Det nasale mikrobiom og dets betydning for sygdom

Hypoteser

Følgende nulhypoteser foreslås:

1. Det nasale mikrobiom hos patienter med olfaktorisk dysfunktion adskiller sig ikke fra raske individer med normal olfaction
2. Sæsonbestemte udsving i det nasale mikrobiom forekommer ikke
3. Det immunologiske landskab af næseslimhinden korrelerer ikke med specifikke mikrobiomer
4. Hverken intranasale glukokortikoider eller dupilumab og mepolizumab påvirker det nasale mikrobiom og lokale immunfaktorer hos patienter med CRSwNP Materialer og metoder Design: Case-kontrolstudie og longitudinelle kohortestudie.

Populationer:

1. 60 sunde kontroller: Normal lugtesans og fravær af sino-nasal sygdom, øvre luftvejsallergi og ingen intranasal medicin
2. 60 ikke-COVID-19 patienter med lugtbesvær
3. 15 COVID-19 positive patienter i den akutte fase
4. 60 lange COVID-19-patienter med lugtbesvær, der varer ved i mere end 12 uger
5. 60 patienter med CRS initierende intranasale glukokortikoider
6. 15 patienter med CRS igangsætter biologisk behandling

Inklusionskriterier

- Ældre end 18 år

Eksklusionskriterier

• Til biopsigrupperne aktiv antikoaguleringsbehandling
• Sygdomme i koaguleringssystemet
• Antibiotika inden for de sidste tre måneder
• Andre immunmodulerende lægemidler inden for de sidste tre måneder
• Autoimmun sygdom eller immundefekt

Rekruttering: Population 1, 5 og 6 er rekrutteret blandt patienter, der gennemgår sino-nasal operation på øre-næse-halsafdelingen, Regionshospitalet Gødstrup, Danmark. Population 2 og 4 er indskrevet fra Flavor Institute, Institut for Klinisk Medicin, Aarhus Universitet, Danmark, og Universitetsklinikken for Smag, Balance og Søvn, Regionshospitalet Gødstrup, Danmark. Befolkning 3 er rekrutteret på de lange COVID-19 klinikker på Aarhus Universitetshospital og på Regionshospitalet Gødstrup. Befolkning 1 vil blive forsynet med ansatte og universitetsstuderende.

Kliniske undersøgelser, målinger og information: For alle deltagere opnås information om sygehistorie, medicinbrug, objektiv øre-, næse- og halsundersøgelse, herunder endoskopi af øvre luftveje, Sino-Nasal Outcome Test-22[9], Major Depression Inventory[10,11], Mini Mental Status[12], Sniffin' Sticks[13] og smagsscreening.

Mikrobiomprøver: Podninger fra næsehulen og mundsvælget vil blive indsamlet til mikrobiomanalyse ved brug af næste generations sekventering rettet mod 16S og 18S ribosomalt RNA. Karakterisering af mikrobiomet udføres af 16S/18S amplikon-baseret metagenomik, og data analyseres af forskellige bioinformatiske værktøjer til bestemmelse/visualisering af alfa/beta-diversitet samt principal koordinatanalyse (PCoA).

Intranasale immunfaktorer: Nasale biopsier (3x3x3 mm) vil blive karakteriseret histologisk og analyseret ved hjælp af rumlig transkriptomik på Vision 10X Genomics platformen. Nasal sekretion opsamles ved hjælp af seks podninger og bruges til at karakterisere cytokinprofilen. Et bredt Luminex-baseret panel, der omfatter 45 cytokiner og kemokiner, vil blive anvendt (Invitrogen, Cyto-kine/Chemokine/Growth Factor Convenience 45-Plex Human ProcartaPlex™ Panel 1), og prøver vil blive kørt i to eksemplarer. Panelet omfatter cytokiner, der vides at spille en rolle i CRS, og som er målrettet af biologisk behandling, såsom IL-4, IL-13 og IL-5.

Data om nasal steroidbrug: Patienter, der starter intranasale glukokortikoider, vil blive inkluderet ved påbegyndelse af behandlingen, og opfølgning vil være efter 24 uger.

Statistik: Med en alfa på 5 % og en styrke på 80 %, bør populationsstørrelsen for hver gruppe være 42 deltagere, forudsat at forekomsten af ​​bakterier afviger med 30 % mellem populationerne. Under hensyntagen til 20 % frafald sigter efterforskerne mod at inkludere 60 patienter i gruppe 1-4. Studierne med gruppe 5 og 6 er udforskende og hypotese-genererende, og effektberegninger er ikke udført. Desuden opfylder kun få patienter kriterierne for biologisk behandling; derfor har efterforskerne til hensigt at inkludere alle patienter, der påbegynder biologisk behandling inden for 12-18 måneder.

Gennemførlighed: Projektet er et samarbejde mellem ansøger; professor, seniorkonsulent, DMSc, Therese Ovesen, Flavour Institute, Aarhus Universitet & Flavourklinikken, Regionshospitalet Gødstrup; og seniorkonsulent, DMSc, Kurt Fuursted, Statens Serum Institut (SSI). Flavour Instituttet, modtager patienter fra hele Danmark, og siden 2015 har knap 3000 patienter konsulteret enheden, og mere end 50 forskningsstudier af lugtdysfunktion er publiceret fra Flavour Klinik og Institut. Siden 2016 er rutinemæssig klinisk mikrobiomdiagnostik, 16S/18S amplikonbaseret metagenomik, blevet udført på SSI, og både klinisk og bioinformatisk ekspertise vil blive leveret af SSI på dette område. Projektet udnytter yderligere et samarbejde med CellX-initiativet hos MOMA, som er et nationalt initiativ, der leverer ekspertise og infrastruktur til enkeltcellede omics. Samlet set står efterforskerne inde for både det nødvendige antal patienter og en solid og omfattende erfaring med alle testmetoder, udstyr og den nødvendige infrastruktur.

De regulatoriske krav til undersøgelse 1 og 2 er på plads, og patientindskrivning samt mikrobiomprøveindsamling er allerede begyndt.

Etik: Ingen af ​​lugt- eller smagsprøverne eller prøvetagning af mikrobiom og immunfaktorer forårsager fare, ubehag eller smerte. GDPR overholdes i alle undersøgelser og data gemmes på computere efter lovkrav. Undersøgelsen opfylder Helsinki-erklæringen og er godkendt af den lokale etiske komité (reg.nr. 1-10-72-213-21). Vedrørende næsebiopsier er dette rutinearbejde i ØNH-ambulatorier. Biopsien tages fra mellemturbinat i lokalbedøvelse og måler 3x3x3 mm. En yderligere ansøgning om tilladelse til at få biopsierne sendes til den lokale etiske komité. Risikoen for blødning er meget lav, da patienter med hæmatologiske sygdomme og patienter i antikoagulantbehandling er udelukket.

Mikrobiomet vil blive evalueret ved hjælp af podninger fra næsehulen og analyseret ved hjælp af næste generations sekventering rettet mod 16S og 18S ribosomalt RNA ved Afdelingen for Bakterier, Parasitter og Svampe ved Statens Serum Institut, København, Danmark.

Nasale biopsier (3x3x3 mm) vil blive karakteriseret histologisk og analyseret ved hjælp af rumlig transkriptomik på Vision 10X Genomics platformen. Nasal sekretion opsamles ved hjælp af seks podninger og bruges til at karakterisere cytokinprofilen.