IL13-signalointi allergisessa astmassa

TAVOITE 1. Arvioi kriittisesti nenän hengitysteiden epiteelisolujen dupilumabin säätelemää transkriptiota, fosfoproteomia ja eritystä, jotka on eristetty lihavista potilaista, joilla on allerginen vs. ei-allerginen astma ja samanaikainen liikalihavuus. TAVOITE 2. Määritä dupilumabin vaikutus IL-4Ra:n, IL-13Ra1:n ja IL-13Ra2:n ilmentymiseen ja signalointiaktiivisuuteen nenän hengitysteiden epiteelisoluissa, jotka on eristetty potilailta, joilla on allerginen vs. ei-allerginen astma ja samanaikainen liikalihavuus.

Tutkimussuunnitelma: Tavoitteena on saada mukaan 16 aikuista, joilla on allerginen astma ja liikalihavuus, ja 16 aikuista, joilla on ei-allerginen astma ja liikalihavuus. Kunkin ryhmän koehenkilöt käyvät läpi alustavan seulontakäynnin (V0) kohderyhmien määrittämiseksi allergisen tilan mukaan. "Allerginen" astma määritellään positiiviseksi ihopistokokeeksi, absoluuttiseksi eosinofiilimääräksi >150/uL ja seerumin IgE:ksi > 100 IU/ml, koska nämä kriteerit ovat erottaneet astmaa ja lihavuutta sairastavien potilaiden fenotyypit aiemmissa tutkimuksissa. Koehenkilöille tehdään ihoallergiatestaus ja verinäyte klo V0. Koehenkilöt palaavat 2 viikon sisällä ensimmäisestä seulonnasta, ja keräämme osallistujien sinonasaalisen alemman turbinaatin tuoreet harjat steriileillä sytologiaharjoilla.

Tutkimuspopulaatio: Lihavat aikuiset, joilla on allerginen ja ei-allerginen astma.

Analyysisuunnitelma:

Dupilumabin vaikutusta transkriptomisiin ja proteomiin ilmentymismalleihin, mukaan lukien IL-13Ra2-signaloinnin kertaistuminen, verrataan liikalihavien allergisten ja liikalihavien ei-allergisten astmapotilaiden välillä. Jokaisen tietojoukon tietojen laatu arvioidaan kriittisesti ja käsitellään sitten kenttästandardien työnkulkujen avulla. mRNA-seq-tiedoissa käytetään DESeq2-pakettia tunnistamaan differentiaalisesti ekspressoituneet transkriptit, ja proteomisissa tiedoissa käytämme lineaarisia malleja moderoitua testitilastoa käyttäen. Sen lisäksi, että yksilöidään yksilöllisesti säädellyt transkriptit ja proteiinit, nerokkuusreittianalyysi suoritetaan säätelemättömien reittien tunnistamiseksi. Väärien löydösten määrää käytetään korjaamaan useiden hypoteesien testaus kussakin suoritetussa analyysissä. Muita biomarkkereita, mukaan lukien seerumin IgE, periostiini ja IL-33; solupinnan IL-4Ra ja IL-13Ra1, spirometria ja IOS-mittaukset; veren eosinofiilien määrä; metakoliini PC20; ACQ-pisteitä ja FeNO-mittauksia verrataan joko Studentin t-testillä tai Wilcoxonin ranksum-testillä riippuen tietyn aineiston normaalista. SAS-versiota 9.4 tai uudempaa (SAS Institute, Inc., Cary, NC) ja R-tilastollista ohjelmointiympäristöä, versiota 4.0 tai uudempaa, käytetään kaikissa analyyseissä, ja säädettyä p-arvoa <0,05 pidetään tilastollisesti merkitsevänä.

Otoskoko: Otoskoon laskelmat perustuvat kliinisesti merkittävien keskimääräisten erojen ja keskihajonnan arvioihin. IL-13RA2:n ilmentymisen perustason kertainen muutos mitattiin viljellyissä ihmisen hengitysteiden fibroblasteissa 6 koehenkilölle laihassa astmaryhmässä (0,312 ± 0,289) ja 7 koehenkilölle lihavassa astmaryhmässä (5,285 ± 3,944). Ryhmäotoskoot 8 kussakin ryhmässä (yhteensä 16) saavuttavat 86,2 %:n tehon hylätä nollahypoteesi yhtä suuresta keskiarvosta merkitsevyystasolla (alfa) 0,050 käyttämällä kaksipuolista kaksiotosta epätasaisen varianssin t-testiä.

Tämän vertailun vaikutuskoko historiatietoihin perustuen on noin 1,75 (melko suuri vaikutuskoko). Siksi otoskoon kasvattaminen 16 potilaaseen ryhmää kohden tarjoaisi mahdollisuuden havaita pienempi vaikutuskoko 1,07 - 1,21 80 - 90 prosentin teholla. Olettaen samanlaisen keskihajonnan kussakin ryhmässä, tämä tarkoittaa kykyä havaita ero astmaryhmien välillä, joka on vähintään 3,0. Suunnitelmana on rekrytoida yhteensä 36 osallistujaa, jotta potentiaalinen 15 %:n potilaiden keskeyttäminen olisi mahdollista.