[ 18F]-Sodium Fluoride Autoradiography Pengimejan Nephrocalcinosis dalam Buah Pinggang Penderma Dan Allografts Buah Pinggang Yang Ditanam

ali.ma@wecistanche.com

Stan Benjamens 1,2*, Ines F.Antunes2 , Jan-Luuk Hillebrands3 , Melanie Reijrink4 , Marian L. C. Bulthuis3 , Stefan P. Berger5 , Cyril Moers1 , Martin H. de Borst5 , Riemer H. J.A. Slart2,6 & RobertA. Pol1

Nephrocalcinosishadir sehingga 43% daripadaBuah pinggangbiopsi allograft pada satu tahun selepas pemindahan dan dikaitkan dengan fungsi rasuah yang lebih rendah dan kelangsungan hidup rasuah yang lemah. Kami belajar [ 18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) pengimejan mikrokalsifikasi dalam buah pinggang penderma (n= 7) dan ditanamBuah pinggangallografts (n= 13). Tiga bahagian bersiri μm parafin-embedded digunakan untuk penilaian histologi kalsifikasi (Alizarin Merah; Von Kossa mengotorkan) dan ex-vivo [ 18F]-NaF autoradiografi. Imej telah bersatu untuk menilai jika kawasan mikrokalsifikasi sepadan dengan [ 18F]-NaF kawasan pengambilan. Berasaskan pada analisis histologi, mikrokalsifikasi tubulointerstitial dan glomerular hadir dalam 19/20 dan 7/20 sampel, masing-masing. Menggunakan autoradiografi, [ 18F]-NaF pengambilan ditemui dalam 19/20 sampel, dengan aktiviti pengesan yang lebih ketara dalamBuah pinggangallograft berbanding penderma yang meninggal dunia sampel buah pinggang (p = 0.019). Alizarin Red pewarnaan mikrokalsifikasi aktif menunjukkan kebaikan korelasi (Spearman's rho daripada 0.81, p< 0.001),="" and="" von="" kossa="" staining="" of="" consolidated="" calcifications="" demonstrated="" significant="" but="" weak="" correlation="" (0.62,="" p="0.003)" with="" [="" 18f]-naf="" activity.="" this="" correlation="" between="" ex-vivo="" [="" 18f]-naf="" uptake="" and="" histology-proven="" microcalcifications,="" is="" the="" first="" step="" towards="" an="" imaging="" method="" to="" identify="" microcalcifications="" in="" active="">nephrocalcinosis. Ini boleh membawa kepada yang lebih baik pemahaman tentang etiologi mikrokalsifikasi dan kesannya terhadap fungsi pemindahan buah pinggang.

Klik untuk faedah ekstrak cistanche untuk penyakit buah pinggang

Nephrocalcinosis, ditakrifkan sebagai pemendapan parenchymal dan tiub kalsium-oksalat (CaOx) atau kalsium-fosfat (CaPhos), adalah faktor penting dalam penurunan fungsi rasuah selepasBuah pinggangpemindahan1–3. Pemendapan CaOx dan CaPhos dikaitkan dengan tahap tinggi serum oxalate, serum kalsium, dan serum fosfat dalam pesakit dengan kronikBuah pinggangpenyakit dan/atau hiperparatiroidisme4,5. KejadiannephrocalcinosisBerasaskan pada biopsi allograft buah pinggang, adalah 6% pada 6 bulan, 25-43% pada satu tahun, dan sehingga 79% pada 10 tahun selepasBuah pinggangpemindahan5–7. Kajian yang memberi tumpuan kepada biopsi allograft buah pinggang dalam tempoh satu tahun selepas pemindahan menunjukkan hubungan antara kehadiran awal pemendapan kalsium dan kedua-dua fungsi graf yang lebih rendah dan miskin graf survival4,8,9. Walau bagaimanapun, sama ada mikrokalsifikasi ini memainkan peranan aktif dalam disfungsi allograft atau hanya penunjuk metabolisme mineral yang tidak terkawal masih tidak jelas.

Setakat ini,Buah pinggangbiopsi allograft adalah satu-satunya kaedah diagnostik untuk menilai kalsifikasi pasca pemindahan. Pendekatan diagnostik yang tidak invasif dan boleh dipercayai akan membolehkan pengukuran berulang, memudahkan pengesanan kalsifikasi dari masa ke masa dan kajian intervensi dengan potensi peningkatan hasil untuk rasuah fungsi dan kelangsungan hidup rasuah selepas pemindahan buah pinggang10.

Pengimejan tomografi pelepasan Positron / tomografi berkomputer (PET / CT) dengan [18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) digunakan dalam amalan klinikal dan kajian eksperimen sebagai modaliti pengimejan rangka dan vaskular11-15. Walaupun visualisasi mikroskopifikasi vaskular yang boleh dipercayai terhalang dengan pengimejan CT, hasil bekas vivo [Pengimejan microPET 18F]-NaF berkorelasi dengan baik dengan mikrokalsifikasi yang terbukti histologi pada manusia dan haiwan sampel vaskular16,17. Selain itu, hasil beberapa kajian klinikal prospektif menunjukkan bahawa vaskular awal [ Aktiviti 18F]-NaF berkaitan dengan baik kepada kedua-dua kalsifikasi mikro, dikesan oleh pengimejan CT, dan lebih menarik, peningkatan saiz calcifcations18-20 ini.

Di sini, kami membentangkan hasil kajian autoradiografi konsep untuk penggunaan ex-vivo [ 18F]-Pengimejan NaFnephrocalcinosisdalam pendermaBuah pinggangdan allograft buah pinggang yang dipindahkan sebagai pendekatan diagnostik untuk penggambaran mikrokalsifikasi.

Jadual 1.Buah pinggangciri penerima pemindahan. Tiada kes hiperkalsemia dalam kohort ini; *klasifikasi Klasifikasi Banf Patologi Allograft—201828; FSGS=Focal segmental glomerulosclerosis; IFTA=Fbrosis interstisial dan atrofi tiub; keputusan autoradiografi dan histologi yang sepadan adalah dibentangkan dalam S1 Tambahan.

Jadual 2. SimatiBuah pinggangciri-ciri penderma. *Penyakit kardiovaskular ditakrifkan sebagai peristiwa serebrovaskular, infarksi miokardium, penyakit vaskular yang memerlukan campur tangan invasif; **seperti yang dinyatakan oleh pasukan perolehan; Keputusan autoradiografi dan histologi yang sepadan dibentangkan dalam S2 Tambahan; tiada penderma dengan diabetes mellitus.

Keputusan

Contoh kohort.

Tiga belasBuah pinggangsampel diperolehi selepas transplantectomy, pada median 33 [IQR 9–66] bulan selepas pemindahan, dari penerima pemindahan dengan usia median 51 [IQR 30-64] tahun. Transplantectomy dilakukan untuk penolakan allograft (Banf IIA dan IIB) dalam tujuh pesakit, allograft kronik arteriopati dalam dua pesakit, jangkitan allograft pada dua pesakit, tidak berfungsi utama satu pesakit, dan interstisial fbrosis dan atrofi tiub Gred III dalam satu pesakit. Lapan daripada 13 (61.5%) pesakit mempunyai hiperparatiroidisme, tujuh (53.8%) mempunyai hiperfosphatemia, lima (38.5%) menghidap diabetes mellitus dan tiada pesakit ini mempunyai tanda-tanda daripadanephrocalcinosispada ultrasound klinikal atau sejarah batu ginjal (Jadual 1). Tujuh penderma buah pinggang penderma meninggal dunia sampel diperolehi, daripada penderma dengan usia median 65 [IQR 64-71] tahun. Empat daripada tujuh (57.1%) penderma mempunyai sejarah penyakit kardiovaskular, tiada yang menghidap diabetes mellitus dan enam daripada tujuh (85.7%) mempunyai aterosklerosis vasculature buah pinggang pada pemeriksaan visual, yang merupakan faktor yang berpotensi untuk mengurangkan ini PendermaBuah pinggang(Jadual 2).

Rajah 1. Imej autoradiografi [ 18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) pengambilan (A), dengan imej tindanan [ 18F]-NaF pengambilan dengan Alizarin merah pewarnaan mikrokalsifikasi (B) dan von Kossa mengotorkan kalsifikasi (C).

Autoradiografi dan histologi.

Dengan autoradiografi, [ Pengambilan 18F]-NaF dikenal pasti dalam 19 daripada 20 sampel, dengan kawasan permukaan pengesan median sebanyak 0.81% [IQR 0.27–5.19%]. Kawasan permukaan pengesan sebanyak≤5% dilihat di 15 (75%) dan daripada>5% dalam 5 (25%) daripada 20 sampel (Gamb. 1 dan Rajah 2A) (S1 Tambahan dan Tambahan S2, menunjukkan autoradiografi dan imej tindanan untuk semua sampel). Bilangan [ Kawasan 18F]-NaF jauh lebih tinggi diBuah pinggangsampel allograft berbanding penderma yang meninggal duniaBuah pinggangsampel, dengan median 7.0 [IQR 4.0–15.5] dan 2.0 [IQR 1.0–6.0], masing-masing (p= 0.019) (S3 Tambahan).

Mikrokalsifikasi Tubulointerstitial, divisualisasikan dengan pewarnaan merah Alizarin, hadir dalam 19 dari 20 sampel, dengan median 5.5 [IQR 2-10.3] setiap sampel, dan kalsifikasi mikro glomerular dilihat dalam tujuh daripada 20 sampel, dengan median 1 [IQR 1-3] setiap sampel (Gamb. 2B). Bilangan mikrokalsifikasi yang jauh lebih tinggi diperhatikan dalam sampel allograft buah pinggang berbanding dengan sampel buah pinggang penderma yang meninggal dunia, dengan median 9.0 [IQR 5.0–20.5] dan 4.0 [IQR 1.0–4.0], masing-masing (p = 0.046) (S3 Tambahan). Dengan von Kossa mengotorkan, kalsifikasi tubulointerstitial dilihat dalam 18 daripada 20 sampel, dengan median 2.5 [IQR 1-5] setiap sampel, dan kalsifikasi glomerular dilihat dalam tujuh daripada 20 sampel, dengan median 1 [IQR 0-3] setiap sampel (Gamb. 2C). Bilangan kalsifikasi tidak jauh berbeza antaraBuah pinggangsampel allograft dan meninggal dunia sampel buah pinggang penderma, dengan median 4.0 [IQR 2.0–6.0] dan 2.0 [IQR 2.0-7.0], masing-masing (p = 0.311) (S3 Tambahan). Kebolehulangan interobserver dikenal pasti antara pengesanan visual dan separa automatik kalsifikasi, dengan ICC 0.94 (95% CI 0.85–0.98) untuk pewarnaan merah Alizarin dan 0.77 (95% CI 0.42–0.91) untuk Von Kossa mengotorkan.

Imej tindanan autoradiografi dan hasil histologi menunjukkan penyetempatan bersama [ 18F]-NaF pengambilan dengan Pewarnaan merah Alizarin untuk kalsifikasi mikro (Gamb. 1B). Sebagai perbandingan, imej tindanan [18F]-NaF pengambilan dan von Kossa mengotorkan kalsifikasi menunjukkan pengambilan di kawasan tanpa kalsifikasi yang terbukti histologi (Rajah 1C). Te negatif palsu [ Pengambilan 18F]-NaF, sebagai peratusan kawasan pengkalsifikasi yang terbukti histologi (mikro) di luar tindanan, adalah median 0% [IQR 0-25%] untuk kawasan merah Alizarin dan median 100% [65-100%] untuk kawasan Von Kossa. Alizarin Pewarnaan merah mikrokalsifikasi menunjukkan korelasi yang baik dengan [18F]-NaF uptake (Spearman's rho daripada 0.81 (95% CI 0.57–0.92), p< 0.001),="" whereas="" von="" kossa="" staining="" demonstrated="" weak="" correlation="" with="" [="" 18f]-naf="" uptake="" (0.62="" (95%="" ci="" 0.24–0.84),="" p="0.003)" (fig.="" 3).="" significant="" differences="" in="" the="" number="" of="" (micro)="" calcifications,="" by="" alizarin="" red="" (median="" 4.0="" [iqr="" 3.0–8.0]="" versus="" 34.0="" [iqr="" 19.0–41.0],=""><0.001) and="" von="" kossa="" (median="" 2.0="" [iqr="" 2.0–4.0]="" versus="" 6.0="" [5.5–9.5],="" p="0.004)" staining,="" were="" observed="" between="" samples="" with="" ≤5%="" and="">5% [ 18F]-NaF uptake (Gamb. 4).

Rajah 2. Imej tindanan [ 18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) pengambilan dan (Alizarin merah) mikrokalsifikasi (A), dengan pewarnaan merah Alizarin untuk kalsifikasi mikro (B) dan von Kossa mengotorkan untuk kalsifikasi (C).

Ciri-ciri penerima pada masa transplantectomy.

Tiada perbezaan yang diperhatikan antaraBuah pinggangsampel allograf dari pesakit dengan (n = 7) atau tanpa hiperfoshatemia (n = 6), untuk bilangan [ Kawasan 18F]-NaF (median 5.0 [IQR 2.0–11.8] berbanding 7.0 [7.0–23.0], p=0.170), Alizarin merah (median 7.5 [IQR 5.0– 14.0] berbanding 12.0 [3.0–34.0], p=0.390), dan Von Kossa (median 5.0 [IQR 3.5–6.3] berbanding 3.0 [2.0–5.0], p=0.247). Membandingkan sampel allograf buah pinggang dari pesakit dengan (n = 8) atau tanpa (n = 5) hiperparatiroidisme tidak tunjukkan perbezaan, untuk bilangan [ Kawasan 18F]-NaF (median 7.0 [IQR 4.0–7.5] berbanding 7.5 [4.0–23.0], p = 0.459), Alizarin merah (median 9.0 [IQR 6.0–11.0] berbanding 10.0 [3.5–32.8], p=0.769), dan Von Kossa (median 4.0 [IQR 1.5–5.0] berbanding 4.5 [2.0–6.8], p=0.505). Perbezaan signifcant tidak identifed antara sampel allograf buah pinggang dari pesakit dengan (n = 5) atau tanpa (n = 8) diabetes mellitus, untuk jumlah [ Kawasan 18F]-NaF (median 5.5 [IQR 2.5–19.3] berbanding 7.0 [6.5–15.5], p=0.524), Alizarin merah (median 10.0 [IQR 5.5–24.8] berbanding 9.0 [4.0–8.5], p=0.833), dan Von Kossa (median 3.0 [IQR 2.0–5.8] berbanding 4.0 [3.5–8.5], p=0.284). Untuk masa antara pemindahan dan pemindahan (bulan) tiada korelasi penandaan diperhatikan dengan bilangan [ Kawasan 18F]-NaF (p=0.586), Alizarin merah (p=0.667) dan Von Kossa (p=0.459). Untuk umur pada masa pemindahan tiada korelasi signifcant diperhatikan dengan bilangan [ 18F]-NaF kawasan (p = 0.902), Alizarin merah (p=0.798) dan Von Kossa (p=0.334). Begitu juga, tiada korelasi penandaan yang diperhatikan antara tempoh dialisis (bulan) aferBuah pinggangkegagalan allograf dan bilangan [ 18F]-NaF kawasan (p = 0.481), Alizarin merah (p=0.565) dan Von Kossa (p=0.174).

Rajah 3. Korelasi bilangan [ 18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) kawasan dengan Alizarin bernoda merah mikrokalsifikasi (A) dan von Kossa mengotorkan kalsifikasi (B).

Rajah 4. Perbezaan antara dua kumpulan,≤5% dan>5% [ 18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) kawasan permukaan pengesan, untuk bilangan kalsifikasi mikro bernoda merah Alizarin (A) dan von Kossa, kalsifikasi bernoda (B) (median, julat antara kuartil).

Perbincangan

Dalam bukti kajian konsep ini, ex-vivo [ 18F]-NaF pengambilan manusiaBuah pinggangsampel parenchyma menunjukkan korelasi yang baik dengan mikrokalsifikasi yang terbukti histologi. Pengambilan [ 18F]-NaF berkorelasi lebih kuat dengan Alizarin pewarnaan merah untuk kalsifikasi mikro aktif berbanding dengan pewarnaan Von Kossa kalsifikasi yang disatukan, mencadangkan peranan untuk [ 18F]-Pengimejan NaF dalam pengenalpastian kawasan peringkat awal nephrocalcinosis.

Sampel yang dibentangkan mewakili campuran kes buah pinggang penderma dan allograft buah pinggang yang ditanam. Kedua-dua ini jenis sampel berbeza berkenaan dengan pengikatan pengesan, dengan lebih banyak [ 18F]-NaF pengambilan diperhatikan dalam buah pinggang yang ditanam sampel allograft. Ini sejajar dengan penerbitan terdahulu, melaporkan peningkatan kalsifikasi mikro selepas pemindahan buah pinggang5-7. Persatuannephrocalcinosisdengan fungsi rasuah yang lebih rendah pada masa biopsi dan pada satu tahun selepas pemindahan dilaporkan dalam dua kajian biopsi allograft buah pinggang, dengan 258 dan 149Buah pinggangpenerima pemindahan masing-masing8,9. Lebih-lebih lagi, dalam kohort membujur dengan 97 penerima pemindahan buah pinggang, a survival rasuah 1 tahun dan 12 tahun yang lebih teruk ditunjukkan pada pesakit dengan pemendapan kalsium-oxalate (iaitu. survival graf masing-masing sebanyak 98.6% berbanding 72.5% dan 79.3% berbanding 49.7%. Dalam regresi logistik multivariat analisis, kehadiran pemendapan kalsium-oksalat secara bebas dikaitkan dengan kehilangan graf, dalam model termasuk antara lain kreatinin pada masa biopsi dan penderma jenis4. Peranan khusus mikrokalsifikasi dalam lata iniBuah pinggangpenurunan fungsi allograft masih tidak jelas. Dalam persekitaran klinikal pra-pemindahan, CaOx pemendapan dikaitkan dengan tahap serum oxalate yang tinggi, molekul yang tidak dikeluarkan dengan cekap semasa dialisis4. Manakala pemendapan CaPhos paling biasa dilihat pada pesakit dengan hiperparatiroidisme dan tahap tinggi kalsium serum, kerana metabolisme mineral yang tidak teratur sebelum-dan-selepas-pemindahan5. Kami mendapati tiada perbezaan dalam keputusan histologi dan autoradiografi untuk hiperfosphatemia, hiperparatiroidisme, diabetes mellitus, masa antara pemindahan dan transplantectomy, dan tempoh dialisis selepas kegagalan allograft buah pinggang.

Untuk pembangunan strategi rawatan baru untuk kalsifikasi mikro aktif dinephrocalcinosis, perkaitan klinikalnya berkenaan dengan kegagalan pemindahan (kronik) harus difahami dengan lebih komprehensif. Dengan pengenalpastian populasi sasaran berisiko tinggiBuah pinggangpenerima pemindahan, kajian klinikal boleh direka untuk meneroka strategi rawatan21. Tumpuan yang mungkin boleh didapati dalam peraturan up-peraturan kalsifikasi endogen perencat, dengan penekanan khusus pada osteopontin3.

Memandangkan kejadian yang tingginephrocalcinosisdan kaitannya dengan fungsi allograft buah pinggang, pemahaman yang lebih baik tentang etiologi mikrokalsifikasi adalah wajar. Pendekatan diagnostik yang tidak invasif dan boleh dipercayai untuk mengenal pasti dan mengukur mikrokalsifikasi dalam nephrocalcinosis awal boleh membolehkan kajian mengenai kesan nephrocalcinosis pada fungsi pemindahan buah pinggang. [ 18F]-Pengimejan NaF menarik minat, kerana [ 18F]-NaF pengambilan manusia dan haiwan sampel vaskular meningkat di kawasan kalsifikasi aktif biologi sebelum kawasan ini dapat divisualisasikan oleh tomografi berkomputer mikro16,17,22. Dalam kajian PET / CT klinikal baru-baru ini, [18F]-Pengambilan NaF terbukti menjadi berkaitan dengan perkembangan kalsifikasi vaskular, memberikan bukti klinikal untuk penggunaan [ 18F]-NaF untuk mengesan kawasan dengan calcifcation aktif biologi18–20. Pemerhatian dalam kajian ini adalah selaras dengan yang terdahulu penemuan dalam feld pengimejan vaskular. Hubungan yang baik antara [ 18F]-NaF pengambilan dan histologi-terbukti mikrokalsifikasi ditunjukkan, manakala korelasi dengan kalsifikasi yang disatukan jelas lebih lemah.

Seperti yang dinyatakan, penyetempatan bersama antara [ 18F]-NaF pengambilan dan Alizarin merah positif mikrosifikasi dikenal pasti, manakala [ 18F]-NaF kawasan pengambilan tidak bersama-sama dengan Von Kossa mengotorkan kalsifikasi yang disatukan. Tese kawasan yang dikalsifikasi, dengan kalsifikasi yang disatukan dan tidak sepadan [18F]-NaF pengambilan mungkin dipertimbangkan kawasan kalsifikasi tidak aktif, di mana tidak ada proses mineralisasi yang berterusan, seperti yang diterangkan oleh Irkle et al. dalam kajian ex-vivo carotid calcifcation16. Walaupun hanya disahkan untuk kalsifikasi vaskular dan tidak BagiBuah pinggangkalsifikasi parenchyma, ia disokong oleh sifat mengikat [ 18F]-NaF ke permukaan luar kalsifikasi dan penembusan terhad dalam kalsifikasi pepejal. Oleh itu, [18F]-NaF pengambilan akan lebih tinggi di mikrokalsifikasi, dengan kawasan permukaan yang besar, berbanding dengan mikrokalsifikasi, dengan jumlah yang tinggi tetapi agak kawasan permukaan kecil13,16.

Bukti kajian konsep ini juga mempunyai beberapa batasan. Pertama, wujud dalam reka bentuk kajian, hasilnya mewakili satu titik masa, kekurangan susulan klinikal perkembangan kalsifikasi. Kedua, bukti kajian konsep ini terdiri daripada bilangan sampel buah pinggang yang agak rendah, kerana transplantectomy selepas kegagalan pemindahan lewat hanya dilakukan pada petunjuk klinikal dan ketersediaan penderma yang ditolakBuah pingganguntuk kegunaan penyelidikan adalah terhad23. Oleh itu, analisis komprehensif mengenai etiologi pemendapan kalsium perlu dipertimbangkan di luar skop projek ini. Ketiga, terjemahan klinikal keputusan terhalang oleh kekurangan pengetahuan mengenai in-vivo [ 18F]-NaF pengedaran dalam buah pinggang dan kesan pelepasan pengesan buah pinggang, iaitu aktiviti sasaran-ke-latar belakang yang rendah boleh mengehadkan penggambaran kalsifikasi. Untuk mengatasi masalah ini, saat yang optimum [ 18F]-NaF PET pengimejan harus dinilai, iaitu di mana [18F]-NaF benar-benar dikumuhkan dan aktiviti yang tinggal berasal dari mengikat ke kawasan yang dikalsifikasi. Mungkin, ini boleh dicapai dengan pengimejan tertangguh melebihi tiga jam, seperti yang dilakukan untuk penilaian calcifcations koronari24. Te mengurangkan kadar penapisan glomerular yang terdapat dalam penerima pemindahan boleh mengakibatkan fasa perkumuhan yang berpanjangan, memerlukan tempoh yang lebih lama antara suntikan pengesan dan pengimejan PET, tetapi garis panduan semasa tidak menunjukkan potensi nefrotoxicity [18F]-NaF tracer11,25. Langkah yang berpotensi antara bukti kajian konsep yang dibentangkan di sini dan pengimejan in-vivo boleh menjadi ex-vivo [ 18F]-NaF PET pengimejan buah pinggang yang dicantumkan normatermik atau in-vivo [18F]-NaF microPET haiwan kajian26,27. Keempat, aplikasi klinikal teknik ini boleh dihalang oleh kos untuk melakukan [ 18F]-NaF PET / CT prosedur dan pendedahan radiasi yang wujud. Walau bagaimanapun, sistem kamera PET digital baru dengan sensitiviti yang lebih tinggi mungkin mengurangkan kedua-duanya, kerana masa pengimbasan yang lebih pendek dan dos aktiviti suntikan yang lebih rendah.

Kekuatan bukti kajian konsep ini terletak pada perbandingan mikrosifikasi satu-ke-satu terperinci dikenal pasti oleh [18F]-NaF autoradiografi dan histologi. Te [18F]-NaF pengambilan dalam sampel yang berbeza boleh berbanding tanpa memerlukan pelarasan selanjutnya, kerana semua sampel diinkubasi dalam [ Penyelesaian 18F]-NaF. Selain itu, kajian ini menyediakan data pertama yang menunjukkan padanan visual dan statistik antara [ 18F]-NaF pengambilan dan mikrokalsifikasi yang terbukti histologi dalam sampel buah pinggang.

Fungsi Cistanche-kidney

Untuk membuat kesimpulan, kami menyediakan data pertama untuk kegunaan [ 18F]-NaF dalam kajian autoradiografi untuk mengenal pasti mikrokalsifikasi dalam aktifnephrocalcinosisSelepasBuah pinggangPemindahan. Ini bekas vivo [ 18F]-NaF bukti kajian konsep adalah langkah pertama ke arah potensi penggunaan klinikal [ 18F]-NaF PET/CT dalam penerima pemindahan buah pinggang.

Kaedah

ManusiaBuah pinggangSampel.

Tisu buah pinggang diperolehi selepas transplantectomy (n = 13) dan dari dibuang buah pinggang dari penderma yang meninggal dunia (n = 7) sekiranya berlaku penurunan buah pinggang penderma oleh pusat pemindahan gabungan. Data klinikal dari penerima pemindahan buah pinggang dan penderma telah diambil dari rekod perubatan pesakit, termasuk kehadiran hiperparatiroidisme, hiperfoshatemia dan diabetes mellitus sebelum pemindahan, dan penilaian patologi klinikal sampel allograft buah pinggang yang dilaporkan menggunakan Klasifikasi Banf Renal Allograft Pathology28. Aktiviti penyelidikan dilakukan selaras dengan pengisytiharan Helsinki Ethical prinsip untuk penyelidikan perubatan yang melibatkan subjek manusia dan lembaga kajian Institusi memberi kelulusan untuk kajian ini (Jawatankuasa Etika Perubatan Pusat Perubatan Universiti Groningen 2015/501). Persetujuan yang dimaklumkan adalah diperolehi daripada semua penerima pemindahan dan kelulusan pra-derma diberikan untuk penggunaan buah pinggang yang dibuang daripada penderma yang meninggal dunia untuk tujuan penyelidikan. Aktiviti klinikal dan penyelidikan adalah konsisten dengan Prinsip Deklarasi Istanbul seperti yang digariskan dalam 'Pengisytiharan Istanbul mengenai Pemerdagangan Organ dan Pelancongan Pemindahan.

Prosedur Operasi Standard (SOP) untuk persampelan tisu adalah seperti berikut: Sampel diperolehi di teater pembedahan, sejurus selepas pengekstrakan buah pinggang (untuk transplantectomy), atau semasa ketibaan yang dibuang PendermaBuah pinggangdi pusat pemindahan kami. Sampel yang digunakan untuk eksperimen ini diambil dalam satah melintang tiang atas, termasuk tisu buah pinggang kortikal dan medullar, dengan saiz antara 25 mm × 15 mm dan 20 mm×40 mm. Sampel-sampel ini adalah formalin-tetap dan parafin-embedded. Menggunakan pemotongan ketepatan mikrotome instrumen, tiga bahagian μm parafin-embedded telah dibuat. Bahagian-bahagian ini dipasang pada mikroskop lekatan kaca (TOMO, Matsunami Glass, Amerika Syarikat). Bahagian bersiri, iaitu bahagian bersebelahan yang mendedahkan lapisan berurutanBuah pinggangsampel tisu, digunakan untuk analisis autoradiografi dan histologi. Sebelum inkubasi pengesan dan pewarnaan histologi, bahagian-bahagian telah dinyahfnized, rehidrasi dalam air demineralized, dan disimpan buat sementara waktu dalam garam fosfat-buffered (PBS).

[ 18F]-NaF inkubasi dan autoradiografi.

Percubaan ex-vivo adalah berdasarkan protokol yang digunakan dalam kajian terdahulu oleh Hop et al. dan Reijrink et al.22,29. Kajian pertama adalah kajian autoradiografi mengenai [ 18f]-Naf pengambilan plak karotid dari pesakit strok yang menjalani pembedahan, dengan petunjuk berdasarkan CT kalsifikasi sebagai perbandingan. Kajian kedua adalah kajian autoradiografi mengenai [ 18F]-FDG pengambilan dalam sampel tisu adipose, dengan imunohisokimia bahagian bersiri sebagai perbandingan. Salah satu daripada setiap tiga bahagian bersiri telah dimandikan penyelesaian [ 18F]-NaF, pada kepekatan 618 millibecquerel (MBq) dalam 300 mL PBS, pada suhu bilik, selama 30 minit. Basuh dilakukan dengan tiga kali membilas dengan PBS sejuk dan dua kali dengan air sejuk. Sampel telah dikeringkan di udara terbuka dan skrin fosfor kosong diletakkan di atas sampel. Pendedahan telah dilakukan semalaman, untuk tempoh 24 jam dan 30 min. Menentukan pengedaran aktiviti tisu dan intensiti telah dilakukan pada skrin fosfor menggunakan Amersham Typhoon Biomolecular Imager (GE Healthcare, Marlborough, Amerika Syarikat).

Alizarin merah dan von Kossa mengotorkan.

Pewarnaan merah Alizarin dilakukan untuk menggambarkan pengumpulan kalsium dalam kalsifikasi peringkat awal. Sampel telah diinkubasi dalam 2% w/v Alizarin merah (dilarutkan dalam demineralized air) penyelesaian, pH 4.2 selama 5 minit30. Basuh dilakukan sebanyak 20 kali membilas dalam 1:1 aseton/xylene dan 20 kali membilas dalam 100% xylene. Von Kossa mengotorkan dilakukan untuk menggambarkan kehadiran fosfat anorganik molekul dalam kalsifikasi yang disatukan. Secara ringkas, sampel telah diinkubasi dalam larutan 1% perak nitrat (AgNO3) untuk 1 h, semasa terdedah kepada cahaya matahari30. Bergantian oleh tiga kali membilas dalam air demineralized, inkubasi dilakukan dengan natrium thiosulfate selama 5 minit, diikuti dengan inkubasi dalam merah cepat nuklear selama 3 minit.

Pemprosesan dan analisis imej.

Bahagian tisu berwarna telah didigitalkan dengan Hamamatsu Nanozoomer 2.0HT (Hamamatsu Photonics, Hamamatsu, Jepun), dan imej telah diperiksa menggunakan versi perisian Aperio ImageScope 12.1.0.5029 (Leica Microsystems CMS GmbH, Wetzlar, Jerman). Autoradiografi dan analisis imej berkomputer kuantitatif dilakukan dengan perisian ImageJ, versi 1.51 (NIH, Bethesda, Maryland, http://fji.sc).

Penolakan latar belakang digunakan untuk semua imej histologi, menyelitkan garis besar di sempadan histologi Sampel. Pengesanan separa automatik kalsifikasi dalam pewarnaan merah Alizarin dan Von Kossa telah dilakukan dengan ImageJ—BioVoxxel Toolbox31. Ambang telah digunakan untuk semua sampel dan kawasan yang dikesan kalsifikasi telah diluaskan dengan 6 lelaran, untuk mengoptimumkan visualisasi. Untuk imej autoradiografi, putaran dan saiz semula telah dilakukan berdasarkan sampel histologi asal. Ambang telah digunakan untuk semua sampel, mengakibatkan kawasan pengambilan pengesan, mengikuti pendekatan yang diterangkan oleh Irkle et al.: imej telah di ambang menggunakan Otsu kaedah, diikuti oleh Gaussian kabur dan ambang dengan kaedah Li16. Imej tindanan telah diperolehi dengan memadankan garis besar dari imej histologi bersebelahan, dengan padanan histologi dan seterusnya keputusan autoradiografi (Gamb. 1). Pengkuantifikasi berasaskan piksel bagi kalsifikasi dan kawasan pengesan (sebagai peratusan kawasan kawasan sampel) telah dilakukan dengan alat ImageJ—Analisis Zarah.

Gejala penyakit Cistanche-kidney

Analisis statistik.

Statistik telah dilakukan dengan Pakej Statistik untuk versi Sains Sosial 23 (IBM Corporation, Armonk N.Y., Amerika Syarikat), graf dibuat dengan GraphPad Prism 7.02 untuk Windows (GraphPad Sofware, San Diego, Amerika Syarikat) dan angka dihasilkan menggunakan Adobe Illustrator CS6 (Adobe Systems, San Jose, Amerika Syarikat). Keputusan telah dibentangkan sebagai median dan julat interquartile (IQR) untuk data condong, dan sebagai kekerapan dan peratusan apabila data adalah kategori. Kami membandingkan kumpulan menggunakan ujian Mann-Whitney U (p dua ekor Nilai<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="">

Ketersediaan data

Buah pinggang penderma yang meninggal dunia danBuah pinggangimej autoradiografi penerima pemindahan [18F]-sodium fluorida ([18F]-NaF) pengambilan, dengan imej tindanan [ Pengambilan 18F]-NaF dengan pewarnaan merah Alizarin mikrokalsifikasi dan pewarnaan Kalsifikasi Von Kossa boleh didapati dalam talian sebagai Maklumat Tambahan. Semua data tambahan akan disediakan atas permintaan, selaras dengan peraturan LHDN Pusat Perubatan Universiti Groningen.

Rujukan

1. Gwinner, W. et al. Kalsifikasi awal allograft buah pinggang yang dikesan oleh biopsi protokol: sebab dan implikasi klinikal. Mohd J. Pemindahan. 5, 1934–1941 (2005).

2. Shavit, L., Jaeger, P. & Unwin, R. J. Apa itunephrocalcinosis?. Kidney Int. 88, 35–43 (2015).

3. Paloian, N. J., Leaf, E. M. & Giachelli, C. M. Osteopontin melindungi daripada fosfat yang tingginephrocalcinosisdan vaskular kalsifikasi. Kidney Int. 89, 1027–1036 (2016).

4. Pinheiro, H. S., Camara, N. O. S., Osaki, K. S., De Moura, L. A. R. & Pacheco-Silva, A. Kehadiran awal pemendapan kalsium oksalat DiBuah pinggangbiopsi graf dikaitkan dengan kelangsungan hidup rasuah jangka panjang yang lemah. Am. J. Pemindahan. 5, 323–329 (2005).

5. Evenepoel, P. et al. Penyetempatan, etiologi dan kesan deposit kalsium fosfat dalam allograft buah pinggang. Am. J. Pemindahan. 9, 2470–2478 (2009).

6. Nankivell, B. J. et al. Te sejarah semulajadi nefropati allograft kronik. N. Engl. J. Med. 349, 2326–2333 (2003).

7. Schwarz, A. et al. Faktor risiko untuk nefropati allograft kronik selepas pemindahan buah pinggang: kajian biopsi protokol. Int Buah Pinggang. 67, 341–348 (2005).

8. Bagnasco, S. M. et al. Deposit oxalate dalam biopsi dari buah pinggang asli dan dipindahkan, dan kesan ke atas fungsi rasuah. Nephrol. Dail. Pemindahan. 24, 1319–1325 (2009).

9. Snijders, M. L. H., Hesselink, D. A., Clahsen-Van Groningen, M. C. & Roodnat, J. I. Oxalate pemendapan dalam biopsi allograft buah pinggang dalam tempoh 3 bulan selepas pemindahan dikaitkan dengan disfungsi allograft. PLoS ONE 14, e0214940 (2019).

10. Benjamins, S., Glaudemans, A. W. J. M., Berger, S. P., Mula, R. H. J. A. & Pol, R. A. Adakah kita terlupa pengimejan sebelum dan selepas pemindahan buah pinggang?. Eur. Radiol. 28, 3263–3267 (2018).

11. Beheshti, M. et al. 18F-NaF PET / CT: Garis panduan prosedur EANM untuk pengimejan tulang. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Pengimejan 42, 1767–1777 (2015).

12. Dweck, M. R. et al. Pengambilan arteri koronari 18F-sodium fluorida. J. Am. Coll. Cardiol. 59, 1539–1548 (2012).

13. Dweck, M. R. et al. 18F-sodium fluorida pengambilan adalah penanda kalsifikasi aktif dan perkembangan penyakit pada pesakit dengan aorta stenosis. Circ. Cardiovasc. Pengimejan 7, 371–378 (2014).

14. Derlin, T. et al. Kemungkinan 18F-sodium fluorida PET / CT untuk pengimejan plak aterosklerotik. J. Nucl. Med. 51, 862–865 (2010).

15. Bucerius, J., Dijkgraaf, I., Mottaghy, F. M. & Schurgers, L. J. Pengenalpastian sasaran untuk diagnosis dan campur tangan terdedah plak aterosklerotik melebihi pengimejan tomografi pelepasan 18F-fluorodeoxyglucose positron: pengesan yang menjanjikan di kaki langit. Eur. J. Nucl. Pengimejan Med. Mol. 46, 251–265 (2019).

16. Irkle, A. et al. Mengenal pasti mikrokalsifikasi vaskular aktif oleh tomografi pelepasan positron positron 18F-sodium fluorida. Nat. Komuniti. 6, 7495 (2015).

17. Creager, M. D. et al. 18 Penguatan isyarat F-fluorida mengenal pasti kalsifikasi mikro yang berkaitan dengan ketidakstabilan plak aterosklerotik dalam tomografi pelepasan positron / imej tomografi yang dikira. Circ. Cardiovasc. Pengimejan 12, e007835 (2019). 18. den Harder, A. M. et al. Pengambilan Vaskular pada tomografi pelepasan positron positron 18F-sodium fluorida: pendahulu kalsifikasi vaskular? J. Nucl. Kardiol. (2020).

19. Derlin, T. et al. Korelasi keradangan yang dinilai oleh 18F-FDG PET, pemendapan mineral aktif yang dinilai oleh PET 18F-fluorida, dan kalsifikasi vaskular dalam plak aterosklerotik: kajian PET / CT dwi-tracer. J. Nucl. Med. 52, 1020–1027 (2011).

20. Kitagawa, T. et al. Nilai ramalan tomografi pelepasan positron positron 18F-sodium fluorida dalam mengesan arteri koronari berisiko tinggi penyakit dalam kombinasi dengan tomografi yang dikira. J. Am. Hati Assoc. 7, e010224 (2018).

21. Bäck, M. et al. Perencat kalsifikasi endogen dalam pencegahan kalsifikasi vaskular: pernyataan konsensus dari Tindakan KOS EuroSofCalcNet. Depan. Cardiovasc. Med. 5, (2019).

22. Hop, H. et al. 18F-sodium fluorida positron pelepasan tomografi menilai kalsifikasi mikrosifikasi dalam pelaku dan bukan penyebab manusia plak karotid. J. Nucl. Kardiol. 26, 1064–1075 (2019).

23. Johnston, O., Rose, C., Landsberg, D., Gourlay, W. A. & Gill, J. S. Nephrectomy selepas kegagalan pemindahan: amalan dan hasil semasa. Am. J. Pemindahan. 7, 1961–1967 (2007).

24. Kwiecinski, J. et al. Pengimejan tertangguh tiga jam meningkatkan penilaian PET 18F-sodium fluorida koronari. J. Nucl. Med. 60, 530–535 (2019).

25. Bucerius, J. et al. Kertas kedudukan Jawatankuasa Kardiovaskular Persatuan Perubatan Nuklear Eropah (EANM) pada Pengimejan PET aterosklerosis. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Pengimejan 43, 780–792 (2016).

26. Buchs, J.-B. et al. DCD buah pinggang babi dianalisis oleh MRI untuk menilai ex vivo daya maju mereka. Pemindahan 97, 148–153 (2014).

27. Kolam, M. et al. Memasukkan sel stromal mesenchymal ke dalam porcineBuah pinggangsemasa perfusi mesin normothermic: MSCs utuh Boleh dikesan dan disetempatkan kepada glomeruli. Int. J. Mol. Sci. 20, 3607 (2019).

28. Roufosse, C. et al. Panduan rujukan 2018 untuk klasifikasi Banf patologi allograft buah pinggang. Pemindahan 102, 1795–1814 (2018).

29. Reijrink, M. et al. [18F]Pengambilan FDG dalam tisu adipose tidak berkaitan dengan keradangan dalam diabetes mellitus jenis 2. Mol. Biol Pengimejan. 23, 117–126 (2020).

30. Shao, J.-S. et al. Kalsifikasi Vaskular dan fbrosis aorta peranan bifungsi untuk osteopontin dalam arteriosklerosis diabetes. Arter. TrombVascBiol 31, 1821–1833 (2011).

31. Brocher, J. Penilaian kualitatif dan kuantitatif dua histogram baru mengehadkan algoritma binarisasi. Int. J. Proses Imej. 8, 30–48 (2014).

Pengakuan

Projek penyelidikan ini disokong oleh geran dari De Cock-Hadders Foundation (kod projek 2018-03).

Sumbangan pengarang

S.B. menyumbang kepada reka bentuk, pemerolehan, dan analisis, dan merangka manuskrip. I.F.A., M.R., dan M.L.C.B. menyumbang kepada reka bentuk, pemerolehan, dan analisis, dan secara substantif menyemak semula manuskrip. S.P.B., C.M., dan M.H.d.B. menyumbang kepada konsepsi dan secara substantif menyemak semula manuskrip itu. J.L.H., R.H.J.A.S., dan R.A.P. menyumbang kepada konsep, reka bentuk, dan analisis, dan secara substantif menyemak semula manuskrip.

Kepentingan bersaing

Penulis mengisytiharkan tiada kepentingan bersaing.