sCD163 ALS-potilailla

Johdanto Amyotrofinen lateraaliskleroosi (ALS) on kuolemaan johtava sairaus, johon liittyy progressiivinen lihasheikkous, joka johtaa vakavaan vammaisuuteen ja lopulta kuolemaan. Se on yleisin motoristen hermosolujen sairauksien muoto, ja siihen liittyy sekä ylempiä että alempia motorisia hermosoluja. Keskimääräinen eloonjäämisaika oireiden alkamisesta kuolemaan on noin 3 vuotta.

Koska diagnoosi perustuu kliinisiin piirteisiin ja elektromyografisiin poikkeavuuksiin, jotka voivat ilmaantua melko myöhään taudin kulussa, on tarpeen tunnistaa diagnostiset testit, jotka voivat vahvistaa tai sulkea pois ALS-diagnoosin taudin aikaisemmassa vaiheessa.

ALS on hermostoa rappeuttava sairaus, mutta sen patogeneesiä ei ole tarkasti selvitetty. Syyt ovat luultavasti monitekijäinen ja monimutkainen vuorovaikutus geneettisten tekijöiden ja elintärkeiden molekyylipolkujen toimintahäiriön välillä vallitsevasti periytyvän c9orf72-geenin osalta ja heikentynyt glutamaatin otto astrosyyteissä (EAAT2-reseptori) synaptisesta rakosta ja sitä kautta glutamaatin eksitotoksisuus. Tämä glutamaatin eksitotoksisuus voi aiheuttaa oksidatiivista stressiä, jänniteriippuvaisia ​​pysyviä natriumkanavia ja mikroglian aktivoitumista, mikä johtaa proinflammatoristen sytokiinien erittymiseen.

Viime aikoina on tehty tutkimuksia, jotka viittaavat hermotulehduksilla olevan rooli ALS:n kehittymisessä. Vuonna 2012 tehty tutkimus (ALS:n hiirimalli, joka yliekspressoi mutanttia superoksididismutaasia (mSOD1)) on dokumentoinut, että mikroglia voi sekä suojata että vahingoittaa motorisia hermosoluja riippuen siitä, mikä mikroglian fenotyyppi aktivoituu. Näyttää siltä, ​​​​että se on jatkumo suojaavan M2-fenotyyppitilan (sairauden alkaminen) ja neurotoksisen M1-fenotyyppisen tilan (sairauden loppuvaihe) välillä. Lisäksi taudin alkaessa hiiret ilmensivät korkeampia tasoja Ym1-, CD163- ja aivoista peräisin olevaa neurotrofista tekijää (M2-markkerit).

Muista molekyylimekanismeista kannattaa mainita mitokondrioiden rakenteelliset ja toiminnalliset poikkeavuudet, aksonikuljetusjärjestelmien heikkeneminen ja endosomaalinen liikennöinti ja endoplasmisen retikulumin stressivasteen induktio, vaikka ne näyttävätkin olevan toissijaisia ​​tapahtumia ALS:ssä. Nettotulos on motoristen hermosolujen rappeutuminen aivokuoressa, kallon hermoytimissä, selkäytimen etusarvessa ja kortikospinaalisissa osissa. Ainoa saatavilla oleva hoitomuoto on rilutsoli, jonka on todistettu pidentävän ALS-potilaiden elämää tai aikaa vakavien hengitysvaikeuksien puhkeamiseen. Rilutsolin vaikutustapa on vielä määritettävä, mahdollisesti dynamiikka on glutamaatin vapautumisen esto presynaptisesta neuronista. (1,2,3,4,5,6) Vaikka näyttää siltä, ​​että tulehdusprosessi on toissijainen tapahtuma, se näyttää olevan kriittinen hermosolujen rappeutumisen kannalta. Eräässä tutkimuksessa ALS-patologiaa pyrittiin vähentämään keskushermostoon kohdistetulla glukokortikoidilla ja onnistuttiin vähentämään aivorungon patologiaa ALS:n hiirimalleissa. Eri biomarkkereista on testattu myös tulehdusmarkkereita: interleukiini-1-perheen sytokiineja. Niistä vain kokonaisinterleukiini-18, sen endogeeninen inhibiittori interleukiini-18BP ja sytokiinin aktiivinen muoto (vapaa interleukiini-18) olivat merkittävästi korkeampia ALS-potilailla kuin kontrolleissa. Sytokiini ei osoittanut korrelaatiota ALS:n eri kliinisten muotojen tai taudin kliinisen ympäristön kanssa. Sytokiineja on myös kokeiltu hermostoa suojaavina aineina. Erytropoietiini (EPO) tunnetaan kasvutekijänä, joka ylläpitää kiertävien punasolujen määrää. EPO:n biologinen rooli on kuitenkin laajentunut muihin soluihin, kuten hermosoluihin, mikrogliaan ja astrosyytteihin aivoissa. EPO näyttää tukahduttavan tulehdusta aiheuttavia sytokiineja taudin etenemisen aikana, ylläpitävän anti-inflammatorisia sytokiineja myöhäiseen oireenmukaiseen vaiheeseen asti ja lopulta näyttää viivästyttävän oireiden alkamista ja säilyttävän motoristen neuronien määrän. (7,8,9,10) Erilaistumisklusteri 163 (CD-163) – uusi tapa seurata tulehdusta ALS:ssä? CD-163 on scavenger-reseptori (tunnistaa ja ottaa vastaan ​​makromolekyylejä), joka merkitsee monosyytti-makrofagiaktivaatiota. CD163 toimii makrofageissa hemoglobiini-haptoglobiinikompleksien reseptorina. Reseptorin liukoista muotoa kutsutaan sCD163:ksi, ja sitä löytyy plasmasta ja aivo-selkäydinnesteestä, jossa sen todetaan säädeltävän paljon useissa tulehdussairauksissa.

Voimakkaasti kohonneita arvoja (>20 mg/l) havaitaan sairauksissa, kuten makrofagien aktivointioireyhtymä, hemofagosyyttinen oireyhtymä ja akuutti maksan vajaatoiminta. Lisäksi sCD163:n taso heijastaa taudin aktiivisuutta. Potilailla, joiden arvot kasvavat ja korkeat, ennusteen havaitaan olevan epäsuotuisa. Suurempia arvoja (5-20 mg/l) havaitaan maksasairauksissa, sepsiksessä ja Gaucherin taudissa. Septisilla potilailla, joiden arvot ovat yli 10 mg/l, on 10 kertaa suurempi kuolemaan johtavan lopputuloksen riski. Hieman kohonneet arvot (3-5 mg/l) näkyvät usein tulehdussairauksissa ja syövässä. (11,12,13,14) Pilottitiedot Tutkijalaboratoriossa pilottidata (Kallestrup M et al, julkaisematon data (15)) on osoittanut lupaavia tuloksia. sCD163:n taso aivo-selkäydinnesteessä oli kohonnut seitsemällä ALS-potilaalla verrokkeihin verrattuna. Lisäksi sekä varmalla että todennäköisellä ALS-potilailla on kohonnut sCD163-taso. Nämä tulokset viittaavat laajempaan tutkimukseen, jossa arvioidaan ALS-potilaita sairauden varhaisessa ja myöhemmässä vaiheessa.

Hypoteesi ALS-potilaiden aivo-selkäydinnesteen ja seerumin sCD-163:n tasot ovat nousseet terveisiin koehenkilöihin verrattuna, ja taso liittyy sairauden vakavuuteen.

Tarkoitus Määrittää sCD-163:n pitoisuus aivo-selkäydinnesteessä ja seerumissa ALS-potilailla verrattuna kontrolleihin (potilaat, joilla on määrittelemättömiä neurologisia oireita). Lisäksi määrittelemme proteiinin, glukoosin, immunoglobuliini G-indeksin ja muiden tekijöiden pitoisuudet selkäydinnesteessä.

Menetelmä Tutkimuspopulaatio Tutkimuspopulaatio on kaikki Århusin yliopistollisen sairaalan neurologian laitoksen potilaat, joilla on todettu tai epäilty ALS.

Potilaille, joilla on todettu ALS ja jotka osallistuvat, tehdään lannepunktio osana tätä tutkimusta. Koehenkilöille, joiden epäillään kärsivän ALS:stä, tehdään lannepunktio osana diagnostista työtä ja sCD163:n taso heidän aivo-selkäydinnesteessään analysoidaan.

Aarhusin yliopistollisen sairaalan neurologian osastolla on noin 80 potilasta, joilla on todettu ALS. Odotamme, että 50 näistä potilaista on halukkaita osallistumaan ja ovat oikeutettuja mukaan (31.8.2015). Lisäksi odotamme mukaan 8 potilasta, joilla diagnosoidaan ALS Århusin yliopistollisen sairaalan neurologian osastolla tutkimusjakson aikana.

Kontrollit sisältävät potilaita, joilla on erilaisia ​​neurologisia oireita tai sairauksia, joille tehdään lannepunktio Århusin yliopistollisen sairaalan neurologian osastolla osana diagnostista työtään tästä tutkimuksesta riippumatta. Lopullisiin analyyseihin otetaan mukaan vain kontrollit, joilla joko ei ole neurologista sairautta tai neurologinen sairaus, johon ei uskota liittyvän selkäydinnesteeseen. Odotamme sisältävän 40-50 ohjausta.

Rekrytointi Osallistujat saavat kirjallista ja suullista tietoa tutkimuksesta. Suullinen tiedotus tapahtuu Århusin yliopistollisen sairaalan neurologian osastolla. Lisäksi jaetaan pamfletti "Forsøgspersoners rettigheder i et sundhedsvidenskabeligt forskningsprojekt". Neurologian osaston konsultit antavat tiedot potilaille, joilla on epäilty ALS. Kontrollit ja potilaat, joilla on todettu ALS, saavat tietoa neurologian osaston lääkäreiltä ja tutkimusvuoden opiskelijalta Anne Sofie Vintheriltä.

On mahdollista tuoda seuralainen ja osallistujille tarjotaan vähintään 24 tuntia aikaa harkita osallistumista.

Pääsyä potilastietoihin pyydetään, jotka ilmoitetaan kirjallisessa tiedotusmateriaalissa.

Jos uutta tietoa tutkimukseen osallistumisen haitoista ilmenee, osallistujille ilmoitetaan asiasta välittömästi. Lisäksi osallistujalle ilmoitetaan, jos tutkimuksen aikana tehdyt arvioinnit tuovat tietoa potilaan yleisestä terveydentilasta, ellei potilas ole sitä selvästi kiistänyt.

Tutkimuksen päätyttyä osallistujat voivat ottaa yhteyttä opintokoordinaattoriin saadakseen tietoa tutkimustuloksista.

Kaikki osallistujat saavat tietoa tutkimushankkeesta ja heitä pyydetään antamaan sisältönsä osallistumiseen. Osallistuminen edellyttää 5-6 ml:n selkäydinnestettä ja verinäytteen (30 ml) uuttamista, jota käytetään sCD-163:n analysointiin.

Osallistujat eivät saa minkäänlaista maksua, mutta voivat saada korvauksen kuljetuksesta.

Sisällyttämiskriteerit:

ALS Potilaat, joilla on diagnosoitu ALS, ja potilaat, joilla epäillään olevan ALS. Ikä >18 Kontrolli Ikä >18

Poissulkemiskriteerit (kaikille ryhmille):

Akuutit infektiot, mukaan lukien hermoinfektio Muut sairaudet, joilla tiedetään olevan kohonneita sCD163-tasoja. Muut todetut neurologiset häiriöt. Teemme tämän aina diagnostisen työn ja siten myös tutkimusprojektin aikana potilaiden henkistä ja fyysistä tilaa kunnioittaen. Tutkimushanke toteutetaan henkilötietojen käsittelystä annetun lain mukaisesti ja lisäksi hanke toimitetaan Keski-Jyllannin seudun yhteiseen aluetietojärjestelmään.

Analyysi Selkäydinneste ja seerumi analysoidaan Aarhusin yliopistollisen sairaalan kliinisen biokemian osastolla. Selkäydinneste ja verinäytteet talletetaan Århusin yliopistolliseen sairaalaan tutkimusbiopankkiin. Suunnitelmissa on, että kaikki biokemialliset analyysit tehdään, kun kaikki näytteet on kerätty. Projektin päätyttyä näytteet tehdään pseudo-anonyymisiksi. Koska tällä alueella on mahdollista kehittää uutta tietoa, näytteet talletetaan biopankkiin 5 vuoden kuluttua projektin päättymisestä.

sCD-163:n pitoisuudet selkäydinnesteessä ja seerumissa analysoidaan jo vakiintuneilla tekniikoilla Aarhusin yliopistollisen sairaalan kliinisen biokemian laitoksella.

Tutkimus Tutkimus koostuu sairaushistoriasta ja kliinisestä tutkimuksesta. Käytämme tarkistettua ALS-toimintaluokitusasteikkoa (ALSFRS-R), joka on luokitusvälineenä ALS-potilaiden vamman etenemisen seurantaan. Tähän hankkeeseen sisällytetään ja käytetään potilaskertomusta koskevia tietoja, mukaan lukien aiempi sairaushistoria, lääkkeiden todellinen käyttö, biokemiallisten analyysien ja aivokuvantamisen tulokset, ALSFRS-R:n tulokset, elektromyografian tulokset, poikkeavuudet kliinisissä tutkimuksissa ja johtopäätökset diagnoosityöstä.

Teho- ja tilastoanalyysit Koska tutkijoiden pilottidata (n=7) osoitti 50 %:n nousun CD163:n pitoisuudessa aivo-selkäydinnesteessä ALS-potilailla, 40 potilaan sisällyttämisen odotetaan mahdollistavan pienempien erojen havaitsemisen myös seerumissa ja CD163:n välisissä suhteissa. ja kliiniset löydökset.

Tilastollisiin analyyseihin käytetään ANOVA-ohjelmaa. Parametrisia tai ei-parametrisia testejä käytetään riippuen tietojen normaalijakaumasta. Kaikessa tilastollisessa analyysissä käytetään 5 %:n merkitsevyystasoa.

Perspektiivit On tärkeää tunnistaa prognostiset biomarkkerit ALS:ssä. ALS:n patologiaa ei vielä tunneta, mutta näyttää siltä, ​​että tulehdus on ratkaiseva tekijä prosessissa. Useissa tutkimuksissa sCD163:n on osoitettu olevan lisääntynyt monissa tulehdussairauksissa, ja yhdessä pilottitietojen lupaavien tutkijoiden kanssa sCD163 on mahdollinen ALS-merkki. (4) Lääkkeen tehokkuuden arviointi ALS:ssä perustuu edelleen kliinisesti, ja se perustuu taudin etenemisnopeuden mittaamiseen käyttämällä ALS-luokitusasteikkoa (ALSFRS-R). Tällaiset kliiniset asteikot voivat olla epäherkkiä, erityisesti sairausprosessin alkuvaiheissa. Luotettavien kvantifioitavissa olevien biomarkkerien kehittäminen on edelleen vaikeasti ALS:ssä, ja prognostisten biomarkkerien kehittäminen olisi ratkaisevan tärkeää terapeuttisen aineen tehokkaan arvioinnin kannalta varhaisessa kehitysvaiheessa.

Eettiset huomiot Tässä tutkimusprojektissa mukana oleville potilaille tehdyt testit ovat lannepunktio ja verinäytteitä.

Lannepunktion tekemiseen liittyy riskejä, kuten lannepunktion jälkeinen päänsärky, jonka ilmaantuvuus on 12 %, yleisin nuoremmilla potilailla. Useimmiten päänsärky on lyhytkestoista ja se voidaan parantaa käyttämällä verilappua. Lisäksi lannepiste voi aiheuttaa tilapäistä lannerangan kipua ja veren kerääntymistä ihon alle. Epiduraalitilassa on erittäin alhainen verenvuodon riski selkäydinhermojen puristuessa ja infektioiden riski (meningiitti tai aivoaivoenkefaliitti) on vielä pienempi. On kuitenkin tärkeää korostaa, että lannepunktio on osa rutiininomaista diagnostista työtä Aarhusin yliopistollisen sairaalan neurologian osastolla.

Ottaen huomioon tähän hankkeeseen liittyvän alhaisen riskin, taudin huonon ennusteen ja mahdollisuuden parantaa tulevien ALS-potilaiden diagnoosia ja hoitoa, pidämme tätä hanketta eettisesti hyväksyttävänä.

Julkaisut Tämän tutkimuksen positiiviset, negatiiviset ja epäselvät tulokset julkaistaan. Tulokset kirjoitetaan artikkelissa julkaistavaksi englanninkielisessä vertaisarvioidussa lehdessä.