心血管疾患および神経疾患における単一細胞シーケンシングおよび多次元オミクス研究
研究目的 単一細胞シークエンシング、3D/4D ゲノミクス、および多次元オミクス技術を使用して、心血管系疾患および神経系疾患の複雑な細胞および分子制御ネットワーク、特定の細胞型の独特の表現型変化、およびさまざまな遺伝子発現パターンを明らかにし、細胞型およびさまざまな遺伝子発現パターンを明らかにします。心血管系や神経系の疾患に関連する細胞サブセットを調べ、疾患関連遺伝子を発見します。 関連疾患の新たな病態メカニズムを解明し、新たな診断・治療法を開発する。
研究の背景 不整脈(心房細動、心室頻拍、心室細動、術後血管狭窄損傷など)、心不全、動脈硬化(冠状動脈性心疾患、脳卒中、末梢血管疾患、頸動脈硬化症など)などの循環器・神経系疾患、てんかん、もやもや病などが現在、中国住民の健康と死に影響を与える主な病気となっている。
心血管系および神経系関連疾患における分子レベルの変化を分析するための、単一細胞シークエンシング、マルチオミクスデータ、および機械学習に基づくデータ統合手法は、心血管系および神経系関連疾患の病因に関する研究を深め、関連する病気の予防と治療のための新しいアイデア。
調査の概要
詳細な説明
- 試験集団 心血管疾患および神経疾患(心臓弁膜症、頸動脈アテローム性動脈硬化症、もやもや病に続発する心房細動)の疾患特異的実験コホートおよび正常組織の対応する対照コホート。
- サンプルサイズの計算 文献調査と臨床診断の経験を通じて、200 人以上の実験コホートと対照コホートを使用して信頼できる結論を得ることができます。 したがって、実験データは、200 人の疾患コホートと 200 人の対照コホートから選択されました。
- 具体的な研究内容
臨床データ収集 臨床データ (名前、年齢、性別、体重/身長比 (BMI)、3 つのルーチン手順 (血液ルーチン、排便ルーチン、排尿ルーチン)、血液生化学、肝臓および腎臓の機能、凝固機能、ベッドサイド心電図、24-ホルター心電図、心臓カラードップラー超音波検査、頸動脈カラードップラー超音波検査、家族歴、既往歴、投薬歴、治療歴、個人歴など)を対象基準および対照を満たした患者から収集し、書面によるインフォームドコンセントに署名した。 。
- 採血:血液検査、血液生化学、肝臓および腎臓の機能、凝固機能およびその他の検査のために、朝に実験集団から空腹時血液を5〜10ml採取します。
- 糞便収集:午前6時から午前9時まで食事をとらずに実験集団の3〜5gの糞便を、日常の糞便および腸内細菌叢の検出のために収集する。 注: サンプルは 45 日以内に抗生物質やその他の薬物を摂取してはなりません。
尿の採取:実験グループの朝の最初の尿を採取し、定期的な尿検査のために新鮮な中間尿 10 ~ 12 ml を保存します。
上記で収集したサンプルをテストした後、テスト結果を対応する実験集団データに組み込みました。
単一細胞のシーケンス
サンプルの採取と処理 ① サンプルの採取:
心房細動患者のサンプル収集:
心房細動患者の外科的治療中に、少量の役に立たない左心耳組織 100mg がサンプルとして採取されました。 (この研究で使用された組織は残存組織または放棄された組織のいずれかであり、両方とも外科的切除に必要であったため、被験者に追加のリスクはありませんでした)
心房細動制御心臓組織サンプルの収集:
心房細動対照心臓組織は、心臓移植ドナーの心臓から切り取った廃棄組織100mgでした。
頸動脈アテローム性動脈硬化症サンプルの収集:
頸動脈アテローム性動脈硬化性プラーク動脈内膜切除術の外科的治療中に、廃棄された血管プラークの中心組織の少なくとも 1 mg がサンプルとして収集されました。
頸動脈アテローム性動脈硬化症制御サンプルの収集:
頸動脈アテローム性動脈硬化性プラーク動脈内膜切除術の外科的治療中に、廃棄された血管プラークの少なくとも 1 mg の辺縁組織が対照サンプルとして収集されました。
もやもや病のサンプル採取:
もやもや病に対する脳血管バイパス手術の際、少なくとも1mgの廃棄血管組織がサンプルとして採取されました。
もやもや病対策サンプルの収集:
非もやもや病患者の脳血管バイパス手術中に、少なくとも 1 mg の剪定された廃血管組織がサンプルとして収集されました。
- サンプルの保存と配送: 現場での実験は事前に予約して調整する必要があり、臨床サンプルの収集には多くの不確実な要素があることを考慮します。 新しく採取したサンプルのほとんどには、Miltenyi MACS Tissue Storage Solution® (130-100-008) が推奨されます。 新鮮な臓器および組織サンプルの保存用に最適化された保存溶液は、腫瘍、皮膚、心臓、脾臓、脳、骨格筋などのさまざまなヒトおよびマウスの組織でテストおよび検証されています。
保存液の使用手順: a) 手術室または解剖学的構造から新鮮なサンプルを収集し、脂肪、毛髪、線維、壊死部分などの非標的組織を 10 分以内に素早く除去します。 b) 組織ブロックが大きい場合は、大豆サイズに分割して保存するか、バックアップ用に保存しておくことをお勧めします。 c) 組織ブロックが完全に覆われ、サンプル名がしっかりとマークされていることを確認するために、サンプルをあらかじめ冷却した (2 ~ 8℃) 組織保存溶液 (1.5 ml EP チューブ) に直接移します。 d) サンプルチューブをシーリングフィルムで密封し、発泡紙でサンプルをアイスパックから分離し、ジップロックバッグに入れ、アイスパックをできるだけ早く送るように手配します。 a) 組織保存溶液は 48 時間保存できます。 サンプルの品質を確保するため、物流便は翌日または翌朝に配達し、郵送物はサンプル日より前に配達する必要があります。 b) 完全に溶けるのを避けるため、またサンプルチューブとの直接接触によるサンプルの凍結を避けるために、十分な量のアイスパックを置くことをお勧めします。 c) 厚さ 3cm 以上の発泡ボックスを選択し、まず底にアイスパックをいくつか入れます。 d) サンプルチューブとアイスパックは発泡紙またはバブルバッグで分離する必要があります。保冷剤は事前に準備し、-80℃や-20℃から直接取り出すことは避けてください。低温により組織ブロックが凍結し、組織が損傷する可能性があります。
③ 消化:新鮮な心臓組織(コントロールの切り取り組織 100mg 以上、穿刺組織 3~4 個(16G 穿刺針、1.5cm))を 1~3mm3 の組織ブロックに切り刻み、DMEM の 15 ml EP チューブに移します。コラゲナーゼ I (450 U ML-1)、DNase I (60 U ML-1)、ヒアルロニダーゼ (60 U ML-1) を含みます。 37℃で1時間インキュベートし、HBB緩衝液(HBSS中2% FBSおよび0.2% BSA)を加えて消化を停止し、40 μmフィルターで50 mlコニカルチューブに濾過し、清潔な15 ml EPチューブに移し、 4℃、350gで5分間遠心分離します。 次いで、上清を除去し、粒子を1mlのACK溶解緩衝液(Gibco、A10492)に再懸濁し、室温で5分間消化した後、9mlのDMEMを添加した。 上清を遠心分離によって除去し、5mlのFACS緩衝液(カルシウム/マグネシウムを含まないPBS中の2%FBSおよび2mMのEDTA)に再懸濁した。
④ 選別:上記の条件で遠心分離を繰り返し、上清を除去し、細胞粒子を300μlの細胞懸濁緩衝液(0.04%BSA、1×PBS)と1μlのDRAQ5(Thermo Fisher Scientific、62251)に再懸濁した。および4,6-ジミニジン-2-フェニルインドール(DAPI;BD Biosciences、564907)を加え、選別する前に5分間インキュベートする。 DRAQ5+/DAPI- 細胞を細胞再懸濁バッファーに収集します。 次いで、収集した細胞を上記のパラメータに従って再遠心分離し、細胞再懸濁緩衝液中に標的濃度1,000細胞μl-1まで再懸濁した。 血球計数器で細胞を計数し、必要に応じて濃度を調整します。
⑤ データベース構築:データベース構築に必要なすべての試薬は、10X Genomics Single Cell 3' Reagent Kits v2 キットまたは BD データベース構築キットに含まれています。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Xin Tao, Director of Neurosurgery
- 電話番号:18888376796
- メール:drxintao@yeah.net
研究場所
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Shandong
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Jinan、Shandong、中国、250000
- 募集
- The First Affiliated Hospital of Shandong First Medical University & Shandong Provincial Qianfoshan Hospital
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コンタクト:
- Xin Tao, Director of Neurosurgery
- 電話番号:18888376796
- メール:drxintao@yeah.net
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準
弁膜症性心房細動患者の包含基準:
中等度以上の僧帽弁疾患。心房細動の発生は、12誘導心電図または24時間ホルター心電図によって記録されました。 3.18≤年齢≤75歳。
心房弁膜細動の疾患管理のための包含基準:
中等度以上の僧帽弁疾患がないこと。心房細動の既往がなく、24時間ホルター心電図でも心房細動の発生が記録されなかった。 3.18≤年齢≤75歳。
頸動脈アテローム性動脈硬化症の症例の包含基準:
頸動脈アテローム性動脈硬化は、超音波、CTA、その他の画像診断によって確認されました。 2.18≤年齢≤75歳。
頸動脈アテローム性動脈硬化症制御の対象基準:
頸動脈アテローム性動脈硬化症の症例の包含基準は満たされました。 同じ患者の血管プラークの末梢組織が廃棄されました。
もやもや病症例の包含基準:
画像診断によりもやもや病が確認された。 2.18≤年齢≤75歳。
- もやもや病対策の対象基準:
画像診断により、もやもや病は確認されませんでした。 2.18≤年齢≤75歳。
除外基準
弁膜症性心房細動患者の除外基準:
冠状動脈性心疾患、心筋梗塞、甲状腺機能亢進症、重度の肝・腎不全、良性・悪性腫瘍など。拡張型心筋症、肥大型心筋症、先天性心疾患、心不全、その他の非弁膜因子により心房細動が引き起こされます。
心房弁膜細動のコントロールの除外基準:
冠状動脈性心疾患、心筋梗塞、甲状腺機能亢進症、重度の肝・腎不全、良性・悪性腫瘍など 拡張型心筋症、肥大型心筋症、先天性心疾患、心不全など
頸動脈アテローム性動脈硬化症の場合の除外基準:
頸動脈血管の手術または外傷の病歴
頸動脈アテローム性動脈硬化症制御の除外基準:
同じ患者の放棄された血管には、プラーク辺縁組織または辺縁組織損傷は見つかりませんでした。
もやもや病症例の除外基準:
脳血管手術または外傷の既往歴。
- もやもや病制御の除外基準:
脳血管手術または外傷の既往歴。
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 |
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健康な対照群
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疾患群
心血管疾患および神経疾患の疾患特異的実験コホート(心臓弁膜症、頸動脈アテローム性動脈硬化症、もやもや病に続発する心房細動)
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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 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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採血
時間枠:患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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① 被験者の血液を5〜10ml採取し、遠心分離し、血清と血漿を採取します。一時的に検査は行わず、低温ですぐに凍結できます。温度が低いほど良いですが、途中で凍結と解凍を繰り返さなければ、保存できます。 -20℃以下で1ヶ月、-80℃以下で3ヶ月保存可能です。 ② クエン酸塩抗凝固剤と血漿採取:クエン酸ナトリウムは、血液サンプル中のカルシウムイオンキレート化に作用して抗凝固剤として作用します。国家臨床検査標準化委員会(NCCLS)の推奨値は 3.2% または 3.8% であり、血液に対する抗凝固剤の比率は 3.2% または 3.8% です。 1:9、主に線溶系 (プロトロンビン時間、トロンビン時間、活性化部分トロンビン時間、フィブリノーゲン) で使用されます。 採血の際は、検査結果の正確性を確保するために十分な量の採血に注意し、採血直後に血液を5~8回静かに逆さ混合する必要があります。 |
患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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便サンプル
時間枠:患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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① サンプリングは午前 6 時から午前 9 時の間の非摂食段階で行う必要があります。 サンプリング前に、便は清潔で乾燥した小便器またはろ紙の入った容器に排出されなければなりません。 注: 容器に尿を混ぜないでください。 ②サンプラーに小さなスプーンを入れて糞便を採取します。 注:便表面の汚染を防ぐため、採便スプーンで表面をそっと剥がし、便の内部を採取し、平均 3 本の採便管に入れます。 ③ サンプリング後はコレクターのカバーを閉め、コレクターに名前とサンプリング時刻をペンで記入してください。 室温で1日保存、-80℃で長期保存。 注: サンプラーは 45 日間、抗生物質やその他の薬物を摂取しないでください。 |
患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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尿検体
時間枠:患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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実験グループの最初の尿は朝に採取され、日常の尿検出に使用されました。 採尿には通常、清潔でカバー付きの使い捨て容量が使用され、採尿用の容器の容積は通常 20mL より大きくなります。 採尿用の容器には、患者の名前、検体コード、採尿時刻などを記載したラベルを貼る必要があります。 2時間以内にできるだけ早く排尿する必要があります |
患者が上記疾患と臨床的に診断されてから 1 か月後
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シングルセルシーケンス(疾患グループ)
時間枠:外科治療中に収集される
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外科的治療中に、少なくとも 1 mg の病理学的廃棄組織がサンプルとして採取されました。対応する単一細胞サンプルは、保存、消化、選別、およびライブラリー構築のステップを通じて取得されました。 心房細動患者のサンプル収集: 心房細動患者の外科的治療中に、少量の役に立たない左心耳組織 100mg がサンプルとして採取されました。 (この研究で使用された組織は残存組織または放棄された組織のいずれかであり、両方とも外科的切除に必要であったため、被験者に追加のリスクはありませんでした。) 頸動脈アテローム性動脈硬化症のサンプルを収集しました。 頸動脈アテローム性動脈硬化性プラーク動脈内膜切除術の外科的治療中に、廃棄された血管プラークの中心組織の少なくとも 1 mg がサンプルとして収集されました。 もやもや病のサンプル採取: もやもや病に対する脳血管バイパス手術の際、少なくとも1mgの廃棄血管組織がサンプルとして採取されました。 |
外科治療中に収集される
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単一細胞のシーケンス (コントロール グループ)
時間枠:外科治療中に収集される
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外科的治療中に、少なくとも 1 mg の病理学的廃棄組織がサンプルとして収集されました。対応する単一細胞サンプルは、保存、消化、選別、およびライブラリー構築のステップを通じて取得されました。 心房細動制御心臓組織サンプルの収集: 心房細動対照心臓組織は、心臓移植ドナーの心臓から切り取った廃棄組織100mgでした。 頸動脈アテローム性動脈硬化症制御サンプルの収集: 頸動脈アテローム性動脈硬化性プラーク動脈内膜切除術の外科的治療中に、廃棄された血管プラークの少なくとも 1 mg の辺縁組織が対照サンプルとして収集されました。 もやもや病対策サンプルの収集: 非もやもや病患者の脳血管バイパス手術中に、少なくとも 1 mg の剪定された廃血管組織がサンプルとして収集されました。 |
外科治療中に収集される
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者:Xin Tao、The First Affiliated Hospital of Shandong First Medical University & Shandong Provincial Qianfoshan Hospital
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Hindricks G, Potpara T, Dagres N, Arbelo E, Bax JJ, Blomstrom-Lundqvist C, Boriani G, Castella M, Dan GA, Dilaveris PE, Fauchier L, Filippatos G, Kalman JM, La Meir M, Lane DA, Lebeau JP, Lettino M, Lip GYH, Pinto FJ, Thomas GN, Valgimigli M, Van Gelder IC, Van Putte BP, Watkins CL; ESC Scientific Document Group. 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the diagnosis and management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. Eur Heart J. 2021 Feb 1;42(5):373-498. doi: 10.1093/eurheartj/ehaa612. No abstract available. Erratum In: Eur Heart J. 2021 Feb 1;42(5):507. Eur Heart J. 2021 Feb 1;42(5):546-547. Eur Heart J. 2021 Oct 21;42(40):4194.
- Hu F, Zheng L, Liu S, Shen L, Liang E, Ding L, Wu L, Chen G, Fan X, Yao Y. Avoidance of Vagal Response During Circumferential Pulmonary Vein Isolation: Effect of Initiating Isolation From Right Anterior Ganglionated Plexi. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2019 Dec;12(12):e007811. doi: 10.1161/CIRCEP.119.007811. Epub 2019 Nov 25.
- Garnvik LE, Malmo V, Janszky I, Ellekjaer H, Wisloff U, Loennechen JP, Nes BM. Physical activity, cardiorespiratory fitness, and cardiovascular outcomes in individuals with atrial fibrillation: the HUNT study. Eur Heart J. 2020 Apr 14;41(15):1467-1475. doi: 10.1093/eurheartj/ehaa032.
- Horn P, Bueltmann E, Buch CV, Schmiedek P. Arterio-embolic ischemic stroke in children with moyamoya disease. Childs Nerv Syst. 2005 Feb;21(2):104-7. doi: 10.1007/s00381-004-0962-y. Epub 2004 May 18.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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 (実際)
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
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