Tutkimus, joka kerää osallistujien tietoja ja biospekyylejä, jotka analysoivat patogeenisiä eksosomeja, jotka välittävät lisääntynyttä verisuonidementiariskiä herpes zosterilla. (R01)

Vaskulaarinen dementia: Vaskulaarinen dementia on toiseksi yleisin dementiamuoto Alzheimerin taudin jälkeen, ja sille on ominaista laajasti aivojen verenkierron menetys ja vaarantunut veri-aivo-este (BBB), joka lopulta johtaa aivojen atrofiaan ja kognitiiviseen heikkenemiseen.29 Cerebrovacular Insulties, kuten aivohalvaus) (iROMBOOSE) (INFROMBOOSE) ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset infromoinnit (hiihtohäiriöt) ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset inflamaatiot ja hyperatiiviset inflamaatiot (hiihtopakkaukset. Vaskulaarisen dementian kehittymisen avustajat ja riskitekijät. Viime aikoina virukset on tunnistettu potentiaalisiksi riskitekijöiksi.

Varicella Zoster -virus (VZV) ja verisuonten toimintahäiriöt: VZV on yksinomaan ihmisen, kaksisäikeinen DNA-alfaherpesvirus, joka tuottaa varicellaa (kanapox), vahvistaa sitten aistien ja autonomisen ganglionisen neuronien latenssin> 95%: n aikuisissa Yhdysvalloissa 367. Yksilöt tuottamaan herpes zoster (Hz; vyöruusu) ja muut neurologiset sairaudet ihottuman kanssa.38 Kahden Hz -rokotteen saatavuudesta huolimatta yli miljoona amerikkalaista kehittyy HZ: n vuodessa.9 Suuren yleisön vähemmän tunnettu VZV: n uudelleenaktivoinnin tiheys ilman ihottumaa (Zoster Sine Herpete). Ottaen huomioon, että VZV aktivoi ganglionisista neuroneista uudelleen koko neuraksissa, olennaisesti kaikki elimet ja kudokset, mukaan lukien verisuoni, ovat alttiita infektioille ja sairauksille ilman ominaisia ​​ja diagnostisia Hz -ihottumaa. Itse asiassa ennustetaan, että jokaisesta 1 Hz -tapauksesta ihottumassa 7 henkilöä aktivoi VZV: n kanssa ilman vastaavaa ihottumaa.39 Lisäksi ryhmämme on osoittanut, että yksilöt voivat silti vuodattaa aktiivista virusta sylkessään jopa 12 vuotta Hz: n jälkeen, mikä viittaa ainakin osajoukkoon yksilöitä, voi olla jatkuvaa replikaatiota huolimatta ihottumasta; Tässä tutkimuksessa 67 prosentilla potilaista oli edelleen aktiivinen virus sylkessään vähintään 3 kuukautta rashin jälkeen.40 Siten VZV -taudin taakka, erityisesti keston, todennäköisesti aliarvioitu.

HZ tunnustetaan aivohalvausriskitekijänä; Hz lisää aivohalvauksen riskiä jopa vuoden jälkeen Hz: n jälkeen, riski on korkeampi, kun Hz tapahtuu silmätapahtumassa tai <40-vuotiailla yksilöillä.41 Erityisesti tiedot yhdistettiin yhdeksästä tutkimuksesta Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Aasiassa osoittavat, että suhteellinen aivohalvauksen riski HZ: n jälkeen oli 1,78 (95% CI 1,70-1,88) Hz: n seuraavan ensimmäisen kuukauden aikana putoamalla asteittain 1,20 (95% CI 1,14-1,26) vuoden kuluttua.41 Aivohalvausriski kasvoi suuremmalla marginaalilla ensimmäisen kuukauden aikana Hz Ophthalmicus -jakson jälkeen: suhteellinen riski oli 2,05 (95% CI 1,82-2,31); ja aivohalvausriski pysyi koholla vuoden akuutin jakson jälkeen. 41 äskettäinen Yhdysvaltain retrospektiivinen tutkimus 23 339 Hz: n yksilöistä ja 46 378 kontrollista tutkijat havaitsivat, että 8 viikon kokonaisjakson aikana HZ: n henkilöt kärsivät merkittävästi todennäköisemmin aivohalvauksesta: kaikille potilaille ja potilaille 18–49-vuotiaille potilaille mukautetut esiintyvyyssuhteet (95% CI, 0,93-2.11). ja 8,12 (95% CI, 0,93-71,27), vastaavasti (p <0,05); Riski palasi lähtötasoon vuodessa.42 Lisääntynyt aivohalvausriski Hz: n potilailla, jotka ovat <50 -vuotiaita, verrattuna kaikkiin Hz -yksilöihin, on huomattava, koska nämä henkilöt eivät ole oikeutettuja Hz -rokotteeseen.

Vaikka VZV: n ja verisuonisairauksien taustalla olevia mekanismeja ei ole täysin selvitetty, VZV-tartunnan saaneiden valtimoiden histologisia ja immunohistokemiallisia tutkimuksia, aivo-selkäydinnesteen (CSF) analyysiä VZV-vaskulopatiapotilaista sytokiineille ja matriisien metalloproteinaasien (MMPS) ja in vitrotutkimuksille, jotka tarjoavat jonkin verran tappautettua (MMPS) ja in vitrotutkimuksia. Bubak, 2018) 10. Erityisesti VZV: n uudelleenaktivoitumisen jälkeen virus kulkee hermokuituja pitkin, jotka päättyvät valtimon uloimpaan adventiittikerrokseen, jossa virus-tartunnan saaneiden adventitit fibroblastit saavat aikaan voimakkaan tulehduksellisen vasteen, joka sisältää neutrofiilejä jo varhaisessa vaiheessa, ja T-solut ja makrofagit koko sairauden ajan. VZV-tartunnan saaneet solut, neutrofiilit ja muut tunkeutuvat immuunisolut tuottavat aktivoituja MMP: itä, jotka heikentävät solunulkoista matriisia, mikä mahdollisesti johtaa aluksen seinämän, aneurysman muodostumisen ja repeämän heikkenemiseen. Tulehduksellisten solujen erittämät liukoiset tekijät on myös kuvattu edistävän edelleen verisuonten sileän lihaskuolemaa ja myofibroblastien kertymistä sakeutuneessa intimassa, mikä johtaa valtimoiden tukkeutumiseen. "Liukoisia tekijöitä" ei kuitenkaan ole karakterisoitu vasta äskettäin ryhmämme kautta (kuvattu alla).

Eksosomien rooli sairausvaltioissa: Kiertävät eksosomit ovat nousseet tärkeiksi "liukoisiksi tekijöiksi", jotka voivat vaikuttaa niiden lähtökohdasta syrjäisiksi soluihin. Eksosomit ovat endosellulaarisia vesikkeleitä (halkaisijaltaan ~ 40–200 nm) endosomaalisia alkuperää, jotka kantavat lasti (proteiineja, nukleiinihappoja jne.) Alkuperäisistä soluista viereisiin tai distaalisoluihin viestintää varten normaalien ja patologisten tilojen aikana, säätelevät biologisia prosesseja ja vastausta sairauksiin.43 Esimerkiksi verihiutaleista, megakaryosyyteistä ja perifeerisestä veren mononukleaarisista soluista (PBMC) johdetut eksosomit voivat siirtää CXCR4: n ja CCR5: n soluihin, joilla ei ole näitä reseptoreita Muissa tutkimuksissa EBV: lle positiiviset nenänielun karsinoomasoluista vapautuvat eksosomit sisältävät viruslatentin membraaniproteiinin 1 ja muut virus-/solutekijät, jotka manipuloivat kasvaimen mikroympäristöä kasvaimen etenemisen parantamiseksi ja immuunivasteiden lievittämiseksi kasvainsoluille.46-50 Lisäksi eksosomit (ja muut solunulkoiset vesikkelit) on johdettu:

1. Rintasyöpäsolut indusoivat verihiutaleiden aktivaatiota ja aggregaatiota, mikä edistää syöpään liittyvää tromboosia51; ja
2. VZV-tartunnan saaneet ihmisen aivojen aivojen verisuonten adventitit fibroblastit välittävät endoteelisolujen toimintahäiriöitä ja virionien leviämistä.52 Olemme äskettäin julkaissut pilottitutkimuksen, joka osoittaa patogeeniset plasman eksosomit potilaista, joilla on akuutti Hz, ovat protromboottisia ja tulehduksia. Spesifiset proteiinit, jotka olivat merkittävästi kohonneet HZ-eksosomeissa ja jotka osallistuivat verihiutaleiden aktivoitumiseen, signalointiin ja aggregaatioreitteihin, sisälsi trombospondiinia 1 (THBS1), 53,54 kaveolae-assosioitunut proteiini 2 (Cavin-2), 55 koagulaatiotekijä V (F5), 56 ja Coagulation Factor XIIII A1 -ketju (F13A1) 56 (kuva. 1). Sydän- ja verisuonijärjestelmän sairausproteiinit, jotka on korotettu Hz -eksosomeissa, sisälsivät kalmoduliini 1 (Calm1) ja transtyretiinia (TTR) (kuva 1). Kohonnut kalmoduliini 1 voi vaikuttaa hermosolukuolemaan liittyvään oksidatiiviseen stressiin hypoksisten ja iskeemisten aivovaurion jälkeen ja ennustaa huonoja aivohalvauksen tuloksia.58,59 Vaikka lisääntyneeseen seerumin transtyretiiniin on liitetty parantuneita iskeemisiä aivohalvauksen tuloksia, 60 transthyretiinia voi myös oligomerisoida ja indusoida oksidatiivista stressiä, tulehdusta ja solumyrkyllisyyttä.61,62 Itse asiassa Hz: n aikana amyloidia edistäviä tekijöitä on läsnä plasmassa, 8 mahdollisesti aiheuttaen lisääntyneen kiertävän transtyretiinin aggregaatiota myrkylliseen oligomeeriseen muotoon valtimoissa, jotka muistuttavat aivojen amyloidia angiopatiaa (CAA).

Yhteys verisuonidementian ja VZV: n välillä: Kuten edellä on kuvattu, VZV: n on osoitettu olevan edellä mainittujen riskitekijöiden (aivohalvaus, verisuonien tulehdus jne.) Asiaa. Lisäksi kahdesta riippumattomasta tietokannasta (Finngen ja UKB) äskettäisessä epidemiologisessa tutkimuksessa havaittiin, että VZV: n uudelleenaktivointi lisää merkittävästi verisuonidementian kehittymisen riskiä (vastaavasti 2,33 ja 6,22; vaarasuhteet) .13. VzV: n ja virusten hyväksymisessä yleensä verisuonidementian ja Alzheimerin taudin kehittymiselle on virusantigeeni/nukleiinihappojen puute tai epäjohdonmukainen läsnäolo sairaissa kudoksissa kuolemanhetkellä. Vaikka tämä voidaan selittää "osuma-ja juoksun" ilmiöllä (virus tartuttaa kudoksia, aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita, mutta se on myöhemmin puhdistettu), ehdotamme, että perifeerissä (selkäjuuri ja trigeminaaliset gangliat) tuotetut ei-tarttumattomat eksosomit voivat vaikuttaa sairauteen, joka on kaukana viruksen replingin paikoista. Mekanismeja, joissa VZV, myötävaikuttaa suoraan vaskulaariseen dementiapatologiaan lyyttisen infektion puuttuessa, ei ole tutkittu, ja se on tämän ehdotuksen painopiste. Yhteenvetona oletamme, että kiertävät eksosomit Hz: n aikana ja sitä seuraavina kuukausina edistävät vaskuliittia ja tromboosia, mikä tarjoaa mekanistisen perustan lisääntyneelle verisuonidementialle edeltävälle verisuonihäiriöiden riskille.

Merkitys: Vahva epidemiologinen ja korrelaatiotiedot ovat olemassa VZV: n ja dementian yhdistämiseen, mukaan lukien verisuonitauti ja Alzheimerin tauti.13,15-20 Mekanistisen näytön vähäisyys on kuitenkin epäröivä yhdistää nämä kaksi. Siksi tämän ehdotuksen tavoitteena on puuttua tähän tiedon aukkoon testaamalla systemaattisesti patogeenisten, pitkäaikaisten eksosomien roolia Hz: n jälkeen verisuonisairauksien prosesseissa. Mekaanisesti paljastavat proteiinit/kiinnostavat proteiinit/miRNA: t voivat mahdollisesti muuttaa kliinistä käytäntöä viruksenvastaisen hoidon keston ja verihiutaleiden vastaisten aineiden käytön suhteen HZ: lle sekä lisäämään rokotuksen tukemista ihottuman estämiseksi ja aivohalvauksen ja verisuonidementian riskin lieventämiseksi. Lisäksi havainnomme toimivat mallina siitä, kuinka muilla patogeeneillä voi olla pitkäaikaisia ​​vaikutuksia patogeeniin liittyvien eksosomien biologisista seurauksista etäisissä paikoissa ja stimuloida lisätutkimuksia.

Innovaatio ja vaikutus: Tällä ehdotuksella on useita innovaatioalueita. Kiertävien eksosomien pitkittäinen karakterisointi ja mekanistinen tutkimus Hz: n aikana ja 12 kuukauden postitse:

1. Tarjoa mekanistinen ymmärrys epidemiologisesti havaittuun lisääntyneeseen verisuonidementia- ja aivohalvauksen riskiin Hz: n jälkeen. Virusten suora vaikutus dementiaan, mukaan lukien vaskulaarinen dementia ja Alzheimerin tauti, ovat edelleen kiistanalaisia, koska suurin osa kahdesta yhdistävästä tiedosta on epidemiologisia ja korrelaatioita. Tässä ehdotuksessa tuotetut tiedot tarjoavat puolueettoman mekanistisen tiedon siitä, kuinka VZV voi johtaa suoraan verisuonisairauksiin, mikä edistää kaivattua syy-todistetta varhaisen vaiheen riskitekijästä tai sen puuttumisesta.
2. Muuta kliinistä hoitoa. Tällä hetkellä muokattavissa olevat aivohalvauksen ja verisuonisairauksien riskitekijät sisältävät verenpainetaudin, tupakoinnin, diabeteksen ja hyperkolesterolemian. Koska nämä patogeeniset eksosomit lisäävät tromboosin ja vaskuliitin riskiä, ​​aivohalvauksen riskitekijöiden modifiointia tulisi sisältää Hz-rokotus ei-live-alayksikkörokotteella (Shingrix). Jos Hz esiintyy, pidempi viruslääke voi olla perusteltua tulosten perusteella, jotka osoittavat ajan pituuden, kuinka pituus nämä patogeeniset eksosomit jatkuvat, samoin kuin verihiutaleiden vastaisia ​​ja tulehduksellisia aineita. Saatavana on myös uusia terapeuttisia lääkkeitä, jotka estävät eksosomien vapautumisen/fuusion.
3. Vaihda tartuntataudin paradigma. Tyypillisesti oletamme, että kun tarttuvan aineen kliiniset piirteet ovat ratkaisseet (kuten vzv: n uudelleenaktivoitumisen ihottuma), sen myöhempi vaikutus ihmisten terveyteen on vähäinen. Kuukausien ajan kiertävien patogeenisten eksosomien läsnäolo, ilman laukaisevaa tarttuvaa ainetta, viittaa siihen, että lääkäreiden on harkittava tarttuvaa historiaa, joka on kaukana aivohalvauksen tai verisuonisairauksien esityksestä.
4. Työskentelee uutta, huipputeknologiaa (ExoView R200), joka mahdollistaa yksittäisten eksosomien lajittelun ja karakterisoinnin auttaaksemme meitä ymmärtämään populaation heterogeenisyyttä. Nämä tulokset yhdessä 2 tavoitteen (mukaan lukien eksosomisekvensointitiedot) tulosten suurempi joukko tuloksia tarjoavat tietoja tuleville apurahoille eksosomien alajoukkojen toiminnan ja solujen selvittämiseksi.

Tutkimusperusteen tavoitteet 1. Analysoi tunnettujen verisuonten vahingoittavien proteiinien/miRNA: n eksosomipitoisuus vastaavien kontrollin ja Hz: n yksilöiden aikana 12 kuukauden ajanjaksolla. Massaspektrometriaa ja pientä RNA-sekvensointia käyttämällä kvantifioimme eksosomaalisten proteiinien ja miRNA: ien runsaus- ja ajalliset muutokset, jotka liittyvät verisuonien toimintahäiriöihin, tulehduksiin, hyytymiseen ja aivohalvaukseen, korreloivat sitten analyyttejä kliinisillä ja laboratorioominaisuuksilla (anti-VZV IgG-titterit ja IgM, täydelliset verenlaskennat. Rikastusanalyysit suoritetaan eksosomaalisten proteiinien ja miRNA: ien verkossa Hz: n, vaskulaariseen toimintahäiriöön ja neurodegeneratiivisiin prosesseihin liittyvien reittien ja jaettujen analyyttien paljastamiseksi.

Perustelut: Olemme äskettäin julkaissut, että akuutin Hz: n aikana plasman eksosomit sisältävät kohonneita THBS1: tä ja muita verisuonten toimintahäiriöihin liittyviä proteiineja.2 Näiden riskitekijöiden proteiinien pitkittäissuuntaus ei kuitenkaan ole tiedossa, ja se on välttämätöntä paljastaa pitkän aikavälin verisuonidementian riskiä välittävät mekanismit ja lopulta kohdistettuja interventiohoitoja viruslääkkeiden ulkopuolella. Kun otetaan huomioon epidemiologiset tiedot, jotka korreloivat HZ: n uudelleenaktivoinnin ja dementiadiagnoosin lisääntymisen 5 vuoden, 15: n ja viime aikoina, HZ: n uudelleenaktivoinnin ja vaskulaarisen dementiariskin voimakas korrelaatio, ennustamme tiettyjä riskitekijöiden proteiineja ja miRNA: t ovat nousseet vuoden ajan HZ: n uudelleenaktivoinnin jälkeen. Riskitekijöiden proteiinien ajallinen dynamiikka on kriittinen vaihe akuutin aikavälin ulkopuolelle, koska tyypillisesti ihottuman puhdistuman jälkeen yksilöt eivät enää ole viruslääkehoidossa, jonka jatkaminen voi osoittautua kliinisesti toteutettavissa olevaksi ja kustannustehokkaaksi tapaksi vähentää riskiä.

Tavoite 2. Määritä mekanismi (t), joissa ei-tarttumattomat HZ-eksosomit edistävät verisuonen toimintahäiriöitä. Plasma exosomes isolated from control and HZ individuals at timepoints above will be applied to human vascular endothelial cells derived from healthy donors or donors with APOE4 allele, then conditioned supernatant analyzed for proinflammatory cytokines (IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-13 ja TNF-a) multipleksin ELISA: lla. Solut analysoidaan myös reaktiivisten happilajien (ROS) muodostumisen ja amyloidien laskeutumisen suhteen. Lisäksi paljastamme verihiutaleet terveistä luovuttajista kontrolli- ja Hz-eksosomeihin verihiutaleiden toiminnan arvioimiseksi: (1) verihiutaleiden aktivaatio (p-selektiinin, aIIBp3 ja fosfatidyyliseriinin) ylös säätely virtaussytometrialla; (2) verihiutaleiden tarttuminen ja aggregaatio mikrofluidisissa virtausmäärityksissä; ja (3) verihiutaleiden vetäytyminen hyytymän supistumismäärityksillä. Korreloimme sitten funktionaaliset määritystulokset kliinisten ja laboratorioominaisuuksien kanssa (yllä), mukaan lukien aivohalvauksen ja muiden verisuonitapahtumien kehitys yksilöissä jopa 12 kuukauteen Hz: n jälkeen. Spesifisten proteiinien, kuten trombospondiini-1, kaatumiskokeet tehdään patogeneesin mekanismin tutkimiseksi molekyylitasolla.

Perustelut: Ehdotamme tutkia Hz -eksosomien patogeenisiä vaikutuksia kolmeen solutyyppiin, jotka ovat integroidut verisuonidementian, nimittäin aivojen verisuonten satunnaiset fibroblastit (HBVAF), verisuonien endoteelisolut (VEC) ja verihiutaleet. Näin tavoitteena on paljastaa mekanismit, jotka perustuvat VZV: n aiheuttamasta verisuonidementian riskistä epidemiologisista todisteista. Ensinnäkin HBVAF: ien tiedetään olevan avainasemassa verisuonisairauksissa ja toimintahäiriöissä tuottamalla reaktiivisia happilajeja (ROS) ja sytokiineja, 76 sekä adventiian lisääntymistä ja muuttoliikettä VZV -vaskulopatiatapauksissa.10.10 Alustava tutkimuksemme osoitti, että HBVAF: t, jotka altistetaan Hz-plasman eksosomeille 3 kuukauden kuluttua Hz: n jälkeen, aiheuttivat IL-6: n ja IL-8: n erityksen, jotka ovat tulehduksen ja verisuonen seinämän rakenteen ja toiminnan keskeisiä säätelijöitä verrattuna kontrolliplasman eksosomeihin.2 Tämän vaikutuksen kestoa, muita sytokiineja ja ROS-tuotantoa ei kuitenkaan ole selvitetty, ja ne voisivat olla perustavanlaatuinen rooli kroonisissa verisuonten toimintahäiriöissä, joita havaitaan jopa 12 kuukauden jälkeen Hz: n jälkeen. Toiseksi, VEC: t ovat myös avainkomponentteja verisuonien toimintahäiriöissä, joita havaitaan verisuonten dementiatapauksissa, ROS: n tuotannon ja tulehduksellisten sytokiinien vapautumisen lisääntyessä sekä häiriöissä tiiviissä liitoksissa, jotka välittävät veri-aivo-aluksen eheyttä. Lisäksi yksilöitä kuljettavat APOE4-alleelit ovat kohonneet vaskulaarisen dementian kehittymisen riski, 67-69, koska APEE4: tä ilmentävät VEC: t osoittavat lisääntynyttä proinflammatorista ja protromboottista tilaa verrattuna muihin APOE-isoformiin.77 Siksi ehdotamme tutkia, pahenevatko Hz-eksosomien patogeeniset vaikutukset APOE4-henkilöiden kantolajeissa vertaamalla APOE4: n kantaja- että kantaja-kantaja-kantaja-autoja. Viimeiseksi, verisuonidementialle on ominaista aivojen verenvirtauksen tukkeutuminen verihiutaleiden hyperaktiivisuuteen havaitaan potilailla. Aikaisempi tutkimuksemme paljasti, että Hz-eksosomit akuutin Hz: n indusoiman verihiutaleiden aktivoinnin ja verihiutale-leukosyyttien aggregaatioiden aikana. Tämän vaikutuksen kestoa ei kuitenkaan tunneta, ja se testataan 12 kuukauteen Hz: n jälkeen, ja niiden käytettyjen aineiden vastaisten aineiden kanssa ja ilman sitä ei ole. Hz-eksosomin pitkäaikaisen vaikutuksen havaitseminen verihiutaleiden vastaisten lääkkeiden vähentävään vaikutukseen ja vastaavaan lieventävään vaikutukseen voisi edustaa kliinisesti toteutettavissa olevaa terapeuttista interventiota.

Aikaisemmissa raporteissa on kuvattu THBS1: n tulehdusta edistävän roolin eksosomeissa altistuessaan makrofageille.78 Pilottitutkimuksemme ja alustavat tietomme osoittavat THSB1: n voimakkaan lisääntymisen Hz -potilaiden eksosomeissa, mutta ei kontrollia.8 Siksi sen testaamiseksi, onko Hz -eksosomien kohonnut kuormitus Sytokiinien vapautumisen ja ROS -tuotannon lisääntymisestä, suoritamme HBVAF- ja VEC -altistumiskokeita THBS1 -estäjän LSKL: n läsnä ollessa ja puuttuessa. Lisäksi THBS1 on TGFB1: n voimakas aktivaattori ja TGFB1: n ylituotanto havaitaan Alzheimerin ja verisuonitauteissa ja indusoi aivo-verisuonia amyloidoosia.79-81 Siksi THBS1-estäjää käytetään myös amyloidien laskeutumismäärityksissä eksosomien kuljettavien, THBS1-välitteisen amyloidin muodostumisen arvioimiseksi verisuonisoluissa.

Tutkimussuunnittelu Tämä tutkimus on ei-interventaalinen/havainnointitutkimus, joka kerää osallistujien tietoja ja biospekyymejä, jotta voidaan analysoida tunnettujen verisuonten vahingoittavien proteiinien/miRNA: ien eksosomipitoisuus HZ-henkilöillä 12 kuukauden ajanjaksolla (6 vierailua) verrattuna kontrolliryhmään (yksi vierailu).

AIM 1. Analysoi tunnettujen vaskulaaristen vahingoittavien proteiinien/miRNA: n eksosomipitoisuus vastaavista kontrollista ja Hz-yksilöistä 12 kuukauden ajanjaksolla.

Ennakoidut tulokset ja tulkinnat: Alustavien ja julkaistujen pilottitutkimustulosten perusteella odotamme mitata tromboosiin ja verisuonitauteihin liittyvien eksosomiproteiinien merkittävää kasvua ("riskitekijäproteiineja"), mukaan lukien THBS1, Cavin-2, F5, F13A1, Calm1 ja Transthyretiini (TTR) plasman eksosomeista. Lisäksi odotamme, että nämä Hz -yksilöiden eksosomaaliset proteiinit pysyvät samankaltaisilla tasoilla alkuperäisen vierailun aikana ja 7 päivää myöhemmin, koska potilaat olisivat olleet viruslääkityksessä; Sitten 1 ja 3 kuukauden kohdalla odotamme näiden proteiinien lisääntymistä yksilöiden osajoukossa, joilla on edelleen jatkuvaa viruksen replikaatiota, joka vain hidastui viruslääkkeillä; Näillä henkilöillä olisi VZV IgG -tiitterit, jotka eivät vähentyneet alkuperäisen vierailun jälkeen (VZV IgG -tiitterien vähentäminen heijastaa tuottavaa VZV -infektiota ja virusta paluu latenssiin), VZV IgG -tiittereiden nousu, koska se on alun perin vierailu tai VZV IGM: n pysyvä VZV igm tai muuntaminen negatiivisesta positiiviseksi. Toisin sanoen ennustamme, että VZV IgG -tasot vastaavat näitä kiinnostavien proteiinien nousua Hz -yksilöiden osajoukossa, mikä viittaa meneillään olevan viruksen replikaatiota ilman ihottumaa tietyillä potilailla. Itse asiassa ryhmämme on aiemmin ilmoittanut VZV: n pysyvän irtoamisen 67%: n Hz: n henkilöiden sylissä 3 kuukaudesta 12 vuoteen Hz: n jälkeen ilman ihottumaa.56 Siten eksosomaalisten riskitekijöiden proteiinien nousut HZ -yksilöillä voi johtua viruksen epätäydellisestä sammutuksesta. Odotamme, että nämä riskitekijäproteiinit huipulle noin 3 kuukaudessa Hz: n jälkeen, sitten vähenevät 6- ja 12 kuukauden jälkeen Hz: n jälkeen, koska VZV-vaskulopatian yksilöiden tutkimus osoitti keskiaikaa HZ: stä aivohalvaukseen on noin 4 kuukautta.57 Lisäksi, kun otetaan huomioon, että aivohalvausriski on suurin HZO -potilaille, 10 odotamme HZO -yksilöiden eksosomien olevan korkein riskitekijöiden proteiinien taso kaikissa Hz -yksilöissä. Kuten alustavissa tutkimuksissamme ennustetaan, emme odota löytävän virusproteiineja tai sytokiineja kontrolli- ja Hz -yksilöiden eksosomeista.

Hz -eksosomien RNA -sekvensoinnin suhteen emme odota näkevänsä viruskopioita, koska VZV -DNA ja RNA havaitaan harvoin Hz: n aikana (henkilökohtainen viestintä, professori Ravi Mahalingam). Odotamme havaitsevan miRNA: ien muutokset, jotka liittyvät aivo- ja sydän- ja verisuonisairauksiin, kuten miR-221: een ja miR-222: een, jotka ovat kohonneet verisuonisairauksien saaneilla yksilöillä, 73 miR-143, joka on tärkeä keuhkovaltimoiden verenpainetaudin välittäjä, 74 ja miR-31, joka lisää hapettumista stressiin vaskulaarisissa lihaksissa.75.75 Mielenkiintoista on, että alustava tutkimus laboratoriossamme osoitti näiden miRNA: ien merkittävän nousun VZV-tartunnan saaneiden aistien neuronien eksosomeissa verrattuna pilkkien tartunnan saaneiden neuronien eksosomeihin (kuva 2). Lopuksi odotamme, että APOE4: llä on yksilöillä olevan vankeimmat ja pysyvimmät riskitekijäproteiinit/miRNA: t niiden verenkierrossa olevissa eksosomeissa, jotka on annettu APOE4, on tunnettu vaskulaarisen dementian riskitekijä

Tavoite 2. Määritä mekanismi (t), joissa ei-tarttumattomat HZ-eksosomit edistävät verisuonen toimintahäiriöitä.

Odotetut tulokset ja tulkinnat: Pilottisytokiinitutkimuksemme osoittivat IL-6: n ja IL-8: n tuotannon lisääntymisen HBVAF: stä (jotka ovat tulehduksen ja verisuonen seinämän rakenteen ja toiminnan keskeisiä säätelijöitä) altistumisen jälkeen Hz-eksosomeille verrattuna (kuva 3) .2) .2. Ennustamme, että tämä tapahtuu edelleen suuremman näytteen koon suhteen ja esiintyy VEC: ssä. Hypoteesimme nämä sytokiinit ja ROS-tuotanto huipulla 1- ja 3 kuukauden aikapisteissä. Useimmille yksilöille hypoteesimme kykyä indusoida tulehdusta ja ROS: n naiivissa soluissa vähenee 12 kuukauden ajan Hz: n jälkeen, mutta ApoE4: n kuljettavat VEC: t ovat todennäköisesti hypertulehduksellisia. Olemme myös suorittaneet tämän määrityksen käyttämällä eksosomeja, jotka on johdettu malli- tai VZV-tartunnan saaneista ihmisen aistineuroneista in vitro. Naiivisiin HBVAF: iin sovelletut VZV-ilmastoidut eksosomit (jotka eivät ole tarttuvia) lisääntyneen merkittävästi IL-6: n, IL-8: n ja IL-1β: n erittymisen merkittävästi; Siksi epäilemme, että tulehdukselliset sytokiinituotannon aiheuttavat eksosomit ovat peräisin VZV-tartunnan saaneista soluista. Ottaen huomioon, että näemme pitkittyneen Hz-eksosomien nousun, jotka sisältävät kohonneita riskitekijäproteiineja ja nämä Hz-eksosomit voivat silti indusoida IL-6: n ja IL-8: n 3 kuukauden kuluttua Hz2: n jälkeen, viittaa siihen, että viruksen replikaatio on jatkuvaa (alajoukko tai kaikki) Hz-potilaat hyvin sen jälkeen, kun ihottuma on puhdistettu. Kuten edellä todettiin, ryhmämme osoitti aktiivista VZV -leviämistä Hz -potilaiden sylkeissä jopa 12 vuotta ihottuman puhdistuksen jälkeen.40 Ennustamme myös tarkkailemaan amyloidien laskeutumista soluissa, jotka altistetaan HZ -eksosomeille, mutta ei kontrolleille ja että tämä vaikutus on näkyvin APOE4: ssä, joka kantaa VEC: tä. Lopuksi, immunofluoresoiva värjäys osoittaa todennäköisesti vähentyneen tiukan liitosvärjäyksen Hz: n altistuneissa VEC: issä, jotka viittaavat veri-aivo-esteen eheyden häiriöihin. Uskomme, että patogeeniset prosessit johtuvat osittain THBS1: n kohonneesta kuormasta Hz -eksosomeissa ja että THBS1: n aktiivisuuden estäminen heikentää näitä vaikutuksia.

Pilottitutkimuksemme perusteella 2 odotamme näkevän verihiutaleiden aktivaation lisääntymisen mitattuna P-selektiinin ja fosfatidyyliseriinin ekspressoivien verihiutaleiden lisääntymisellä Hz-eksosomeille, mutta ei kontrolli eksosomeille. Lisäksi ennustamme, että tämä aktivointimalli on edelleen näkyvä 3 kuukauden ajankohtana, joka osoittaa jatkuvaa aivohalvauksen riskiä, ​​joka on yhdenmukainen epidemiologisten tietojen kanssa; 20%: n eksosomialtistuksella Hz -näytteistä on todennäköisesti selkeämpi aktivointikuvio kuin 10%. Odotamme, että aktivointikuvio 12 kuukauden kuluttua Hz: stä vähenee eikä eroa merkittävästi kontrolli -eksosomeista. Samoin odotamme näkevän verihiutaleiden ja fibriinien kertymisen määrän nousun HZ -eksosomeille altistuneiden verihiutaleiden mikrofluidimalleissa verrattuna verihiutaleisiin, jotka altistetaan kontrolli -eksosomeille. Odotamme, että CD36-estäjä vaimentaa Hz: n eksosomien aiheuttamia vaikutuksia verihiutaleiden toimintaan, mikä tarjoaa vahvan mekaanisen todisteen. Käyttämällä useita menetelmiä verihiutaleiden aktivoinnin, aggregaation ja toiminnan testaamiseksi sekä tulehduksellisten sytokiinien, ROS: n ja amyloidien tuotannon induktiolle HBVAF: ien ja VEC: ien avulla, tuotamme kattavan funktionaalisen profiilin Hz -eksosomeille erilaisissa aikapisteissä taudissa. Näiden tutkimusten tuloksilla on kriittisiä vaikutuksia kliiniseen käytäntöön ja siihen, kuinka ajattelemme VZV: n uudelleenaktivointia yleensä. Erityisesti, jos Hz-eksosomien on osoitettu olevan patologisesti aktiivisia ja antavat funktionaalisen lisääntyneen aivohalvauksen ja verisuonen toimintahäiriöiden riskin, kuten alustavat tietomme viittaavat, niin pidempi viruslääke ja/tai verihiutaleiden vastaiset hoidot ovat perusteltuja. Lopuksi, on todennäköistä, että tunnistamme eksosomien spesifiset proteiinit massaspektrometrian (AIM 1) kautta, jotka korreloivat AIM 2: ssä ehdotettujen funktionaalisten/mekanististen määritysten kanssa. Tämä voisi tarjota lisää terapeuttisia interventiokohteita ja alustavia tietoja tuleville kaatumiskokeille, joissa kiinnostavia eksosomaalisia proteiineja estetään, jos pallot-aktivointi kytketään.