크론병 소아 환자의 대사 프로필, 장 투과성, 미생물총, 사이토카인 및 케모카인 발현 및 기타 염증 표지자에 대한 프로바이오틱 제제(VSL#3)의 효과에 대한 전향적, 위약 대조, 이중맹검, 교차 연구

어린 시절의 염증성 장 질환(IBD)은 성장과 발달에 상당한 영향을 미치는 만성 재발 및 완화 염증 상태입니다.

IBD는 조절된 장 면역 반응에서 억제되지 않은 면역 세포 활성화 및 전염증성 사이토카인 생산에 의해 구동되는 것으로의 전환을 포함합니다. (1) 이러한 면역 자극 증가의 원인은 매우 흥미롭고 여러 연구에서 질병의 진행에서 공생 박테리아의 역할을 나타냅니다. (2) 최근 연구에서는 IBD 환자의 미생물군을 비IBD 대조군과 비교하여 구성에서 상당한 차이가 있음을 밝혔습니다. IBD 환자의 미생물군은 비IBD 대조군에서 나타나는 Firmicutes 및 Bacteroides의 고갈을 특징으로 하는 비정상적인 미생물 구성을 보여주었습니다. (삼)

향상된 NF-κB 활동은 두 가지 형태의 IBD의 병리학에 관여합니다. 크론병(CD) 및 궤양성 대장염(UC). CD 및 UC에서 프로테아좀 매개 NF-κB 활성화 메커니즘이 연구되었습니다. Visekruna 등은 프로테아좀의 소단위 구성과 단백질 분해 기능이 UC와 CD에서 다르다는 것을 입증했습니다. 면역프로테아좀 서브유닛 β1i 및 β2i의 높은 발현은 CD의 염증이 있는 점막의 특징입니다(4). 이에 맞춰 그들은 CD 환자의 점막에서 분리한 면역프로테아솜에 의해 NF-κB 전구체 p105의 향상된 프로세싱과 NF-κB의 억제제인 ​​IκBα의 분해를 발견했습니다. 건강한 대조군 및 CD 환자와 비교하여, UC 환자는 NF-κB 성분의 프로테아좀 매개 처리/분해와 관련하여 중간 표현형을 나타냈습니다(4). 마지막으로, 염증이 있는 점막에서 NF-κB 가족 구성원 c-Rel의 발현 증가 의 CD 환자는 p50/c-Rel이 IL-12 구동 Th1 반응을 통한 면역프로테아좀의 IFN-γ 매개 유도에 중요하다는 것을 시사합니다. 이러한 결과는 별개의 프로테아좀 소단위가 IBD 환자에서 NF-κB 매개 염증의 강도에 영향을 미친다는 것을 시사합니다(4).

Pagnini C 등의 연구에서 저자는 프로바이오틱 혼합물 VSL#3이 CD-ileitis의 SAMP 마우스 모델에서 장 염증의 발병을 예방한다고 보고했습니다. 이러한 효과는 장 상피에 대한 국소 효과(즉, 정상적인 장 상피 장벽 기능의 회복과 함께 상피 세포에서 TNF-α 생성 및 NF-κB 활성화의 자극)과 관련이 있습니다.

처리된 마우스의 대변 및 회장 점막에 있는 박테리아 DNA의 분석은 프로바이오틱스 균주의 현저한 증가를 입증했으며, 이는 효과적인 박테리아 집락화가 프로바이오틱스 치료의 유익한 효과에 필요함을 시사합니다. 이 연구는 프로바이오틱스가 염증 억제보다는 상피 선천적 반응의 자극(즉, TNF-α 발현 자극)과 관련된 메커니즘을 통해 장 건강을 촉진한다는 가설을 뒷받침합니다. (5)

동물 연구에서 박테리아 종의 많은 개별 또는 조합이 IBD 증상을 개선하고 장 염증을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 프로바이오틱 제제 VSL#3으로 대장염이 있는 마우스를 치료하면 IL-10의 생산과 TGFβ-발현 T 세포의 비율이 증가했습니다. VSL#3 처리 마우스에서 고유판 단핵 세포를 이식하면 수령 마우스에서 대장염이 예방되어 VSL#3이 보호 세포 집단의 생성을 시작할 수 있음을 나타냅니다. (6)

강력한 항염증 특성을 가진 공생 박테리아의 최근 식별과 질병 동안 상관 관계가 없는 박테리아는 인간 건강의 특정 측면이 미생물의 상태에 따라 달라질 수 있음을 시사합니다. (7)

또한, LPS(Lipopolysaccharide)는 패혈성 쇼크를 매개하는 세균 외막의 주요 구성 요소입니다. 일반적으로 신체는 장 내강에 존재하는 고농도의 LPS에 반응하지 않습니다. 장내 알칼리성 포스파타제(IAP)는 LPS를 가수분해하고 공생 식물상으로 장의 항상성을 유지함으로써 LPS를 해독하는 것으로 보입니다. (8)

프로바이오틱스는 장내 미생물의 구성을 조절합니다. 글로벌 마이크로어레이 및 생물정보학 분석은 IL10-KO 마우스에서 Th1 전사 인자의 상승에 의해 지배되는 면역 반응, 식세포 및 염증 경로의 증가를 밝혀냈습니다. 프로바이오틱 VSL#3을 경구 투여한 IL10-KO 마우스는 TLR 신호 및 관련 이펙터 경로(예: T 세포, B 세포 수용체 신호)를 포함하는 이러한 염증 경로의 부위 특이적 하향 조절을 나타냈습니다. 더 중요한 것은 VSL#3이 PPAR 신호, 지질, 질소, 아미노산 및 생체이물 대사에서 상향 조절을 촉발했다는 것입니다(9).

실제로 VSL#3에 의한 미생물 조성의 변화가 장 염증 상태에 어떤 영향을 미치는지는 불분명하다. VSL#3은 숙주의 선천적 반응에 직접 영향을 미치는 프로바이오틱 자체의 구성 성분인 보호 미생물의 존재를 촉진할 가능성이 있습니다. VSL#3은 장벽 기능, 장 투과성 및 선천적 숙주 기능을 조절하는 것으로 보고되었으며, 변경될 경우 대장염 상태에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. VSL#3은 IL10_/_ 마우스의 상피 투과성 감소를 통해 장벽 기능을 향상시키는 것으로 나타났으며 이는 장 염증 감소와 관련이 있습니다. 또 다른 최근 연구는 VSL#3이 상피 장벽 기능을 강화하고 NF-jB 활성화로 이어지는 선천적 신호를 활성화함으로써 SAMP1/YitFc 마우스에서 회장염의 발병을 예방한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 효과는 VSL#3 분비 제품에 의해 매개되는 것으로 보입니다. 이는 프로바이오틱스 유래 인자가 숙주 반응과 실험적 대장염을 조절할 수 있다는 보고와 일치합니다. 또한, 프로바이오틱 박테리아에 존재하는 구조적 구성 요소는 면역 반응에 큰 영향을 미치고 IL-10과 같은 면역 억제 분자의 생성을 촉진할 수 있습니다(10).

목적:

이 연구의 목적은 관해 상태에 있는 크론병(CD) 소아 환자의 대사 프로필, 장 투과성, 미생물군, 사이토카인 및 케모카인 발현 및 기타 염증 지표에 대한 프로바이오틱 제제 VSL#3과 위약의 효과를 평가하는 것입니다. (11).

보조 목표는 다음과 같습니다.

• 소아 크론병 활성 지수(PCDAI)에 대한 영향을 확인하기 위해
• 위약과 비교하여 VSL#3에서 CD 소아 환자의 발적까지의 시간을 결정하기 위해
• VSL#3의 동시 요법이 발적 발생 시 발적의 중증도를 감소시키는지 여부를 평가하기 위해
• CD가 있는 소아과 환자에서 VSL #3 고용량 요법의 안전성과 내약성을 평가하기 위해

연구 설계

이 조사는 무작위, 이중 맹검, 위약 대조, 교차 시험이 될 것입니다. 이 연구에는 CD가 있는 30명의 어린이가 포함될 것이며 다음과 같이 6개월 후에 설명될 것입니다. 나이와 성별이 비슷한 10명의 자원 봉사 건강한 어린이 그룹이 대사 프로필 분석을 위한 참조 그룹으로 사용됩니다.

이 소아들은 체중에 따라 VSL#3 9000억 마리/일 1~2포를 2개월간 투여받는 치료군과 위약을 투여받는 치료군으로 무작위 배정된다. 치료 또는 위약에 대한 할당은 컴퓨터 생성 무작위 계획에 따라 결정됩니다. 약물은 방문할 때마다 조사관이 분배할 것입니다. 반환된 가방 수를 세고 환자에게 질문하여 준수 여부를 평가합니다. 우수한 준수는 연구 약물의 섭취와 관련하여 프로토콜을 위반하지 않는 것으로 정의됩니다. 8주가 끝나면 6주의 "워시 아웃" 기간이 수행되며 이 때 준비가 투여되지 않습니다. 그런 다음 각 환자는 다른 그룹으로 전환되고 추가 8주 동안 마찬가지로 추적됩니다.

모든 환자는 연구 기간 동안 정기적인 약물 치료를 계속합니다(5-ASA와 관련되거나 관련되지 않은 아자티오프린).

환자는 기준선에서 그리고 연구가 완료될 때까지 8주마다, 24주 또는 재발 시점에 임상적으로 평가됩니다. 방문할 때마다 질병 활동(대변 빈도, 대변 점조도, 혈변, 복통, 질병의 장외 징후 및 전반적인 환자 기능)에 관한 환자 설문지를 포함하여 데이터를 수집할 것입니다. 첫 번째 방문 시 수집된 추가 정보에는 인구통계학적 데이터, 가족력 및 증상 발병이 포함되었습니다. 신체 검사는 소아과 의사가 방문할 때마다 수행하며 복부 검사와 CD의 장외 증상에 대한 검사를 포함합니다. CD, 셀로비오스/만니톨 소장 투과성 연구, 대변 배양, 대변 칼프로텍틴에 대한 일상적인 혈액 검사는 방문할 때마다 및/또는 재발 시 수행됩니다. 단차원 및 2차원 고해상도 1H NMR 분광법으로 대사 프로필 분석을 위해 소변을 수집합니다. 10명의 건강한 지원자 어린이 및 환자에서 담즙산, 이소류신, 류신, 발린, 2-옥소-3메틸-발레르산, 2-옥소-이소발레르산, 2-메틸-3-하이드록시부티르산, 3-하이드록시부티레이트, 3-하이드록시부티레이트, 3-하이드록시이소발레르산, 트레오닌, 락테이트, 3-하이드록시메틸글루탐산, 알라닌, N-아세틸아스파라긴 + 아스파르틸글루타메이트 + 글루타밀산, 아세트산, 카르니틴, 아세톤, 아세토아세테이트, 2-하이드록시글루타레이트, 피루베이트, 글루타르산, N-아세틸글루탐산, 석시네이트, 3-히드록시-3-메틸글루카산, 디메틸아민, 사르코신, N-아세틸-아스파르틸-글루타메이트, 디메틸글리신, 시트르산, 크레아틴, 크레아티닌, 콜린, 베타인, 말론산, 트리메틸아민옥사이드, 사르코신, 글리신, 1-메틸히스티딘, 3 -메틸히스티딘, 벤조일글리신(히푸르산), N-메틸 베타인(트리고넬리나), 아라비노시오, 우라실, 구아노신, 티로신, 페닐알라닌, 크산틴, 하이포크산틴, 3-메틸히스티딘이 평가될 것이다. 또한, 크론병이 있는 어린이의 경우 신체의 신진대사 또는 장내 미생물군에 의해 처리되거나 약물이나 기타 화합물로 인해 다른 많은 대사산물 신호가 예상됩니다. 대사체학 분석을 통해 대상체의 대사 시스템 프로필을 제공하는 저분자량 화합물을 기반으로 한 다음과 같은 장기 특이적 및 전신 과정을 평가할 수 있습니다: 당의 중간 대사, 미토콘드리아 시트르산 회로, 아미노산 대사, 지방의 산화적 대사 산, 단백질의 분해 및 전환, 퓨린 및 피리미딘의 대사, 트랜스-메틸화 및 트랜스-설파이드의 경로, 장내 세균의 대사; 등.

질병 활동을 측정하기 위해 PCDAI와 의사의 전반적인 평가를 사용했습니다. 질병 활동 없음은 0-10점, 경미한 질병은 11-30점, 중등도/심각한 질병은 31점 이상입니다. (10)

기준선 및 24주에 환자는 질병의 내시경 및 조직학적 활성을 평가하기 위해 회장대장경검사를 받을 것이다. FISH(Fluorescence In Situ Hybridization)를 사용하여 회장 대장내시경 시 생검 및 대변 샘플에 대한 미생물 평가를 수행합니다. 다중 분석에 의해 모든 사이토카인 및 케모카인을 평가하기 위해 결장 배양을 수행할 것이다. 또한 프로테아좀 서브유닛 또는 기타 염증 마커 연구를 위해 생검에서 RNA 분석을 수행할 예정입니다.

VSL #3 치료의 안전성 및 내약성에 관한 추가 데이터가 연구 중에 수집될 것입니다.