腰痛患者の炎症マーカーに対する脊椎整体治療の効果

背景: 脊椎整体治療 (SMT) は、関節組織への機械的刺激を軽減し (1)、それによって局所的な炎症を軽減することによって機能すると考えられます。 器具を用いた SMT の抗炎症効果の証拠は動物モデルで観察されています (2)。 これらの発見は、すべての痛みの原因は炎症と、主に TNFα である炎症性メディエーター (サイトカイン) の産生の増加に関連している可能性があるという最近提案された仮説と一致しています (3)。 TNFα は、神経因性疼痛関連炎症の病態生理学において主要な役割を果たしており (4)、椎間板関連の腰痛 (5、6) や坐骨神経痛 (7、8) などの脊椎痛症候群にも関与していると考えられています。 我々の最近の研究では、慢性頚椎痛患者において炎症性メディエーターの産生が、in vitro および in vivo の両方で上昇しており、ケモカイン (CC) 合成の上方制御を伴うことが実証されました (9)。

臨床 (10)、動物 (2)、およびヒトの in vitro モデル (11) に関する最近の報告では、SMT が抗炎症効果を発揮する可能性があることが示唆されています。 したがって、Song et al. (2) SMT が炎症性神経因性疼痛を軽減することを発見しました。 Teodorczyk-Injeyan et al. (11) in vitro での炎症促進性サイトカイン産生の有意な減弱、および SMT 後の血清サブスタンス P (SP) レベルの変化がないことが実証されました。 私たちの研究室の他の研究では、SMT が免疫調節サイトカイン、IL-2、および IL-2 依存性抗体合成の産生と応答の両方を強化する可能性があることが示されました (12、13)。 血清 TNFα レベルの低下は、頚性頭痛患者 (n=2、ケーススタディ) で報告されています (14、15)。 これらの観察は、SMT の効果が免疫系の細胞成分に伝達される可能性があることを示唆しています。

これまでのところ、炎症性メディエーター産生の調節因子としての SMT の効果の臨床的関連性は不明です。 非特異的脊椎痛のサブタイプ(17)を含む、脊椎痛の炎症性病態生理学に関する証拠(16)にもかかわらず、血清TNFαレベル、痛みの強度、および背部機能の間の相関を評価した臨床研究は1件のみ(18)であった。

この提案された研究では、臨床モデルを使用して、急性および慢性腰痛患者の炎症誘発性サイトカインのベースラインレベルを調査し、一連の整体治療後のSMTの潜在的な抗炎症効果を調査する予定です。 したがって、目的 1 は、機械的病因による急性または慢性の下部脊椎痛を経験している個人のベースラインの炎症誘発性サイトカイン レベルを決定し、それらを無症候性の対照と比較することです。 目的 2 は、SMT、痛みのレベルと機能障害、ベースラインと比較した炎症性メディエーターの産生の間の関係を調査することです。

抗炎症性サイトカイン (IL-10 および IL-1ra) は、それぞれの炎症誘発性サイトカイン (TNFα および IL-1β) と並行して産生され、恒常性を維持/回復するために協調して作用することがわかっています。 19）。 提案された研究には、炎症誘発性サイトカイン (IL-1、TNFα、IL-6) レベルに加えて、IL-1 受容体アンタゴニスト (IL-1ra) および IL-10 のレベルの測定が含まれます。 このサイトカインは、IL-1 受容体への結合に関して活性型 IL-1 と競合し、強力な天然抗炎症タンパク質として作用する IL-1ra の産生を上方制御するため、IL-10 合成の評価は特に重要です (19) 、20）。

研究デザイン。被験者の募集：急性（持続期間4週間未満）または慢性（持続期間12週間以上）の機械的腰痛（脊椎レベルL1〜L1-の間で経験）を経験している、年齢20歳から60歳までの男女の被験者（ボランティア）。 L5（仙腸関節[SI]関節の関与の有無にかかわらず）は、カナダ記念カイロプラクティック大学（CMCC）の職員およびCMCCの外来診療所のポスター、および新聞広告を通じて一般の人々によって募集されます。 CMCC はトロント都市圏 (GTA) にあり、そこでは多様な民族が混在しています (21)。 治療目的でいずれかの CMCC クリニックを訪れた潜在的な参加者は、治療開始前にインターン/臨床医によって奨励/採用されます。 研究研究に参加するために参加する他の参加者は、研究に参加する前に、まず最初の評価のためにクリニック ポッドの 1 つに割り当てられます。 ただし、いかなる場合でも、参加者は研究開始の 4 週間前に SMT を受けていません。

候補者は適格性を判断するために面接を受けます (除外基準、付録 1 を参照)。 彼らは研究受け入れフォーム (付録 2) に記入し、研究プロトコル (付録 3) についての詳細な説明を受けます。 一般集団から集められた、一致する健康な無症候性被験者のコホートは、ベースラインのサイトカインレベルを決定するための対照として機能します。

サンプルサイズの決定: 慢性首痛患者と無症候性対照の TNFα レベルに関して公表されたデータ (9) を使用して、この研究のサンプルサイズの推定値を計算しました。 この研究は、ベースラインでの症候性腰痛被験者と無症候性腰痛被験者の違いを調べる質問 1 に関連する主要評価項目として強化されています (統計分析を参照)。 コーエンの表 (22) から、検出力 0.8、p 値 < 0.05 の両側検定に基づいて、サンプル サイズはグループあたり 17 と推定されました。 血液培養で発生する可能性のあるドロップアウトやエラーを考慮するために、サンプルサイズはグループあたり 20 に増加します。 その結果、症状のある被験者が 40 名、無症状の対照が 20 名となり、主要結果を検査するのに十分すぎるサンプルが得られるはずです。

科目の評価とグループ割り当て: 資格のある科目がスケジュールされます。 彼らは 2 人の研究員のうちの 1 人 (採用サイトに応じて) に出迎えられ、説明を受け、インフォームド・コンセント フォーム (付録 4) への署名を求める前に、インテーク/資格フォーム (付録 3) を確認して適格性を確認します。 次に、すべての被験者は、10 点視覚アナログ スケール (VAS) で痛みの強さのレベルを示し、オスウェストリー機能障害アンケートに記入するよう求められます。 その後、彼らはそれぞれのカイロプラクティックインターンと監督臨床医によって標準的なカイロプラクティック、整形外科、神経学的検査で評価され、彼らは急性または慢性のLBPグループに割り当てられ、治療計画を策定して説明されます。 研究期間中、治療は手動の SMT と、必要に応じて臨床医による手動 (器具を使用しない) 軟組織作業で構成されます。 他の治療法は使用されません。

患者は2週間にわたって6回の治療を受けます。 （軟部組織治療の有無にかかわらず、1つの腰椎または仙腸関節の操作で構成されます）。 SMT は、キャビテーションを発生させて関節の可動性を回復することを目的とした単一の高速低振幅 (HVLA) 推力で構成されます。 最初の診察時に操作部位が特定できなかった場合、患者は研究から除外されます。 一方、その後の診察で操作可能な部分が見つからなかった場合、臨床医は指示に応じて治療を触診と一部の軟組織の作業に限定します。 すべての場合において、各参加者のサイトカインのベースラインレベル（主要結果）を確立するために、初期評価後および患者の治療開始前に血液サンプルが採取されます（下記参照）。 7 回目の来院時（最後の治療から少なくとも 2 日後）、さらなる治療を開始する前に血液サンプルが採取され、VAS を含む退院時アンケートに記入するよう求められます（付録 5）。 患者からの主観的なフィードバックと 3/10 未満の VAS 結果によって評価され、数回の治療後に患者が回復した場合は、より早く血液サンプルが採取され、そのことが正式に記録されます。 患者が研究で規定された6回を超えて継続的な治療を必要とする場合、患者はその症例を担当する臨床医の指示の下で自由にそうすることができる。

介入: マニピュレーション: 上で述べたように、各脊椎マニピュレーションは、影響を受けた部分への HVLA の推力で構成されます (23)。 臨床医は、その日の評価結果に基づいて治療を行います。

静脈穿刺：研究への登録日およびSMT療法の完了時に、経験豊富な瀉血専門医が、座位で標準的な手順（前肘窩、21ゲージ針）を使用して静脈穿刺を実行します。 ヘパリン添加血液サンプル (各 10 ml) を収集し、以下に記載する全血培養の調製のため、収集後 1 時間以内に研究室に (室温で) 移送します。

臨床研究

1. 炎症性サイトカインの誘導 インビトロでのサイトカイン産生を評価するには、全血 (WB) 培養システムが利用されます (19)。 簡単に言うと、各被験者の異なる治療/培養条件を表す複数の WB 培養セットが準備されます。 培養は、ＴＮＦαおよびＩＬ－１β産生を誘導するために、開始時に１０μｇ／ｍｌのリポ多糖（ＬＰＳ）で刺激される。 フィトヘマグルチニン (PHA、10 μg/ml) を単独で、または LPS と組み合わせて使用​​して、抗炎症性サイトカイン、IL-10、および 2 つのケモカイン、CCL2 および CCL3 の産生を誘導します。 培養物は、加湿した 5% CO2 インキュベーター内で 37℃ (摂氏) に維持されます。 炎症反応を伴う臨床症状はサイトカイン産生能力の時間的変化を引き起こす可能性があるため(19、27)、研究対象のメディエーター(TNFα、IL-1β、IL-1ra、IL-10、CCL2およびCCL3)のレベルは、開始後 24 ～ 72 時間の間に採取した培養上清を 24 時間間隔で検査し​​ました。 上清のアリコートは、試験するまで -76℃ (摂氏) で保存されます。 このモデルにより、炎症促進性メディエーターと抗炎症性メディエーターの放出間の関係を調査できます。
2. 酵素免疫吸着法によるサイトカインレベルの測定 全血培養上清中の TNFα、IL-1β、IL-10 および IL-1ra のレベルは、DuoSet ELISA 開発を使用した特異的酵素免疫吸着法 (ELISA) によって測定されます。前述の天然および組換えヒトサイトカイン用システム (R&D Systems、ミネソタ州ミネアポリス) (9、11)、および Quantikine Immunoassay Kits を CCL2 および CCL3 の測定に使用します。 試薬およびサンプル希釈液の調製を含むすべてのイムノアッセイ手順は、メーカーの推奨に従って実行されます。 研究対象の各サンプルは、2 ～ 4 種類の異なる希釈率で少なくとも 2 回テストされます。

統計分析 研究対象のすべてのメディエーターは、ベースラインおよび治療期間の終了時に、LBP 患者および無症候性被験者について測定されます。 質問 1 (主要結果) では、各 TNFα および IL-1β のベースライン比較が、症状のある被験者 (急性および慢性) と無症候性の対照被験者の間で比較されます。 2 つの対応のない t 検定を使用して、関連する仮説を検定します。 質問 2 では、TNFα と IL-1β のそれぞれについて、3 つのグループ (急性、慢性、無症候性) 間の平均前後差スコアが ANOVA を使用して比較されます。 ベースライン値がグループ間で大きく異なる場合 (質問 1 からの仮説のように)、この差を考慮するために ANCOVA が使用されます。 サンプル サイズは、この分析に対応できるほど十分に大きいことが予想されます。 ただし、質問 2 の結果を決定した後、電力分析が完了します。 この質問に対して研究の検出力が不十分な場合は、今後の研究に役立つように別のサンプル サイズの推定値が計算されます。

この研究で測定された他の炎症促進性および抗炎症性サイトカインについては、サイトカイン応答を予測するために回帰モデリングが使用されます。 このプロセス中に作成されたモデルは、今後の調​​査で確認される必要があることが理解されています。 作成されたモデルと調査から得られた記述データは両方とも、将来の研究に情報を提供するために使用されます。

期間 経験に基づいて、週に最大 5 つの被験者をテストできます。 ただし、症状の有病率に基づいて、患者の募集とサンプル収集には 8 ～ 12 か月かかると予測しています。 3 つの参加者グループに由来する細胞培養におけるサイトカイン レベルの測定には 3 ～ 4 か月の遅れがあり、データ分析はさらに 2 か月以内に完了します。 原稿の準備にはさらに 4 ～ 6 か月かかります。 したがって、このプロジェクトは研究開始から 18 ～ 24 か月以内に完了すると予想されます。