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Background: Peritonitis is responsible for thousands of deaths annually in Germany alone. Even source control (SC) and antibiotic treatment often fail to prevent severe sepsis or septic shock, and this situation has hardly improved in the past two decades. Most experimental immunomodulatory therapeutics for sepsis have been aimed at blocking or dampening a specific pro-inflammatory immunological mediator. However, the patient collective is large and heterogeneous. There are therefore grounds for investigating the possibility of developing personalized therapies by classifying patients into groups according to biomarkers. This study aims to combine an assessment of the efficacy of treatment with a preparation of human immunoglobulins G, A, and M (IgGAM) with individual status of various biomarkers (immunoglobulin level, procalcitonin, interleukin 6, antigen D-related human leucocyte antigen (HLA-DR), transcription factor NF-κB1, adrenomedullin, and pathogen spectrum).
Methods/design: A total of 200 patients with sepsis or septic shock will receive standard-of-care treatment (SoC). Of these, 133 patients (selected by 1:2 randomization) will in addition receive infusions of IgGAM for 5 days. All patients will be followed for approximately 90 days and assessed by the multiple-organ failure (MOF) score, by the EQ QLQ 5D quality-of-life scale, and by measurement of vital signs, biomarkers (as above), and survival.
Discussion: This study is intended to provide further information on the efficacy and safety of treatment with IgGAM and to offer the possibility of correlating these with the biomarkers to be studied. Specifically, it will test (at a descriptive level) the hypothesis that patients receiving IgGAM who have higher inflammation status (IL-6) and poorer immune status (low HLA-DR, low immunoglobulin levels) have a better outcome than patients who do not receive IgGAM. It is expected to provide information that will help to close the knowledge gap concerning the association between the effect of IgGAM and the presence of various biomarkers, thus possibly opening the way to a personalized medicine.
Trial registration: EudraCT, 2016–001788-34; ClinicalTrials.gov, NCT03334006. Registered on 17 Nov 2017.
Trial sponsor: RWTH Aachen University, represented by the Center for Translational & Clinical Research Aachen (contact Dr. S. Isfort).
Die Sepsis ist mit einer hohen Letalität im Krankenhaus verbunden. Ein wesentlicher Auslöser der Sepsis ist das Endotoxin. Es führt zu Entzündungsreaktionen im Organismus mit Ausbildung eines septischen Schocks bis hin zum Multiorganversagen. Zudem führt es zu Veränderungen im Gerinnungssystem mit unterschiedlich schweren Ausprägungen. Das Endotoxin wird physiologisch im menschlichen Körper durch IgM neutralisiert. In dieser Studie wurde der Effekt von IgM angereichertem intravenösen Immunglobulin auf die Endotoxinaktivität untersucht. Zusätzlich wurden die Auswirkungen einer IgM-IVIg-Therapie auf Entzündungsparameter und auf viskoelastische und konventionelle Gerinnungsparameter betrachtet. Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock auf einer anästhesiologisch-chirurgischen Intensivstation wurden rekrutiert. Nach dem Studieneinschluss von 15 Patienten erfolgte die Implementierung einer neuen SOP, in der die Anwendung von IgM-IVIg (5g/kg/d für 3 Tage) integriert wurde. Daraus bildeten sich eine Kontroll- und eine IgM-IVIg Gruppe. Der Beobachtungszeitraum umfasste 4 Tage. Es wurde der Endotoxin Activity Assay® (EAA®) zur Messung der Endotoxinaktivität an Vollblutproben durchgeführt. Die durchgeführte Rotationsthrombelastometrie ROTEM® diente neben der Messung der Gerinnungszeiten auch zur Erfassung der mechanischen und zeitlichen Stabilität eines Blutgerinnsels. Als Maß für die Aggregation von Thrombozyten diente die Impedanzaggregometrie Multiplate®. Die Routinelaborparameter wurden nach allgemeinem Standard erhoben. Eingeschlossen wurden die Daten von 26 Patienten. Die IgM-IVIg-Gruppe zeigte am ersten Tag, 6 und 12 Stunden nach Behandlungsbeginn, eine Reduktion der Endotoxinaktivität (0,51±0,06 vs. 0,26±0,07, p<0,05) und unterschied sich signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe 6 Stunden nach Behandlungsbeginn (0,26±0,07 vs. 0,43±0,07, p<0,05). Die Thrombozytenzahl war signifikant höher in der IgM-IVIg- Gruppe im Beobachtungszeitraum (200/nl±43 vs. 87/nl±20, p<0,05). Die Fibrinogenkonzentration war in der Kontrollgruppe am zweiten (311mg/dl±37 vs. 475mg/dl±47 (p=0,015)) und am vierten Tag (307mg/dl±35 vs. 420mg/dl±16 (p=0,017)) signifikant niedriger. Es konnten keine Unterschiede in den thromboelastometrischen oder aggregometrischen Untersuchungen, oder bei den Entzündungsparametern beobachtet werden. Die präsentierten Ergebnisse müssen aufgrund der geringen Stichprobengröße sorgsam interpretiert werden. Dennoch könnten die Ergebnisse die Basis für weitere Studien in der Zukunft sein, die auf IgM-IVIg als eine therapeutische Option bei Patienten mit einer hohen Endotoxinaktivität abzielen. In der vorliegenden Studie fanden wir Hinweise, dass eine IgM-IVIg-Therapie bei Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock die Endotoxinaktivität vermindert. Zudem scheint IgM-IVIg bei o.g. Patienten eine pathognomonische Thrombozytopenie positiv zu modelieren.