アルカリバッファーチャレンジ中のコンパートメント呼気一酸化窒素レベルによる気道pHの決定

気道の pH の不均衡は、過敏性、咳、気管支収縮、繊毛症、気管支拡張薬に対する反応の低下、細菌の増殖、ニトロソ化/酸化ストレス、好中球/好酸球性炎症、細胞死など、気道内に多数の有害な生理学的変化を引き起こします。 慢性および急性肺疾患では気道pHが低い（酸性）ことが知られています。 気道の pH を測定するゴールド スタンダードなアプローチは、保護されたブラシ サンプリングを使用して、気管支鏡検査で上皮細胞内層液を取得することです。 このアプローチの費用と侵襲的な性質は、健康と疾患における気道 pH の役割を完全に特徴付けるための障壁です。 この研究では、治験責任医師は、気道pHを測定するための臨床肺機能検査室の標準機器を使用して行うことができる非侵襲的な臨床方法を評価します。

研究チームは以前、アルカリ性グリシン緩衝液 (AGB) の吸入後に呼気凝縮液 (EBC) の pH と 50mL/秒 (FeNO50) で収集された部分呼気一酸化窒素の変化が気道の pH が低いことを示していることを実証しました。 EBC pH は気道 pH を推定するための最も一般的な方法であり、検証済みの方法ですが、研究者は FeNO50 の変化が一般的な気道 pH の最も感度の高い検査であると考えています。 具体的には、この提案されたテストは、亜硝酸塩/亜硝酸 (NO2-/HNO2) の pH が 4 未満であるという事実を利用しています。したがって、亜硝酸は、pH が 6.5 未満の場合に一酸化窒素 (NO) を発生し、NO の発生は pH が 6.5 未満の場合に停止します。 pHは7以上です。 内因性の人間の気道 NO2- レベルは通常低 μM であるため、(32) NO2 プロトン化は気道 pH の非侵襲的検査として使用できます。 Henderson-Hasselbalch 式を使用すると、研究者は NO のこれらの変化を使用して pH を計算できます。 研究者は現在、リン酸緩衝液と AGB の両方を吸入して研究を行っており、いずれも喘息患者の特定の緩衝液吸入後に FeNO50 が大幅に低下することを示しています。 FeNO50 は中部気道の一酸化窒素レベルを表すことが検証されていますが、肺のさまざまなコンパートメントの一酸化窒素レベルを評価するために、いくつかの異なる流量と時間でサンプリングを行うことができます。 多くの気道疾患は不均一で地域的なものであるため、これにより地域の気道pH測定が可能になります。 研究者は、気道内のコンパートメントごとに健康および疾患における気道pHの正常範囲をさらに特徴付け、その後の研究で、異常な場合のpHの臨床的変化の影響を評価します。

最近、気道pHが気道細胞への侵入とSARS-CoV-2ウイルスの複製に不可欠であることが発見されました。 具体的には、ウイルスが細胞に侵入して複製する経路の 1 つが、細胞内のアルカリ化によって遮断されます。 したがって研究者は、AGB が培養初代ヒト気道上皮細胞の細胞内アルカリ化を引き起こすかどうかを判断するためにテストを行いました。 やった。また、この薬物は、in vitro で細胞に十分に許容されました (in vivo の場合と同様)。

研究者らは、次のステップは、AGB が初代ヒト気道上皮培養におけるウイルスの複製とウイルスの侵入を阻害するかどうかを判断することであると考えています。 これを行うために、研究者はインディアナ大学の BSL3 ウイルス学研究室と提携しています。 研究者はウイルスを取得し、その準備を完了し、ヒトの気道上皮培養に感染させました。 研究チームは、ウイルスの侵入と複製に対する AGB の効果の予備的な結果を待っています。 実際に AGB がウイルス細胞の侵入を阻害し、それによって複製を阻害する場合、研究者は FDA と共に IND を拡大し、既知の COVID-2 呼吸器疾患に関連する呼吸困難のリスクがある患者での試験を可能にする予定です。 最終的に、この試験の結果には以下が含まれるように提案されます。 ICU 滞在期間と曲線下の酸素飽和度指数領域 (二次)。 研究者は、このプロジェクトのために、NIH、国防総省、および他のいくつかの機関に助成金を提出しました。

ここで提案された研究は、より多くの集団でのAGBの使用に関するさらなる洞察を提供するだけでなく、治療の指針として使用できる、AGBを受けている人の気道pHの評価も可能にします.