Migliorare la valutazione approfondita del rischio immunologico per ottimizzare la compatibilità genetica e i risultati clinici nei bambini e negli adolescenti che ricevono trapianti di rene da donatore parentale: protocollo per lo studio INCEPTION

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Wai H. Lim1,2*, Brigitte Adams3, Stephen Alexander4,5, Antonia HM Bouts6, Frans Claas7, Michael Collins8,9, Elisabeth Cornelissen10, Heather Dunckley11, Huib de Jong12, Lloyd D'Orsogna13,14,15, Anna Francis16, 17, Sebastiaan Heidt7, Jean Herman18, Rhonda Holdsworth19, Joshua Kausman20,21,22, Rabia Khalid23,24,

Jon Jin Kim25,26,27, Siah Kim4, Noël Knops18,28, Vasilis Kosmoliaptsis29,30,31, Cynthia Kramer7, Dirk Kuypers32,33, Nicholas Larkins2,24,34, Suetonia C. Palmer35, Chanel Prestidge36, Agnieszka Prytula37, Ankit Sharma24,38, Meena Shingde39, Anne Taverniti24, Armando Teixeira-Pinto23, Peter Trnka16,17, Francis Willis2,34,40,

Daniel Wong2,41 e Germaine Wong23,24,38

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Astratto

Sfondo:Trapianto di rene da donatore parentaleè l'opzione di trattamento più comune per bambini e adolescenti conrenefallimento. I dati emergenti da studi osservazionali hanno riportato risultati migliori dell'allotrapianto a breve e medio termine nei riceventi di donatori paterni rispetto a quelli materni. Lo studio INCEPTION mira a identificare potenziali differenze nella compatibilità immunologica tra i reni di donatore materno e paterno e ad accertare come ciò influisca sugli esiti dell'allotrapianto renale in bambini e adolescenti con insufficienza renale.

Metodi: Questo studio osservazionale longitudinale recluteràdestinatari di trapianto di renedi età inferiore o uguale a 18 anni che hanno ricevuto un donatore parentalerenetrapianto in 4 paesi (Australia, Nuova Zelanda, Regno Unito e Paesi Bassi) tra il 1990 e il 2020. Verrà effettuata la tipizzazione ad alta risoluzione dell'antigene leucocitario umano (HLA) di entrambi i riceventi e dei corrispondenti donatori parentali, per fornire una valutazione approfondita compatibilità immunologica. L'esito primario è un composito di anticorpi anti-HLA (DSA) specifici del donatore de novo, rigetto acuto accertato mediante biopsia o perdita di allotrapianto fino a 60 mesi dopo il trapianto. Gli esiti secondari sono DSA de novo, rigetto acuto accertato da biopsia, rigetto acuto o cronico mediato da anticorpi o punteggio CADI (Chronic Allograft Damage Index) > 1 sulla biopsia dell'allotrapianto post-trapianto, funzione dell'allotrapianto, proteinuria e perdita dell'allotrapianto. Utilizzando l'analisi delle componenti principali e il modello di regressione dei rischi proporzionali di Cox, determineremo le associazioni tra insiemi definiti di parametri immunologici e clinici che possono identificare la stratificazione del rischio per le misure di esito primarie e secondarie tra i giovani che accettano un rene da donatore parentale per il trapianto. Questo disegno di studio ci consentirà di indagare in modo specifico l'importanza relativa dell'accettazione di un donatore materno rispetto a quello paterno, per le famiglie che decidono l'opzione migliore per la donazione.

Discussione: i risultati dello studio INCEPTION esploreranno i rischi immunologici potenzialmente differenziali del donatore materno e paternoreniper il trapianto tra bambini e adolescenti. Il nostro studio fornirà la base di prove a sostegno della selezione del donatore parentale al fine di ottenere il miglior risultato a lungo termine previstorenetrapianto e risultati sanitari generali per bambini e adolescenti, una popolazione riconosciuta vulnerabile.

Registrazione dello studio: lo studio INCEPTION è stato registrato presso l'Australian New Zealand Clinical Trials Registry, con il numero di registrazione dello studio ACTRN12620000911998 (14 settembre 2020).

Parole chiave: trapianto di rene, bambini, adolescenti, donatore parentale, profilo immunologico, antigene leucocitario umano, anticorpi, rigetto, perdita di allotrapianto

Sfondo

Reneil trapianto è il trattamento di scelta per le persone con insufficienza renale, conferendo un significativo vantaggio in termini di sopravvivenza rispetto alle persone trattate con dialisi a lungo termine [1]. Il trapianto di rene da donatore vivo è preferito perché i tassi di sopravvivenza dei pazienti e degli alloinnesti sono sostanzialmente più lunghi rispetto ai trapianti di donatori deceduti [2-4]. Inoltre, la donazione di viventi facilita il trapianto preventivo, evitando gli effetti deleteri sulla salute, sugli esiti psicosociali ed educativi del trattamento di dialisi sui bambini durante periodi critici di crescita e sviluppo [3].

La maggior parte pediatrica e adolescenzialerenei riceventi del trapianto richiedono trapianti successivi e in seguito al fallimento dell'allotrapianto sono spesso altamente sensibilizzati (con sviluppo di più anticorpi anti-antigene leucocitario umano [HLA] che possono ostacolare il potenziale futuro trapianto) e ad alto rischio di morte [5]. È fondamentale selezionare il rene donatore associato al miglior risultato possibile a lungo termine dell'allotrapianto. I donatori parentali rappresentano oltre il 60% dei reni di donatori vivi per i pazienti pediatrici e adolescenti conrenefallimento nel Regno Unito, Australia e Nuova Zelanda [6, 7]. Tuttavia, non è chiaro se la donazione materna rispetto a quella paterna sia associata a un esito differenziale dell'allotrapianto. Lo ha dimostrato un recente studio di coorte di popolazionerenei trapianti da reni di donatore materno erano associati a un rischio fino al 60% maggiore di rigetto acuto e perdita di allotrapianto rispetto ai reni di donatore paterno [8]. Questa scoperta è contraddittoria con il paradigma precedentemente sostenuto secondo cui l'esposizione all'antigene materno non ereditato (NIMA) può incitare una risposta immunologica minore rispetto all'esposizione all'antigene paterno non ereditato (NIPA). Precedenti studi di coorte e modelli sperimentali hanno suggerito che l'esposizione di un bambino al NIMA durante la gravidanza può portare a una tolleranza specifica al NIMA. In uno studio, i trapianti di fratelli che esprimono NIMA sono stati associati a un minor rischio di rigetto e risultati di allotrapianto superiori rispetto ai trapianti che esprimono NIPA [9-11]. Dato che i donatori parentali sono la fonte principale di reni da donatore vivo per i pazienti pediatrici e adolescenti con insufficienza renale, questo studio aiuterà a capire se la corrispondenza HLA a livello di epitopo, aminoacidi e proprietà fisiochimiche può migliorare la comprensione dell'antigenicità differenziale e immunogenicità di NIMA e NIPA sugli esiti dell'allotrapianto dopo trapianto di rene da donatore parentale. I risultati di questo studio possono potenzialmente avere importanti implicazioni cliniche nella selezione del rene del donatore parentale appropriato per il trapianto.

L'obiettivo generale di questo studio è affrontare l'attuale divario di conoscenza del "paradosso NIMA" identificando potenziali differenze nella compatibilità immunologica tra donatore materno e paternorenie come questa compatibilità influisca sui risultati dell'allotrapianto. Gli obiettivi dello studio includono:

(i) Profilo immunologico dettagliato per pazienti pediatrici e adolescenti che ricevono un donatore parentalerenicon e senza esiti avversi dell'allotrapianto dello sviluppo di anticorpi anti-HLA (DSA) specifici del donatore de novo, qualsiasi rigetto acuto o perdita dell'allotrapianto;

(ii) Determinare l'associazione tra differenti profili di rischio immunologico ed esiti avversi dell'allotrapianto; e

(iii) Determinare se le associazioni tra i profili di rischio immunologico e gli esiti avversi dell'allotrapianto sono modificate dallo stato parentale e da altri fattori clinici.

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Metodi/progetto

Progettazione e impostazione dello studio

Lo studio INCEPTION è uno studio osservazionale longitudinale che recluterà pazienti pediatrici e adolescenti trapiantati di età inferiore o uguale a 18 anni che hanno ricevuto un donatore parentalerenitra gennaio 1990 e dicembre 2020 (Fig. 1). Lo saranno anche i donatori dei genitori corrispondenti

reclutati per l'inclusione nello studio. Adultorenetrapiantati di reni da donatore parentale di età > 18 anni al momento del trapianto o riceventi di donatore decedutorenesaranno esclusi i trapianti. Il finanziamento per lo studio INCEPTION è fornito dal National Health and Medical Research Council (NHMRC) Ideas Grant (ID domanda: APP1184595, durata del finanziamento 2020- 2023), dal Department of Health Western Australia e dal Telethon-Perth Children's Hospital Research Fund (durata del finanziamento 2017-2020) e borsa di studio per la ricerca clinica della Starship Foundation (Auckland, Nuova Zelanda). La rendicontazione e la conduzione dello studio aderiranno alle linee guida Te Strengthening the Reporting of Observational studies in Epidemiology (STROBE) [12].

Questo studio sarà condotto in 4 paesi, tra cui Australia (5 centri trapianti), Nuova Zelanda (1 centro trapianti), Regno Unito (Regno Unito, 13 centri trapianti) e Paesi Bassi (3 centri trapianti). Lo studio INCEPTION è stato registrato presso l'Australian New Zealand Clinical Trials Registry (ANZCTR) prima del reclutamento, con il numero di registrazione dello studio ACTRN12620000911998 (registrazione approvata il 14 settembre 2020).

Reclutamento dello studio e acquisizione dei dati In Australia e Nuova Zelanda, le coppie di genitori donatore-ricevente che soddisfano i criteri di inclusione saranno identificate attraverso il registro di dialisi e trapianto dell'Australia e della Nuova Zelanda (ANZDATA) e inoltrate agli investigatori del sito locale. Verranno contattate per la partecipazione solo le coppie donatore-ricevente registrate nel registro come residenti e residenti in Australia e Nuova Zelanda. Ciascuna coppia donatore-ricevente fornirà il consenso informato scritto o verbale o il consenso adeguato all'età da parte degli sperimentatori o dei delegati dello studio del sito prima della partecipazione. Il Comitato etico per la ricerca umana del Sir Charles Gairdner Osborne Park Health Care Group (Perth, Australia occidentale, Australia) ha approvato la domanda di ricerca nel dicembre 2018, con approvazioni etiche reciproche che coprono tutti i siti partecipanti in Australia e Nuova Zelanda. Il consenso per la partecipazione della Nuova Zelanda è stato ottenuto dal New Zealand Health and Disability Ethics Committee (Ministero della Salute, Wellington, Nuova Zelanda). Il consenso verbale sarà utilizzato durante l'attuale pandemia di infezione da COVID{10}}, con l'HREC di ogni sito partecipante che concederà l'approvazione a questo emendamento, se del caso. Nel Regno Unito (approvazione del Servizio sanitario nazionale del Regno Unito [NHS] in Inghilterra e Galles) e nei Paesi Bassi (approvazione del Medical Ethics Review Committee dell'Amsterdam Academic Medical Center), rinuncia specifica per progetto ai consensi per siero o deossiribonucleico biobanking acido (DNA) e conduzione di studi di ricerca in materiarenei risultati del trapianto sono stati concessi e la conduzione di questo studio ha ricevuto approvazioni etiche aggiornate.

Procedura di studio

In Australia e Nuova Zelanda, tutte le coppie donatore-ricevente consentite parteciperanno a una singola visita di studio per prelevare 20 ml di sangue per la separazione in siero/plasma e isolamento dell'acido desossiribonucleico (DNA). Questo prelievo di sangue verrà prelevato da tutte le coppie donatore-ricevente indipendentemente dalla disponibilità di siero/plasma e DNA precedentemente conservati per il test. La tempistica di questo ulteriore esame del sangue per i riceventi coinciderà con il loro prelievo di sangue clinico di routine, ove possibile. Il donatore e il ricevente acconsentiranno inoltre a consentire l'accesso alle proprie cartelle cliniche dal registro ANZDATA (o registri sanitari equivalenti in altri paesi), Organ Matching (specifico per l'Australia) e altri sistemi Blood Service specifici per paese (un sistema informatico che memorizza le informazioni relative all'assegnazione degli organi e al donatorerenedettagli, comprese le informazioni sulla tipizzazione HLA del donatore e del ricevente e pre-trapianto e DSA de novo) e le cartelle cliniche locali dei rispettivi ospedali. Per le coppie donatore-ricevente nel Regno Unito e nei Paesi Bassi, l'approvazione etica consentirà l'utilizzo del siero/plasma e del DNA conservati per i test (ove richiesto), senza che tali coppie debbano richiedere ulteriori prelievi di sangue.

Definizione di profili dettagliati di rischio immunologico donatore-ricevente

Digitazione HLA ad alta risoluzione

Nell'ultimo decennio, la tipizzazione HLA si è evoluta dalla tipizzazione sierologica alla tipizzazione molecolare ad alta risoluzione che copre HLA-A, −B, −C, −DRB1/3/4/5, −DPA1, −DPB1, −DQA1 e -DQB1 loci, fornendo una valutazione più completa e accurata della compatibilità tissutale nel trapianto. La tipizzazione molecolare HLA ad alta risoluzione per gli 11 HLA-loci sarà eseguita utilizzando un Next Generation Sequencing (NGS) o una tecnica di tipizzazione alternativa ad alta risoluzione dai rispettivi laboratori di tipizzazione tissutale in ciascun paese. Dato che la tipizzazione HLA NGS su tutti gli alleli HLA è considerata una pratica standard per il trapianto da donatore vivente in molti centri di trapianto, la ritipizzazione di donatori/riceventi non sarà intrapresa a meno che non sia disponibile la tipizzazione su tutti gli alleli HLA ad alta risoluzione .

Quantificazione dei disallineamenti degli eplet HLA

Studi epidemiologici hanno costantemente dimostrato un'associazione tra un numero crescente di disallineamenti di epitopi o epleti e un aumento del rischio di esiti avversi dell'allotrapianto, incluso lo sviluppo di DSA de novo, rigetto mediato da anticorpi (AMR), glomerulopatia da trapianto (TG) e/o allotrapianto prematuro perdita [13, 14]. La tipizzazione molecolare ad alta risoluzione offre l'opportunità per una valutazione più completa e accurata della compatibilità HLA nel trapianto. Tuttavia, la compatibilità basata sulle molte migliaia di alleli HLA è fondamentalmente impossibile, ma la variazione negli alleli HLA può essere spiegata dalle differenze in un numero relativamente basso di epitopi, che fanno parte della proteina HLA, costituita da amminoacidi polimorfici residui. Gli eplet sono brevi sequenze discontinue di residui di amminoacidi all'interno di ciascun epitopo HLA che possono teoricamente suscitare una risposta immunitaria guidata dai linfociti B nei riceventi (immunogenicità) [15, 16]., Pertanto, valutazione della compatibilità incentrata sui disallineamenti degli eplet, calcolata utilizzando è probabile che un programma per computer noto come HLAMatchmaker [16, 17] abbia il potenziale per migliorare la previsione degli esiti avversi dell'allotrapianto [18]. L'identificazione e la quantificazione della rispettiva posizione e numero di disallineamenti degli eplet in classe HLA I (HLA-A, −B, −C) e classe II (HLA-DRB1/3/4/5, −DPA1, −DPB1, −DQA1 e -DQB1) i loci saranno determinati inserendo la tipizzazione molecolare HLA 2-feld per ciascuna coppia donatore e ricevente in HLMatchmaker per consentire un confronto dei profili eplet HLA di ciascuna coppia donatore/ricevente (HLA- ABC v2.0 e HLA-DRDQDP v2.1; http://www.eplets.net).

Polimorfismi amminoacidici donatore-ricevente e incompatibilità fisico-chimica HLA

Gli eplet sono teoricamente definiti (combinazioni di) amminoacidi che sono stati soggetti a modifiche, rendendo difficile l'integrazione clinica di questo approccio [19-21]. La valutazione della disparità fisico-chimica tra donatore e ricevente HLA, oltre a confrontare i polimorfismi degli amminoacidi interlocus e intralocus nelle regioni accessibili agli anticorpi delle molecole HLA, può migliorare la stratificazione del rischio e prevedere esiti avversi dopo il trapianto [22-24 ]. La specificità e la stabilità del legame antigene-anticorpo è determinata dalla compatibilità strutturale e dalle interazioni elettrostatiche e idrofobiche tra le due molecole [25]. I disallineamenti HLA di classe I e di classe II del donatore e del ricevente verranno confrontati a livello di sequenza per derivare il numero e la disparità fisico-chimica dei polimorfismi di amminoacidi sulle molecole di HLA del donatore utilizzando l'algoritmo di immunogenicità Cambridge HLA [22–24]. L'accessibilità al solvente di questi polimorfismi di amminoacidi sarà anche valutata utilizzando l'algoritmo HLA Epitope Mismatch Algorithm (EMMA; https://hla-emma.com) e l'algoritmo di immunogenicità Cambridge HLA [24, 26]. La dissomiglianza elettrostatica tra le molecole HLA donatore e ricevente a livello strutturale sarà valutata utilizzando il punteggio di disadattamento elettrostatico recentemente descritto (EMS-3D) [27]. Questi punteggi possono fornire un valore predittivo aggiuntivo per le risposte allo-anticorpali di classe I e II, ma l'applicabilità clinica di uno o più di questi punteggi rimane poco chiara [24, 27].

Quantificare il ruolo dell'aiuto dei linfociti T nello sviluppo dei DSA

Fino a poco tempo, il contributo dei linfociti T allo sviluppo del DSA non era quantificabile. L'aiuto dei linfociti T è essenziale nello sviluppo dell'immunoglobulina (Ig)-G DSA promuovendo la differenziazione e la proliferazione dei linfociti B naïve specifici dell'antigene nei linfociti B della memoria e nelle plasmacellule. I peptidi derivati ​​dalle molecole HLA del donatore sono presentati dalle molecole HLA di classe II dei linfociti B riceventi ai linfociti T helper affini, che quindi forniscono segnali e citochine a questi linfociti B per subire la maturazione dell'affinità, il cambio di classe e la differenziazione in plasmacellule [28]. Utilizzeremo il software NetMHCIIpan (www.cbs.dtu. dk/services/NetMHCII-2.3 e www.cbs.dtu.dk/servi ces/NetMHCIIpan-3.2) [29] per determinare il legame pan-specifico dei peptidi agli alleli MHC di classe II di sequenza nota utilizzando soglie di affinità pre-specificate e ranking dei peptidi e altri approcci in fase di sviluppo dal team di studio [22, 23, 30]. Inoltre, utilizzeremo anche l'algoritmo computazionale degli epitopi HLA predetti indirettamente riconoscibili (PIRCHE), progettato per predire peptidi donatori derivati ​​da HLA indirettamente riconoscibili che possono indurre l'alloricognizione dei linfociti T e portare alla produzione di anticorpi specifici del donatore -Anticorpi HLA IgG (https://www.pirche.com/pirche/#/features/bioin formatics) per quantificare la "quantità" di aiuto dei linfociti T [31]. Un numero elevato di PIRCHE, che potrebbe rappresentare un numero maggiore di epitopi "teorici" di cellule T che possono essere presentati da molecole HLA di classe II riceventi, può essere correlato all'alloreattività clinica, ma il significato clinico di PIRCHE sugli esiti dell'allotrapianto a lungo termine è ancora da determinare.

Misure di esito

L'outcome primario è il composito di DSA de novo (definito come intensità media di fuorescenza [MFI] superiore a 500), o qualsiasi rigetto acuto o perdita di allotrapianto comprovato da biopsia (definito come ritorno alla dialisi o morte con allotrapianto funzionante) dopo donatorerenetrapianto fino a 60-mesi dopo il trapianto. Gli esiti secondari sono componenti individuali dell'outcome composito primario (sviluppo di DSA de novo, qualsiasi rigetto acuto accertato da biopsia, perdita dell'allotrapianto a 60-mesi dopo il trapianto ma anche follow-up esteso a 120-mesi dopo il trapianto -trapianto), AMR acuta o cronica (inclusa la presenza di TG) o punteggio dell'indice di danno cronico allotrapianto (CADI) > 1 sulla biopsia dell'allotrapianto post-trapianto, funzione dell'allotrapianto (tasso di fltrazione glomerulare stimato derivato dalla creatinina [eGFR] utilizzando ilReneEquazione di collaborazione tra malattia ed epidemiologia [CKD-EPI] per riceventi di età superiore o uguale a 16 anni [32] o equazione di Schwartz al letto del paziente per riceventi di età < 16 anni [33-35]) e proteinuria urinaria.

De novo DSA

I sieri post-trapianto di tutti i riceventi vengono testati prima del trapianto, quando clinicamente indicato o di routine in momenti prestabiliti dopo il trapianto (in alcuni centri) per la DSA de novo diretta contro l'HLA del donatore materno o paterno attraverso l'HLA-A, - Alleli B, -C, -DRB1, - DRB3/4/5, -DPA1, -DPB1, -DQA1 e -DQB1. In breve, un'aliquota di una miscela di microsfere di antigene (SAB) verrà incubata con un piccolo volume di sieri dei pazienti (circa 50 ul) contenenti l'anticorpo anti-HLA secondo le istruzioni del produttore. L'analisi sarà effettuata su una piattaforma Luminex (o equivalente) e la reattività sarà determinata con il software del produttore ed espressa come intensità media di fluorescenza (MFI) per ogni HLA non corrispondente. Gli anticorpi contro questi alleli HLA con MFI di soglie variabili (da MFI maggiore o uguale a 500) saranno considerati un "risultato positivo" perché noi e altri abbiamo mostrato un'associazione coerente tra la presenza di DSA pre-trapianto con MFI maggiore maggiore o uguale a 500 e un aumentato rischio di rigetto dopo trapianto di rene [36, 37]. Il valore di soglia MFI maggiore o uguale a 500 è definito utilizzando la piattaforma Luminex. I tempi per il monitoraggio e le prove per il pre-trapianto e per la DSA de novo saranno intrapresi secondo le politiche standard di ciascun sito partecipante; tipicamente, prima del trapianto, annualmente dopo il trapianto e/o quando clinicamente indicato (durante episodi di disfunzione dell'allotrapianto o rigetto acuto).

Valutazione per rigetto acuto e CADI

Gli episodi di rigetto acuto e cronico (diagnosticati su protocollo o su biopsie di indicazione clinica) dopo il trapianto saranno valutati e riportati secondo la classificazione Banf validata [38]. Coerentemente con questo, ogni episodio di rigetto sarà classificato come acuto, cronico o acuto su cronico; e ulteriormente stratificato in rigetti di pattern cellulari, vascolari, mediati da anticorpi o misti. Il tipo più grave di rigetto in quelli con un pattern misto sarà considerato la lesione dominante (cioè rigetto vascolare o mediato da anticorpi > cellulari). TG (Banf cg 1-3) sarà codificato secondo la classificazione Banf ed è considerato una manifestazione morfologica di AMR cronica [39].

Il punteggio CADI quantifica l'entità del danno cronico all'allotrapianto, con il punteggio calcolato su un totale di sei parametri di: (a) infiammazione diffusa o focale e (b) fbrosi nell'interstizio, (c) aumento della matrice mesangiale e (d ) sclerosi nei glomeruli, (e) proliferazione intima dei vasi e (f) atrofia tubulare; con ogni singolo parametro valutato tra 0 e 3 come descritto in altri studi [40]. Il punteggio CADI è un sistema di punteggio standardizzato a livello globale basato su criteri predefiniti ed è considerato parte della refertazione standard in tutti i laboratori di patologia. Precedenti studi hanno costantemente dimostrato che un punteggio CADI elevato è correlato al rigetto acuto, al rigetto cronico e alla perdita di allotrapianto fino a 4 anni dopo il trapianto, indicando che il punteggio CADI ha un importante significato prognostico [41-45].

Le biopsie di allotrapianto renale (protocollo o biopsie di indicazione clinica) vengono spesso eseguite doporenetrapianto e sono tipicamente preparati in blocchi di tessuto fissati in formalina inclusi in parafna o conservati come tessuti congelati. Immagini rappresentative o imaging dell'intero vetrino (utilizzando la microscopia digitale o sistemi specifici del sito come il sistema Sysmex in base alla disponibilità del sito) per il punteggio istologico per catturare i risultati anormali saranno richiesti a ciascun reparto di istopatologia, che comprenderà almeno un acido periodico –Schif (PAS) e un'immagine con colorazione tricromica (ove possibile). Se erano disponibili più campioni bioptici nei primi 12 mesi dopo il trapianto, verranno sottoposti a imaging solo i tessuti di due di queste biopsie (una tra 0 e 6 mesi e l'altra tra > 6-12 mesi se disponibile). . Un patologo in cieco nominato rieseguirà il punteggio delle immagini digitali memorizzate (ove disponibile) in conformità con i parametri CADI stabiliti e i criteri Banf per il rigetto e la cronicità [41, 46].

Parametri clinici e di laboratorio

Oltre alla profilazione immunologica e alle misure di esito, una serie di caratteristiche del donatore e del ricevente verranno estratte da registri, database e cartelle cliniche ospedaliere locali, ove appropriato e disponibile. I dati da estrarre includono i fattori del donatore di età, sesso, indice di massa corporea, relazione del donatore con il ricevente, condizioni di comorbidità e razza; fattori del destinatario quali età, sesso, indice di massa corporea, razza, stato socioeconomico (SES; derivato dal codice postale in Australia o parametri SES alternativi in ​​altri paesi), precedenti episodi di non aderenza agli agenti immunosoppressori o appuntamenti mancati (come registrato nella cartella clinica), condizioni di comorbidità (incluse sindromi complesse, malattie urologiche, epatiche o cardiache) e durata della dialisi; e fattori correlati al trapianto dell'era del trapianto, tempo ischemico, stato di sensibilizzazione della percentuale di anticorpi reattivi del pannello di classe I e II (% PRA), tipi e variabilità intra-paziente dei livelli di inibitore della calcineurina; che tutti sono noti per essere associati agli esiti clinici di interesse. Le informazioni relative alle misure di potenziale sensibilizzazione agli antigeni materni, comprese le complicazioni nella gravidanza materna, comprese le infezioni, l'allattamento al seno e le precedenti gravidanze, saranno richieste ai rispettivi donatori (ove disponibili).

Misure di esito specifiche includono il rigetto acuto (e la classificazione Banf) in qualsiasi momento successivo al trapianto (tipi, gravità e risposta al trattamento), la funzione dell'allotrapianto (creatinina ed eGFR a 3 e 6 mesi, quindi annualmente dopo il trapianto), il fallimento dell'allotrapianto ( comprese le cause di fallimento dell'allotrapianto) e la morte (comprese le cause di morte) saranno estratte dal registro ANZDATA o da fonti pertinenti in altri paesi; erenereferti bioptici, trattamento correlato al rigetto e risposta al trattamento, intensità dell'immunosoppressione (livelli di farmaco terapeutico per l'inibitore della calcineurina [CNI] a 3, 6, 12, 24, 36, 48 e 60 mesi dopo il trapianto), proteinuria ( i rapporti proteina/creatinina nelle urine a 3, 6, 12, 24, 36, 48 e 60 mesi dopo il trapianto, se disponibile) e il numero/durata dei ricoveri per tutte le cause e per causa specifica saranno estratti dall'ospedale e dal laboratorio locali dati. I dati verranno inseriti in un database protetto da password (unico per ciascun sito) almeno fino a 5-anni dopo il trapianto (o fino alla perdita dell'allotrapianto fino a 10-anni dopo il trapianto utilizzando i dati di collegamento a ANZDATA e altri registri specifici per paese).

Calcolo della dimensione del campione

Il calcolo della dimensione del campione si basa sull'esito composito primario del DSA de novo, su eventuali episodi di rigetto acuto e perdita dell'allotrapianto. Nel nostro studio del registro ANZDATA che confronta i risultati dell'allotrapianto del donatore materno e paternorenetrapianti, una maggiore propor- zione direnei trapiantati che avevano ricevuto reni da donatore materno hanno avuto episodi di rigetto rispetto ai riceventi di reni da donatori paterni (rispettivamente 37 e 27 percento; p <{3}}.001) [4].="" i="" dati="" relativi="" allo="" sviluppo="" di="" dsa="" de="" novo="" non="" sono="" disponibili="" dal="" registro="" anzdata.="" supponendo="" che="" fino="" al="" 40%="" dei="" riceventi="" possa="" sviluppare="" dsa="" de="" novo,="" rigetto="" acuto="" o="" perdere="" i="" propri="" alloinnesti="" entro="" 60="" mesi="" dopo="" il="" trapianto,="" una="" dimensione="" del="" campione="" di="" 479="" coppie="" donatore/ricevente="" (allocazione="" 1:1="" alla="" porta="" materna="" e="">reni) sarà richiesto di raggiungere una potenza dell'80 percento con un significato bilaterale del 5 percento per rilevare una differenza di 0.10 tra proporzioni marginali dopo aver applicato la correzione della continuità (e il punteggio delle correlazioni di 0,5 su almeno 4 osservazioni [per le misure di risultato composite], e tenendo conto della potenziale mancanza di dati fino al 10 percento) (Fig. 2). Il reclutamento previsto di 520 coppie di genitori donatore/ricevente nello studio retrospettivo dovrebbe avere una dimensione del campione adeguata e una potenza sufficiente per affrontare la domanda dello studio. Il calcolo della dimensione del campione è stato determinato utilizzando la differenza media temporale prevista (TAD) tra due medie da dati continui e correlati utilizzando il metodo GEE in PASS Sample Size Software.

Tra il 2015 e il 2018 sono stati registrati 182 pazienti pediatrici e adolescenti di età inferiore o uguale a 18 anni conrenefallimento in Australia che ha ricevuto un trapianto di rene, con trapianti di rene da donatore dei genitori che contribuiscono per il 40% del totale dei trapianti. Tis rispetto a 30 pazienti in New

Zelanda (67% donatore parentalerenetrapianti) e 30 pazienti nei Paesi Bassi (30-40 percento trapianti di rene da donatore parentale) nello stesso periodo di tempo. Nel Regno Unito, ci sono stati 760 pazienti pediatrici e adolescenti che hanno ricevuto trapianti di rene tra il 2010 e il 2015, con circa 340 (45%) donatori di genitorirenetrapianti. Questi dati recenti suggeriscono che la dimensione del campione target (reclutare 520 coppie donatore/ricevente tra il 1990 e il 2020) è realizzabile.

analisi statistica

I dati saranno presentati come media ± deviazione standard (DS) o numero (proporzione) per variabili continue e categoriali, rispettivamente, con media e proporzione confrontate utilizzando il test t e il test del chi quadrato, ove appropriato. Svilupperemo modelli con diversi numeri di archetipi e sceglieremo quale utilizzare come modello finale in base alla somma residua dei quadrati usando il metodo del "gomito" [47]. I modelli archetipici assegneranno punteggi basati su una combinazione di parametri immunologici e clinici pre-trapianto (donatore, ricevente e trapianto) a ciascun ricevente utilizzando il tempo dal trapianto agli esiti primari compositi di DSA de novo, eventuali episodi di rigetto acuto e allotrapianto perdita; con punteggi totali pari a 1. Ciascun parametro sarà assegnato ad un singolo cluster archetipico sulla base del punteggio archetipico più alto (corrispondente al profilo “alto rischio immunogenico”, comprendente i fattori di rischio immunologico). Saranno inoltre costruiti modelli aggiuntivi che tengono conto dei fattori pre e post trapianto (come l'età del donatore, la non aderenza). Verrà costruita un'analisi delle componenti principali per visualizzare la matrice di dati utilizzata come input per l'analisi archetipica. Le analisi delle componenti principali produrranno due risultati principali: (i) un cerchio di correlazione e (ii) una proiezione degli individui. Il cerchio di correlazione consente un esame grafico delle relazioni tra i parametri immunologici e clinici pre-trapianto e il contributo dei parametri grafici degli assi (contributo positivo o negativo: direzione del vettore; forza del contributo: lunghezza del vettore quando proiettato sull'asse). Identificheremo gruppi distinti (cioè archetipi), ciascuno comprendente un insieme ben definito di parametri immunologici e clinici che possono migliorare la stratificazione del rischio per "esiti immunologici avversi" per coloro che accettano un donatore parentalereneper il trapianto, e separatamente per coloro che hanno ricevuto donatore materno o paternoreni. Le coorti australiane e neozelandesi saranno la coorte di derivazione di questi archetipi, che sarà validata nelle coorti del Regno Unito e dei Paesi Bassi. Successivamente cercheremo di costruire un modello predittivo (coorti combinate) per esaminare le associazioni tra i cluster di archetipi e altre covariate pre-specificate e l'esito primario utilizzando modelli di regressione dei rischi proporzionali di Cox univariati. Verrà costruito un modello di Cox multivariato selezionando le covariate mediante Group Lasso e Doubly Robust Estimation (GLiDeR), un metodo di selezione delle variabili per identificare i confondenti utilizzando un approccio adattivo con lazo di gruppo che esegue simultaneamente la selezione, la regolarizzazione e la stima coefcienti durante il trattamento e modelli di risultato. Il ricampionamento bootstrap con sostituzione o il sottocampionamento senza sostituzione verranno utilizzati per indagare e quantificare la stabilità del modello. Saranno costruiti modelli separati per ciascuno dei risultati secondari. I risultati del modello e delle covariate saranno esaminati per garantire la rilevanza clinica. La deviazione e i residui del punteggio verranno tracciati per valutare individui o individui scarsamente previsti che potrebbero aver avuto grandi influenze sui parametri del modello. Le prestazioni del modello prognostico integrato saranno valutate calcolando un'area sotto la curva non specifica nel tempo (AUC) utilizzando la misura di concordanza della statistica Dxy di Somer. Per la valutazione della calibrazione del modello, i pazienti saranno stratificati per il rischio sulla base del loro indice predittivo, che è la combinazione lineare del prodotto dei coefficienti del modello multivariato e dei loro valori covariati individuali. Verranno quindi tracciate le curve di sopravvivenza di Kaplan-Meier per i pazienti che vengono stratificati nei quintili dei loro indici predittivi. L'AUC della coorte di validazione sarà determinata e prevista e verranno confrontate le mortalità osservate. L'associazione tra archetipi ed esiti avversi sarà esaminata nella coorte prospettica e per esaminare come l'aggiunta di altri nuovi saggi immunologici di nuova concezione migliorerà le prestazioni del test dei modelli.

Discussione

Lo studio INCEPTION che include i trapiantati di rene da donatore parentale in 4 paesi riflette una coorte di studio di diverse distribuzioni etniche, che consentirà la generalizzabilità dei risultati. La presenza di investigatori locali dello studio del sito e l'implementazione di processi e procedure di studio specifici del sito garantiranno il raggiungimento dell'obiettivo di reclutamento. Gli investigatori/autori (e delegati) del manoscritto del protocollo e i rappresentanti nominati dei consumatori e del registro di ciascun paese formeranno il comitato direttivo e di monitoraggio dei dati, che si riunirà ogni due anni e affronterà le questioni relative alla condotta della ricerca e aderenza al protocollo e ai processi di studio. Qualsiasi modifica al protocollo o all'acquisizione dei dati dovrà essere approvata dal comitato direttivo e di monitoraggio dei dati prima dell'attuazione.

Conservazione di materiale genetico e siero per progetti di ricerca futuri correlati

Con le attuali restrizioni di finanziamento per questo studio, non saranno possibili tutti i geni HLA e non-HLA o l'identificazione di anticorpi anti-HLA e non-HLA. I materiali genetici ei sieri ottenuti dai pazienti (e dai relativi donatori) saranno conservati per un periodo di 15 anni dopo il completamento dello studio iniziale, fino a quando non saranno disponibili futuri finanziamenti per ulteriori progetti. Il comitato direttivo e di monitoraggio dei dati di questo studio fornirà la supervisione di potenziali proposte di ricerca riguardanti l'uso di questi campioni e informazioni sanitarie non identificate per futuri progetti correlati.

Riservatezza, conservazione dei dati e conservazione dei record

Tutti i dati saranno gestiti in maniera confidenziale. I dati saranno archiviati su un server sicuro e solo gli investigatori autorizzati del gruppo di studio o i loro delegati avranno accesso ai dati. I dati relativi alla salute saranno conservati per almeno 15 anni dopo il completamento del progetto e delle pubblicazioni pertinenti. Il DNA ei sieri aggiuntivi che vengono estratti/isolati e conservati saranno conservati in una struttura locale o centrale, che sarà pre-identificata prima dell'inizio dello studio. Se i partecipanti revocano il consenso durante il progetto di ricerca, il medico dello studio e il relativo personale dello studio non raccoglieranno ulteriori informazioni, sebbene le informazioni personali e altre informazioni rilevanti già raccolte saranno conservate per garantire che i risultati del progetto di ricerca possano essere misurati correttamente e per rispettare la legge. I materiali genetici e i sieri ottenuti ai fini di questo studio saranno conservati localmente o centralmente per 15 anni dopo il completamento dello studio iniziale, dopodiché i campioni saranno distrutti e scartati in modo appropriato.

Diffusione dei risultati del progetto

Si prevede che i risultati di questo progetto di ricerca saranno pubblicati e/o presentati in una varietà di forum, comprese conferenze mediche nazionali e internazionali. In eventuali pubblicazioni e/o presentazioni verranno fornite solo informazioni aggregate in modo tale che nessun partecipante possa essere identificato. I risultati di questi risultati saranno inoltre diffusi attraverso una newsletter che riassume i risultati salienti a tutti i ricercatori dello studio, ai ricercatori del sito e ad altre persone rilevanti direttamente coinvolte nella cura direnedestinatari di trapianto. Una sintesi dei risultati dello studio in lingua laica sarà divulgata ai partecipanti.

I risultati dello studio INCEPTION forniranno prove per supportare o confutare l'apparente contraddittorio paradigma degli esiti differenziali associati ai trapianti materni rispetto a quelli paterni, che possono informare gli operatori sanitari, i medici, i pazienti e le loro famiglie dei potenziali rischi e dell'allocazione a lungo termine prevista - esito del trapianto dopo l'accettazione del donatore materno rispetto a quello paternoreni. Poiché i bambini e gli adolescenti hanno una maggiore necessità di massimizzare la sopravvivenza al trapianto, lo studio INCEPTION è fondamentale per supportare la base di prove per migliorare la sopravvivenza, in particolare per i bambini e gli adolescenti conrenefallimento. Inoltre, il trapianto di rene è associato a un miglioramento del funzionamento cognitivo [48, 49], alla qualità della vita correlata alla salute [50], al livello di istruzione e alla partecipazione alla vita [51]. Quindi la massimizzazione della sopravvivenza del primo allotrapianto ha portato benefici attraverso una maggiore integrazione sociale e produttività del lavoro a livello sociale. Lo studio INCEPTION è importante per migliorare la comprensione delle differenze immunologiche tra l'accettazione di arenedalla madre o dal padre, cosa impossibile fino al recente sviluppo e disponibilità di tecnologie all'avanguardia. Questo programma di lavoro proposto consentirà una migliore selezione dei migliori reni da donatore parentale disponibili per bambini e adolescenti con insufficienza renale, con conseguenti miglioramenti nei risultati sanitari per questa popolazione a rischio. Vi è una notevole incertezza riguardo all'utilità, all'applicazione clinica e al significato di alcuni di questi metodi e questo studio valuterà e convaliderà sistematicamente il potere predittivo della combinazione degli approcci esistenti e nuovi di disadattamento molecolare delle cellule B e T pre-trapianto per stabilire il influenza della compatibilità genetica nel determinare gli esiti avversi dell'allotrapianto.

Inoltre, questa risorsa stimolerà ulteriormente l'interesse della ricerca in questo e in aree correlate portando a ulteriori miglioramentirenetrapianti e risultati dei pazienti per questa e altre popolazioni. In particolare, questi includono:

1) Il valore predittivo di una nuova valutazione della compatibilità del gene donatore/ricevente per l'allotrapianto e gli esiti avversi del paziente come rigetto acuto, perdita dell'allotrapianto, recidiva direnemalattia e altre complicazioni che si verificano dopo il trapianto di rene.

2) Il potenziale per individualizzare la valutazione del rischio immunologico per ridurre gli esiti avversi dell'allotrapianto inrenedestinatari di trapianto.

3) Istituzione di un'importante risorsa che comprenderà la più numerosa coorte di bambini e adolescentirenetrapiantati in tutto il mondo, con la disponibilità di tipizzazione HLA ad alta risoluzione (utilizzando la tecnica di tipizzazione più avanzata nel sequenziamento NGS) e dati completi di allotrapianto e paziente. Il miglioramento dell'esito in questa coorte di pazienti è fondamentale a causa della loro prevista durata della vita, del carico di malattie croniche e della probabilità che questi riceventi richiedano il trapianto ripetuto e il continuo utilizzo a lungo termine delle risorse sanitarie nel trattamento del loro carico di malattia.

Abbreviazioni

AMR: rigetto mediato da anticorpi; AUC: Area sotto cruve; ANZDATA: Australia e Nuova Zelanda Dialisi e Trapianti; ANZCTR: Registro degli studi clinici della Nuova Zelanda australiana; CADI: Indice di danno cronico da allotrapianto; CKD‑EPI: cronicaReneMalattia-Epidemiologia Collaborazione; DSA: anticorpo anti‑HLA specifico per donatore de novo; DNA: acido desossiribonucleico; EMS‑3D: punteggio di mancata corrispondenza elettrostatica; eGFR: velocità di filtrazione glomerulare stimata; GLiDeR: Lazo di gruppo e stima doppiamente robusta; HLA: antigene leucocitario umano; Ig: immunoglobuline; MFI: intensità media della fuorescenza; NHMRC: Consiglio nazionale per la salute e la ricerca medica; NGS: sequenziamento di nuova generazione; NIMA: antigene materno non ereditato; NIPA: antigene paterno non ereditato; PRA: anticorpo reattivo del pannello; PAS: Acido periodico–Schif; PIRCHE: Previsti epitopi HLA indirettamente riconoscibili; SES: Stato socioeconomico; STROBE: Rafforzamento della rendicontazione degli studi osservazionali in epidemiologia; TG: Glomerulopatia da trapianto; Regno Unito: Regno Unito.

Ringraziamenti

Vorremmo ringraziare il dottor Sean Kennedy, il dottor Hugh McCarthy e la dottoressa Fiona Mackie del Sydney Children's Hospital, Sydney, New South Wales per aver partecipato a questo studio.

Contributi degli autori

WL e GW hanno concettualizzato e progettato lo studio ed erano responsabili della bozza iniziale. FC, AF, SH, VK, CK, JK, PT, NL, AT, AT‑P hanno collaborato alla progettazione dello studio. BA, SA, AB, FC, MC, EC, HD, HdJ, LD, AF, SH, JH, RH, JK, RK, JJK, SK, NK, VK, CK, DK, NL, SP, CP, AP, AS, MS, AT, AT‑P, PT, FW, DW hanno valutato criticamente e hanno contribuito a preparare la bozza. WL e GW erano responsabili della bozza finale. Gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

Finanziamento

Il finanziamento dello studio INCEPTION è fornito dal National Health and Medical Research Council (NHMRC) Ideas Grant (ID domanda: APP1184595, durata del finanziamento 2020-2023), dal Department of Health Western Australia e dal Telethon‑Perth Children's Hospital Research Fund (finanziamento durata 2017-2020) e borsa di studio per la ricerca clinica della Starship Foundation (Auckland, Nuova Zelanda). Tutti i finanziamenti sono stati sottoposti a vigorosi processi di revisione tra pari esterna completa.

Disponibilità di dati e materiali

Condivisione dei dati non applicabile alla carta del protocollo. I dati degli studi futuri saranno presentati all'interno del manoscritto e di ulteriori file di supporto (se del caso), ma la disponibilità di questi dati (in archivi pubblici) sarà conforme al processo di governance specifico di ciascun paese.

Dichiarazioni

Approvazione etica e consenso a partecipare

L'approvazione etica è stata concessa dal Sir Charles Gairdner Osborne Park Health Care Group Human Research Ethics Committee (PRN: RGS930), con l'approvazione reciproca per tutti i siti in Australia. I consensi scritti o verbali saranno ottenuti da tutti i partecipanti in Australia, con il processo di consensi verbali approvato dal comitato etico durante la pandemia di COVID‑19.

Consenso alla pubblicazione

I consensi saranno richiesti con il reclutamento dei partecipanti.

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

Dettagli dell'autore

1 Dipartimento di Medicina Renale, Sir Charles Gairdner Hospital, Perth, Western Australia 6009, Australia. 2 Medical School, University of Western Australia, Perth, Australia. 3 Dipartimento di Nefrologia Pediatrica, Hôpital Universitaire des Enfants‑ Reine Fabiola, Bruxelles, Belgio. 4 Dipartimento di Nefrologia, Westmead Children's Hospital, Sydney, Australia. 5 Facoltà di Medicina e Salute, Università di Sydney, Sydney, Australia. 6 Dipartimento di nefrologia pediatrica, Emma Children's Hospital, Amsterdam University Medical Center, Amsterdam, Paesi Bassi. 7 Dipartimento di Immunologia, Leiden University Medical Center, Leiden, Paesi Bassi. 8 Dipartimento di medicina renale, Auckland District Health Board, Auckland City Hospital, Auckland,