メタボノミクス、ゲノムおよびトライボロジー技術を用いたヒト膝関節液の分析
メタボノミクス、マイクロバイオミクス、およびトライボロジー分析を使用したヒト関節液中のバイオマーカーの探索
痛みを伴う関節の腫れの根底にある診断を下すには、現在、誤嚥とそれに続く多数の微生物学的および生化学的検査が必要です。 これには費用と時間がかかり、急性に腫れた関節の場合、長期の入院につながる可能性があります。 コミュニティ、診療所、または救急部門の設定で関節液を分析するための、迅速、簡単、信頼性の高いディップスティックのような検査を提供する必要性は満たされていません。
研究者は、十分に確立されたメタボノミクス技術を使用して、次のことを目指しています。
- 関節が腫れている患者の体液を分析する
- 関節腫脹の炎症性、感染性、および変形性関節症の原因の潜在的なバイオマーカーを特定する
- これを流体の潤滑および摩耗特性と相関させます。長期的な目標は、時間を節約し、費用対効果の高い、非侵襲的な診断テストを開発して、腫れた関節の管理を改善することです。 インペリアルの生物医学研究センターは、この研究を実施するためのユニークで比類のない臨床的および科学的環境を提供します。 インペリアル カレッジの計算およびシステム医学部門は、メタボノミクスにおいて国際的に高い評価を得ており、インペリアル ナショナル ヘルス サービス トラスト (c1000/年) で治療された関節の腫れを伴う患者の数が多いことと相まって、この研究は環境内で実施できることが保証されています。成功への伝導性。
調査の概要
詳細な説明
腫れた関節は、診断上の課題です。 可能性のある診断には、変形性関節症、痛風、リウマチ性疾患、または感染症が含まれます。 診断方法は、顕微鏡検査、微生物学、微量分析に限定されています。 これらの方法は、時間がかかり、時間がかかり、費用がかかり、多くの場合決定的ではありません。
変形性関節症は、炎症反応とその後の症状の重症度が異なります。 今日まで、このあいまいさを説明する分子リンクは確立されていません。 以前の研究では、炎症反応の代謝産物が特定されましたが、症状との相関関係や標的注射への反応を調査することはできませんでした。
関節の微生物感染は破壊的です。 通常、原因菌を特定して診断を確定するには 2 ～ 3 日かかります。 最近の研究では、関節内での低レベルの細菌のコロニー形成が示唆されています。 研究者は、エンリッチメントと 16S ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) を使用して細菌のコロニー形成について関節液を分析し、その結果を代謝プロファイルに関連付けることを目指しています。 さらに、研究者はバイオフィルムの存在を示す代謝物を探すことを目指しています。バイオフィルムが存在すると、治療の選択肢が大幅に制限されます。
メタボノミクスは、病態生理学的刺激または遺伝子改変に対する生体系の動的マルチパラメータ応答の定量的測定です。 これは、複雑な生物学的サンプルにもかかわらず、グローバルな代謝プロファイルを提供し、多くの分野で有用であることが証明されています。
私たちの仮説は次のとおりです。
- 各病状には独自の代謝プロファイルがあります
- 炎症性変形性関節症には、異なる代謝プロファイルと、治療および/または反応に対するバイオマーカーが含まれる可能性があります
- 具体的には、生物のサブタイプとバイオフィルムのバイオマーカーの存在と検出
- これらのプロファイルは、血液、尿、関節液の分析によって特徴付けることができます
- このデータを使用して、腫れた関節の管理に役立つ診断テストを作成できます。
- 変形性関節症を管理するための将来のエンジニアリング戦略で利用できる、関節液の代謝プロファイルと潤滑特性との間には相関関係があります。
1. 変形性関節症の関節からの関節液を分析して、疾患の潜在的なバイオマーカーを特定し、軟骨破壊経路をさらに理解する 2. メタボノミクスを使用して関節液組成の集団分散を評価し、この組成が関節の関節症と相関するかどうかを評価する 3.関節液の潤滑と摩耗の特性を理解し、代謝プロファイルが潤滑とそれに続く関節の摩耗にどのように影響するかを理解します。
4. メタボノミクスを使用して関節液を研究し、微生物の 16S ポリメラーゼ連鎖反応およびゲノム配列決定と並行して、細菌のコロニー形成のバイオマーカーを特定します。
プロジェクトタイムライン：
プロジェクトのフェーズは次のとおりです。
完全な研究、サイトおよび倫理的承認: 暫定的な倫理は既に付与されています。 研究とサイトの承認に障害はないと予想され、これはその後すぐに達成されるはずです. (成功 = 倫理的承認) 2015 年 6 月予定
サンプル収集: 研究者は、週に 10 人の控えめな見積もりを取得して、研究に 150 人の患者を募集することを目指しています。 すべての整形外科患者が対象となります。 大多数は選択劇場から募集されると予想されます。 (成功 = 150 ポイントの採用) 2015 年 6 月 - 9 月 (以降)
メタボノミック分析手法の開発: サンプル マトリックスとしての滑液の代謝プロファイリングのための核磁気共鳴 (NMR) 手法の確立。 液体クロマトグラフィー質量分析法 (LCMS) の滑液に対する非標的および標的方法論の方法開発 (成功 = 堅牢で高感度な方法論の達成) 2015 年 10 月
関節液トライボロジー: 関節液の潤滑特性の分析 (成功 = 150 サンプルを分析) 2015 年 10 月～12 月
メタボノミクス分析: 最大の結果を得るために、研究者は、非ターゲットおよびターゲット LCMS 分析による NMR スクリーニングを使用して分析することを目指しています。 約 150 人の患者、したがって 450 の体液サンプルを使用して、研究者は分析時間を 6 か月と見積もっています (成功 = 代謝プロファイリングおよびターゲット分析) 2016 年 11 月 - 4 月
微生物遺伝子分析: 関節液の微生物遺伝子内容の PCR および配列決定 (成功 = 150 サンプルでの完了) 2016 年 4 月 - 6 月
結果の照合、分析、報告: インパクトファクターが 10 を超えるジャーナルに投稿するための結果の準備。 （成功＝原稿受理）2016年7月～10月
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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London、イギリス、W2 1NY
- Imperial College NHS Trust
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
患者はいくつかのシナリオで募集されます。
- 関節の診断吸引を受けている人。
- 関節鏡検査を受けている患者
- 関節置換術を受けている患者
- 人工関節修正手術を受ける患者
除外基準:
- 16 歳未満または 80 歳以上の患者は研究に参加できません。
- 妊娠中の女性患者は除外されます。
- 抗凝固剤を服用している患者は除外されます。
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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敗血症性関節炎
敗血症性関節炎が疑われる患者
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診断目的での関節の手続き的サンプリング
治療目的の手続き的ウォッシュアウト
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変形性関節症
介入を受けている変形性関節症に苦しんでいる患者
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診断目的での関節の手続き的サンプリング
治療目的の手続き的ウォッシュアウト
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共同改訂
人工関節をその場で使用している患者
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診断目的での関節の手続き的サンプリング
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
時間枠 |
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100 人以上の患者における 3 つの体液すべての代謝プロファイリング
時間枠：14ヶ月
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14ヶ月
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二次結果の測定
結果測定 |
時間枠 |
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マイクロバイオームのアッセイのための 100 の関節液サンプルの DNA プロファイリング
時間枠：14ヶ月
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14ヶ月
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者：Chinmay Gupte, MBBChir、Imperial College London
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (予期された)
研究の完了 (予期された)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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