임상 평가와 시스템 생물학의 결합을 통한 폐 섬유증의 분자 병리학에 대한 탐색적 연구

배경

성인이 된 후 인체의 장기는 오랜 기간 동안 모양과 기능을 유지하므로 일생 동안 가장 중요한 메커니즘 중 하나인 직접 수리가 이루어집니다. 손상 후 정기적인 상처 치유는 염증, 지지하는 새로운 조직의 형성, 상피 및 내피 라이닝 세포의 재상피화 및 최종 재생과 같은 중첩 단계의 잘 정렬된 순서로 구성되며 본질적으로 복잡한 장기 발달 과정을 반복합니다. 젊은 성인에서 장기 손상은 "일차" 상처 치유라고 하는 배아 장기 성장의 반복되는 메커니즘을 완전히 재생하는 상처 치유에 의해 자주 응답됩니다. 젊은 개인의 반복된 손상은 상피 및/또는 내피 재구성이 실패하면 표면 무결성을 유지하기 위한 구조 프로그램 역할을 하는 흉터 형성 형태의 "2차" 상처 치유를 유발할 수 있습니다.

그러나 노화 유기체의 장기 부전은 다르며 본질적으로 장기 발달의 질서 있는 재활성화를 달성할 수 있는 능력의 상실을 나타냅니다. 상처 치유의 이 다른 질은 만성 염증과 섬유증식성, 비재생성 복구의 조합으로 구성됩니다. 그것의 병리학은 인체의 모든 기관을 포함하는 질병의 큰 그룹을 말합니다.

폐에서 가장 눈에 띄는 형태는 일반적인 간질성 폐렴(UIP)이라는 잘 정의된 조직병리학을 특징으로 합니다. 불행하게도, 이 조직병리학은 섬유증식성 복구 반응 자체의 특히 공격적인 표현형을 식별하지만, UIP "패턴"이 과민성 폐렴(HP ), 특히 만성 형태입니다.

또한 상처 치유 반응 자체와 부분적으로 관련된 염증의 다양한 기전이 비정상적인 상처 치유 반응을 크게 강화할 수 있습니다. 결과적으로, 이 상태로 이어지고 특징적인 임상 양상을 유지하는 메커니즘은 알려져 있지 않습니다.

현재 조사는 RESOLVE 연구 시스템의 작업 패키지 2(FP7-HEALTH-F4-2008 계약 번호. 202047)에는 인간 폐에서 다양한 형태의 섬유성 복구를 평가하는 임상 연구 프로토콜이 포함되어 있습니다. RESOLVE의 주요 목표는 1차 기관 복구를 섬유증식성 상처 치유로 전환할 수 있는 임상적으로 검증된 분자 표적을 식별하고 특성화하는 것입니다. 이 파일럿 연구에서는 평가된 기능적 및 방사선학적 임상 개발 측정에 따라 수반되는 임상 및 생물학적 분석을 통해 다양한 형태의 폐 복구를 전향적으로 분석할 것입니다. 평가는 연구 기간 시작 시(방문 1), 전향적 관찰 3개월 후(방문 2), 획득한 모든 생물학적 데이터의 임상적으로 관련된 상관관계를 허용하는 12개월 후(연구 종료)에 수행됩니다.

임상 진단(조직병리학, 방사선학) 및 연령과의 연관성의 결과로 체계적인 생물학적 분석을 위해 세 가지 일반 복구 조건이 선택됩니다.

• 55-80세에 거의 독점적으로 발생하는 일반적인 간질성 폐렴(UIP),
• 20-55세에 발생하는 급성 및 만성 과민성 폐렴(HP), 및
• 젊은(18-40세) 및 노인(55세 이상) 개인의 정상적인 수리.

행동 양식

진단을 확보한 후(아래 참조: 포함/제외 기준) 스크리닝 방문 동안 정보에 입각한 동의를 받은 후, 이전에 면역억제 치료가 없었던 환자(치료 경험이 없는 환자)는 프레드니솔론(1일 용량 1mg/kg BW)으로 면역억제 치료를 받게 됩니다. ) 염증 메커니즘에 의해 지배되는 병리를 배제하기 위해 최소 3개월 동안. 스크리닝 방문 시 조직병리학적 분석 결과를 확보하고 질병의 임상적, 기능적 병력을 기록한다. 여기에는 이전 약물, 이전 폐 기능 검사(PFT) 결과, 방사선 분석(HR-CT를 포함한 컴퓨터 단층 촬영) 및 실험실 테스트(콜라겐 혈관 질환 제외 및 HP 혈청학 확보) 결과가 포함됩니다.

스크리닝 방문 3개월 후 방문 1에서 폐 섬유증의 기능적 및 방사선학적 단계를 다시 평가하고 환자를 최종적으로 연구에 등록합니다. 스크리닝 방문에서 얻은 결과와 방문 1에서 얻은 기능적 및 방사선학적 결과로 인해 환자는 다음 연구 그룹으로 계층화됩니다.

그룹 A:

(제한된 UIP) 조직병리학(연구에 참여하지 않은 두 명의 독립적이고 경험이 풍부한 병리학자의 평가) 및/또는 방사선학(컴퓨터 단층촬영[CT] 스캔 포함 고해상도 CT, 연구에 참여하지 않은 숙련된 방사선 전문의가 독립적으로 평가) 및 폐 기능 검사(PFT). PFT는 폐활량계, 체혈량계를 이용한 측정, 일산화탄소 확산 용량의 단일 호흡 측정 및 폐 환기 평가를 포함한 완전한 심폐 운동 테스트와 휴식 시 및 활동 시의 가스 교환으로 구성됩니다.

그룹 B:

(Advanced UIP) PFT(그룹 A보다 FVC가 10% 이상, DLCO가 A군보다 15% 이상 낮음) 및 CT 스캔으로 결정된 질병의 훨씬 더 진행된 단계에서 입증된 UIP(n=12) 환자;

그룹 C:

(만성 섬유화 과민성 폐렴, HP) 조직병리학, 방사선학 및 실험실 테스트로 진단된 만성 섬유화 HP 환자(n=12);

그룹 D:

(급성 HP) 조직병리학, 방사선과 및 실험실 검사로 진단된 급성 HP 환자(n=9)(그룹 D: 급성 HP);

그룹 E:

정기 폐 수복 임상적으로 명백한 병리가 없는 9명의 젊은이(18-40세)와 폐 섬유증이 없는 9명의 노인 지원자(55-80세)가 대조군으로 사용됩니다.

UIP 및 HP가 있는 모든 환자는 12개월의 연구 기간 동안 추적될 것입니다. 연구 기간은 방문 1부터 시작됩니다. 방문 1 외에도 3개월 후(방문 2, 기능 평가) 및 12개월 후(방문 3, 연구 종료) 2회의 추가 방문이 수행됩니다.

세 번의 방문 모두에서 다음 조사가 수행됩니다.

• 임상 검사
• 심전도
• PFT
• 심폐운동검사
• 채혈
• CT 스캔
• CT 스캔에서 최대 질병 활성을 시사하는 영역에서 생물학적 평가를 위해 5개의 기관지 생검을 제거하는 기관지경 검사는 방문 1 및 3에서만 수행될 것입니다.

그룹 A(제한된 UIP)에 적용되는 관련 포함 기준:

• 동의
• 외과적 폐 생검 및/또는에서 UIP와 일치하는 병변의 조직학적 증거
• UIP를 암시하는 방사선 징후
• CT 스캔에서 광범위한 젖빛 유리 혼탁의 징후 없음
• 기침 및 기관지 폐쇄 또는 과팽창의 징후와 같은 만성 기관지염/세기관지염을 암시하는 증상 없음
• 강제 호기 폐활량(FVC) 값의 차이 ≤ 10%가 정상으로 예측됨
• 휴식 시 일산화탄소 확산 용량(DLCO)의 차이가 정상에 대해 ≤ 15% 예측됨
• 면역억제제를 사용한 이전 또는 현재 치료

그룹 B(고급 UIP)(그룹 A 제외)에 적용되는 관련 포함 기준:

• CT 스캔에서 광범위한 젖빛 유리 혼탁의 징후
• 기침, 기관지 폐쇄 또는 과팽창의 징후와 같은 만성 기관지염을 암시하는 증상이 나타날 수 있습니다.
• 강제 호기 폐활량(FVC) 값의 차이 > 10%가 정상으로 예측됨
• 15% 미만의 나머지 일산화탄소 확산 용량(DLCO) 감소 예측

그룹 C에 적용되는 관련 포함 기준:

• 동의
• 경기관지 및/또는 외과적 폐 생검, 경기관지 생검 또는 기관지폐포 세척(BAL) 샘플에서 만성 HP와 일치하는 병변의 조직학적 및/또는 세포학적 증거
• 만성 HP를 시사하는 방사선학적 징후
• CT 스캔에서 광범위한 젖빛 유리 혼탁의 징후
• 기침, 기관지 폐쇄 또는 과팽창의 징후와 같은 활동성 기관지염/세기관지염을 암시하는 증상이 나타날 수 있습니다.
• 가능한 경우 과민증의 혈청학적 증거
• 강제 호기 폐활량(FVC) 값의 차이 ≥ 10%가 정상으로 예측됨
• 휴식 시 일산화탄소 확산 용량(DLCO) 감소가 15% 이상 예상됨
• 면역억제제를 사용한 이전 또는 현재 치료

그룹 D(그룹 C 제외)에 적용되는 관련 포함 기준:

• 동의
• 경기관지 및 생검 및/또는 기관지폐포 세척(BAL) 샘플에서 급성 HP와 일치하는 병변의 조직학적 및/또는 세포학적 증거
• 급성 HP를 시사하는 방사선학적 징후

일반 제외 기준

• 기능적으로 중요한 심혈관 이환율
• 호흡 부전(PaO2 < 55mmHg; PaCO2 > 50mmHg)
• 상당한 폐 고혈압
• 중대한 폐 폐기종
• 비기능적 반대쪽 폐
• 암
• 중대한 관상 동맥 심장 질환
• 응고 장애
• 임상 시험 중 또는 그 후 3개월 이내에 임신 또는 임신 계획
• 스크리닝 3년 이내에 알려진 약물 또는 알코올 남용
• 비준수 추정
• 심사 시 알려진 법적 무능력 또는 제한된 법적 능력

생검

생물학적 분석을 위한 폐 표본은 방문 1 및 3에서 수행된 기관지경 검사 동안 수행된 진단 수술 폐 생검 및 경기관지 폐 생검 모두에서 파생될 것입니다. 생물학적 분석을 위해 방문할 때마다 총 5회의 기관지 생검을 실시할 것입니다. 모든 경기관지 폐 표본은 최신 CT 스캔에 따라 이전에 지정된 말초 폐 영역에서 방사선학적 제어 하에 제거됩니다. 방문 3에서 수행된 생검은 방문 1에서 수행된 것과 동일한 폐 부분에서 수행될 것입니다.

최신 CT 스캔 결과를 제외하고 기관지경 검사를 수행하는 조사자는 방문 중에 얻은 모든 임상 결과에 대해 눈이 멀게 됩니다.

분자 생물학 평가

생물학적 분석은 독립적으로 수행됩니다. 생물학적 분석에 관련된 모든 연구자는 환자와 지원자의 진단 및 임상 과정에 대해 눈이 멀게 됩니다. 참가자는 연구 식별 번호(ID)로만 식별할 수 있습니다. 연구 샘플은 LIMS에서 제공한 환자 ID 및 샘플 설명에 따라 번호가 매겨집니다. 생물학적 평가에는 전체 게놈 transcriptomics의 측정, 질량 분석 및 EIA에 의한 단백질 분석, DNA 메틸화 상태 분석 및 microRNA 분석이 포함됩니다. 측정은 가능한 경우 진단 수술 폐 생검 및/또는 연구 방문 1 및 3(0개월 및 12개월)에서 기관지경 검사 동안 수행된 기관지 생검(TbX)에서 파생된 폐 표본을 기반으로 합니다. 또한 BAL 액은 저장되어 단백질 및 지질 검출에 사용됩니다. DNA 메틸화 분석을 위한 재료는 폐 조직과 전혈 샘플 모두에서 얻을 수 있습니다.