급성 폐 손상에서 날숨 응축물의 바이오마커: 조기 발견 및 결과 예측자

급성 폐 손상(ALI) 및 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS)은 중환자실(ICU)에서 사망 및 이환율의 주요 원인입니다. ALI/ARDS의 원인은 패혈증, 흡인, 전신 염증, 외상, 수혈 등 환자마다 다릅니다. 조기 발견 및 치료를 통해 생존율을 크게 높일 수 있습니다. 그러나 첨단 기술과 침습적 도구로도 ALI/ARDS를 심인성 폐부종 또는 기타 원인과 구별하기 어려운 경우가 많습니다. 잠재적인 도구는 호기 산화질소 또는 일산화탄소와 같은 호기 가스 측정에서 휘발성 유기 화합물 측정 및 비휘발성 바이오마커 프로파일링에 이르는 호흡 화학 테스트입니다. 완전히 비침습적이기 때문에 호기 응축액(EBC)의 샘플링을 통해 임상의와 연구원은 신체 기능을 보다 쉽고 유연한 방식으로 평가할 수 있습니다. 내쉬는 호흡에는 수천 가지의 휘발성 및 비휘발성 화합물이 미량으로 포함되어 있습니다. 따라서 이러한 유형의 인체 표본에 대한 평가가 가능해진 것은 시료 분석에 있어 고감도 첨단 기술이 개발된 최근입니다. proteomics, metabolomics, GC/LC-Mass Spectrometry 및 패턴 인식 계산의 고급 기술은 "breathomics"라고 하는 호기 바이오마커 프로파일링 분야를 생성합니다. ALI, ARDS 또는 심인성 폐부종 환자에서 EBC의 대사체 프로파일링을 확립한 후 ALI/ARDS 진단 및 결과 예측을 위한 유용하고 강력한 비침습적 도구를 설정할 수 있습니다.

Metabolomics 또는 metabonomics는 대사 프로필을 도출하기 위해 단일 분석에서 세포 과정에 관련된 화합물을 가능한 한 많이 모니터링하는 대규모 접근 방식입니다. Metabolomics는 처음에 개별 세포의 모니터링을 언급했고 Metabonomics는 다세포 유기체를 언급했지만 지금은 종종 같은 의미로 사용됩니다. 대사 변화는 직접적인 유전적 조절과 효소 및 대사 반응의 변화를 포함한 여러 메커니즘을 통해 발생합니다. Metabolomics는 유전적 조절, 효소의 변경된 운동 활성 및 대사 반응의 변화를 고려하여 즉각적인 환경의 맥락에서 세포 상태에 대한 전반적인 평가를 허용합니다. 따라서 유전체학이나 단백질체학과 비교하여 대사체학은 표현형의 변화와 그에 따른 기능의 변화를 반영합니다. 대사 프로파일링에 적용되는 기술에는 핵 자기 공명(NMR) 및 질량 분석법(MS)이 포함됩니다. 대사체학은 혈액이나 소변에서 단백질이나 대사산물을 찾을 수 있다는 장점이 있습니다. 대사체학은 대사 불균형을 이해하고 인간 질병을 진단하는 데 유용할 수 있습니다. 30개 이상의 내인성 대사산물이 유방 조직에서 연구되었으며 유방암은 양성 종양이나 건강한 조직에 비해 높은 총 콜린 함유 화합물(tCho), 낮은 글리세로포스포콜린 및 낮은 포도당을 나타냅니다. 유방암과 유사하게, 전립선암은 높은 tCho 및 포스포콜린 수치를 특징으로 하는 뚜렷한 대사 프로필을 나타내며, 당분해 생성물인 젖산염 및 알라닌의 증가와 함께 나타납니다. 전립선암에서 구연산염은 또한 치료에 대한 반응성의 지표가 될 수 있습니다. 이러한 결과는 암 진단 및 임상 평가에서 대사체학의 잠재적 유용성을 보여줍니다.

호흡 화학 검사는 천식에서 항염증 치료의 효과를 모니터링하기 위한 호기 산화질소 분율(FeNO) 측정에서 휘발성 유기 화합물(VOC) 결정 및 호기라고 하는 냉각된 호흡 샘플의 비휘발성 바이오마커 프로파일링에 이르기까지 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 호흡 응축수(EBC). 완전히 비침습적이므로 호흡 샘플링을 통해 임상의와 연구원은 유연한 방식으로 다양한 신체 기능을 평가할 수 있습니다. 따라서 호흡 검사는 선별 목적으로 잠재적으로 이상적인 후보로 간주됩니다. 질소, 산소, 이산화탄소, 불활성 가스 및 수증기와 같이 널리 알려진 구성 요소 외에도 내쉬는 호흡은 주로 미량의 수천 가지 휘발성 및 비휘발성 구성 요소로 구성되어 있어 탐지가 어려운 작업입니다. proteomics, metabolomics, mass spectromics, Gas chromatography/mass spectrometry(GC-MS) 및 Ion Mobility Spectrometry를 포함한 혁신적인 "-omics" 기술의 사용은 호기 바이오마커 프로파일링 분야에 큰 잠재력을 제공합니다. 기관지폐포세척(BAL) 및 고장성 식염수를 흡입하여 기침 및 기관지 수축을 유발하는 가래 유도와 달리 EBC는 기도 기능에 영향을 미치거나 염증을 일으키지 않습니다. 중증 환자에게 쉽고 안전하게 수행할 수 있으며 반복 측정도 가능합니다. 따라서 이것은 대사체학에 의한 급성 폐 손상을 조사하기 위해 더 많은 연구가 수행될 가능성이 있는 비교적 새로운 분야입니다.