Evolution of angiogenic and inflammatory biomarkers in patients with hereditary hemorrhagic telangiectasia during treatment with bevacizumab: study protocol

Evolución de biomarcadores de angiogénesis e inflamación en pacientes con telangiectasia hemorrágica hereditaria durante el tratamiento con bevacizumab: protocolo de estudio

Bernat Villanuevaa,b,c, Agnès Figuerasc,d, Raquel Torres-Iglesiasa,b,c, Miriam Muñoza,c,e, Sara Morenoa,b,c, Nuria Trullena,b,c, Alfredo Martínezf, Francesc Viñalsc,d,g, Antoni Riera-Mestrea,b,c,g,h,

a Unidad de Telangiectasia Hemorrágica Hereditaria, Hospital Universitari de Bellvitge, Barcelona, Spain

b Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitari de Bellvitge, Barcelona, Spain

c Instituto de investigación biomédica de Bellvitge (IDIBELL), Barcelona, Spain

d Laboratorio de angiogénesis, Programa de Mecanismos Moleculares y Terapia Experimental en Oncología (ONCOBELL)

e Servicio de Farmacia, Hospital Universitari de Bellvitge, Barcelona, Spain

f Grupo de Angiogénesis, Centro de Investigación Biomédica de La Rioja (CIBIR), Logroño, Spain

g Facultad de medicina y ciencias de la Salud, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain

h Centro de Investigación Biomédica en Red en Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBEROBN)

Abstract

Background

Hereditary haemorrhagic telangiectasia (HHT) is a rare disease characterized by mucocutaneous telangiectasia and visceral vascular malformations. Treatment with bevacizumab is recommended in patients with liver involvement and high output heart failure (HOHF) or those with severe gastrointestinal (GI) involvement. However, there is no evidence on how to monitor such treatment using biomarkers.

Material and methods

This is an exploratory, observational, prospective, single-centre study carried out in an HHT referral unit. The inclusion period for the start of bevacizumab was from January 2022 to May 2023. Patients with an indication for starting bevacizumab were selected and underwent blood tests at baseline and during the induction (36 weeks) and maintenance phases to analyse 21 biomarkers related to angiogenesis and inflammation. In addition, control HHT patients without indication for bevacizumab and healthy controls matched 1:1:1 by age, sex, and genetic subtype (for HHT patients) underwent a baseline biomarker study. The main objective was to analyse the evolution of these biomarkers in patients with HHT treated with bevacizumab. As secondary objectives, baseline differences in the concentration of these biomarkers between the three groups and correlation with the haemoglobin levels were analysed.

Groups description

During the study period, nine patients with an indication for bevacizumab were included, seven due to anaemia of GI origin and two due to liver involvement with HOHF, with an overall mean age of 70 ± 8.4 years. Subsequently, the respective nine patients with HHT without bevacizumab and nine controls without HHT were selected.

Conclusions

The results of this exploratory study will provide new knowledge regarding potential biomarkers for monitoring the response to treatment with bevacizumab. Furthermore, it could generate new hypotheses about the role of certain biomarkers at the pathophysiological, diagnostic, and therapeutic levels.

Keywords:

Biomarkers

Angiogenesis

Inflammation

Bevacizumab

Hereditary haemorrhagic telangiectasia

Abbreviations:

ACVRL1

ALK-1

ANGPT2

BMP

EGFR

ELISA

ENG

FGF

GI

HGF

HHT

HOHF

IL

sIL-6R

VM

PDGF

PlGF

SDF-1

sNRP-1

TSP

VEGF

VEGFR

Resumen

Antecedentes

La telangiectasia hemorrágica hereditaria (HHT) es una enfermedad minoritaria caracterizada por la presencia de telangiectasias mucocutáneas y malformaciones vasculares viscerales. El tratamiento con bevacizumab ha demostrado buenos resultados en los pacientes con insuficiencia cardíaca con gasto cardíaco elevado (ICGCE) por afectación hepática o en la afectación gastrointestinal (GI) grave. Sin embargo, no existe evidencia sobre cómo monitorizar dicho tratamiento mediante el uso de biomarcadores.

Material y métodos

Se trata de un estudio exploratorio, observacional, prospectivo y unicéntrico realizado en una unidad de referencia de HHT. El periodo de inclusión para el inicio de bevacizumab fue de enero de 2022 a mayo de 2023. Se seleccionaron los pacientes con indicación para iniciar bevacizumab y se les practicaron analíticas de sangre basal y durante la fase de inducción (36 semanas) y mantenimiento con el fin de analizar 21 biomarcadores relacionados con angiogénesis e inflamación. Además, se seleccionaron pacientes controles con HHT sin indicación de bevacizumab y controles sanos emparejados 1:1:1 por edad y sexo (y subtipo genético en los pacientes HHT), a los que se les realizó un estudio basal de estos biomarcadores. El objetivo principal es analizar la evolución de dichos biomarcadores en los pacientes con HHT tratados con bevacizumab. Como objetivos secundarios se analizarán diferencias basales en la determinación de estos biomarcadores entre los tres grupos y se correlacionarán las concentraciones con las de hemoglobina como parámetro de gravedad de la enfermedad.

Descripción de los grupos

Durante el periodo de estudio se incluyeron nueve pacientes con indicación de bevacizumab, siete por anemia de origen GI y dos por afectación hepática con ICGCE, con una edad media global de 70 años ± 8.4 años, y posteriormente se seleccionaron los respectivos nueve pacientes con HHT sin bevacizumab y nueve controles sin HHT.

Conclusiones

Los resultados de este estudio exploratorio aportarán nuevo conocimiento respecto a potenciales biomarcadores para la monitorización de la respuesta al tratamiento con bevacizumab. Además, podría generar nuevas hipótesis para estudiar el papel de determinados biomarcadores, tanto a nivel fisiopatológico, diagnóstico como terapéutico.

Palabras clave:

Biomarcadores

Angiogénesis

Inflamación

Bevacizumab

Telangiectasia hemorrágica hereditaria