長期人工呼吸患者における消化管の選択的除染の自然療法としてのウシラクトフェリン (LFasSDD)

背景 院内感染 院内感染、特に抗生物質に耐性のある細菌によって引き起こされるものは、救命救急医療にとって大きな脅威です。 システミック レビューでは、人工呼吸器 (MV) を 48 時間以上受けている患者の 10 ～ 20% が人工呼吸器関連肺炎 (VAP) を発症し、VAP を発症した患者は、VAP を使用していない同様の患者と比較して死亡する可能性が 2 倍高いことが明らかになりました。 VAP を発症した人は、追加の入院費用が 10,019 ドル以上かかります [1]。

同じ問題は、台湾の人工呼吸器 (PMV)、つまり MV が 21 日を超える患者をケアするように設計された呼吸器ケア センター (RCC) でも発生します。 台湾からの 1 つの報告によると、RCC の院内感染率は約 40% であり、院内感染を発症した患者は、感染していない患者と比較して、離乳率が低く、死亡率が高いことが示されています [2]。 米国で毎年発生する院内感染の 50% から 60% は、抗生物質耐性菌株によって引き起こされていると推定されています [3]。 耐性株のこの高い割合は、感染の罹患率、死亡率、および医療費を増加させます。 感染を予防し、抗生物質耐性株の出現を制限することは、救命救急医療における 2 つの重要な問題です。

消化管の選択的除染 (SDD) 院内感染の現在の仮説の 1 つは、鼻咽頭と中咽頭のコロニー形成が院内肺炎の発症の素因となり、腸管での細菌の過剰増殖が腸壁の透過性を高め、細菌の移動につながるというものです。そして敗血症。 中咽頭および消化管からの潜在的な病原体の定着を根絶することを目的とする消化管 (SDD) の選択的除染は、重症患者の人工呼吸器関連肺炎 (VAP) および敗血症を減らすための戦略の 1 つです。 死亡率の低下と抗生物質耐性の予防における SDD の有効性については、論争が存在します [4-6]。 現在の SDD レジメンは、選択圧を生み出し、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌 (MRSA)、拡張スペクトル β-ラクタマーゼ (ESBL) を保有するグラム陰性桿菌、さらにはカンジダの出現を誘発する可能性がある [7, 8]。 したがって、SDD 研究は、嫌気性菌叢を乱すことなく、ほとんどの病原体に効果的な理想的なレジメンを見つけることを目指す必要があります。

ラクトフェリン ラクトフェリン (LF) は、牛乳や、唾液、涙、気道分泌物、好中球の顆粒などのさまざまな外部分泌物に含まれる鉄結合糖タンパク質であり、自然免疫における重要な役割を示唆しています。 このタンパク質には、抗菌、抗腫瘍、抗酸化、免疫調節効果など、多くの生物学的機能があります。 胃のペプシンによる LF の部分的な分解は、より強力な抗菌活性を持つラクトフェリシンと呼ばれるペプチドを生じさせる可能性があります。 LF とラクトフェリシンは、in vitro と in vivo の両方の研究で、抗生物質耐性株、真菌、さらにはウイルスを含む多くの病原菌の増殖を阻害することが示されています [9,10]。 マウス実験では、ウシ LF の経口投与は胃腸管の細菌感染を減少させた [9] 一方で、宿主にとって有益であると一般に考えられている乳酸桿菌やビフィズス菌などの鉄必要量の少ない細菌の増殖を促進した [11]。

ウシラクトフェリン (bLF) とヒトラクトフェリン (hLF) はアミノ酸相同性が高く (77%)、bLF は hLF よりもさらに高い in vitro 抗菌活性を示します 5。食品医薬品局 [12] およびこれに基づいて、多くのメーカーが乳児用調合乳に添加しており、悪影響は報告されていません。 多くの有望な in vitro および動物実験データにもかかわらず、bLF に関する臨床情報は不足しており、長時間の人工呼吸患者における bLF 補給の効果を調査した研究はありません。

以前の研究 我々は以前、酵母から産生された組換えブタ LF (pLF) [13] と合成 20 残基ブタ ラクトフェリシン ペプチド [11] の両方が in vitro で抗菌活性を示すことを実証しました。 その殺菌活性は、ヒトのラクトフェリシンの 4 倍の効果がありました [14]。

私たちの最近のレポート [15] では、ブタ LF (pLF) が有効な SDD レジメンであるかどうかをテストするために、トランスジェニック牛乳飼育動物モデルの消化管の病原体攻撃を行いました。 トランスジェニック マウスは、授乳期に乳汁中に組換え LF を 120 ± 13.6 mg/L 発現し、正常な CD-1 マウスの仔に 4 週間与えました。 その後、子犬は病原性大腸菌、黄色ブドウ球菌、カンジダ アルビカンスに感染しました。 pLFトランスジェニックミルクを与えられたグループは、通常のミルクを与えられたコントロールグループと比較して、統計的に有意な体重増加の改善、腸液、血液、肝臓の細菌数の減少、小腸組織の微絨毛の健康化、炎症誘発性サイトカインの減少を示しました。 . 結果は、トランスジェニック マウスのミルクで発現し、子マウスに与えられた組換え pLF が、消化管で広範囲の抗菌活性をもたらし、小腸の粘膜を損傷から保護したことを示しました。消化管の。

この研究の目的 この研究は、人工呼吸器を長時間使用している患者において、bLF の経口補給が院内感染、敗血症、さらには死亡率を低下させるかどうかを調べる前向き無作為化二重盲検プラセボ対照臨床試験です。

方法 患者 2010 年 7 月 1 日から 2012 年 6 月 30 日までの間に、人工呼吸器を 21 日以上使用しており、臨床研究のために呼吸器ケア センター (RCC) に入院した際に明らかな感染の徴候がない約 280 人の患者を登録します。 この研究は、承認のために中国医科大学病院の倫理委員会に送られました。 患者または保護者は、私たちの説明の後、書面によるインフォームド コンセントを提供します。 除外基準は、インフォームドコンセントの欠如/拒否、感染に対する継続的な抗生物質治療、7日以内の死亡率の予測でした。 すべての患者は、死亡または退院するまで追跡されます。

目的 主な目的は、RCC 入院後の院内感染および細菌または真菌由来の敗血症の最初のエピソードの予防における bLF の有効性を評価することです。 副次的な目的は、肺炎、尿路感染症および敗血症の発生率、退院前の死亡率（全体的および敗血症に起因する）、MV からの離乳率、MV の合計日数、免疫系の変化、サイトカインおよび肝機能、ならびに有害事象の評価です。影響または不寛容。

試験デザイン ラクトフェリンとプラセボは、工場で薬剤 A と B としてマスキングされます。 無作為化はセンターによって層別化され、インフォームドコンセントが得られた後、患者は乱数表シーケンスによってAまたはBグループに無作為化されます。 RCCの患者、研究看護師、研究者、またはその他の医療スタッフは、研究期間中に割り当てを認識しません.

患者は bLF (10 mg/Kg/日) (Westland Co-operative Dairy Company、ニュージーランド) または対照としてプラセボ (デンプン) のいずれかを受け取ります。 bLF の投与量は、非常に低体重の新生児が生後 2 週間以内に母親の新鮮な母乳とともに摂取する平均 hLF 摂取量 (30-150 mg/日) に基づいており [16]、bLF 200 mg 入札が有効であることがわかっています。ヘリコバクター ピロリを抑制する [17]。 薬物投与は、RCC 入院後 24 時間以内に開始され、6 週間または退院まで続きます。 薬と栄養サポートは、医療ルーチンとして処方されます。

有害事象（例えば、嘔吐、摂食障害、皮膚発疹）の体系的な監視は、毎日の検査を通じて行われます。 肝機能、全血球計算、CD4/CD8、サイトカイン (TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-2、IL-12、IL-18) の毎週の監視が行われます [18,19]。

結果の定義 敗血症の診断は、主治医による臨床徴候と症状の検出、敗血症と一致する検査所見の存在、および血液または体液からの原因生物の分離に基づいています。 敗血症のエピソードを有する患者は、二次転帰のために死亡またはRCCから退院するまで追跡調査を受け続ける[16]。 VAP は、呼吸器感染症の徴候 (発熱、白血球増多、化膿性呼吸器分泌物) の存在、および MV を受けている患者の胸部 X 線での新しい持続的な浸潤によって特徴付けられます [20]。 尿路感染症は、恥骨上穿刺または膀胱カテーテル法によって収集された尿から病原体が分離され、細菌が 100,000 個/mL または真菌が 10,000 個/mL を超えて増殖した場合に診断されます。 MV からの離乳の成功は、5 日以上 MV を必要としないことと定義されます。

統計分析 サンプルサイズ分析は、各グループの合計 131 人の MV 患者が、治療を受けた患者と治療を受けな0.05 以下のタイプ I エラーと 80% の 80% 検出力の両側検定。 量的変数は、平均および標準偏差として表されます。 カテゴリ変数はパーセンテージで表されます。 個々の危険因子と一次/二次転帰との間の関連性を調査する単変量解析は、二分変数についてはフィッシャーの正確確率検定、連続変数についてはスチューデントの t 検定を使用して実行されました。 多変量ロジスティック回帰モデルを実行して、関連する危険因子の影響とさまざまな危険因子の相対的な寄与を調査します。 適合度は、適合モデルの対数尤度によって評価されます。 オッズ比とその 95% 信頼区間は、ロジスティック回帰モデルで計算され、カテゴリ危険因子と結果の間の関係の強さを表します。 すべての検定は両側検定であり、0.05 の p 値は統計的に有意であると見なされます。 すべての分析は、SAS ソフトウェア バージョン 6.12 (SAS Institute Inc, Cary, NC) を使用して実行されます。

期待される結果

私たちの調査結果は、次のような質問に答えることが期待できます。

1. bLF の経口補給は、PMV 患者の院内感染を防ぐことができますか?
2. bLF の経口補給は院内感染の発生率を減らし、PMV 患者の抗生物質の使用を減らすことができますか?
3. bLFの経口補給はPMV患者の死亡率を低下させることができますか?
4. bLF の経口補給は、PMV 患者の MV からの離乳率を高めることができますか?
5. PMV患者におけるbLFの経口補給後の免疫系の変化は何ですか?

現在のプロジェクトから期待される貢献 感染を予防し、抗生物質耐性株の出現を制限することは、救命救急医療における 2 つの重要な問題です。 抗生物質耐性株の治療における抗菌剤のアジュバント療法として、または免疫力を高め感染を予防するレジメンとして、天然の抗菌ペプチドを見つけることは、研究の方向性の 1 つです。 LF は、多くの試験管内および動物研究で有望な薬剤の 1 つです。 この研究は、LF が PMV 患者の院内肺炎または敗血症の予防のための理想的な自然な SDD レジメンであるかどうかを調べようとしています。 結果が肯定的である場合、LF を臨床的に使用して、重症患者の生存率を高め、MV からの離乳率を高め、抗生物質の処方を減らし、最終的に医療費を削減できます。

REFERENCES (PMID番号なしのリスト)

12. CFSAN/食品添加物安全局。 機関の回答書: GRAS 通知番号 GRN 000077。 米国食品医薬品局の Web サイト。 http://www.fda.gov/Food/FoodIngredientsPackaging/GenerallyRecognizedasSafeGRAS/GRASListings/ucm154188.htm. 2001 年 8 月 14 日。 2009 年 5 月 21 日アクセス。