Virale og epigenetiske påvirkninger i CRSwNP

FORSKNINGS BAGGRUND & RATIONALE

Kronisk rhinosinusitis (CRS) kan manifestere sig som T2 og/eller non-T2 inflammationsmønstre, uafhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af næsepolypper (NP). Visse aspekter af CRS, såsom NP-dannelse, er blevet forbundet med epigenetiske processer. Talrige undersøgelser understøtter en rolle for epigenetik i udviklingen og kroniciteten af ​​andre T2 sygdomme, f.eks. astma og allergisk rhinitis (North, Ann Allergy Asthma Immunol, 2011).

Et indblik i T2-sygdomspatogenese kan være blevet givet af de "virkelige" oplevelser under COVID19-pandemien. Virale indeslutningsforanstaltninger implementeret i 2020 reducerede forudsigeligt hyppigheden af ​​de mest almindelige luftvejsvira, hvilket reducerede invasive luftvejsinfektioner sammen med eksacerbationer af astma og KOL, som typisk udløses af virale luftvejsinfektioner (Linden, Eur Respir Rev, 2019; Mikhail, Ann Allergy Asthma, Ann Allergy). Immunol, 2019). Uventet blev kronisk betændelse i de øvre luftveje også reduceret. Kronisk mellemørebetændelse med effusion og adenoiditis styrtdykkede, og over halvdelen af ​​børnene på ventelisten til operation fjernede efterforskerne på grund af spontan bedring. Dette blev ledsaget af anekdotiske observationer af en reduktion i konsultationer for kronisk rhinosinusitis med nasal polypose (CRSwNP).

Forskerne foreslår således, at T2-sygdom repræsenterer en unik facet af det inflammatoriske sygdomsspektrum, hvorved dysfunktion udvikler sig efter interaktion med et viralt patogen, der opretholder vedvarende virkninger via epigenetiske mekanismer eller kronisk infektion.

Detaljeret forskningsplan Den nuværende forståelse af T2 sygdoms patofysiologi efterlader de tidlige trin i patogenesen stort set uforklarlige. Efterforskerne mener, at T2-sygdom er et resultat af epigenetisk prægning, som reducerer T1-respons på skader eller patogener via svækkelse af interferon (IFN)-signalkomponenter, hvilket fører til uopsættelig T2-signalering.

Ydermere har efterforskerne mistanke om, at denne dysfunktion er produceret af virusinfektion, som kan fortsætte i værten i latent form, eller som kan fortsætte med at udøve sine virkninger via epigenetiske modifikationer af værtsgenomet. Som følge heraf foreslår efterforskerne at karakterisere de epigenetiske moduleringer, der er til stede i T2-inflammation, med fokus på at demonstrere sammenhængen med virale infektioner. For at nå vores mål vil efterforskerne karakterisere T2-sygdom ved at kombinere DNA-methyleringsstatus, kromatintilgængelighed og genekspressionsprofilering for at bestemme gener og epigenetiske ændringer, der er potentielt vigtige i patogenesen af ​​T2-sygdom. Efterforskerne vil udnytte den massive ændring i samfundsmæssig viral eksponering, der pålægges af pandemiske foranstaltninger, som en unik eksperimentel tilstand ved at sammenligne nutidige resultater med en biobank af præpandemisk materiale. Ud over at kaste nyt lys over patogenesen vil definitionen af ​​det epigenetiske og virome portræt af T2-sygdom forbedre nye diagnostiske og terapeutiske mål og potentielt identificere implicerede vira.

Forskningsstrategi Efterforskerne vil identificere epigenetiske mønstre og vira forbundet med T2 CRSwNP-patienter. Ved at drage fordel af en eksisterende og omfattende biobank af celler fra vævs- og biopsiprøver vil efterforskerne sammenligne epigenetik og vira, der er til stede før-lockdown og perpandemi hos CRS og raske patienter. Populationen (detaljeret i næste afsnit) omfatter raske forsøgspersoner, CRS-patienter under behandling i remission og syge patienter, der gennemgår endoskopisk sinuskirurgi (ESS). Efterforskerne sigter mod at vurdere lige mange af begge biologiske køn for at analysere potentielle forskelle. Prøvestørrelsen er baseret på tidligere transkriptomiske erfaringer. Denne observationsundersøgelse vil ikke kræve yderligere behandling af patienter.

Eksperimentelt design

I) TYPE 2 OG METHYLERING:

Primære epitelceller fra CRSwNP biopsiprøver (N=24) og kontrol primære næseepitelceller fra patienter, der gennemgår endoskopisk hypofysekirurgi (N=16) Population: Efterforskerne vil bruge frosne dissocierede celler fra vores biobank i det tidligst mulige format (P0 eller P1) at bevare originale vira og epigenetiske mærker. Polypprøver fra T2 CRSwNP vil blive udvalgt i henhold til klinisk fænotype sammen med blodprøver og histologi.

II) PATIENTER I REMISSION Metoder: Eksperiment A, B og C vil alle bruge følgende metode til at analysere børsteprøver fra næsehulen. (N=36) A) Etablering af virom- og methyleringsprofilen i raske øvre luftvejsceller. (N=12) B) Hvordan ser raske bihuler ud under medicinsk behandling (N=12) C) Virker reduktion af T2-betændelse med dupilumab ved at øge IFN-aktiviteten eller ved at reducere methylering i IFN-vejen?

III) HVORDAN HAR KIRURGI EN EFFEKT PÅ TYPE 2? Primær tværsnitsanalyse og derefter sammenlignet med udviklingen 4 måneder efter operationen Befolkning: Patienter, der gennemgår ESS for CRSwNP, inklusive mindst 30 % af forsøgspersoner med aspirinfølsomhed.

Fase I: På tidspunktet for ESS (n= 24, plus 6 for validering af børstning) Metoder: Patienterne vil gennemgå en biopsi af den anterior ethmoid sinus. Disse vil blive vurderet ved hjælp af transkriptomiske værktøjer, herunder enkeltcellede multiomer.

Fase II: 4 måneder efter ESS (n=de samme 24 parrede forsøgspersoner. Den samme kohorte af patienter vil blive vurderet på fire måneders tidspunkt. Udvikling af sygdom vil blive vurderet i henhold til CSO HNS standarder til "Optimale" "Suboptimale" eller "Uacceptable" resultater. En børstning vil blive brugt til prøveudtagning og underkastet de samme analyser som ovenfor.