Biomarkery w PAD: brak istotnych zmian po terapii riwaroksabanem

Czym jest PAD i jakie wyzwania wiążą się z chromaniem przestankowym?

Choroba naczyń obwodowych (PAD) jest obecnie preferowanym terminem określającym częściową lub całkowitą niedrożność tętnic obwodowych i stanowi jedną z najbardziej rozpowszechnionych manifestacji miażdżycy. Ta składowa miażdżycowej choroby sercowo-naczyniowej dotyka 27 milionów osób w Europie i Ameryce Północnej, z dodatkowym 15 milionami w Ameryce Łacińskiej. Chromanie przestankowe objawia się bólem nóg wywołanym chodzeniem i ustępującym po odpoczynku. Zwykle wskazuje na ból niedokrwienny wywołany wysiłkiem fizycznym, szczególnie w łydce. Stan ten znacząco obniża jakość życia i zdrowie układu sercowo-naczyniowego oraz utrudnia mobilność.

Skuteczność dostępnych metod leczenia pacjentów z chromaniem przestankowym, w tym nadzorowanych ćwiczeń, farmakoterapii i rewaskularyzacji (zarówno poprzez bypass chirurgiczny, jak i interwencje endowaskularne), pozostaje słabo udokumentowana i daje niejednoznaczne wyniki. Badanie COMPASS wykazało, że riwaroksaban w dawce 2,5 mg doustnie dwa razy dziennie w połączeniu z aspiryną, w porównaniu do samej aspiryny, prowadził do znacznego zmniejszenia poważnych niepożądanych zdarzeń sercowo-naczyniowych i poważnych niepożądanych zdarzeń dotyczących kończyn, skutkując względną redukcją ryzyka (RRR) amputacji o około 59%.

Przy tylko dwóch formalnie zatwierdzonych lekach – cilostazolu i pentoksyfilinie – istnieje pilna potrzeba wprowadzenia nowych terapii, które poprawiłyby mobilność i wspierały niezależne życie pacjentów z PAD. Nowe terapie muszą przejść rygorystyczną ocenę. Nowe biomarkery mogą ułatwić wcześniejsze badania przesiewowe i wykrywanie, a także potencjalnie kontrolować progresję choroby, prowadząc do opracowania nowych podejść terapeutycznych.

“Biomarkery mogą ułatwić wcześniejsze badania przesiewowe i wykrywanie, a także potencjalnie kontrolować progresję choroby” – wskazują autorzy badania, podkreślając znaczenie poszukiwania nowych wskaźników biochemicznych.

Jak zaprojektowano badanie COMPASS CLAUDICATION?

Badanie COMPASS CLAUDICATION było prospektywnym, randomizowanym, otwartym, wieloośrodkowym badaniem, które oceniało zastosowanie naczyniowej dawki riwaroksabanu (2,5 mg dwa razy dziennie) plus aspiryna 100 mg raz dziennie w porównaniu do aspiryny 100 mg raz dziennie u pacjentów z chromaniem przestankowym. Badanie wykazało, że riwaroksaban plus aspiryna poprawiły całkowity dystans chodzenia w porównaniu do samej aspiryny. Obecne badanie jest kolejną, wcześniej zaplanowaną analizą biomarkerów.

To wtórna analiza badania COMPASS CLAUDICATION, skupiająca się na zmianach biomarkerów w dwóch grupach eksperymentalnych (riwaroksaban plus aspiryna i sama aspiryna) oraz w grupie kontrolnej zdrowych osób. Badanie przestrzegało zasad Deklaracji Helsińskiej i uzyskało zatwierdzenie Komisji Etycznej każdej uczestniczącej instytucji.

Rekrutacja pacjentów z chromaniem przestankowym odbywała się między lutym a grudniem 2022 roku. Kluczowe kryteria włączenia obejmowały dorosłych pacjentów (wiek ≥ 18 lat) z objawową PAD, którzy podpisali formularz świadomej zgody. Kwalifikowali się oni do badania COMPASS claudication, jeśli mieli wskaźnik kostka-ramię (ABI) < 0,85 i bezwzględny dystans chromania (ACD) < 500 m, brak historii operacji bypassu tętnic kończyn dolnych lub angioplastyki w ostatnim roku, zdolność chodzenia ograniczoną objawem chromania oraz zdolność do ukończenia testu na bieżni.

Kluczowe kryteria wykluczenia obejmowały wysokie ryzyko krwawienia (krwawienie w ostatnich trzech miesiącach, skaza krwotoczna, nieprawidłowa koagulacja krwi), krwotok mózgowy (w ciągu 1 miesiąca) lub jakąkolwiek historię poprzedniego krwotocznego lub lakunarnego udaru, ciężką niewydolność serca, zaawansowaną stabilną chorobę nerek, ciągłe stosowanie pentoksyfiliny lub cilostazolu z powodu stanów kardiologicznych, które mogą prowadzić do niewydolności serca. Wykluczono również pacjentów z COVID w zakaźnej fazie.

Dla tej wtórnej analizy biochemicznej 36 pacjentów, włączono grupę kontrolną poprzez analizę osocza zdrowych ochotników zakupionego od komercyjnego dostawcy. Analiza osocza została przeprowadzona przez Laboratorium Hemostazy i Zakrzepicy na Uniwersytecie Loyola w Chicago.

Jak oceniono biomarkery i przeprowadzono analizy?

Przy włączeniu do badania zebrano dane demograficzne dla wszystkich pacjentów, w tym czynniki ryzyka (palenie tytoniu, siedzący tryb życia), aspekty kliniczne chorób współistniejących oraz wyniki jakości życia (QoL), a także pobrano próbki krwi w celu oceny biomarkerów. Biomarkery w surowicy pobrano w dniu diagnozy (stan wyjściowy, D0) i po 24 tygodniach leczenia. Ocena obejmowała markery: aktywacji koagulacji (D-dimer (DD), czynnik von Willebranda (vWF) i potencjał generacji trombiny (TGP)); fibrynolizy (inhibitor aktywatora plazminogenu 1 (PAI-1) i inhibitor fibrynolizy aktywowany trombiną (TAFI)) oraz zapalenia (białko C-reaktywne (CRP)).

Wszystkie pobrania krwi i analizy laboratoryjne przeprowadzono zgodnie z wytycznymi Laboratoriów Badawczych Hemostazy i Zakrzepicy na Uniwersytecie Loyola. Zamrożone próbki zostały wysłane na suchym lodzie i dostarczone do miejsca przeznaczenia w ciągu 24 do 48 godzin do laboratorium partnerskiego tego badania.

Poziomy osocza kilku biomarkerów analizowanych w tym badaniu oceniono za pomocą dostępnych komercyjnie testów immunoenzymatycznych (ELISA). Biomarkery oceniane pochodziły z HYPHEN BioMed (Neuville du Oise, Francja). Dla wszystkich przeprowadzonych testów biomarkerów zastosowano zamknięty protokół zestawu. Szczegóły dotyczące użytych zestawów są następujące: Anti-Xa: BioMedica Diagnostics Spectrozyme FXa Lot 211004 Ref 222, Bovine Factor Xa Enzyme Research Lot BFA 1822, Tris Buffer NaCl EDTA pH 8.4. Generacja trombiny: Diagnostica Stago. Kalibrator trombiny: Lot TC2002/01 Ref 86192, Fluco-Buffer: Lot FLB2107/01 Ref 86197, Fluco-Substrate: Lot FLS2107/01 Ref 86197, Thrombinoscope PPP Reagent High: Lot: PPH1902/01 Ref TS32.00, DI Water: Lot 2276746 Ref 15230-147, Łaźnia wodna 37°C SN: 10BA-590 CAT NO: 66800 Precision Scientific, Fluoroskan Ascent Hemker Thrombinoscope SN 374-2697 Serial RS-2232 C. REF: 5210581 Diagnostica Stago Thermo Electron Corporation.

Kontrole osocza cytratowego uzyskano od zdrowych ochotników bez chorób współistniejących za pośrednictwem komercyjnego dostawcy, George King Biomedical, Inc., z siedzibą w Overland Park w stanie Kansas, USA.

Randomizację przeprowadzono za pomocą formularza elektronicznego poprzez CRF zarejestrowany na platformie Redcap, nie przeprowadzono randomizacji parowanej dla biomarkerów. Poprzez analizę statystyczną, która określiła n = 9 dla każdej grupy, wykorzystano pierwszych pacjentów, którzy ukończyli pobieranie próbek, którzy zostali włączeni do grupy 36, gdzie grupa riwaroksabanu plus aspiryna (N = 16) i grupa samej aspiryny (n = 20).

Wyniki analizowano jako medianę jako średnią i zakres międzykwartylowy (75%-25%)/2 jako odchylenia standardowe (SD) ze scenariuszami ewolucji na poziomie 5%, 10%, 15% i 20%. Ocenę ewolucji wewnętrznej (zysk w każdej grupie) przeprowadzono za pomocą sparowanego testu t. Ocenę ewolucji międzygrupowej (zysk między grupami) oceniono za pomocą t-Studenta. Wszystkie analizy przeprowadzono przy poziomie istotności 5% i mocy testu 80%.

Wszystkie analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu oprogramowania SPSS, wersja 25.0. Ze względu na małe wielkości próbek, do analizy danych wykorzystano testy nieparametryczne, z poziomem istotności ustalonym na p < 0,05. Istotne dane zostały przedstawione za pomocą wykresów pudełkowych.

Jakie są cechy pacjentów i wyniki analizy biomarkerów?

Do badania włączono trzydziestu sześciu pacjentów (16 z grupy riwaroksabanu plus aspiryna i 20 pacjentów z grupy samej aspiryny) oraz osocze z puli zdrowych ochotników. Byli to pierwsi 36 z oryginalnej próby 88 pacjentów z głównego badania. Poziomy biomarkerów w osoczu mierzono na początku i po 24 tygodniach leczenia.

W schemacie badania dokonano oceny 766 pacjentów, którzy po uwzględnieniu kryteriów włączenia i wykluczenia, osiągnęli końcową liczbę 88 włączonych pacjentów, z których 88, pierwszych 36, którzy ukończyli badanie, zostało wykorzystanych do analizy biomarkerów – schemat CONSORT oryginalnej próby badania przedstawiono na rysunku 1.

W grupie riwaroksabanu plus aspiryna większość stanowili cukrzycy, w przeciwieństwie do grupy aspiryny, gdzie było ich 50%. Różniło się to od nadciśnienia, które występowało w obu grupach. Obie grupy miały wysokie poziomy cholesterolu – charakterystykę demograficzną i kliniczną pacjentów przedstawiono szczegółowo w tabeli 1. Grupy były jednorodne pod względem tych ustaleń.

Biomarkery nie wykazały znaczących zmian na początku ani na końcu ocen (24 tygodnie), w obserwacjach pomiarów wartości, które można zobaczyć odpowiednio w tabelach 2 i 3 oraz na rysunkach 2 i 3.

Gdy próbowano znaleźć statystyczną istotność między grupami, aby ocenić, czy wystąpiły zmiany, które mogłyby przewidzieć jakikolwiek biomarker jako czynnik prognostyczny, również nie udało się zidentyfikować żadnego. Zastosowano testy Shapiro-Wilka i Manna-Whitneya, ale bez istotności statystycznej (tabela 4).

Jak interpretować zmiany biomarkerów w kontekście terapii?

Istniała jednak nieistotna statystycznie tendencja do zmniejszenia biomarkerów TGP w grupie riwaroksabanu plus aspiryna (tabela 3). “Czy to może wskazywać na potencjalny mechanizm działania?” – to pytanie, które nasuwa się w kontekście obserwowanych, choć nieistotnych statystycznie zmian.

Poprzez proces zapalny biomarkery mogą być identyfikowane w celu przewidywania lub wskazywania obecności tego procesu z wartością predykcyjną. Na przykład, szeroko cytowano CRP i sugerowano potencjalne zaangażowanie interleukin, a nawet TNF alfa. Głównym celem tego badania była ocena obecności takich biomarkerów w chorobie tętnic obwodowych przejawiającej się chromaniem przestankowym, potencjalnie pomagając zidentyfikować terapie celowane i ukierunkowane zastosowanie kliniczne, mając na celu poprawę kliniczną.

Nastąpił wzrost biomarkerów zapalnych u pacjentów z chorobą tętnic obwodowych w porównaniu do normalnych zakresów i nie było różnic między riwaroksabanem plus aspiryną a samą aspiryną. Dlatego analizy biomarkerów nie pomogły w zrozumieniu mechanizmu, dla którego riwaroksaban plus aspiryna poprawiają dystans chodzenia u pacjentów z PAD.

Ze zrozumieniem śródbłonka i jego ekspresji biochemicznej, biomarkery takie jak PCR, DD, VWF, TGP, PAI-1 i TAFI zostały zidentyfikowane jako biomarkery będące przedmiotem zainteresowania. Dodatkowe markery, takie jak anty-czynnik Xa (anty-Xa), są badane w praktyce klinicznej jako potencjalne wskaźniki dla terapii przeciwzakrzepowej, chociaż ich wiarygodność nie została jeszcze mocno ustalona.

Badanie skupiło się na pacjentach z chromaniem, a nie na tych, którzy spełniają kryteria krytycznego niedokrwienia kończyn. Wybór ocenianych biomarkerów był ukierunkowany, skupiając się na tych związanych z hemostazą, tworzeniem zakrzepów i zapalem. W tym kontekście autorzy uznają, że analiza konwencjonalnych biomarkerów skupionych głównie na miażdżycy może nie być definitywna, ponieważ badana populacja otrzymywała dawkę naczyniową riwaroksabanu plus aspirynę 100 mg raz dziennie. Dlatego badanie miało na celu zbadanie biomarkerów zapalnych, takich jak CRP, i biomarkerów bezpośrednio związanych z kaskadą krzepnięcia, takich jak produkt TGP.

Badanie COMPASS wykazało znaczną redukcję zarówno MACE, jak i MALE. Ta redukcja obejmowała niezwykłe zmniejszenie względnego ryzyka amputacji o około 59%. Niemniej jednak mechanizmy leżące u podstaw przeciwzakrzepowych efektów tej dawki riwaroksabanu nie zostały jeszcze w pełni wyjaśnione. Ustalenie to zostało dodatkowo potwierdzone przez badanie Narula et al. w 2018 roku, które wykazało, że zakrzepowa niedrożność światła może odgrywać bardziej znaczącą rolę niż izolowana miażdżyca, podkreślając potencjalne korzyści z terapii przeciwzakrzepowych. Korzyści ze strategii przeciwzakrzepowej kierowanej biomarkerami są nadal nieznane.

“Obserwowany spadek TGP można spójnie wyjaśnić podaniem dawki riwaroksabanu” – zauważają badacze. To odkrycie jest zgodne z wcześniejszymi danymi, które wiązały wyższą lepkość krwi i podwyższone poziomy fibrynogenu z pacjentami płci męskiej i żeńskiej prezentującymi chromanie przestankowe.

Potencjalne przyczyny braku istotności w wynikach obejmują małą wielkość próby i możliwe problemy związane z lekami. Większość pacjentów przyjmowała statyny, a także leki przeciwcukrzycowe i przeciwnadciśnieniowe, a istnieją liczne badania opisujące zmianę analizowanych biomarkerów podczas stosowania tych leków. To może być przyczyną zidentyfikowanej zmiany, która nie pozwoliła znaleźć ważnego biomarkera. Na przykład, u pacjentów z ŻChZZ przyjmujących statyny, wartości D-dimeru są statystycznie istotnie niższe.

Obserwowany spadek TGP można spójnie wyjaśnić podaniem dawki riwaroksabanu. To odkrycie jest zgodne z wcześniejszymi danymi, które wiązały wyższą lepkość krwi i podwyższone poziomy fibrynogenu z pacjentami płci męskiej i żeńskiej prezentującymi chromanie przestankowe.

Nie udało się określić statystycznie istotnych biomarkerów, które mogłyby służyć jako czynnik prognostyczny, ale utrzymujący się spadek trombiny prowadzi do hipotezy, że dłuższy czas analizy, w nowych badaniach, może określić, jak ten spadek będzie przebiegał i czy stanie się statystycznie istotny. W powiązaniu z tym odkryciem, widzimy, że wiele biomarkerów już wchodzi w interakcje z innymi lekami, które są już powszechnie stosowane przez pacjentów z chorobą tętnic obwodowych i chromaniem przestankowym.

Obecne badanie ma pewne ograniczenia. Ta eksploracyjna analiza została przeprowadzona na małej próbie w stosunkowo krótkim czasie, co okazało się niewystarczające dla definicji trwałej odpowiedzi lub identyfikacji biomarkera o pozytywnej wartości predykcyjnej. Nie oceniono również specyficznych markerów dla riwaroksabanu, a także biomarkerów rozpuszczalnego czynnika płytkowego.

Dalsze badania są zatem uzasadnione, najlepiej z bardziej solidnymi próbami i przedłużonym czasem trwania, aby potwierdzić tę hipotezę. “Czy dłuższy okres obserwacji mógłby ujawnić bardziej znaczące zmiany w biomarkerach? Czy istnieją inne markery, które mogłyby lepiej odzwierciedlać mechanizm działania riwaroksabanu w PAD?” To pytania, które pozostają otwarte dla przyszłych badań.

U pacjentów z chorobą tętnic obwodowych prezentujących chromanie przestankowe nie zaobserwowano znaczących zmian w biomarkerach koagulacji lub zapalenia między stanem wyjściowym a po 24 tygodniach leczenia riwaroksabanem plus aspiryną lub samą aspiryną.

Podsumowanie

Choroba naczyń obwodowych (PAD) dotyka ponad 27 milionów osób w Europie i Ameryce Północnej, a jej głównym objawem jest chromanie przestankowe – ból nóg wywołany chodzeniem i ustępujący po odpoczynku. Badanie COMPASS CLAUDICATION analizowało skuteczność riwaroksabanu w dawce 2,5 mg dwa razy dziennie w połączeniu z aspiryną 100 mg w porównaniu do samej aspiryny u pacjentów z chromaniem przestankowym, koncentrując się szczególnie na zmianach biomarkerów koagulacji i zapalenia.

W prospektywnym, randomizowanym badaniu wzięło udział 36 pacjentów, których podzielono na dwie grupy terapeutyczne. Oceniano biomarkery aktywacji koagulacji (D-dimer, czynnik von Willebranda, potencjał generacji trombiny), fibrynolizy (PAI-1, TAFI) oraz zapalenia (CRP) na początku badania i po 24 tygodniach leczenia. Próbki porównywano również z osoczem zdrowych ochotników. Analizy przeprowadzono zgodnie z rygorystycznymi protokołami laboratoryjnymi przy użyciu komercyjnie dostępnych testów ELISA.

Wyniki badania nie wykazały statystycznie istotnych zmian w ocenianych biomarkerach między obiema grupami leczenia ani w porównaniu do wartości wyjściowych. Zaobserwowano jedynie nieistotną statystycznie tendencję do zmniejszenia potencjału generacji trombiny w grupie otrzymującej riwaroksaban plus aspirynę. Biomarkery zapalne były podwyższone u wszystkich pacjentów z PAD w porównaniu do norm, ale bez różnic między grupami terapeutycznymi. Badanie nie pozwoliło zidentyfikować biomarkera o wartości prognostycznej ani nie wyjaśniło mechanizmu, dzięki któremu riwaroksaban plus aspiryna poprawiają dystans chodzenia u pacjentów z PAD.

Autorzy wskazują na kilka ograniczeń badania, w tym małą próbę i relatywnie krótki czas obserwacji. Sugerują, że statyny oraz leki przeciwcukrzycowe i przeciwnadciśnieniowe, które przyjmowała większość pacjentów, mogły wpłynąć na wartości biomarkerów. Podkreślają potrzebę dalszych badań z większymi próbami i dłuższym okresem obserwacji, które mogłyby potwierdzić hipotezę o trwałym spadku generacji trombiny i pomóc w identyfikacji biomarkerów przydatnych w monitorowaniu terapii PAD.