Präzisionsmedizin für Nozizeption, Wahrnehmung und Propriozeption.

Präzisionsmedizin wird von der Precision Medicine Initiative als „ein neuer Ansatz zur Behandlung und Prävention von Krankheiten definiert, der die individuelle Variabilität der Gene, der Umwelt und des Lebensstils jeder Person berücksichtigt“.

Schmerz wird von der International Association for the Study of Pain (IASP) definiert als „eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung, die mit tatsächlicher oder potenzieller Gewebeschädigung verbunden ist oder im Hinblick auf eine solche Schädigung beschrieben wird“. Traditionell wird auch Sorness oder SNG dazu gezählt eines der Schmerzempfindungen. Kürzlich haben wir die Wahrnehmung als Säure- und/oder Schmerzempfindung im somatosensorischen System definiert und herausgefunden, dass die Analgesie im Muskel durch Substanz P und Tac1 erfolgt.

Dem klinischen Ergebnis zufolge reagierten einige Patienten gut auf physikalische Mittel und einige bevorzugten Injektionen. Die genetischen Varianten der oben genannten Gene könnten die bestimmenden Faktoren für unterschiedliche therapeutische Wirkungen sein. Es dauerte jedoch etwa 4 bis 8 Wochen, bis ein Patient von einer Behandlungsoption auf eine andere umstieg. Wenn wir anhand genetischer Biomarker die optimale Behandlungsmodalität bestimmen können, werden sich Behandlungsdauer und Gesamtumfang erheblich verkürzen.

Wir gehen davon aus, dass die genetischen Varianten der vorgeschlagenen Gene (TRPV1, ASIC1a, ASIC3, Tac1, COMT, TCL1A, POMC, RGS4, ASIC2, ASIC4, TRPA1, NK1R, G2A, GPR4, OGR1, TDAG8, TASK1, TASK2, TASK3, TREK1 , P2X2, P2X3, P2X5, TRPV4, KCNK1, NTSR1, NTSR2, CaV3.2, Nav1.1, Piezo1 und Piezo2, Runx3 oder Egr3, Endothelin Converting Enzyme-like 1 (ECEL1), Myosin-Schwerketten-Gene MYH3 und MYH8, Das Myosin-bindende Protein-C-Gen (MYBPC1) und TNNI2, TNNT3 und TPM2, die die Muskelregulationsproteine ​​Troponin I, Troponin T und Beta-Tropomyosin kodieren, könnten die prognostischen Biomarker für SNG-/Schmerzbehandlungen oder die propriozeptive Funktion sein.

1. Spezifische Ziele

1. Entwicklung eines auf Next-Generation-Sequencing (NGS) basierenden Ansatzes zur Suche nach genetischen Varianten, die die Reaktion von SNG-/Schmerzbehandlungsmodalitäten und den Phänotyp der idiopathischen Skoliose bestimmen können.
2. Um mögliche metabolomische und proteomische Marker für SNG/Schmerz zu finden.
3. Bestimmung des Algorithmus der Präzisionsmedizin zur SNG-/Schmerzkontrolle anhand der genetischen Marker.

2. In den vergangenen Jahren konnte unser Team einige Erfolge erzielen, die die Suche nach genetischen Varianten für die Entwicklung eines neuen Algorithmus zur Behandlung von Wunden/Schmerzen rechtfertigen.

1. Die Analgesie der LLLT erfolgt durch TRPV1.
2. Die Analgesie durch therapeutischen Ultraschall erfolgt über ASIC3.
3. Die Dextrose-Injektion verringerte chronische Muskelschmerzen durch ASIC1a.
4. Biomarker für Schmerzen/Schmerzen bei Fibromyalgie.

3. Studiendesign

(1) Teilnehmer der Kohorte A-Myofasziales Schmerzsyndrom: Wir werden 80 Patienten aus dem National Taiwan University Hospital und seinem Zweigkrankenhaus rekrutieren.

A. Patientenberechtigung:

1. Einschlusskriterien: (1) Alter zwischen 18 und 100 Jahren. (2) VAS>=30 oder VAS>=30 bei 4 kg Druck (3) Als Patienten mit myofaszialem Schmerzsyndrom diagnostiziert und bereit, eine Behandlung zu erhalten (einschließlich LLLT, therapeutischer Ultraschall und lokale Dextrose-Injektionstherapie). Die Diagnose MPS wurde vom Hauptforscher anhand der Kriterien straffes Band, Triggerpunkt und ausstrahlender Schmerz bestätigt.
2. Ausschlusskriterien: Personen mit aktiven Infektionen, bösartigen Erkrankungen und hämatologischen Erkrankungen wurden ausgeschlossen. Die Patienten, die innerhalb von 6 Monaten eine lokale Injektion am oberen Trapezius erhalten hatten, sind ebenfalls ausgeschlossen.

B. Studiendesign:

1. Nach Einholung der Einverständniserklärung werden die grundlegenden demografischen Daten, einschließlich Alter, Geschlecht, Beruf, Bildungsniveau und Krankengeschichte der berechtigten Patienten, erfasst.
2. Die in Frage kommenden Patienten erhielten zunächst LLLT mit einer Wellenlänge von 685 nm und einer Leistung von 30 mW (BTL-5000 Laser, BTL, Stevenage, UK) bei Energiedichten von 8 J/cm2 am Triggerpunkt des oberen Trapezmuskels. Der VAS-Schmerz und der VAS-SNG vor und nach der Behandlung werden zur Bestimmung des LLLT-Phänotyps gesammelt.
3. Anschließend werden sie bequem in zwei Gruppen eingeteilt (40 Probanden in jeder Gruppe): A. therapeutische Ultraschallgruppe; B. Prolotherapie-Gruppe. Gruppe A erhält 5 Minuten lang 1 MHz therapeutischen Ultraschall mit einer Frequenz von 2-3 Mal pro Woche am schmerzenden oberen Trapezmuskel. Gruppe B erhält eine hypertone Prolotherapie am Perimysium des oberen Trapezmuskels. Das Injektionsmittel ist 5 ml 5 %ige Dextroselösung. Um sicherzustellen, dass sich die Nadel nicht in einem Blutgefäß befand, wurde die Nadel vor der Injektion abgesaugt. Derselbe Arzt (der Hauptprüfer) injiziert allen Patienten, um intermedizinische Unterschiede zu vermeiden. Um eine Beeinträchtigung der Wirksamkeit in beiden Gruppen zu vermeiden, wurden keine anderen Medikamente oder physikalischen Maßnahmen verabreicht.
4. Die rekrutierten Patienten werden vor und nach der Injektion sowie 2 Wochen nach der Injektion untersucht. Der primäre Endpunkt ist VAS-Schmerz und VAS-SNG (visuelle Analogskala) mit einem Wert von 0–100, wobei 100 der Wert ist, der den höchsten Schmerzgrad darstellt. Die sekundären Ergebnisse sind Schmerzschwelle, Muskeltonus und SF-36. Ein Fragebogen besteht aus 36 Elementen und 8 Bereichen, die sich mit der Wahrnehmung des Patienten hinsichtlich seiner Lebensqualität (QoL) befassen. Venöse Blut- und Urinproben wurden beim ersten Besuch bzw. beim zweiwöchigen Besuch entnommen. Die Blutproben wurden mit einer anonymisierten ID-Nummer gekennzeichnet, zentrifugiert und bis zur späteren Verarbeitung bei -80 °C in einem verschlossenen Gefrierschrank aufbewahrt. Der Buffy Coat wird nach der Zentrifugation abgetrennt und ebenfalls gelagert. Die Urinproben wurden aliquotiert und für zukünftige Analysen bei -80 °C in einem verschlossenen Gefrierschrank gelagert.
5. Rettungstherapie (Cross-Over-Behandlung): Wenn der Teilnehmer mit seiner ersten Behandlungsrunde nicht zufrieden ist und die Verbesserung des VAS weniger als 10 beträgt, hat er Anspruch auf die Rettungstherapie – die Behandlung in der anderen Gruppe. Und sie werden für weitere zwei Wochen in die Klinik zurückkehren. Die Ergebnisvariablen werden auch beim 3. Besuch erhoben.

(2) Teilnehmer der Kohorte B-idiopathische Skoliose: Wir werden 80 Patienten aus dem National Taiwan University Hospital und seinem Zweigkrankenhaus sowie dem Taichung Veteran Hospital rekrutieren.

A. Patientenberechtigung:

1. Einschlusskriterien: (1) Alter zwischen 10 und 65 Jahren. (2) Diagnose: idiopathische Skoliose. Die Diagnose einer Skoliose wurde durch eine antero-posteriore Röntgenaufnahme mit einem Cobbs-Winkel von mehr als 10 Grad bestätigt.
2. Ausschlusskriterien: (1) Personen mit aktiven Infektionen, bösartigen Erkrankungen und hämatologischen Erkrankungen wurden ausgeschlossen. (2) Personen mit spezifischen Ursachen der Skoliose, einschließlich angeborener Skoliose aufgrund einer Fehlbildung oder fehlerhaften Segmentierung der Wirbel und neuromuskulärer Skoliose aufgrund eines Muskelungleichgewichts, syndromaler Skoliose oder degenerativer Skoliose.

B. Studiendesign:

1. Nach Einholung der Einverständniserklärung werden die grundlegenden demografischen Daten, einschließlich Alter, Geschlecht, Beruf, Bildungsniveau, körperliche Aktivität und frühere Krankengeschichte der berechtigten Patienten, erfasst.
2. Die rekrutierten Patienten erhalten nur einmal eine Auswertung. Zu den erfassten Parametern gehören Cobb-Winkel, Wirbelsäulenrotationswinkel, VAS-Schmerz und VAS-sng (visuelle Analogskala) mit einem Wert von 0–100, wobei 100 der Wert ist, der den höchsten Grad an Schmerz und Schmerzschwelle darstellt (Park, Kim et al. 2011), Stärke und Tonus der paraspinalen Muskulatur, und der SF-36-a-Fragebogen besteht aus 36 Elementen und 8 Bereichen, die sich mit der Wahrnehmung des Patienten hinsichtlich seiner Lebensqualität (QoL) befassen (Li, Wang et al. 2003). Es wurden auch venöse Blut- und Urinproben entnommen. Die Blutproben wurden mit einer anonymisierten ID-Nummer gekennzeichnet, zentrifugiert und bis zur späteren Verarbeitung bei -80 °C in einem verschlossenen Gefrierschrank aufbewahrt. Der Buffy Coat wird nach der Zentrifugation abgetrennt und ebenfalls gelagert. Die Urinproben wurden aliquotiert und für zukünftige Analysen bei -80 °C in einem verschlossenen Gefrierschrank gelagert.

(3) DNA-Extraktion und NGS-basierte Sequenzierung und Genotypisierung Genomische DNA wird aus mononukleären Zellen des peripheren Blutes der Teilnehmer mithilfe des Gentra Puregene-Kits gemäß dem Protokoll des Herstellers (Qiagen, Hilden, Mettmann, Deutschland) extrahiert und Agarose ausgesetzt Gel und O.D. Verhältnistests zur Bestätigung der Reinheit und Konzentration. Die DNA wird mit Covaris (Covaris, Woburn, MA, USA) fragmentiert, wobei eine Peaklänge von 800 bp angestrebt wird. Illumina-Bibliotheken werden aus gDNA mit dem TruSeq Library Prepared Kit (Illumina, San Diego, CA, USA) generiert.

DNA-Einfangsonden werden speziell für die Ausrichtung auf TRPV1, ASIC1a, ASIC3, Tac1, COMT, TCL1A, POMC und RGS4 entwickelt und unter Verwendung des Roche KAPA HyperChoice-Protokolls (Roche, Madison, WI, USA) synthetisiert. Alle kodierenden Regionen und nicht-kodierenden Regionen (Promotoren, Introns, 5'- und 3'-untranslatierte Regionen) dieser 8 Gene werden einbezogen.

Die NGS-Zielregionsanreicherung wird angewendet, um die Zielregion anzureichern/zu erfassen (~148 Kb). Die angereicherten Bibliotheken werden dann mit Illumina MiSeq sequenziert, um Paired-End-Reads von 300 bp zu generieren. Die erwartete Tiefe der Zielregionen beträgt im Durchschnitt das 200-fache.

Datenanalysen werden wie zuvor beschrieben durchgeführt. Kurz gesagt, die rohen Sequenzierungsdaten werden mit dem menschlichen Referenzgenom abgeglichen (Februar 2019). 2009, GRCh37/hg19) mit BWA-MEM. Wir werden Picard verwenden, um die notwendige Datenkonvertierung, Sortierung und Indizierung durchzuführen. Der Hauptvariantenaufrufprozess, sowohl für Einzelnukleotidvarianten als auch für Indels, wird mit dem GATK-Softwarepaket betrieben. Auch Strukturvarianten werden identifiziert. Wir werden ANNOVAR anwenden, um die genetischen Varianten angemessen zu annotieren. Dazu gehören mindestens Gen-Annotation, Aminosäure-Änderungs-Annotation, SIFT-Scores, PolyPhen2-Score, dbSNP-Identifikatoren, 1000 Genome Project-Allelfrequenzen, gnomAD-Allelfrequenzen und eine ClinVar-Datenbank mit klinischer Variantensignifikanz. Anschließend verwenden wir IGV, um die Zuordnung und Annotation von Sequenzen auf einer grafischen Oberfläche anzuzeigen.

Die Allelfrequenzen der interessierenden Varianten werden zwischen verschiedenen Teilnehmergruppen verglichen. Wir werden nach möglichen seltenen Varianten mit sehr starken Auswirkungen (das Einzelgenmodell) sowie nach relativ häufigen Varianten mit mäßigen bis starken Auswirkungen (das komplexe Phänotypmodell) suchen.