות של הדמיית מיקרו-PET ex-vivo [18F]-NaF מתואמים היטב עם מיקרו-הסתיידויות מוכחות היסטולוגיות בדגימות כלי דם של בני אדם ובעלי חיים16,17. יתרה מכך, התוצאות של מספר מחקרים קליניים פרוספקטיביים הראו שפעילות כלי דם מוקדמת [18F]-NaF קשורה היטב הן להסתיידויות, שזוהו באמצעות הדמיית CT, והן יותר מעניין, לגידול בגודל ההסתיידויות הללו18-20.

כאן, אנו מציגים את התוצאות של מחקר אוטורדיוגרפיה הוכחה למושג לשימוש לשעבר ב-Vivo של הדמיית [18F]-NaF שלנפרוקלצינוזהאצל תורםכליותוהשתלות כליה מושתלות כגישה אבחנתית להדמיה של הסתיידויות מיקרו.

שולחן 1.כִּליָהמאפייני מושתל. אין מקרים של היפרקלצמיה בקבוצה זו; *סיווג של Banf Classification of Allograft Pathology—201828; FSGS=גלומרולוסקלרוזיס סגמנטלי מוקדי; IFTA=פברוזיס ביניים וניוון צינורי; תוצאות אוטורדיוגרפיה והיסטולוגיה מתאימות מוצגות ב-S1 משלים.

טבלה 2. נפטרכִּליָהמאפייני התורם. *מחלת לב וכלי דם המוגדרת כאירוע מוחי, אוטם שריר הלב, מחלת כלי דם הדורשת התערבות פולשנית; **כפי שצוין על ידי צוות הרכש; תוצאות אוטורדיוגרפיה והיסטולוגיה מקבילות מוצגות בתוספת S2; אין תורמים עם סוכרת.

תוצאות

קבוצה לדוגמה.

שְׁלוֹשׁ עֶשׂרֵהכִּליָהדגימות התקבלו לאחר כריתת השתלה, בחציון של 33 [IQR 9-66] חודשים לאחר ההשתלה, ממושתלים עם גיל חציוני של 51 [IQR 30-64] שנים. כריתת השתלות בוצעה עבור דחיית שתל (Banf IIA ו-IIB) בשבעה חולים, arteriopathy allograft כרוני בשני חולים, זיהום אלוגרפט בשני חולים, חולה אחד ללא תפקוד ראשוני, ו-fbrosis interstitial and tubular atrophy Grade III בחולה אחד. שמונה מתוך 13 (61.5 אחוזים) חולים סבלו מהיפרפראתירואידיזם, לשבעה (53.8 אחוזים) היו היפר-פוספטמיה, לחמישה (38.5 אחוזים) היו סוכרת ולאף אחד מהחולים הללו לא היו סימנים שלנפרוקלצינוזהבאולטרסאונד קליני או בהיסטוריה של אבנים בכליות (טבלה 1). התקבלו שבע דגימות כליות של תורם שנפטר, מתורמות עם גיל חציוני של 65 [IQR 64-71] שנים. לארבעה מתוך שבעה (57.1 אחוזים) תורמים הייתה היסטוריה של מחלות לב וכלי דם, לאף אחד מהם לא הייתה סוכרת ולשישה מתוך שבעה (85.7 אחוז) הייתה טרשת עורקים של כלי הדם בכליות בבדיקה חזותית, שהם גורמים פוטנציאליים לירידה בתורם אלו.כליות(שולחן 2).

איור 1. תמונת אוטורדיוגרפיה של ספיגת [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) (A), עם תמונת העל של ספיגת [18F]-NaF עם צביעה אדומה עליזרין של מיקרו-הסתיידויות (B) וצביעת פון קוסה של הסתיידויות (ג).

אוטורדיוגרפיה והיסטולוגיה.

With autoradiography, [ 18F]-NaF uptake was identified in 19 out of 20 samples, with a median tracer surface area of 0.81% [IQR 0.27–5.19%]. A tracer surface area of≤5% was seen in 15 (75%) and of>5 אחוזים מתוך 5 (25 אחוזים) מתוך 20 דגימות (איור 1 ואיור 2A) (S1 משלים ו-S2 משלים, המציגים את האוטורדיוגרפיה ותמונות שכבת העל עבור כל הדגימות). מספר אזורי [18F]-NaF היה גבוה משמעותית בכִּליָהדגימות שתל בהשוואה לתורם שנפטרכִּליָהדוגמאות, עם חציון של 7.0 [IQR 4.0–15.5] ו-2.0 [IQR 1.0–6.0 ], בהתאמה (p=0.019) (S3 משלים).

הסתיידויות טובוליות-בין-סטיות, שהוצגו עם צביעה אדומה של Alizarin, היו נוכחות ב-19 מתוך 20 דגימות, עם חציון של 5.5 [IQR 2-10.3] לדגימה, והסתיידויות מיקרוגלומרולריות נראו בשבע הוציאו 20 דגימות, עם חציון של 1 [IQR 1-3] לכל דגימה (איור 2B). מספר גבוה יותר באופן מובהק של מיקרו-הסתיידויות נצפה בדגימות שתל כליה בהשוואה לדגימות כליות של תורם שנפטר, עם חציון של 9.0 [IQR 5.0–20.5] ו 4.0 [IQR 1.0–4.0], בהתאמה (p=0.046) (S3 משלים). עם צביעת Von Kossa, הסתיידויות tubulointerstitial נראו ב-18 מתוך 20 דגימות, עם חציון של 2.5 [IQR 1-5] לדגימה, והסתיידויות גלומרולריות נראו בשבע מתוך 20 דגימות, עם חציון של 1 [IQR 0-3] ] לכל מדגם (איור 2C). מספר ההסתיידויות לא היה שונה באופן משמעותי ביןכִּליָהדגימות אלוגרט ודגימות כליות של תורם מת, עם חציון של 4.0 [IQR 2.0–6.0] ו-2.0 [IQR 2.{ {9}}–7.0], בהתאמה (p=0.311) (S3 משלים). יכולת השחזור בין הצופים זוהתה בין זיהוי חזותי לחצי אוטומטי של הסתיידויות, עם ICC של 0.94 (95 אחוז CI 0.85–0.98) עבור צביעה אדומה של Alizarin ושל 0.77 (95 אחוז CI 0.42–0.91) עבור צביעת Von Kossa.

תמונות כיסוי של אוטורדיוגרפיה ותוצאות היסטולוגיה הראו לוקליזציה משותפת של ספיגת [18F]-NaF עם צביעה אדומה של Alizarin לצורך מיקרוסיידון (איור 1B). לשם השוואה, תמונות כיסוי של ספיגת [18F]-NaF וצביעת Von Kossa של הסתיידויות הראו ספיגה באזורים ללא הסתיידויות מוכחות היסטולוגיות (איור 1C). הספיגה השגויה של [18F]-NaF, כאחוז אזורי ההסתיידות (מיקרו) המוכחים בהיסטולוגיה מחוץ לשכבת העל, הייתה חציונית של 0 אחוז [IQR 0–25 אחוז ] עבור אזורים אדומים של Alizarin ו חציון 100 אחוז [65–100 אחוז ] עבור אזורי פון קוסה. צביעה אדומה של אליזרין של הסתיידויות הדגימה מתאם טוב עם ספיגת [18F]-NaF (ספיירמן rho של 0.81 (95% CI 0.57-0.92), p< 0.001),="" whereas="" von="" kossa="" staining="" demonstrated="" weak="" correlation="" with="" [="" 18f]-naf="" uptake="" (0.62="" (95%="" ci="" 0.24–0.84),="" p="0.003)" (fig.="" 3).="" significant="" differences="" in="" the="" number="" of="" (micro)="" calcifications,="" by="" alizarin="" red="" (median="" 4.0="" [iqr="" 3.0–8.0]="" versus="" 34.0="" [iqr="" 19.0–41.0],=""><0.001) and="" von="" kossa="" (median="" 2.0="" [iqr="" 2.0–4.0]="" versus="" 6.0="" [5.5–9.5],="" p="0.004)" staining,="" were="" observed="" between="" samples="" with="" ≤5%="" and="">5 אחוזי ספיגת [18F]-NaF (איור 4).

איור 2. תמונת שכבת-על של [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) ו-(אדום אליזארין) מיקרו-הסתיידויות (A), עם צביעה אדומה של Alizarin עבור מיקרו-הסתיידויות (B) ו-von Kossa עבור הסתיידויות (C).

מאפייני הנמען בזמן כריתת ההשתלה.

לא נצפו הבדלים ביניהםכִּליָהדגימות אלוגרף מחולים עם (n{0}}) או ללא היפרפוספטמיה (n=6), עבור מספר אזורי [18F]-NaF (חציון 5.0 [IQR 2.0–11.8] לעומת 7.0 [7.0–23.0], p=0.170) , אדום אליזרין (חציון 7.5 [IQR 5.0–14.0] לעומת 12.0 [3.0–34.0], p{{30}}.390), ו-פון קוסה (חציון 5.0 [IQR 3.5–6.3] לעומת 3.0 [2.{ {59}}–5.0], עמ'=0.247). השוואת דגימות אלוגרף כליות ממטופלים עם (n=8) או ללא (n=5) היפרפאראתירואידיזם לא הראתה הבדלים, עבור מספר אזורי [18F]-NaF (חציון 7.0 [IQR 4.0–7.5] לעומת 7.5 [4.0–23.0], p=0.459), Alizarin red (חציון 9.{{ 79}} [IQR 6.0–11.0] לעומת 1{{103}}.0 [3.5–32.8], p{{76 }}.769), ו-פון קוסה (חציון 4.0 [IQR 1.5–5.0] לעומת 4.5 [2.0–6.8], p{{9{{ 131}}}}.505). לא זוהו הבדלים משמעותיים בין דגימות אלוגרף כליות מחולים עם (n=5) או ללא (n=8) סוכרת, עבור מספר אזורי [18F]-NaF (חציון 5.5 [IQR 2.5– 19.3] לעומת 7.0 [6.5–15.5], p=0.524), Alizarin red (חציון 10.0 [IQR 5.5–24.8] לעומת 9.0 [4.0–8.5], p=0.833), וכן פון קוסה (חציון 3.0 [IQR 2.0–5.8] לעומת 4.0 [3.5–8.5], p=0.284). במשך הזמן שבין ההשתלה לכריתת ההשתלה (חודשים) לא נצפו מתאמים מובהקים עם מספר אזורי [18F]-NaF (p=0.586), Alizarin red (p=0.667) ו-Von Kossa (עמ'=0.459). לגיל בזמן ההשתלה לא נצפו מתאמים מובהקים עם מספר אזורי [18F]-NaF (p=0.902), Alizarin red (p=0.798) ו-Von Kossa (p. =0.334). באופן דומה, לא נצפו מתאמים משמעותיים בין משך החיוג (חודשים) לאחרכִּליָהכשל אלוגרף ומספר אזורי [18F]-NaF (p=0.481), Alizarin red (p=0.565) ו-Von Kossa (p=0.174).

איור 3. מתאם של מספר אזורי [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) עם הסתיידויות מוכתמות באדום של Alizarin (A) ו-von Kossa מוכתם (B).

Figure 4. Differences between two groups,≤5% and>5 אחוזים [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF) משטח החותב, עבור מספר ההסתיידויות המוכתמות באדום Alizarin (A) ו-von Kossa, הסתיידויות מוכתמות (B) (חציון, טווח בין-רבעוני).

דִיוּן

במחקר הוכחת מושג זה, ספיגת Ex-vivo [18F]-NaF באדםכִּליָהדגימות פרנכימה הדגימו מתאם טוב עם מיקרו-הסתיידויות שהוכחו בהיסטולוגיה. ספיגה של [18F]-NaF הייתה בקורלציה חזקה יותר עם צביעה אדומה של Alizarin עבור מיקרו-הסתיידויות פעילות בהשוואה לצביעה Von Kossa של הסתיידויות מאוחדות, מה שמצביע על תפקיד להדמיית [18F]-NaF בזיהוי אזורים בשלב מוקדם של נפרוקלצינוזה.

הדגימות המוצגות מייצגות תמהיל מקרה של כליות תורם והשתלות כליות שהושתלו. שני סוגי הדגימות הללו נבדלו ביחס לקשירת נותבים, כאשר ספיגה רבה יותר של [18F]-NaF נצפתה בדגימות אלו-שתלות כליה שהושתלו. זה עולה בקנה אחד עם פרסומים קודמים, המדווחים על עלייה בהסתיידויות מיקרו לאחר השתלת כליה 5-7. העמותה שלנפרוקלצינוזהעם תפקוד נחות של השתל בזמן הביופסיה ובשנה אחת לאחר ההשתלה מדווח בשני מחקרי ביופסיה של שתל כליות, עם 258 ו-149כִּליָהמושתלים בהתאמה8,9. יתרה מכך, בקבוצה אורכית עם 97 מושתלי כליה, הישרדות השתלת 1- ו-12- שנה גרועה משמעותית בחולים עם שקיעת סידן-אוקסלט (כלומר, הישרדות שתל של 98.6 אחוזים לעומת 72.5 אחוזים). ו-79.3 אחוזים לעומת 49.7 אחוזים, בהתאמה). בניתוח רגרסיה לוגיסטית רב-משתנית, נוכחות של שקיעת סידן-אוקסלט הייתה קשורה באופן עצמאי לאובדן גרף, במודל הכולל בין היתר קריאטינין בזמן הביופסיה וסוג תורם 4. התפקיד הספציפי של מיקרוסידות במפל זה שלכִּליָהירידה בתפקוד ה-allograft נותרה לא ברורה. בסביבה הקלינית שלפני ההשתלה, שקיעת CaOx מיוחסת לרמות גבוהות של אוקסלט בסרום, מולקולה שלא הוסרה ביעילות במהלך הדיאליזה4. בעוד שקביעות CaPhos נראות לרוב בחולים עם היפרפאראתירואידיזם ורמות גבוהות של סידן בסרום, עקב מטבוליזם מינרלים מופרע לפני ואחרי ההשתלה5. לא מצאנו הבדלים בתוצאות ההיסטולוגיה והאוטורדיוגרפיה עבור היפרפוספטמיה, היפרפאראתירואידיזם, סוכרת, הזמן בין ההשתלה לכריתת ההשתלה ומשך הדיאליזה לאחר אי ספיקת שתל הכליות.

לפיתוח אסטרטגיות טיפול חדשות למיקרו-סייידויות פעילות בנפרוקלצינוזה, יש להבין את הרלוונטיות הקלינית שלו לגבי כישלון (כרוני) בהשתלה בצורה מקיפה יותר. עם זיהוי אוכלוסיית יעד בסיכון גבוהכִּליָהמושתלים, ניתן לתכנן מחקרים קליניים כדי לחקור אסטרטגיות טיפול21. ניתן למצוא מוקד אפשרי בוויסות-על של מעכבי הסתיידות אנדוגניים, עם דגש ספציפי על אוסטאופונטין3.

בהתחשב בשכיחות הגבוהה שלנפרוקלצינוזהוהקשר שלו עם תפקוד שתל הכליות, יש צורך בהבנה טובה יותר של האטיולוגיה של מיקרו-הסתיידויות. גישה אבחנתית לא פולשנית ומהימנה לזיהוי וכימות של מיקרוקלציפיקציות בנפרוקלצינוזה מוקדמת יכולה לאפשר מחקרים על ההשפעה של נפרוקלצינוזיס על תפקוד השתלת כליה. הדמיית [18F]-NaF היא מעניינת, שכן ספיגת [18F]-NaF בדגימות כלי דם של בני אדם ובעלי חיים מוגברת באזורים פעילים ביולוגית של הסתיידות לפני שניתן להמחיש אזורים אלה באמצעות טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת16,17,22. במחקרי PET/CT קליניים עדכניים, הוכח כי ספיגת [18F]-NaF קשורה להתקדמות של הסתיידות כלי דם, מה שסיפק ראיות קליניות לשימוש ב-[18F]-NaF לאיתור אזורים עם הסתיידות פעילה ביולוגית18-20. התצפיות במחקר זה עולות בקנה אחד עם ממצאים קודמים אלה בתחום הדמיית כלי הדם. הוכח מתאם טוב בין ספיגת [18F]-NaF לבין המיקרו-הסתיידויות המוכחות בהיסטולוגיה, בעוד שהמתאם עם הסתיידויות מאוחדות היה חלש יותר בבירור.

כאמור, זוהתה לוקליזציה משותפת בין ספיגת [18F]-NaF לבין מיקרו-סיידות חיוביות באדום Alizarin, בעוד שאזורי ספיגת [18F]-NaF לא התמקמו יחד עם צביעה של Von Kossa של הסתיידויות מאוחדות. אזורים מסויידים אלה, עם הסתיידויות מאוחדות וללא ספיגת [18F]-NaF תואמת עשויים להיחשב לאזורים של הסתיידות לא פעילה, שבהם אין תהליך מתמשך של מינרליזציה, כפי שתואר קודם לכן על ידי Irkle וחב'. במחקר לשעבר ב-vivo של הסתיידות הצוואר16. אמנם מאומת רק להסתיידויות כלי דם ולא עבורכִּליָההסתיידויות פרנכימה, היא נתמכת על ידי תכונות הקישור של [18F]-NaF למשטח החיצוני של הסתיידויות וחדירה מוגבלת בהסתיידויות מוצקות. לכן, קליטת [18F]-NaF תהיה גבוהה יותר בהסתיידויות, עם שטח פנים גדול, בהשוואה להסתיידויות, עם נפח גבוה אך שטח פנים קטן יחסית13,16.

למחקר ההוכחה של הרעיון הזה יש גם כמה מגבלות. ראשית, הטבועה בתכנון המחקר, התוצאות מייצגות נקודת זמן בודדת, חסרת מעקב קליני אחר התקדמות ההסתיידות. שנית, מחקר הוכחת קונספט זה מורכב ממספר נמוך יחסית של דגימות כליה, שכן כריתת השתלה לאחר כשל מאוחר בהשתלה מתבצעת רק בהתוויה קלינית ובזמינות של תורם שנדחה.כליותלשימוש מחקר מוגבל23. לכן, יש לשקול ניתוח מקיף של האטיולוגיה של שקיעת סידן מעבר להיקף של פרויקט זה. שלישית, תרגום קליני של התוצאות מופרע על ידי חוסר הידע על התפלגות [18F]-NaF in vivo בכליות והשפעת פינוי נותבי הכליה, כלומר פעילות נמוכה של מטרה לרקע עלולה להגביל את ההדמיה של הסתיידויות. כדי להתמודד עם בעיה זו, יש להעריך את הרגע האופטימלי של הדמיית [18F]-NaF PET, כלומר בו [18F]-NaF באמת מופרש והפעילות הנותרת נובעת מקשירה לאזורים מסויידים. ייתכן שניתן להשיג זאת עם הדמיה מושהית העולה על שלוש שעות, כפי שבוצעה לצורך הערכת הסתיידויות כלילית24. קצב הסינון הגלומרולרי המופחת שנמצא אצל מושתלים עלול לגרום לשלב הפרשה ממושך, הדורש פרק זמן ארוך יותר בין הזרקת העקבים להדמיית PET, אך ההנחיות הנוכחיות אינן מצביעות על רעילות נפרוטית פוטנציאלית של [18F]-NaF tracer11,25. שלב פוטנציאלי בין מחקר ההוכחה של המושג שהוצג כאן לבין הדמיה in vivo יכול להיות הדמיית PET ex-vivo [18F]-NaF של כליות מבולבלות נורמוטרמיות או מחקרים בבעלי חיים [18F]-NaF microPET in vivo26,27. רביעית, יישום קליני של טכניקה זו עשוי להפריע על ידי העלויות לביצוע הליך [18F]-NaF PET/CT והחשיפה לקרינה המובנית. עם זאת, מערכות מצלמות ה-PET הדיגיטליות החדשות בעלות רגישות גבוהה יותר עשויות להפחית את שתיהן, עקב זמן סריקה קצר יותר ומינון פעילות מוזרק נמוך יותר.

החוזק של מחקר הוכחת מושג זה טמון בהשוואה מפורטת אחד לאחד של הסתיידויות מיקרו שזוהו על ידי [18F]-NaF אוטורדיוגרפיה והיסטולוגיה. ניתן היה להשוות את ספיגת Te [18F]-NaF בדגימות שונות ללא צורך בהתאמות נוספות, מכיוון שכל הדגימות הודגרו באותה תמיסה של [18F]-NaF. יתרה מכך, מחקר זה מספק את הנתונים הראשונים המראים התאמה חזותית וסטטיסטית בין ספיגת [18F]-NaF והסתיידויות מוכחות היסטולוגיות בדגימות כליות.

תפקוד Cistanche-כליות

לסיום, אנו מספקים את הנתונים הראשונים לשימוש ב-[18F]-NaF במחקר אוטורדיוגרפיה לזיהוי מיקרו-הסתיידויות בפעילות פעילהנפרוקלצינוזהלאחרכִּליָההַשׁתָלָה. מחקר הוכחת מושג זה לשעבר [18F]-NaF הוא הצעד הראשון לקראת היישום הפוטנציאלי של PET/CT קליני [18F]-NaF אצל מושתלי כליה.

שיטות

בן אנושכִּליָהדגימות.

רקמת כליה התקבלה לאחר כריתת השתלה (n=13) ומכליות שנזרקו מתורמים שנפטרו (n=7) במקרה של ירידה של הכליה של התורם על ידי מרכזי השתלות קשורים. נתונים קליניים של מושתלי כליה ומתורמים נלקחו מהתיעוד הרפואי של המטופלים, כולל נוכחות של hyperparathyroidism, hyperphosphatemia וסוכרת לפני כריתת ההשתלה, והערכה פתולוגית קלינית של דגימות שתל כליה שדווחו באמצעות Banf Classification of Renal Allograft Pathology28. פעילויות מחקר בוצעו בהתאם להכרזה על העקרונות האתיים של הלסינקי למחקר רפואי הכולל נבדקים אנושיים ווועדת הביקורת המוסדית אישרה מחקר זה (הוועדה האתית הרפואית האוניברסיטאי הרפואי חרונינגן 2015/501). התקבלה הסכמה מדעת מכל המושתלים וניתן אישור טרום תרומה לשימוש בכליות שנזרקו מתורמים שנפטרו לצורכי מחקר. הפעילויות הקליניות והמחקריות עלו בקנה אחד עם עקרונות ההצהרה על איסטנבול כפי שתוארו ב'הצהרה של איסטנבול על סחר באיברים ותיירות השתלות.

נוהל ההפעלה הסטנדרטי (SOP) לדגימת רקמות היה כדלקמן: דגימות התקבלו בתיאטרון הכירורגי, מיד לאחר הוצאת הכליה (עבור כריתת השתלה), או בהגעת התורם המושלך.כִּליָהבמרכז ההשתלות שלנו. הדגימות ששימשו לניסוי זה נלקחו במישור הרוחבי של הקוטב העליון, כולל רקמת כליה קליפת המוח והמדולרית, בגודל שבין 25 מ"מ × 15 מ"מ ל-20 מ"מ × 40 מ"מ. דגימות אלו היו מקובעות בפורמלין ומוטבעות בפרפין. באמצעות מכשיר חיתוך מדויק של מיקרוטומים, נוצרו שלושה מיקרומטרים משובצים בפרפין. חלקים אלה הותקנו על זכוכית מיקרוסקופ הדבקה (TOMO, Matsunami Glass, ארה"ב). קטעים סדרתיים, כלומר קטעים סמוכים החושפים שכבות עוקבות של ה-כִּליָהדגימות רקמה, שימשו עבור אוטורדיוגרפיה וניתוח היסטולוגי. לפני דגירת נותבים וצביעה היסטולוגית, קטעים עברו דה-פרפנין, הוזרמו מחדש במים מופחתים ומאוחסנים באופן זמני במי מלח מבוצר פוספט (PBS).

[18F]-דגירה של NaF ואוטורדיוגרפיה.

הניסוי ex-vivo התבסס על הפרוטוקול ששימש במחקרים הקודמים של Hop et al. ו-Reijrink et al.22,29. המחקר הראשון הוא מחקר אוטורדיוגרפי על ספיגת [18F]-NaF בפלאקים של קרוטידים מחולי שבץ העוברים ניתוח, עם אינדיקציה מבוססת CT של הסתיידות כהשוואה. המחקר השני הוא מחקר אוטורדיוגרפיה על ספיגת [18F]-FDG בדגימות רקמת שומן, עם אימונוהיסטוכימיה של חתכים סדרתיים כהשוואה. אחד מכל שלושה מקטעים סדרתיים נשטף בתמיסה של [18F]-NaF, בריכוז של 618 מיליבקרל (MBq) ב-300 מ"ל PBS, בטמפרטורת החדר, למשך 30 דקות. הכביסה בוצעה על ידי שטיפה שלוש פעמים עם PBS קר ופעמיים עם מים קרים. דגימות יובשו באוויר הפתוח ומסך זרחן נטוש הונח מעל הדגימות. החשיפה בוצעה בן לילה, לתקופה של 24 שעות ו-30 דקות. קביעת התפלגות ועוצמת הפעילות של הרקמה בוצעה על מסך זרחן באמצעות ה-Amersham Typhoon Biomolecular Imager (GE Healthcare, Marlborough, ארה"ב).

מכתים עליזרין אדום ו-von Kossa.

צביעה אדומה של Alizarin בוצעה כדי לדמיין הצטברות סידן בשלב מוקדם של הסתיידות. הדגימות הודגרו בתמיסת Alizarin אדום של 2 אחוזים ו-v (מומסים במים מומחזים), pH 4.2 למשך 5 דקות30. הכביסה בוצעה על ידי שטיפה של 20 פעמים ב-1:1 אצטון/קסילן ו-20 פעמים שטיפה ב-100 אחוז קסילן. צביעת Von Kossa בוצעה כדי להמחיש את נוכחותן של מולקולות פוספט אנאורגניות בהסתיידויות מאוחדות. בקצרה, דגימות הודגרו בתמיסת חנקתי כסף (AgNO3) של 1 אחוז למשך שעה, תוך כדי חשיפה לאור השמש30. לסירוגין בשטיפה שלוש פעמים במים מופחתים, בוצעה הדגירה עם נתרן תיוסולפט למשך 5 דקות, ולאחר מכן דגירה באדום מהיר גרעיני למשך 3 דקות.

עיבוד וניתוח תמונות.

קטעי רקמה מוכתמים עברו דיגיטלית עם Hamamatsu Nanozoomer 2.0HT (Hamamatsu Photonics, Hamamatsu, יפן), ותמונות נבדקו באמצעות תוכנת Aperio ImageScope גרסה 12.1.0.5029 (Leica Microsystems CMS GmbH, וצלאר, גרמניה). אוטורדיוגרפיה וניתוחי תמונה ממוחשבים כמותיים בוצעו עם תוכנת ImageJ, גרסה 1.51 (NIH, Bethesda, Maryland, http://fji.sc).

חיסור רקע הוחל עבור כל התמונות ההיסטולוגיות, תוך הוספת קו מתאר בגבול המדגם ההיסטולוגי. זיהוי חצי אוטומטי של הסתיידויות בצביעה של Alizarin אדום ו- Von Kossa בוצע עם ImageJ—BioVoxxel Toolbox31. ספים יושמו עבור כל הדגימות ואזורי הסתיידות שזוהו הורחבו ב-6 איטרציות, כדי לייעל את ההדמיה. עבור תמונות האוטורדיוגרפיה, בוצעו סיבוב ושינוי גודל בהתבסס על דגימות ההיסטולוגיה המקוריות. ספים יושמו עבור כל הדגימות, והביאו לאזורים של ספיגת נותבים, בעקבות הגישה שתוארה על ידי Irkle וחב': תמונות עברו סף בשיטת Otsu, ולאחר מכן טשטוש גאוס וסף בשיטת Li16. תמונות כיסוי נרכשו על ידי התאמת קווי המתאר מהתמונות ההיסטולוגיות הסמוכות, עם ההתאמה שלאחר מכן של תוצאות ההיסטולוגיה והאוטורדיוגרפיה (איור 1). כימות מבוסס פיקסלים של הסתיידות ואזור נותב (כאחוז משטח המדגם) בוצע עם הכלי ImageJ—Analyze Particles.

סימפטומים של מחלת כליות Cistanche

ניתוח סטטיסטי.

הסטטיסטיקה בוצעה עם החבילה הסטטיסטית למדעי החברה גרסה 23 (IBM Corporation, Armonk NY, ארה"ב), גרפים בוצעו עם GraphPad Prism 7.02 עבור Windows (Graph Pad Sofware, סן דייגו, ארה"ב) ודמויות הופקו באמצעות Adobe Illustrator CS6 (Adobe Systems, סן חוזה, ארה"ב). התוצאות הוצגו כטווח החציוני והבין-רבעוני (IQR) עבור נתונים מוטים, וכתדירות ואחוז כאשר הנתונים היו קטגוריים. השווינו קבוצות באמצעות מבחני Mann–Witney U (ערך דו-זנבתי<0.05=signifcant) and="" correlation="" analyses="" were="" performed="" using="" the="" spearman="" rank="" test="" (two-tailed="" p-value="" and="" spearman's="" rho).="" true="" and="" false-positive="" rates="" were="" based="" on="" the="" pixel-based="" quantification="" of="" tracer="" and="" histology="" findings.="" to="" assess="" the="" interobserver="" reproducibility="" for="" semi-automated="" detection="" of="" calcifications,="" the="" intraclass="" correlation="" coefficient="" (icc)="" with="" 95%="" confidence="" intervals="" (ci)="" were="">

זמינות נתונים

נפטר כליה תורם וכִּליָהתמונות אוטורדיוגרפיה של מושתלים של ספיגת [18F]-נתרן פלואוריד ([18F]-NaF), עם תמונות העל של ספיגת [18F]-NaF עם צביעה אדומה של Alizarin של מיקרו-הסתיידויות וצביעת Von Kossa של הסתיידויות זמינות באינטרנט כמידע משלים. כל הנתונים הנוספים יהיו זמינים לפי בקשה, בהתאם לתקנות IRB של המרכז הרפואי האוניברסיטאי חרונינגן.

הפניות

1. Gwinner, W. et al. הסתיידות מוקדמת של שתל הכליה שזוהה על ידי ביופסיות פרוטוקול: גורמים והשלכות קליניות. אמ. J. השתלה. 5, 1934–1941 (2005).

2. Shavit, L., Jaeger, P. & Unwin, RJ מה זהנפרוקלצינוזה?. כליות אינט. 88, 35–43 (2015).

3. Paloian, NJ, Leaf, EM & Giachelli, CM Osteopontin מגן מפני פוספטים גבוהיםנפרוקלצינוזהוהסתיידות כלי דם. כליות אינט. 89, 1027–1036 (2016).

4. Pinheiro, HS, Camara, NOS, Osaki, KS, De Moura, LAR & Pacheco-Silva, A. הנוכחות המוקדמת של שקיעת סידן אוקסלט בכִּליָהביופסיות גרפי קשורות להישרדות ארוכת טווח ירודה של השתלים. אמ. J. השתלה. 5, 323–329 (2005).

5. Evenepoel, P. et al. לוקליזציה, אטיולוגיה והשפעה של משקעי סידן פוספט בהשתלות כליות. אמ. J. השתלה. 9, 2470–2478 (2009).

6. Nankivell, BJ et al. ההיסטוריה הטבעית של נפרופתיה אלוגרפט כרונית. N. Engl. J. Med. 349, 2326–2333 (2003).

7. Schwarz, A. et al. גורמי סיכון לנפרופתיה אלוגרפט כרונית לאחר השתלת כליה: מחקר ביופסיה בפרוטוקול. Kidney Int.67, 341–348 (2005).

8. Bagnasco, SM et al. משקעי אוקסלט בביופסיות מכליות מקומיות ומושתלות, והשפעה על תפקוד השתל. נפרול. חוּגָה. לְהַשְׁתִיל. 24, 1319–1325 (2009).

9. Snijders, MLH, Hesselink, DA, Clahsen-Van Groningen, MC & Roodnat, JI שקיעת אוקסלט בביופסיות של שתל הכליה תוך 3 חודשים לאחר ההשתלה קשורה לתפקוד לקוי של השתל. PLoS ONE 14, e0214940 (2019).

10. Benjamins, S., Glaudemans, AWJM, Berger, SP, Start, RHJA & Pol, RA האם שכחנו הדמיה לפני ואחרי השתלת כליה?. יורו רדיול. 28, 3263–3267 (2018).

11. בהשתי, מ' ואח'. 18F-NaF PET/CT: הנחיות הליך EANM להדמיית עצמות. יורו J. Nucl. Med. מול. הדמיה 42, 1767–1777 (2015).

12. Dweck, MR et al. ספיגת 18F-נתרן פלואוריד עורקי כלילי. ריבה. קול. קרדיול. 59, 1539–1548 (2012).

13. Dweck, MR et al. ספיגת 18F-נתרן פלואוריד היא סמן של הסתיידות פעילה והתקדמות המחלה בחולים עם היצרות אבי העורקים. Circ. Cardiovasc. הדמיה 7, 371–378 (2014).

14. Derlin, T. et al. היתכנות של 18F-sodium fluoride PET/CT להדמיה של רובד טרשת עורקים. J. Nucl. Med. 51, 862–865 (2010).

15. Bucerius, J., Dijkgraaf, I., Mottaghy, FM & Schurgers, LJ זיהוי יעד לאבחון והתערבות של רובדים טרשתיים פגיעים מעבר להדמיית 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography: נותבים מבטיחים באופק. יורו J. Nucl. Med. מול. Imaging 46, 251–265 (2019).

16. Irkle, A. et al. זיהוי מיקרוסיידון כלי דם פעיל על ידי טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של 18F-נתרן פלואוריד. נאט. Commun.6, 7495 (2015).

17. Creager, MD et al. הגברת אות 18 F-fluoride מזהה הסתיידויות מיקרו הקשורות לחוסר יציבות של רובד טרשת עורקים בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים/תמונות טומוגרפיה ממוחשבת. Circ. Cardiovasc. הדמיה 12, e007835 (2019).18. den Harder, AM et al. ספיגת כלי דם בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים מסוג 18F-נתרן פלואוריד: מבשר של הסתיידות כלי דם? J. Nucl. קרדיול. (2020).

19. Derlin, T. et al. מתאם של דלקת שהוערכה על ידי 18F-FDG PET, שקיעת מינרלים פעילה הוערכה על ידי 18F-פלואוריד PET, והסתיידות כלי דם ברובד טרשת עורקים: מחקר PET/CT עם מעקב כפול. J. Nucl. Med. 52, 1020–1027 (2011).

20. Kitagawa, T. et al. ערך ניבוי של טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים של נתרן פלואוריד בזיהוי מחלת עורקים בסיכון גבוה בשילוב עם טומוגרפיה ממוחשבת. ריבה. Heart Assoc. 7, e010224 (2018).

21. Bäck, M. et al. מעכבי הסתיידות אנדוגניים במניעת הסתיידות כלי דם: הצהרת קונצנזוס מפעולת COST EuroSofCalcNet. חֲזִית. Cardiovasc. Med. 5, (2019).

22. הופ, ח' ואח'. טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של 18F-נתרן פלואוריד העריכה מיקרו-הסתיידויות בפלאקים של קרוטידים בני אדם אשם ושאינם אשם. J. Nucl. קרדיול. 26, 1064–1075 (2019).

23. Johnston, O., Rose, C., Landsberg, D., Gourlay, WA & Gill, JS כריתת נפרקטומיה לאחר כשל בהשתלה: פרקטיקה ותוצאות נוכחיות. אמ. J. השתלה. 7, 1961–1967 (2007).

24. קוויצ'ינסקי, J. et al. הדמיה מושהית של שלוש שעות משפרת את ההערכה של PET כלילי 18F-נתרן פלואוריד. J. Nucl. Med. 60, 530–535 (2019).

25. Bucerius, J. et al. נייר עמדה של הוועדה הקרדיווסקולרית של האיגוד האירופי לרפואה גרעינית (EANM) בנושא הדמיית PET של טרשת עורקים. יורו J. Nucl. Med. מול. הדמיה 43, 780–792 (2016).

26. Buchs, J.-B. et al. כליות DCD של חזירים נותחו על ידי MRI כדי להעריך אקס-Vivo את הכדאיות שלהן. השתלה 97, 148–153 (2014).

27. פול, מ' ואח'. החדרת תאי סטרומה מזנכימליים לחזיריםכליותבמהלך זלוף מכונה נורמותרמית: ניתן לאתר MSCs שלמים ולמקם אותם לגלומרולי. Int. י.מול. Sci. 20, 3607 (2019).

28. Roufosse, C. et al. מדריך עזר לשנת 2018 לסיווג Banf של פתולוגיה של שתל הכליה. השתלה 102, 1795–1814 (2018).

29. Reijrink, M. et al. [18F]ספיגת FDG ברקמת השומן אינה קשורה לדלקת בסוכרת מסוג 2. מול. Imaging Biol.23, 117–126 (2020).

30. Shao, J.-S. et al. הסתיידות כלי דם ו-fbrosis של אבי העורקים תפקיד דו-פונקציונלי לאוסטאופונטין בטרשת עורקים סוכרתית. ארטר. TrombVascBiol 31, 1821–1833 (2011).

31. Brocher, J. הערכה איכותית וכמותית של שני אלגוריתמים חדשים המגבילים היסטוגרמה בינאריזציה. Int. J. תהליך תמונה. 8, 30–48 (2014).

תודות

פרויקט מחקר זה נתמך על ידי מענק מקרן De Cock-Hadders (קוד הפרויקט 2018-03).

תרומות מחבר

SB תרם לתכנון, לרכישה ולניתוח, וניסח את כתב היד. IFA, MR ו-MLCB תרמו לתכנון, לרכישה ולניתוח, ושינו את כתב היד באופן מהותי. SPB, CM ו-MHdB תרמו לתפיסה ושינו את כתב היד באופן מהותי. JLH, RHJAS ו-RAP תרמו לתפיסה, לעיצוב ולניתוח, ושינו את כתב היד באופן מהותי.

אינטרסים מתחרים

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.