[18F]-natríumflúoríð sjálfsgeislun Myndgreining á nýrnabólga í nýrum gjafa og útgræddum nýrnaígræðslu

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. Pol1

Nephrocalcinosiser til staðar í allt að 43 prósentumnýruósamsett vefjasýni einu ári eftir ígræðslu og tengist lélegri ígræðslustarfsemi og lélegri lifun ígræðslu. Við rannsökuðum [18F]-natríumflúoríð ([18F]-NaF) myndgreiningu á örkölkun í nýrum gjafa (n= 7) og útgræddumnýruígræðslu (n= 13). Þrír µm parafín-innfelldir raðskurðir voru notaðir til vefjafræðilegs mats á kölkun (Alizarin Red; Von Kossa litun) og ex-vivo [18F]-NaF sjálfsmyndatöku. Myndirnar voru blandaðar saman til að meta hvort örkalkunarsvæði samsvaraði [18F]-NaF upptökusvæðum. Byggt á vefjafræðilegum greiningum voru smákölkun í millifrumum og gaukla fyrir í 19/20 og 7/20 sýnum, í sömu röð. Með því að nota sjálfsmyndatöku fannst [18F]-NaF upptaka í 19/20 sýnum, með marktækt meiri rekjavirkni ínýruígræðslu samanborið við nýrnasýni úr látnum gjafa (p {{0}}.019). Alizarin Rauð litun á virkum örkölkunum sýndi góða fylgni (Spearman's rho af 0.81, p < 0.001),="" og="" von="" kossa="" litun="" á="" sameinuðum="" kölkunum="" sýndi="" marktæka="" en="" veika="" fylgni="" (0.62,="" p="0}.003)" með="" [18f]-naf="" virkni.="" þessi="" fylgni="" milli="" ex-vivo="" [18f]-naf="" upptöku="" og="" vefjafræðilegra="" sannaðra="" örkalkninga,="" er="" fyrsta="" skrefið="" í="" átt="" að="" myndgreiningaraðferð="" til="" að="" bera="" kennsl="" á="" örkalkningar="" í="">nýrnabólga. Þetta getur leitt til betri skilnings á orsökum örkalkningar og áhrifum þeirra á starfsemi nýrnaígræðslu.

Smelltu til að cistanche útdráttur ávinningur fyrir nýrnasjúkdóm

Nephrocalcinosis, skilgreint sem parenchymal og pípulaga útfelling kalsíumoxalats (CaOx) eða kalsíumfosfats (CaPhos), er mikilvægur þáttur í hnignun ígræðslustarfsemi eftirnýruígræðsla 1–3. Útfelling CaOx og CaPhos er rakin til mikils magns oxalats í sermi, kalsíums í sermi og fosfats í sermi hjá sjúklingum með langvarandinýrusjúkdómur og/eða kalkvakaóhóf4,5. Tíðni afnýrnabólga, byggt á nýrnaígræðslu vefjasýni, er 6 prósent eftir 6 mánuði, 25–43 prósent eftir eitt ár og allt að 79 prósent eftir 10-árum eftirnýruígræðsla 5–7. Rannsóknir sem einblíndu á nýra ósamgengt vefjasýni innan eins árs eftir ígræðslu sýndu tengsl á milli þess að kalsíumútfellingar voru snemma til staðar og bæði óæðri virkni graftar og lélegrar lifun graftar4,8,9. Hins vegar er enn óljóst hvort þessar örkalkningar gegna virkum hlutverki í truflun á starfsemi ósamgena ígræðslu eða eru aðeins vísbendingar um afnám steinefnaefnaskipta.

Til dagsins í dag,nýruóbyggða vefjasýni eru eina greiningaraðferðin til að meta örkalkningar eftir ígræðslu. Óífarandi og áreiðanleg greiningaraðferð myndi leyfa endurteknar mælingar, auðvelda mælingar á kölkun með tímanum og inngripsrannsóknir með hugsanlegum bata á niðurstöðum fyrir ígræðslustarfsemi og lifun ígræðslu eftir nýrnaígræðslu10.

Positron losun sneiðmyndataka/tölvusneiðmynd (PET/CT) myndgreining með [18F]-natríumflúoríði ([18F]-NaF) er notuð í klínískum framkvæmdum og tilraunarannsóknum sem beinagrind og æðamyndgreiningaraðferð11–15. Þó að áreiðanleg sjónmyndun á örkölkun í æðum sé hindruð með tölvusneiðmyndatöku, voru niðurstöður úr [18F]-NaF microPET myndgreiningu í lífi í góðu samræmi við vefjafræðilega sannaða örkalkningar í æðasýnum úr mönnum og dýrum16,17. Þar að auki sýndu niðurstöður nokkurra væntanlegra klínískra rannsókna að snemma æðavirkni [18F]-NaF tengist vel bæði örkalkunum, sem greindust með tölvusneiðmyndatöku, og það sem meira er athyglisvert, aukningu á stærð þessara kalkninga18–20.

Hér kynnum við niðurstöður sönnunargagnarannsóknar á sjálfsmyndatöku fyrir fyrri notkun á [18F]-NaF myndgreiningu afnýrnabólgahjá gjafanýruog ígræddar nýrnaígræðslur sem greiningaraðferð til að sýna smákölkun.

Tafla 1.Nýraeiginleika ígræðsluþega. Engin tilvik um blóðkalsíumlækkun í þessum hópi; *flokkun Banf Classification of Allograft Pathology—201828; FSGS=Fókal segmental glomerulosclerosis; IFTA=Millivefsfbrosis og píplurýrnun; samsvarandi sjálfsmyndatöku og vefjafræðiniðurstöður eru kynntar í viðbót S1.

Tafla 2. Látinnnýrueiginleika gjafa. *Hjarta- og æðasjúkdómur skilgreindur sem heila- og æðasjúkdómur, hjartadrep, æðasjúkdómur sem krefst ífarandi inngrips; **eins og fram kom hjá innkaupateyminu; Samsvarandi sjálfsmyndatöku og vefjafræðiniðurstöður eru kynntar í aukagrein S2; engir gjafar með sykursýki.

Niðurstöður

Dæmi árgangur.

Þrettánnýrusýni voru tekin eftir ígræðslu, að meðaltali 33 [IQR 9–66] mánuði eftir ígræðslu, frá ígræðsluþegum með miðgildi aldurs 51 [IQR 30–64] ár. Ígræðslunám var framkvæmt fyrir höfnun ósamgena ígræðslu (Banf IIA og IIB) hjá sjö sjúklingum, langvinnum ígræðsluslagæðakvilla hjá tveimur sjúklingum, ósamgengt sýkingu hjá tveimur sjúklingum, fyrst og fremst óstarfandi einn sjúklingur og millivefsblóðsótt og píplurýrnun stig III hjá einum sjúklingi. Átta af hverjum 13 (61,5 prósent) sjúklingum voru með kalkvakaóhóf, sjö (53,8 prósent) voru með fosfatshækkun, fimm (38,5 prósent) með sykursýki og enginn þessara sjúklinga hafði merki umnýrnabólgaá klínískri ómskoðun eða sögu um nýrnasteina (tafla 1). Sjö nýrnasýni úr látnum gjafa voru tekin úr gjöfum með miðgildi 65 ára [IQR 64–71] ára. Fjórir af hverjum sjö (57,1 prósent) gjöfum höfðu sögu um hjarta- og æðasjúkdóma, enginn var með sykursýki og sex af hverjum sjö (85,7 prósent) voru með æðakölkun í nýrnaæðum við sjónræna skoðun, sem eru hugsanlegir þættir til að fækka þessum gjafa.nýru(Tafla 2).

Mynd 1. Sjálfsgeislunarmynd af upptöku [18F]-natríumflúoríðs ([18F]-NaF) (A), með yfirborðsmynd af upptöku [18F]-NaF með Alizarin rauðri litun á örkölkun (B) og von Kossa litun á kölkun. (C).

Sjálfmyndafræði og vefjafræði.

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 prósent af 5 (25 prósent) af 20 sýnum (mynd 1 og mynd 2A) (viðbótar S1 og viðbótar S2, sem sýnir sjálfsmyndatöku og yfirborðsmyndir fyrir öll sýni). Fjöldi [18F]-NaF svæða var marktækt hærri ínýruígræðslusýni samanborið við látinn gjafanýrusýni, með miðgildi 7.0 [IQR 4.0–15.5] og 2.0 [IQR 1.0–6.0 ], í sömu röð (p=0.019) (viðbótar S3).

Tubulointerstitial microcalcifications, sýndar með Alizarin rauðri litun, voru til staðar í 19 af 20 sýnum, með miðgildi 5,5 [IQR 2–10.3] í hverju sýni, og gaukla örkalkningar sáust í sjö út 20 sýni, með miðgildi 1 [IQR 1–3] á hvert sýni (mynd 2B). Marktækt meiri fjöldi örkalkninga sást í nýrnaígræðslusýnum samanborið við nýrnasýni úr látnum gjafa, með miðgildi 9.0 [IQR 5.0–20.5] og 4.0 [IQR 1.0–4.0], í sömu röð (p=0.046) (viðbótar S3). Með Von Kossa litun sáust pípukölkun í 18 af 20 sýnum, með miðgildi 2,5 [IQR 1–5] í hverju sýni, og gauklakölkun sást í sjö af 20 sýnum, með miðgildi 1 [IQR 0–3] ] á sýni (mynd 2C). Fjöldi kalkninga var ekki marktækur munur á millinýruígræðslusýni og nýrnasýni úr látnum gjafa, með miðgildi 4.0 [IQR 2.0–6.0] og 2.0 [IQR 2.{ {9}}–7.0], í sömu röð (p=0.311) (viðbótar S3). Afritunarhæfni milli mælenda var auðkennd á milli sjónrænnar og hálfsjálfvirkrar greiningar á kölkun, með ICC upp á 0.94 (95 prósent CI 0.85–0.98) fyrir Alizarin rauða litun og af 0.77 (95 prósent CI 0.42–0.91) fyrir Von Kossa litun.

Yfirborðsmyndir af sjálfsmyndatöku og niðurstöðum vefjafræði sýndu samstaðsetningu [18F]-NaF upptöku með Alizarin rauðri litun fyrir örkalkningu (mynd 1B). Til samanburðar sýndu yfirborðsmyndir af [18F]-NaF upptöku og Von Kossa litun á kölkun upptöku á svæðum án kölkunar sem hafa sannað vefjafræði (mynd 1C). Fölsk neikvæð [18F]-NaF upptaka, sem hlutfall vefjafræðilegra sannaðra (ör)kalkunarsvæða utan yfirborðsins, var miðgildi 0 prósent [IQR 0–25 prósent ] fyrir Alizarin rauð svæði og miðgildi 100 prósent [65–100 prósent ] fyrir Von Kossa svæði. Alizarin Rauð litun á örkölkun sýndi góða fylgni við [18F]-NaF upptöku (Spearman's rho 0,81 (95 prósent 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 prósent [18F]-NaF upptaka (mynd 4).

Mynd 2. Yfirborðsmynd af upptöku [18F]-natríumflúoríðs ([18F]-NaF) og (Alizarin rauður) örkölkun (A), með Alizarin rauðri litun fyrir örkalkningar (B) og von Kossa litun fyrir kölkun (C).

Eiginleikar viðtakanda við brottnám ígræðslu.

Enginn munur sást á millinýruóbyggða sýni frá sjúklingum með (n{0}}) eða án blóðfosfatshækkunar (n=6), fyrir fjölda [18F]-NaF svæði (miðgildi 5.0 [IQR 2.0–11.8] á móti 7.0 [7.0–23.0], bls=0.170) , Alizarin rauður (miðgildi 7.5 [IQR 5.0–14.0] á móti 12.0 [3.0–34.0], p{{30}}.390), og Von Kossa (miðgildi 5.0 [IQR 3.5–6.3] á móti 3.0 [2.{ {59}}–5.0], bls=0.247). Samanburður á sýnum úr nýrnaígræðslu frá sjúklingum með (n=8) eða án (n=5) kalkvakaóhóf sýndi ekki mun á fjölda [18F]-NaF svæða (miðgildi 7.0 [IQR 4.0–7.5] á móti 7.5 [4.0–23.0], p=0.459), Alizarin rauður (miðgildi 9.{{ 79}} [IQR 6.0–11.0] á móti 1{{103}}.0 [3.5–32.8], bls{{76 }}.769), og Von Kossa (miðgildi 4.0 [IQR 1.5–5.0] á móti 4.5 [2.0–6.8], p{{9{{ 131}}}}.505). Ekki kom fram marktækur munur á nýrnasýnum frá sjúklingum með (n=5) eða án (n=8) sykursýki, fyrir fjölda [18F]-NaF svæða (miðgildi 5,5 [IQR 2,5– 19.3] á móti 7.0 [6.5–15.5], p=0.524), Alizarin rauður (miðgildi 10.0 [IQR 5.5–24.8] á móti 9.0 [4.0–8.5], p=0.833) og Von Kossa (miðgildi 3.0 [IQR 2.0–5.8] á móti 4.0 [3.5–8.5], p=0.284). Fyrir tímann milli ígræðslu og brottnáms ígræðslu (mánuði) sáust engin marktæk fylgni við fjölda [18F]-NaF svæða (p=0.586), Alizarin red (p=0.667) og Von Kossa (bls=0.459). Fyrir aldur við ígræðslu sáust engin marktæk fylgni við fjölda [18F]-NaF svæða (p=0.902), Alizarin rautt (p=0.798) og Von Kossa (p. =0.334). Að sama skapi sáust engin marktæk fylgni milli tímalengdar skífunnar (mánuði) eftirnýrubilun í ósamgrafa og fjöldi [18F]-NaF svæða (p=0.481), Alizarin rauður (p=0.565) og Von Kossa (p=0.174).

Mynd 3. Fylgni fjölda [18F]-natríumflúoríð ([18F]-NaF) svæða við Alizarin rauðlitaða örkölkun (A) og von Kossa litaða kölkun (B).

Figure 4. Differences between two groups,≤5% and>5 prósent [18F]-natríumflúoríð ([18F]-NaF) sporefni yfirborðsflatarmál, fyrir fjölda Alizarin rauðlitaðra örkalkninga (A) og von Kossa, litaðra kalkninga (B) (miðgildi, millifjórðungsbil).

Umræða

Í þessari sönnun á hugmyndarannsókn, ex-vivo [18F]-NaF upptaka í mönnumnýruparenchyma sýni sýndu góða fylgni við vefjafræðilega sannaða örkalkningar. Upptaka á [18F]-NaF hafði sterkari fylgni við Alizarin rauða litun fyrir virka örkalkningar samanborið við Von Kossa litun á sameinuðum kölkunum, sem bendir til hlutverks fyrir [18F]-NaF myndgreiningu við að bera kennsl á svæði nýrnakalkningar á fyrstu stigum.

Sýnin sem kynnt eru tákna blöndu af gjafanýrum og útgræddum nýrnaígræðslu. Þessar tvær sýnistegundir voru ólíkar með tilliti til bindingar sporefna, þar sem meiri [18F]-NaF upptaka sást í útgræddum nýrna-ígræðslusýnum. Þetta er í samræmi við fyrri útgáfur þar sem greint er frá aukningu á örkölkun eftir nýrnaígræðslu5–7. Samtök umnýrnabólgaGreint hefur verið frá lakari ígræðslustarfsemi við vefjasýni og einu ári eftir ígræðslu í tveimur nýrnarannsóknum á vefjasýni, með 258 og 149nýruígræðsluþegar í sömu röð8,9. Þar að auki, í lengdarhópi með 97 nýrnaþegum, er marktækt verri 1-árs og 12-árs ígræðslulifun sýnd hjá sjúklingum með kalsíumoxalatútfellingu (þ.e. lifun ígræðslu upp á 98,6 prósent á móti 72,5 prósentum og 79,3 prósent á móti 49,7 prósentum, í sömu röð). Í fjölþátta aðhvarfsgreiningu var tilvist kalsíumoxalatútfellinga óháð tengdum graftartapi, í líkani sem inniheldur meðal annars kreatínín við vefjasýni og gjafategund 4. Sérstakt hlutverk örkalkningar í þessu fossinýruSamdráttur í virkni ósamgena er enn óljós. Í klínísku umhverfi fyrir ígræðslu er CaOx útfelling rakin til mikils magns oxalats í sermi, sameind sem ekki er fjarlægð á skilvirkan hátt við skilun4. Þar sem CaPhos útfellingar sjást oftast hjá sjúklingum með kalkvakaóhóf og mikið magn kalsíums í sermi, vegna trufluðra steinefnaefnaskipta fyrir og eftir ígræðslu5. Við fundum engan mun á vefjafræðiniðurstöðum og sjálfsmyndatöku fyrir ofhækkun fosfats, kalkvakaóhóf, sykursýki, tíma milli ígræðslu og brottnáms og lengd skilunar eftir nýrnabilun.

Til að þróa nýjar meðferðaraðferðir fyrir virkar örkalkningar ínýrnabólga, ætti að skilja klínískt mikilvægi þess með tilliti til (langvarandi) ígræðslubilunar ítarlegri. Með auðkenningu markhóps í áhættuhópinýruÍgræðsluþegum er hægt að hanna klínískar rannsóknir til að kanna meðferðaraðferðir21. Hugsanleg áhersla gæti verið að finna í uppstjórnun innrænna kölkunarhemla, með sérstakri áherslu á osteopontin3.

Í ljósi mikillar tíðninýrnabólgaog tengsl þess við nýrnaígræðslustarfsemi, er nauðsynlegt að skilja betur orsök örkalkningar. Óífarandi og áreiðanleg greiningaraðferð til að bera kennsl á og mæla örkalkningar í byrjun nýrnabólga gæti gert rannsóknir á áhrifum nýrnabólga á starfsemi nýrnaígræðslu. [18F]-NaF myndgreining er áhugaverð, þar sem [18F]-NaF upptaka í æðasýnum úr mönnum og dýrum eykst á líffræðilega virkum kölkunarsvæðum áður en hægt er að sjá þessi svæði með örtölvusneiðmynd16,17,22. Í nýlegum klínískum PET/CT rannsóknum var sýnt fram á að [18F]-NaF upptaka tengist framgangi æðakölkun, sem gefur klínískar vísbendingar um notkun [18F]-NaF til að greina svæði með líffræðilega virka kalkkölkun18–20. Athuganirnar í þessari rannsókn eru í samræmi við þessar fyrri niðurstöður á sviði æðamyndgreiningar. Sýnt var fram á góða fylgni á milli [18F]-NaF upptöku og vefjafræðilegra sannaðra örkalkninga, á meðan fylgni við sameinaða kölkun var greinilega veikari.

Eins og fram hefur komið kom fram samstaða á milli [18F]-NaF upptöku og Alizarin rauða jákvæðra örkalkninga, en [18F]-NaF upptökusvæði voru ekki sambyggð með Von Kossa litun á sameinuðum kölkunum. Þessi kalkköltuðu svæði, með þéttum kölkun og engri samsvarandi [18F]-NaF upptöku gætu talist svæði þar sem óvirkt kölkun er, þar sem ekkert áframhaldandi ferli steinefnamyndunar er, eins og áður var lýst af Irkle o.fl. í fyrri rannsókn á kalkkölkun í hálsslagi16. Þó aðeins staðfest fyrir æðakölkun og ekki fyrirnýrukölkun í kölkun, það er studd af bindandi eiginleikum [18F]-NaF við ytra yfirborð kölkunar og takmarkað skarpskyggni í föstum kölkun. Þess vegna verður [18F]-NaF upptaka meiri í örkölkun, með stórt yfirborð, samanborið við örkalkningar, með mikið rúmmál en tiltölulega lítið yfirborð13,16.

Þessi sönnun á hugmyndarannsókn hefur einnig nokkrar takmarkanir. Í fyrsta lagi, sem felst í hönnun rannsóknarinnar, tákna niðurstöðurnar einn tímapunkt, þar sem klínískt fylgst er með framvindu kalks. Í öðru lagi samanstendur þessi sönnun á hugmyndarannsókn af tiltölulega litlum fjölda nýrnasýna, þar sem ígræðslunám eftir seint ígræðslubilun er aðeins framkvæmd á klínískum ábendingum og tiltækum gjafa sem hefur hafnað.nýrutil rannsóknarnotkunar er takmörkuð23. Því ætti að íhuga yfirgripsmikla greiningu á orsökum kalsíumútfellinga utan ramma þessa verkefnis. Í þriðja lagi er klínísk þýðing á niðurstöðunum hindruð vegna skorts á þekkingu á in vivo [18F]-NaF dreifingu í nýrum og áhrifum úthreinsunar nýrnamerkja, þ.e. lítil markvirkni í bakgrunni gæti takmarkað sjónmyndun á kölkun. Til að takast á við þetta vandamál ætti að meta ákjósanlegasta augnablikið fyrir [18F]-NaF PET myndgreiningu, þ.e. þegar [18F]-NaF er raunverulega skilið út og eftir virkni kemur frá bindingu við kalkuð svæði. Hugsanlega er hægt að ná þessu með seinkun á myndatöku sem er meira en þrjár klukkustundir, eins og gert er til að meta kransæðakalkningar24. Minni gaukulsíunarhraði sem finnst hjá ígræðsluþegum gæti leitt til lengri útskilnaðarfasa, sem krefst lengri tíma á milli inndælingar sporefnis og PET myndgreiningar, en núverandi leiðbeiningar benda ekki til hugsanlegra eiturverkana á nýru [18F]-NaF sporefnisins11,25. Hugsanlegt skref á milli sönnunarhugmyndarannsóknarinnar sem hér er kynnt og in vivo myndgreiningar getur verið ex-vivo [18F]-NaF PET myndgreiningu á nýrum sem eru í blóði eða in vivo [18F]-NaF microPET dýrarannsóknir26,27. Í fjórða lagi gæti klínísk beiting þessarar tækni verið hindruð vegna kostnaðar við að framkvæma [18F]-NaF PET/CT málsmeðferð og eðlislægri geislunaráhrif. Hins vegar geta nýju stafrænu PET myndavélarnar með hærra næmni dregið úr hvoru tveggja vegna styttri skönnunartíma og lægri inndælingarvirkni.

Styrkur þessarar sönnunarhugmyndarannsóknar liggur í nákvæmum einstaklingssamanburði á örkölkun sem auðkennd er með [18F]-NaF sjálfsmyndatöku og vefjafræði. Hægt var að bera saman te [18F]-NaF upptöku í mismunandi sýnum án þess að þörf væri á frekari aðlögun, þar sem öll sýnin voru ræktuð í sömu [18F]-NaF lausninni. Ennfremur gefur þessi rannsókn fyrstu gögnin sem sýna sjónræna og tölfræðilega samsvörun á milli [18F]-NaF upptöku og vefjafræðilega sannaðra örkalkningar í nýrnasýnum.

Cistanche-nýrnastarfsemi

Til að álykta, gefum við fyrstu gögnin fyrir notkun á [18F]-NaF í sjálfsmyndatökurannsókn til að bera kennsl á örkalkningar í virkumnýrnabólgaeftirnýruígræðslu. Þessi fyrrverandi [18F]-NaF sönnun á hugmyndarannsókn er fyrsta skrefið í átt að hugsanlegri notkun klínísks [18F]-NaF PET/CT hjá nýrnaþegum.

Aðferðir

Mannlegurnýrusýnishorn.

Nýrnavefur var fenginn eftir ígræðslunám (n=13) og úr nýrum sem fargað var frá látnum gjöfum (n=7) ef nýra gjafans minnkaði af tengdum ígræðslumiðstöðvum. Klínískar upplýsingar frá nýrnaþegum og gjöfum voru sóttar úr sjúkraskrám sjúklinganna, þar á meðal um tilvist kalkvakaóhófs, blóðfosfatshækkunar og sykursýki fyrir ígræðslu og klínískt mat á meinafræði nýrna ígræðslusýna sem greint var frá með Banf Classification of Renal Allograft Pathology28. Rannsóknarstarfsemi var framkvæmd í samræmi við yfirlýsingu um siðferðisreglur í Helsinki fyrir læknisfræðilegar rannsóknir á mönnum og endurskoðunarnefnd stofnana veitti samþykki fyrir þessari rannsókn (Medical Ethical Committee University Medical Center Groningen 2015/501). Upplýst samþykki var fengið frá öllum ígræðsluþegum og samþykki fyrir gjöf var gefið fyrir notkun nýrna frá látnum gjöfum í rannsóknarskyni. Klínískar og rannsóknaraðgerðir voru í samræmi við meginreglur yfirlýsingarinnar um Istanbúl eins og lýst er í „Yfirlýsingu Istanbúl um líffærasmygl og ígræðsluferðamennsku.

Hefðbundin aðgerðaaðferð (SOP) fyrir vefjasýnatöku var sem hér segir: Sýni voru tekin í skurðstofu, strax eftir nýrnaútdrátt (fyrir ígræðslu), eða við komu gjafans sem var hent.nýruí ígræðslustöðinni okkar. Sýnin sem notuð voru fyrir þessa tilraun voru tekin í þverplani efri skautsins, þar með talið nýrnavef í heilaberki og merg, með stærð á milli 25 mm × 15 mm og 20 mm × 40 mm. Þessi sýni voru formalín-bundin og paraffín-innfelld. Með því að nota örtóma nákvæmnisskurðartæki voru þrír µm parafín-innfelldir hlutar gerðir. Þessir hlutar voru festir á viðloðun smásjá gler (TOMO, Matsunami Glass, Bandaríkjunum). Raðhlutar, þ.e. aðliggjandi hlutar sem sýna raðlög afnýruvefjasýni, voru notuð til sjálfsmyndatöku og vefjagreiningar. Áður en snefilræktun var gerð og vefjalitun voru hlutar afparafnaðir, endurvöktaðir í afsteinuðu vatni og geymdir tímabundið í fosfat-bufferuðu saltvatni (PBS).

[18F]-NaF ræktun og sjálfsgeislun.

Ex-vivo tilraunin var byggð á samskiptareglunum sem notuð var í fyrri rannsóknum af Hop et al. og Reijrink o.fl.22,29. Fyrsta rannsóknin er sjálfsmyndarannsókn á [18F]-NaF upptöku í hálsslagsskellum frá heilablóðfallssjúklingum sem gangast undir skurðaðgerð, með CT-byggða vísbendingu um kölkun til samanburðar. Önnur rannsóknin er sjálfsmyndarannsókn á [18F]-FDG upptöku í fituvefssýnum, með ónæmisvefjafræði raðskurða til samanburðar. Einn af hverjum þremur raðhlutum var baðaður í lausn af [18F]-NaF, í styrkleikanum 618 millibecquerel (MBq) í 300 ml PBS, við stofuhita, í 30 mínútur. Þvottur var gerður með því að skola þrisvar með köldu PBS og tvisvar með köldu vatni. Sýni voru þurrkuð undir berum himni og tæmd fosfórskjár settur yfir sýnin. Lýsing var framkvæmd yfir nótt, í 24 klst og 30 mín. Ákvörðun vefjavirknidreifingar og styrkleika var framkvæmd á fosfórskjá með Amersham Typhoon Biomolecular Imager (GE Healthcare, Marlborough, Bandaríkjunum).

Alizarin rauð og von Kossa litun.

Alizarin rauð litun var gerð til að sjá fyrir sér uppsöfnun kalsíums á fyrstu stigum kölkun. Sýni voru ræktuð í 2% w/v Alizarin rauðu (leyst upp í afsteinuðu vatni) lausn, pH 4,2 í 5 mínútur30. Þvottur var gerður með því að skola 20 sinnum í 1:1 asetoni/xýleni og 20 sinnum skolað í 100 prósent xýleni. Von Kossa litun var gerð til að sjá fyrir sér tilvist ólífrænna fosfatsameinda í sameinuðum kölkunum. Í stuttu máli voru sýni ræktuð í 1 prósent silfurnítratlausn (AgNO3) í 1 klst., meðan þau voru útsett fyrir sólarljósi30. Til skiptis með þrisvar sinnum skolun í afsteinuðu vatni, var ræktun framkvæmd með natríumþíósúlfati í 5 mínútur, fylgt eftir með ræktun í kjarnahraðrauðu í 3 mínútur.

Myndvinnsla og greiningar.

Litaðir vefjahlutar voru stafrænir með Hamamatsu Nanozoomer 2.0HT (Hamamatsu Photonics, Hamamatsu, Japan) og myndir voru skoðaðar með Aperio ImageScope hugbúnaðarútgáfu 12.1.0.5029 (Leica Microsystems CMS GmbH, Wetzlar, Þýskalandi). Sjálfsgeislun og megindlegar tölvustýrðar myndgreiningar voru gerðar með ImageJ hugbúnaði, útgáfu 1.51 (NIH, Bethesda, Maryland, http://fji.sc).

Bakgrunnsfrádráttur var beitt fyrir allar vefjafræðimyndir, sett inn útlínur á mörkum vefjafræðisýnisins. Hálfsjálfvirk greining á kölkun í Alizarin rauðu og Von Kossa lituninni var framkvæmd með ImageJ—BioVoxxel Toolbox31. Þröskuldar voru notaðir fyrir öll sýni og greint kölkun svæði voru víkkuð út með 6 endurtekningum til að hámarka sjón. Fyrir sjálfsgeislunarmyndirnar var snúningur og endurstærð gerð út frá upprunalegu vefjafræðisýnunum. Þröskuldar voru notaðir fyrir öll sýni, sem leiddi til upptöku sviða spormerkja, samkvæmt nálgun sem lýst er af Irkle o.fl.: myndir voru þröskuldar með Otsu aðferð, fylgt eftir með Gauss þoku og þröskuld með Li aðferð16. Yfirlagsmyndir voru teknar með því að passa útlínur frá aðliggjandi vefjafræðimyndum, með síðari samsvörun vefjafræðiniðurstaðna og sjálfsgeislagreiningar (mynd 1). Dílabundin magngreining á kölkun og sporefnissvæði (sem hlutfall af sýnissvæðinu) var framkvæmd með ImageJ—Analyze Particles tólinu.

Cistanche-nýrnasjúkdómseinkenni

Tölfræðilegar greiningar.

Tölfræði var gerð með Statistical Package for the Social Sciences útgáfu 23 (IBM Corporation, Armonk NY, USA), línurit voru gerð með GraphPad Prism 7.02 fyrir Windows (Graph Pad Software, San Diego, Bandaríkjunum) og myndir voru framleiddar með Adobe Illustrator CS6 (Adobe Systems, San Jose, Bandaríkjunum). Niðurstöður voru settar fram sem miðgildi og millifjórðungssvið (IQR) fyrir skekkt gögn, og sem tíðni og hlutfall þegar gögn voru flokkuð. Við bárum saman hópa með Mann–Whitney U prófum (tvíhliða pgildi<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="">

Aðgengi gagna

Látinn gjafanýra ognýruÍgræðsluþega sjálfsmyndatökumyndir af [18F]-natríumflúoríð ([18F]-NaF) upptöku, með yfirborðsmyndum af [18F]-NaF upptöku með Alizarin rauðri litun á örkölkun og Von Kossa litun á kölkun, eru fáanlegar á netinu sem viðbótarupplýsingar. Öll viðbótargögn verða gerð aðgengileg sé þess óskað, í samræmi við IRB reglugerðir háskólalækningamiðstöðvarinnar í Groningen.

Heimildir

1. Gwinner, W. o.fl. Snemma kölkun á nýrnaígræðslu sem greinist með vefjasýni: orsakir og klínískar afleiðingar. Am. J. Ígræðsla. 5, 1934–1941 (2005).

2. Shavit, L., Jaeger, P. & Unwin, RJ Hvað ernýrnabólga?. Nýra Int. 88, 35–43 (2015).

3. Paloian, NJ, Leaf, EM & Giachelli, CM Osteopontin verndar gegn háum fosfati völdumnýrnabólgaog æðakölkun. Nýra Int. 89, 1027–1036 (2016).

4. Pinheiro, HS, Camara, NOS, Osaki, KS, De Moura, LAR & Pacheco-Silva, A. Snemma tilvist kalsíumoxalatútfellingar ínýruvefjasýni í vefjagræðslu tengist lélegri langtímalifun græðlinga. Am. J. Ígræðsla. 5, 323–329 (2005).

5. Evenepoel, P. o.fl. Staðsetning, orsök og áhrif kalsíumfosfatútfellinga í nýrnaígræðslu. Am. J. Ígræðsla. 9, 2470–2478 (2009).

6. Nankvell, BJ o.fl. Náttúruleg saga um langvarandi nýrnakvilla. N. Engl. J. Med. 349, 2326–2333 (2003).

7. Schwarz, A. o.fl. Áhættuþættir fyrir langvarandi nýrnakvilla eftir nýrnaígræðslu: rannsókn á vefjasýni. Kidney Int.67, 341–348 (2005).

8. Bagnasco, SM o.fl. Oxalatútfellingar í vefjasýnum frá innfæddum og ígræddum nýrum og áhrif á virkni ígræðslu. Nephrol. Hringdu. Ígræðsla. 24, 1319–1325 (2009).

9. Snijders, MLH, Hesselink, DA, Clahsen-Van Groningen, MC & Roodnat, JI Oxalatútfelling í vefjasýni úr nýrnaígræðslu innan 3 mánaða eftir ígræðslu tengist vanstarfsemi ósamgena. PLoS ONE 14, e0214940 (2019).

10. Benjamins, S., Glaudemans, AWJM, Berger, SP, Start, RHJA & Pol, RA Höfum við gleymt myndatöku fyrir og eftir nýrnaígræðslu?. Eur. Radiol. 28, 3263–3267 (2018).

11. Beheshti, M. o.fl. 18F-NaF PET/CT: EANM verklagsleiðbeiningar fyrir beinmyndatöku. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Myndgreining 42, 1767–1777 (2015).

12. Dweck, MR o.fl. Kransæðar 18F-natríumflúoríð upptaka. Sulta. Coll. Cardiol. 59, 1539–1548 (2012).

13. Dweck, MR o.fl. Upptaka 18F-natríumflúoríðs er merki um virka kölkun og framgang sjúkdóms hjá sjúklingum með ósæðarþrengsli. Circ. Hjarta- og æðakerfi. Myndgreining 7, 371–378 (2014).

14. Derlin, T. o.fl. Hagkvæmni 18F-natríumflúoríðs PET/CT fyrir myndgreiningu á æðakölkun. J. Nucl. Med. 51, 862–865 (2010).

15. Bucerius, J., Dijkgraaf, I., Mottaghy, FM & Schurgers, LJ Markagreining fyrir greiningu og íhlutun á viðkvæmum æðakölkun fyrir utan 18F-flúoródeoxýglúkósa positron losun sneiðmyndatöku: efnileg merki við sjóndeildarhringinn. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Myndgreining 46, 251–265 (2019).

16. Irkle, A. o.fl. Að bera kennsl á virka örkölkun í æðum með 18F-natríumflúoríð positron losun sneiðmyndatöku. Nat. Commun.6, 7495 (2015).

17. Creager, læknir o.fl. 18 F-flúormerkjamögnun auðkennir örkalkningar sem tengjast óstöðugleika æðakölkun í æðakölkun í positron losun sneiðmyndatöku/tölvusneiðmyndum. Circ. Hjarta- og æðakerfi. Myndgreining 12, e007835 (2019).18. den Harder, AM o.fl. Æðaupptaka á 18F-natríumflúoríð positron losunarsneiðmynd: undanfari æðakölkun? J. Nucl. Cardiol. (2020).

19. Derlin, T. o.fl. Fylgni bólgu metin með 18F-FDG PET, virk steinefnaútfelling metin með 18F-flúoríð PET og æðakölkun í æðakölkun: PET/CT rannsókn með tvöföldu spori. J. Nucl. Med. 52, 1020–1027 (2011).

20. Kitagawa, T. o.fl. Forspárgildi 18F-natríumflúoríð pósítron losunarsneiðmynda til að greina háhættu kransæðasjúkdóma ásamt tölvusneiðmynd. Sulta. Heart Assoc. 7, e010224 (2018).

21. Bäck, M. o.fl. Innrænir kölkunarhemlar til að koma í veg fyrir æðakölkun: samstaða yfirlýsing frá COST aðgerðinni EuroSofCalcNet. Framan. Hjarta- og æðakerfi. Med. 5, (2019).

22. Hop, H. o.fl. Sneiðmyndataka af 18F-natríumflúoríð pósítron losun metnar örkalkningar í hálsskellum í hálskirtli í mönnum og sem ekki eru sökudólgur. J. Nucl. Cardiol. 26, 1064–1075 (2019).

23. Johnston, O., Rose, C., Landsberg, D., Gourlay, WA & Gill, JS Nephrectomy after ígræðslubilun: núverandi framkvæmd og niðurstöður. Am. J. Ígræðsla. 7, 1961–1967 (2007).

24. Kwiecinski, J. o.fl. Þriggja klukkustunda seinkuð myndgreining bætir mat á kransæða 18F-natríumflúoríð PET. J. Nucl. Med. 60, 530–535 (2019).

25. Bucerius, J. o.fl. Afstöðuskýrsla hjarta- og æðanefndar European Association of Nuclear Medicine (EANM) um PET myndgreiningu á æðakölkun. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Myndgreining 43, 780–792 (2016).

26. Buchs, J.-B. o.fl. DCD nýru svína greind með MRI til að meta lífvænleika þeirra ex vivo. Ígræðsla 97, 148–153 (2014).

27. Pool, M. o.fl. Innrennsli mesenchymal stromal frumum í svínnýruvið gegnumflæði í venjulegum vélum: ósnortinn MSC má rekja og staðfæra til glomeruli. Alþj. J. Mol. Sci. 20, 3607 (2019).

28. Roufosse, C. o.fl. Tilvísunarleiðbeiningar frá 2018 um Banf flokkun á meinafræði nýrnaígræðslu. Ígræðsla 102, 1795–1814 (2018).

29. Reijrink, M. o.fl. [18F]FDG upptaka í fituvef tengist ekki bólgu í sykursýki af tegund 2. Mol. Myndgreining Biol.23, 117–126 (2020).

30. Shao, J.-S. o.fl. Æðakölkun og ósæðarfbrosis er tvívirkt hlutverk fyrir osteopontin í æðakölkun af völdum sykursýki. Arter. TrombVascBiol 31, 1821–1833 (2011).

31. Brocher, J. Eigindlegt og megindlegt mat á tveimur nýjum histogram-takmarkandi binarization algrím. Alþj. J. Myndferli. 8, 30–48 (2014).

Viðurkenningar

Þetta rannsóknarverkefni er stutt af styrk frá De Cock-Hadders Foundation (verkefniskóði 2018-03).

Framlög höfunda

SB lagði sitt af mörkum við hönnun, öflun og greiningu og samdi handritið. IFA, MR og MLCB lögðu sitt af mörkum við hönnun, öflun og greiningu og endurskoðuðu handritið efnislega. SPB, CM og MHdB lögðu sitt af mörkum til getnaðarins og endurskoðuðu handritið efnislega. JLH, RHJAS og RAP lögðu sitt af mörkum við hugmynd, hönnun og greiningu og endurskoðuðu handritið efnislega.

Samkeppnishagsmunir

Höfundar lýsa yfir engum samkeppnishagsmunum.