Esclerosis Múltiple: Cadenas livianas de neurofilamentos están asociados con riesgo de invalidez en esclerosis múltiple (EM)
Cadenas livianas de neurofilamentos están asociados con riesgo de invalidez en esclerosis múltiple (EM)
Plasma neurofilament light levels are associated with the risk of disability in multiple sclerosis
Manouchehrinia, A., Pernilla, S.; Khademi, M.; Leppert, D.; et al
Neurology® 2020; 94:1-e11. doi:10.1212/WNL.0000000000009571
Open Access
Resumen
Objetivos
Investigar la asociación entre niveles plasmáticos de cadenas livianas de neurofilamentos (pNfL) y riesgo de invalidez o empeoramiento de la misma.
Métodos
Se determinaron niveles de pNfL en 4.385 personas con EM y 1.026 controles randomizados en base a sexo y edad usando el Ensayo de Molécula Simple (SimoaTM) y el kit NF-Light Advantage. Se verificó el impacto eotratificacdo por edad de los niveles de pNfL por encima de los percentiles 80, 95, y 99 entre controles de la Escala de riesgo expandido de invalidez (EDSS) y su empeoramiento luego del año de alcanzar EDSS sostenido y puntajes de 3.0, 4.0, y 6.0 y conversión a esclerosis múltiple progresiva (SPMS).
Resultados
El rango medio intercuantil (IQR) The median (interquartile range [IQR]) de pNfL fue de 7.5 pg/mL en controles y 11.4 pg/mL en EM (p < 0.001). La duración media de seguimiento de (IQR) fue de 5 años. Niveles elevados de pNfL se asociaron con aumento de empeoramiento EDSS entre 1.4 (IC 95%: 1.1–1.8) y 1.7 (IC 95%: 1.4–2.3). Los altos niveles de pNfL también se asociaron con riesgo de alcanzar un score sostenido de EDSS de 3.0, con rangos ajustados entre 1.5 (95% CI: 1.2–1.8) y 1.55 (95% CI: 1.3–1.8) sobre los puntos de corte de todos los percentiles (p < 0.001). Incrementos similares se observaron para el riesgo sostenido EDSS 4.0. En contraste, el riesgo de alcanzar EDSS de 6.0 y conversión a SPMS fue no significativo.
Conclusiones
Niveles elevados de pNfL len estadios iniciales de EM, se asociaron con aumento del riesgo de alcanzar empeoramiento de invalidez transitoria y desarrollo de invalidez permanente.
Glosario
ARMSS = severidad de EM relacionada con edad; ARR = porcentaje de recaída anualizado; BMI = índice de masa corporal; CI = intervalo de confianza; CV = coeficiente de variación; CSF = fluido cerebro espinal; DMT = tratamiento modificador de la enfermedad; EDSS = escala expandida de invalidez; EDTA = ácido etilendiamino tetra acético; GAMLSS = Modelos aditivos generalizados de localización, escala y forma; HR = cociente de riesgo; EIMS = investigación epidemiológica para EM; IMSE = Inmunomodulación y epidemiología de EM; IQR = rango intercuantil; MS = EM; NfL = cadena liviana de neurofilamento; NPV = valor productivo negativo; pNfL = cadena liviana de neurofilamentos plasmáticos; PPV = valor productivo positivo; rPART = particionamiento recursivo; sNfL = cadena liviana sérica de neurofilamento; SP = progresivo secundario.
La EM es una patología neurodegenerative de SNC mediada inmunológicamente, de gran variación interindividual evolutiva. En consecuencia su pronóstico a largo plazo es poco confiable e impreciso. El aumento de tratamientos modificadores de la enfermedad (TME) resalta la necesidad de biomarcadores pronósticos que orienten el tratamiento. Esto es muy importante en etapas iniciales de la enfermedad que son las más sensibles al tratamiento y pueden modificar la invalidez a largo plazo.
En EM, niveles elevados de (NfL) o de cadenas pesadas, se asocian con atrofia a largo plazo. Lo poco invasiva de la medición de niveles de (sNfL); se correlacionan con NfL en CSF. Sin embargo, el potencial de sNfL para anticipar pronóstico a largo plazo no fue bien estudiado. Los objetivos del estudio fue evaluar la asociación entre muestras de pNfL al comienzo de la enfermedad y curso a largo plazo de invalidez usando controles de base de datos matcheada.
Métodos
Población
Se incluyó en el estudio un grupo de casos de EM, los controles provinieron de los participantes en dos estudios de cohorte, el Epidemiological Investigation of Multiple Sclerosis (EIMS) y el Immunomodulation and Multiple Sclerosis Epidemiology (IMSE). Todos los casos fueron examinados por neurólogos en la clínica donde se los reclutó y solo los pacientes que cumplían los criterios de McDonald se incluyeron en la cohorte. Por cada paciente en la cohorte EIMS, al menos, dos períodos (5 años de intervalo), fueron randomizados por sexo, edad, lugar de residencia. El IMSE también forma parte de un estudio Fase 4 de control a largo plazo de seguridad y eficacia de DMT recientes.
El SMSreg brindó la plataforma para el seguimiento clínico de casos de EM que participaron en ambas cohortes. Los datos registrados incluyeron momento del diagnóstico y forma clínica, curso de la enfermedad (recaída/remitente, primaria/secundaria, progresiva, score de invalidez, recaídas, tipo de DMTs y laboratorio. El pNfL se midió en un número de controles y casos de EM con diagnóstico definitivo. Los controles fueron genotipeados y también fueron matcheados incluyendo las muestras biológicas. Por motivos de diseño, los casos pueden intercambiarse entre grupos; sin embargo solo casos únicos fueron ingresados al estudio.
Muestreo y medición de pNfL
En la cohorte EIMS, el plasma tratado con EDTA se colectó al diagnóstico y en el mismo período para los controles matcheados. En las cohortes del IMSE, las muestras se tomaron antes del inicio de DMTs, los pacientes eran vírgenes de tratamiento o solo habían recibido interferón y/o glatiramer. Las muestras se almacenaron a -80ªC y las concentraciones se midieron con Simoa usando un kit para NF-cadenas livianas y se usaron anticuerpos de UmanDiagnostics. El personal de laboratorio desconocía diagnóstico y tratamiento asignado.
Resultados del estudio
En el SMSreg, los datos se recabaron por neurólogos o enfermeras tratantes de EM a través de la web para colectar datos de los pacientes e incluyeron características clínicas, evolución de la EM, exposición a DMTs, escalas clínicas, recaídas, MRI y laboratorio. La mayoría de los datos se registraban al momento de la visita o cada 1 ó 2 años; las recaídas y la MRI se registraban al momento del evento.
Actividades clínicas tempranas y severidad inicial de la enfermedad
Se investigaron (ARRs) antes del muestreo, características de la primer recaída (sensorial, motora, mixta); grado de recuperación (parcial, completa, sin recuperación luego de 6 meses). Estos análisis se limitaron a la cohorte EIMS por el menor tiempo entre el inicio de la EM, el muestreo y la asociación entre actividad clínica temprana y nivel de pNfL. Luego se verificó la asociación entre severidad inicial de la enfermedad, medida por ARMSS y niveles de pNfL en todos los casos con scores EDSS disponibles.
Riesgo de invalidez sostenida o empeoramiento
El EDSS es el método más habitual de cuantificación de discapacidad en EM. Los datos se recogieron por especialistas neurólogos midiendo el impacto de la EM sobre 8 sistemas funcionales. Los puntos de corte fueron: 3.0 (invalidez moderada), 4.0 (invalidez significativa, pero capaz de caminar sin descanso al menos 500 m) y 6.0 (requiere asistencia unilateral para caminar al menos 100 m sin descansar). La progresión en EDSS se definió como: cuando alcanza un punto de corte, no revierte con nivel menor de EDSS hasta el final del seguimiento, EDSS igual o superior al fin del seguimiento. Esto se realizó para descartar pacientes con empeoramiento transitorio de EDSS. Aquellos que superaron los puntos de corte al inicio del estudio fueron asimismo excluidos; por ejemplo; puntaje EDSS ≥3.0 o ≥4.0 o ≥6.0 en la primer visita.
Riesgo de conversión a EM secundaria progresiva
La conversión a EM SP es un punto clave en la carga a largo plazo de la enfermedad. En el SMSreg, el año de conversión a SPMS fue determinado por el neurólogo de acuerdo al consenso de 1966. El riesgo de conversión desde el inicio del muestreo se determinó utilizando análisis de supervivencia de EM. Los pacientes se siguieron desde el muestreo hasta le fecha de conversión a SPMS o la última visita al finalizar el seguimiento.
Análisis estadístico
Se usó test de Mann-Whitney para comparar niveles de pNfL respecto a las características basales, ARMSS y rango anualizado prebasal en controles y subtipos de EM, usando modelos de regresión logarítmicos de pNfL.
En casos de EM, la asociación entre niveles de pNfL arriba y abajo de los percentiles calculados (>C80, >C95 y >C99) y evolución a corto y largo plazo fue verificada.
Al analizar el riesgo de alcanzar un determinado EDSS o SPMS, calculamos el riesgo de alcanzar un punto de corte usando análisis de Cox para descartar factores de confusión. Los tratamientos se modelaron como covariables relacionadas al tiempo; también se realizaron análisis de sensibilidad del tiempo hasta un punto de corte de incapacidad en pacientes de la cohorte del EIMS. Se realizaron dos análisis adicionales de sensibilidad; en el primero se ajustaron los modelos por EDSS basal para investigar la asociación entre pNfL y la incapacidad sostenida o empeoramiento. En el segundo se ajustó el modelo por BMI debido a la relación entre éste y los niveles de pNfL; además se tomaron en cuenta sexo, score basal EDSS, duración de la enfermedad, tipo clínico y tiempo desde el muestreo. Se utilizó el método rPART separadamente para pacientes en recaída o progresión, identificando así aquellos “empeorados” o “estables”; se calculó entonces la sensibilidad específica y el PPV para predecir empeoramiento dentro del próximo año.
Aprobación del protocolo, registro y consentimientos
El ensayo fue aprobado por el Comité de Ética de Estocolmo (EPN)y todos los pacientes firmaron consentimiento informado
Disponibilidad de los datos
Los datos relacionados con este estudio se encuentran disponibles por parte de Ingrid Kockum del Instituto Karolinska. Esto se lleva a cabo por la legislación de protección de datos europea (GDPR).
Resultados
Globalmente se incluyeron un total de 1.026 controles matcheados por sexo y edad del EIMS. La muestra de EM incluyó 4.385 individuos. Los coeficientes de variación intraensayo (CV) para las tres muestras de plasma estuvieron debajo del 13%; el promedio de determinaciones duplicadas fue del 6.4%.
Nivel de pNfL en controles y curvas de percentiles
Hubo asociación significativa entre niveles de pNfL y edad al momento del muestreo, los niveles de éste aumentaron 0,18 pg/ml (95% de intervalo de confianza, IC: 0,17-0,20, p<0,001) [CIs]: 0.17–0.20, p < 0.001) por año de duración. La diferencia entre sexos no fue significativa. Los percentiles calculados en controles obtenidos del GAMLSS.
Actividad clínica inicial, severidad basal y nivel de pNfL
El porcentaje anualizado de recaída en años antes del muestreo fue significativamente mayor en pacientes con pNfL por arriba o abajo de sus controles de los percentiles calculados de controles. No hubo asociación clínicamente significativa entre el grado de recuperación desde la primer recaída, naturaleza de la primer recaída (sensorial vs. motora vs mixta) y niveles de pNfL. La severidad de la enfermedad medida por ARMSS a nivel basal, se asoció significativamente con aumento de pNfL.
Niveles de pNfL en personas con EM
En análisis univariado, el nivel de pNfL descendió -0,05 pg/ml (95% CI: -0,07 a -0,04, p = 0,001); en EM remitente con recaída aumentó alrededor de 0,12 pg/ml (95% CI: 0,09-0,16, p<0,001) en SPMS y alrededor de 0,14 pg/ml (95% CI: 0,08-0,19, p <0,001) y por 0,14 pg/ml (95% CI: 0.08–0.19, p < 0.001) en casos PP por cada año de evolución. Los niveles de pNfL fue significativamente mayor en los 3 subtipos de EM versus controles. Corregido por edad al momento del muestreo, el promedio de pNfL fue de 8,50 pg/ml en controles y 17,10 pg/ml en EM remitente con recaída, 18,4 en primaria progresiva.
Riesgo sostenido de empeoramiento EDSS
La mediana de seguimiento fue de 5 años (IQR: 5,1 años). Se incluyeron 3.370 pacientes en el análisis de riesgo sostenido según puntaje EDSS score 3.0, y 525 (15.5%) alcanzaron este resultado. Un total de 3.840 y 3.990 se incluyeron en e, análisis de riesgo de alcanzar puntaje EDSS de 4.0 y 6.0, de los cuales 352 (9,1%), of whom 352 (9.1%) y 199 (5.0%) alcanzaron esos niveles, respectivamente.
No se encontró impacto significativo del ARR antes de la fecha de muestreo. Entonces los modelos finales se controlaron por edad, sexo, y duración de la enfermedad al momento del muestreo y exposición a DMTs de primera y segunda línea. Los niveles de pNfL se incrementaron 0.18 pg/mL (95% CI: 0.17–0.20, p < 0.001) por cada año en controles, por −0.05 pg/mL (95% CI: −0.07 to −0.04, p = 0.001) en pacientes remitentes/recaídos, por 0.12 pg/mL (95% CI: 0.09–0.16, p < 0.001) en pacientes SP y por 0.14 pg/mL (95% CI: 0.08–0.19, p <0.001) en pacientes primarios progresivos.
El puntaje EDSS de 3.0 fue 1.49 (95% CI: 1.23–1.81, p<0.001) para nivel pNfL >C80. Los HRs fueron 1.51 (95% CI: 1.25–1.82, p<0.001) y 1.47 (95% CI: 1.18–1.83, p<0.001) para niveles pNfL >C95 y >C99, respectivamente. Un incremento similar se observó en el riesgo de alcanzar un EDSS sostenido, score de 4.0. El riesgo de alcanzar EDSS sostenido, score of 6.0 aumentó significativa en grupos con niveles de pNfL >C80 y C99. Además, se encontró un aumento del riesgo de empeoramiento de EDSS en el año posterior un todos los percentiles pNfL. Los rangos ajustados fueron: 1.40 (95% CI: 1.10–1.78), 1.65 (95% CI: 1.30–2.09), y 1.52 (95% CI: 1.16–1.99) para >C80, >C95 y >C99, respectivamente.
Valor predictivo y puntos de corte óptimo de pNfL
Se incluyeron 1.932 casos de EM, 1.638 recaídos/remitentes y 294 SP. Los valores de puntos de corte óptimo fueron 15 pg/mL en recaídos/remitentes de EM y 8.5 pg/mL casos SP. Entre los pacientes recaídos/remitentes con niveles de pNfL <15 pg/ml (69% de todos los recaídos) la clase de predicción fue “Estable”, con un riesgo de empeoramiento dentro del próximo año del 17%. La clase de predicción fue “Empeoramiento” en el 3% de los casos con pNfL ≥15 pg/mL. Entre los casos SP con pNfL <8.5 pg/mL (20%), la escala de predicción fue “Estable”, con una probabilidad de empeoramiento del 14%. La clase predictiva “Empeoramiento”, alcanzó el 10% con niveles de pNfL ≥8.5 pg/mL. La precisión del árbol de decisión fue 0.81 (95% CI: 0.79–0.83) en recaídas de EM y 0.76 (95% CI: 0.71–0.81) en el tipo SP. La sensibilidad, especificidad, PPV y NPV fue de 0.99, 0.08, 0.82 y 0.61 en recaídas y 0.95, 0.23, 0.77 y 0.64 en tipo SP type, respectivamente.
Riesgo de conversión a SPMS
De 3.824 iniciales o recaídos, 279 (7.3%) se convirtieron a SPMS durante el seguimiento. Globalmente, hubo un aumento consistente pero no significativo del riesgo de alcanzar SPMS entre los casos con niveles basales elevados de pNfL. Los HR ajustados de alcanzar SPMS fueron: 1.39 (95% CI: 1.07–1.79, p=0.01), 1.29 (95% CI: 0.99–1.67, p=0.055) y 1.29 (95% CI: 0.92–1.80, p=0.13); para niveles de pNfL >C80, >C95 y >C99, respectivamente.
Discusión
Encontramos que niveles elevados de pNfL al momento del diagnóstico de EM están asociados con el riesgo a largo plazo de desarrollo de invalidez sostenida a largo plazo. Pacientes con concentraciones de pNfL >80 del percentil, en personas sin EM, tuvieron el mayor riesgo de alcanzar valores EDSS 3.0, 4.0 y 6.0. Niveles elevados de pNfL también se asociaron a mayor riesgo de progresión de fase. Notablemente, esas asociaciones se mantuvieron significativas después de ajustar por confundidores como score basal de EDSS, BMI, exposición a DMTs y edad. Estos datos sugieren que la medición de niveles de pNfL, brindan información predictiva adicional de fácil obtención.
El estudio valida en una población nacional, que los niveles de pNfL son útiles en la predicción a largo plazo de invalidez en EM. Los beneficios adicionales de un biomarcador como el NfL sobre los de imágenes, menor costo, sensibilidad y potencial estandarización.
Las fortalezas de este estudio incluyen el uso de datos de una gran población de pacientes con EM, seguimiento longitudinal y gran grupo control. Sus debilidades están representadas gran superposición en niveles de pNfL y entre pacientes y controles y la influencia de comorbilidades que no pudieron ser analizadas. En consecuencia se requieren estudios adicionales para refinar el impacto de confundidores y mejorar el pronóstico específico de EM.
En conclusión, niveles elevados de pNfL registrados al inicio de la enfermedad, se correlacionan con el riesgo de desarrollar invalidez transitoria o permanente.