Kan E-cadherin fundet i væv/blod være værdifuldt til at identificere og overvåge patienter med post-proton pumpehæmmer (PPI)-responsiv halsbrand

Symptomet på halsbrand var engang en pålidelig indikator for gastroøsofageal reflukssygdom (GERD), og som sådan ville patienter forudsigeligt reagere på syrehæmning. I post-protonpumpehæmmerverdenen (PPI) er ingen af ​​disse udsagn sande, da mange patienter med halsbrand har symptomer medieret af mekanismer, der ikke er relateret til esophageal luminal surhed, f.eks. funktionel sygdom, visceral overfølsomhed eller aktivering af esophageal stretch-receptorer. Disse forsøgspersoner reagerer derfor ikke på PPI'er[1-3]. Da PPI-responsive og PPI-refraktære patienter med halsbrand ikke kan skelnes af historie, er det vanskeligt at afgøre, hvilke PPI-ikke-responderende patienter, der kan reagere på højere doser af en PPI. Derudover, når forsøgspersoner reagerer på PPI-terapi, kan symptomrespons muligvis ikke korrelere med læsionsheling, hvilket gør en systemisk markør for heling yderst ønskelig. Læsionsheling er særligt problematisk, da den histopatologiske læsion, der korrelerer bedst med halsbrand, er tilstedeværelsen af ​​dilaterede intercellulære rum (DIS) i esophageal epitel, som ikke kan påvises med standard endoskopi og er mest pålideligt påviselig ved at udføre transmissionselektronmikroskopi[4- 7]. Som følge heraf ville det være ønskeligt at have en objektiv markør for syremedieret skade på esophageal epitel, som kunne identificere dem med PPI-reagerende halsbrand og bestemme heling af syreskadet epitel ikke-invasivt.

DIS i esophageal epitel er blevet etableret som et tidligt histopatologisk træk ved gastroøsofageal reflukssygdom (GERD). Denne elektronmikroskopiske læsion er til stede i både erosive og ikke-erosive former for GERD og skyldes syreskader på det intercellulære forbindelseskompleks, der kontrollerer paracellulær permeabilitet i esophageal epitel[8]. Yderligere er det kendt, at behandling med PPI'er resulterer i opløsning af DIS sammen med halsbrand hos patienter med både erosive og ikke-erosive typer af GERD[9]. E-cadherin er et protein, som danner den intercellulære klæbende bro af zonula adherens (ZA)[10]; og ZA spiller en integreret rolle i at opretholde integriteten af ​​den tætte forbindelse mellem celler, således at tab af adhæsion mellem brodannende molekyler af e-cadherin resulterer i tab af barrierefunktion og øget paracellulær permeabilitet[11,12]. Derfor, under forhold, hvor et surt refluxat er til stede i esophageal lumen, fremmer en "utæt" forbindelsesbarriere overdreven indtrængning af hydrogenioner i og dermed forsuring af det intercellulære rum, hvilket igen udløser halsbrand ved aktivering af syrefølsomme neuroner i slimhinde[13].

For nylig har mit laboratorium fundet ud af, at DIS i ikke-erosiv syre-skade på (kanin) esophageal epitel er forbundet på Western blots med spaltning af den intercellulære del af e-cadherin, og at denne spaltning sker ved syreaktivering af en endogen proteolytisk proces ( upublicerede observationer). Desuden er det samme fænomen på Western blots replikeret i human esophagus hos patienter med GERD, dvs. endoskopiske biopsier af esophageal epithelium afslører spaltning af e-cadherin hos dem med både erosive og ikke-erosive former for GERD, men er ikke til stede i esophageal epithelium. af raske forsøgspersoner eller forsøgspersoner uden tegn eller symptomer på esophageal sygdom[14] - se fig. 4 i vedlagte plakatpræsentation. Specifikt efterlader spaltning af e-cadherin hos GERD-patienter et cytoplasmatisk 'C-terminalt fragment (CTF)' af molekylet i spiserørsepitelet, og denne CTF påvises let på Western blot. Interessant nok er størrelsen af ​​CTF'en konsistent, som i kaninmodellen, med spaltning af e-cadherin af en endogen matrixmetalloprotease. Det er også bemærkelsesværdigt, at den anden spaltede ekstracellulære komponent af e-cadherin er et 'N-terminalt fragment (NTF)', og dette fragment absorberes i blodstrømmen, hvilket resulterer i højere serumniveauer af NTF'er af e-cadherin end raske forsøgspersoner, hvilket kan påvises vha. et kommercielt ELISA-assay[14] - se fig. 6 i vedlagte posterpræsentation. Da CTF'er på Western blot af endoskopiske biopsier og forhøjede NTF'er af e-cadherin ved ELISA i serum er en afspejling af syreskadet esophageal epitel, tyder dette på den fristende mulighed for en følsom, minimalt invasiv (serum) test for esophageal slimhindeskade i GERD emne. Vi antager, at bestemmelse af et af de spaltede fragmenter af e-cadherin (serum eller vævsbaseret) kan skelne mellem patienter med syremedieret halsbrand, som sandsynligvis er PPI-responsive, og dem, hvis halsbrandssymptomer ikke medieres af syre og så er PPI-ildfaste.

Hypotesen vil blive testet ved at bestemme tilstedeværelsen eller fraværet af CTF'er af e-cadherin på esophageal biopsi og ved at måle niveauet af NTF'er af e-cadherin i serum fra endoskopi-negative patienter med halsbrand og korrelere resultaterne med patientens (halsbrand). respons på Kapidex 30 mg i 4 uger. Baseret på effektiv halsbrandskontrol på Kapidex eller mangel på samme, vil patienter blive klassificeret som havende henholdsvis PPI-responsiv eller PPI-refraktær sygdom, og disse klassifikationer korrelerede med tilstedeværelse eller fravær af CTF'er på førbehandlingsbiopsi og førbehandlingsserumniveau af NTF'er af e- cadherin. Efter 4 ugers Kapidex opnås også gentagne serumprøver for NTF'er fra alle behandlede patienter for at bestemme, som en markør for heling, om serumniveauet af NTF'er efter behandling er signifikant lavere end førbehandlingsserumniveauet af NTF'er hos dem, der har PPI-responsiv halsbrand, men ikke hos dem, der har PPI-refraktær halsbrand.

Resultaterne af denne undersøgelse forventes at vise, at patienter med PPI-responsiv halsbrand har CTF'er af e-cadherin i væv og højere niveauer af NTF'er af e-cadherin i serum ved baseline, og at disse niveauer falder efter vellykket PPI-behandling. I modsætning hertil, fordi symptomer hos PPI-refraktære forsøgspersoner ikke er syremedierede, forventes disse forsøgspersoner at mangle CTF'er i væv og at have lavere niveauer af NTF'er i serum ved baseline sammenlignet med PPI-responsive patienter, og disse niveauer vil forblive uændrede efter PPI terapi. Følgelig vil sådanne fund etablere påvisning af spaltede fragmenter af e-cadherin i væv og blod som nyttige biomarkører for sygdom, der kan identificere dem med halsbrand, der reagerer på standarddoser af Kapidex. Resultaterne forventes også at vise, at patienter med PPI-responsiv halsbrand, men ikke dem med PPI-refraktær halsbrand, har et signifikant fald i niveauet af NTF'er i serum efterbehandling, og at dette lavere niveau af NTF'er forventes at falde inden for rækken af ​​kontroller. Følgelig vil sådanne resultater fastslå, at påvisning af serum NTF'er før og efter behandling kan være nyttig som en biomarkør for (mikroskopisk) læsionsheling hos dem med PPI-reagerende halsbrand. Sådanne fund kan hjælpe med at vælge undergrupper, der er passende til mere intensiv (højere dosis) eller langvarig PPI-behandling.