척추 도수치료가 요통 환자의 염증 표지자에 미치는 영향

배경: 척추 수기 치료(SMT)는 관절 조직에 대한 기계적 자극을 감소시켜(1) 국소 염증을 감소시키는 효과가 있습니다. 기기 보조 SMT의 항염증 효과에 대한 증거가 동물 모델에서 관찰되었습니다(2). 이러한 발견은 모든 통증의 원인이 염증 및 염증 매개체(사이토카인), 주로 TNFα(3)의 생성 증가와 관련될 수 있다는 최근 제안된 가설과 일치합니다. TNFα는 신경병성 통증 관련 염증(4)의 병리생리학에서 중요한 역할을 하며 추간판 관련 요통(5, 6) 및 좌골신경통(7,8)을 포함하는 척추 통증 증후군과 관련이 있습니다. 우리의 최근 연구는 염증 매개체의 생성이 체외 및 생체 내 만성 경추 통증 환자에서 증가하고 케모카인(CC) 합성의 상향 조절을 동반한다는 것을 입증했습니다(9).

임상(10), 동물(2) 및 인간 체외 모델(11)에 대한 최근 보고서는 SMT가 항염증 효과를 발휘할 수 있다고 제안합니다. 따라서 Song et al. (2) SMT가 염증성 신경병성 통증을 감소시킨다는 것을 발견했습니다. Teodorczyk-Injeyan et al. (11) 시험관 내 전 염증성 사이토카인 생산의 현저한 감쇠와 SMT 후 혈청 물질 P(SP) 수준의 변화가 없음을 입증했습니다. 우리 연구실의 다른 연구에서는 SMT가 면역조절 사이토카인, IL-2 및 IL-2 의존 항체 합성의 생성과 반응을 모두 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다(12, 13). 혈청 TNFα 수준의 감소는 경추성 두통 환자(n=2, 사례 연구)에서 보고되었습니다(14, 15). 이러한 관찰은 SMT 효과가 면역 체계의 세포 구성 요소로 변환될 수 있음을 시사합니다.

지금까지 염증 매개체 생산의 조절인자로서 SMT 효과의 임상적 관련성은 알려져 있지 않습니다. 비특이적 척추 통증(17)의 하위 유형을 포함하여 척추 통증(16)의 염증성 병태생리학의 증거에도 불구하고 단 하나의 임상 연구(18)에서만 혈청 TNFα 수치, 통증 강도 및 등 기능 사이의 상관관계를 평가했습니다.

이 제안된 연구에서 우리는 임상 모델을 사용하여 급성 및 만성 요통 환자의 전염증성 사이토카인의 기준선 수준을 조사하고 조작 치료 과정에 따른 SMT의 잠재적인 항염증 효과를 탐구하고자 합니다. 따라서 목표 1은 기계적인 병인의 급성 또는 만성 하부 척추 통증을 경험하는 개인의 기준선 전염증성 사이토카인 수준을 결정하고 이를 무증상 대조군과 비교하는 것입니다. 목표 2는 SMT, 통증 수준 및 기능 장애, 기준선과 관련된 염증 매개체 생성 사이의 관계를 탐색하는 것입니다.

항염증성 사이토카인(IL-10 및 IL-1ra)은 각각의 염증 유발 물질(TNFα 및 IL-1β)과 나란히 또는 병렬로 생성되며 항상성을 유지/복구하기 위해 함께 작용하는 것으로 밝혀졌습니다. 19). 제안된 연구에는 전 염증성 사이토카인(IL-1, TNFα, IL-6) 수준 외에도 IL-1 수용체 길항제(IL-1ra) 및 IL-10 수준의 측정이 포함됩니다. IL-10 합성의 평가는 이 사이토카인이 IL-1 수용체에 결합하기 위해 활성 IL-1과 경쟁하고 강력한 천연 항염증 단백질로 작용하는 IL-1ra의 생산을 상향 조절하기 때문에 특히 관련이 있습니다(19 , 20).

연구 설계; 피험자 모집: 급성(4주 미만 지속) 또는 만성(12주 이상 지속) 기계적 요통(척추 수준 L1- L5, sacroiliac [SI] 공동 개입 유무)는 Canadian Memorial Chiropractic College(CMCC) 직원과 CMCC의 외래 환자 클리닉의 포스터 및 신문 광고를 통해 일반 대중으로부터 모집됩니다. CMCC는 인구가 다양한 민족이 혼합된 광역 토론토 지역(GTA)에 있습니다(21). 치료 목적으로 CMCC 클리닉 중 하나에 참석한 잠재적 참가자는 치료 시작 전에 인턴/임상의에 의해 권장/모집됩니다. 연구에 참여하기 위해 참석한 다른 사람들은 먼저 연구에 들어가기 전에 초기 평가를 위해 클리닉 포드 중 하나에 배정됩니다. 그러나 어떤 경우에도 참가자는 연구가 시작되기 4주 전에 SMT를 받지 못했습니다.

후보자는 적격성을 결정하기 위해 인터뷰를 합니다(제외 기준, 부록 1 참조). 그들은 연구 접수 양식(부록 2)을 작성하고 연구 프로토콜(부록 3)에 대한 자세한 설명을 받게 됩니다. 일반 인구에서 모집된 일치하는 건강한 무증상 피험자의 코호트는 기준선 사이토카인 수준을 결정하기 위한 컨트롤 역할을 합니다.

샘플 크기 결정: 만성 목 통증 환자 대 무증상 대조군(9)의 TNFα 수준에 대해 발표된 데이터를 사용하여 이 연구의 샘플 크기 추정치를 계산했습니다. 이 연구는 기준선에서 증상이 있는 요통 환자와 무증상 요통 환자 간의 차이를 살펴보는 질문 1과 관련된 1차 결과 측정에 대해 강화되었습니다(통계 분석 참조). Cohen의 표(22)에서 검정력 0.8, p 값 < 0.05인 양측 검정을 기준으로 표본 크기는 그룹당 17명으로 추정되었습니다. 혈액 배양에서 발생할 수 있는 누락 및 오류를 설명하기 위해 샘플 크기를 그룹당 20개로 늘립니다. 결과적으로 40명의 증상이 있는 피험자와 20명의 무증상 대조군이 있을 것이며, 이는 주요 결과를 테스트하기에 충분한 샘플을 제공해야 합니다.

과목 평가 및 그룹 배정: 자격을 갖춘 과목이 예정되어 있습니다. (채용 사이트에 따라) 두 명의 조사관 중 한 명이 인사를 하고, 이들은 정보에 입각한 동의서(부록 4)에 서명하도록 요청하기 전에 자격을 확인하기 위해 브리핑을 하고 입학/자격 양식(부록 3)을 검토합니다. 그런 다음 모든 피험자는 10점 시각적 아날로그 척도(VAS)에서 통증 강도 수준을 표시하고 Oswestry 기능 장애 설문지를 작성하도록 요청받습니다. 그런 다음 각각의 카이로프랙틱 인턴과 감독 임상의가 표준 카이로프랙틱, 정형외과 및 신경학적 테스트를 통해 평가하고 급성 또는 만성 LBP 그룹에 배정하고 치료 계획을 공식화하고 설명합니다. 연구 기간 동안 치료는 수동 SMT 및 필요한 경우 임상의가 제공하는 수동(기기 보조가 아닌) 연조직 작업으로 구성됩니다. 다른 치료 방식은 사용되지 않습니다.

환자는 2주 동안 6회의 치료를 받게 됩니다. (연조직 치료 유무에 관계없이 하나의 요추 또는 천골 관절의 조작으로 구성됨). SMT는 단일 고속 저진폭(HVLA) 추력으로 구성되어 관절에 공동화 및 이동성을 복원합니다. 초기 프레젠테이션에서 조작 세그먼트를 식별할 수 없는 경우 환자는 연구에서 제외됩니다. 반면에 조작 가능한 부분이 후속 방문에서 발견되지 않으면 임상의는 표시된 대로 촉진 및 일부 연조직 작업으로 치료를 제한할 것입니다. 모든 경우에 초기 평가 후 및 환자 치료 시작 전에 혈액 샘플을 채취하여(아래 참조) 각 참여자에 대한 사이토카인의 기준선 수준을 설정합니다(1차 결과). 7차 방문(마지막 치료 후 최소 2일)에서 추가 치료를 시작하기 전에 혈액 샘플을 채취하고 VAS(부록 5)를 포함한 종료 설문지를 작성하도록 요청받습니다. 환자의 주관적 피드백과 3/10 미만의 VAS 결과로 평가한 바와 같이 몇 가지 치료 후 환자가 회복되면 혈액 샘플을 더 일찍 채취하고 적절하게 기록합니다. 환자가 연구에서 규정한 6회 이상의 지속적인 치료가 필요한 경우, 환자는 해당 사례를 담당하는 임상의의 지시에 따라 자유롭게 그렇게 할 수 있습니다.

개입: 조작: 위에서 언급한 바와 같이 각 척추 조작은 영향을 받는 분절에 대한 HVLA 추력으로 구성됩니다(23). 임상의는 주어진 날에 평가 결과에 따라 치료를 제공합니다.

정맥 천자: 연구에 등록한 날과 SMT 치료가 완료되면 숙련된 사혈 전문의가 앉은 자세에서 표준 절차(전주와, 21게이지 바늘)를 사용하여 정맥 천자를 시행합니다. 헤파린 처리된 혈액 샘플(각각 10ml)을 수집하고 아래에 설명된 전혈 배양 준비를 위해 수집 후 1시간 이내에 실험실로 옮깁니다(실온에서).

실험실 연구

1. 염증성 사이토카인의 유도 시험관 내에서 사이토카인 생산을 평가하기 위해 전혈(WB) 배양 시스템이 활용됩니다(19). 간단히 말해서, 각 주제에 대해 서로 다른 치료/배양 조건을 나타내는 여러 세트의 WB 문화가 준비됩니다. 배양은 TNFα 및 IL-1β 생성 유도를 위해 10㎍/ml 리포폴리사카라이드(LPS)로 개시 시 자극될 것이다. 피토헤마글루티닌(PHA, 10μg/ml) 단독 및 LPS와 함께 항염증성 사이토카인, IL-10 및 2개의 케모카인, CCL2 및 CCL3의 생성을 유도하는 데 사용됩니다. 배양물은 습한 5% CO2 인큐베이터에서 37C(섭씨)로 유지됩니다. 염증 반응과 관련된 임상 조건이 사이토카인 생산 능력의 시간 이동을 유발할 수 있기 때문에(19, 27), 연구된 매개체(TNFα, IL-1β, IL-1ra, IL-10, CCL2 및 CCL3)의 수준은 개시 후 24-72시간 사이에 수확된 배양 상청액에서 24시간 간격으로 검사했습니다. 상청액의 분취액은 시험할 때까지 -76C(섭씨)에 보관됩니다. 이 모델을 통해 프로 및 항염증 매개체의 방출 사이의 관계를 조사할 수 있습니다.
2. Enzyme-linked immunosorbent assay에 의한 사이토카인 수준 측정 전혈 배양 상청액의 TNFα, IL-1β, IL-10 및 IL-1ra 수준은 DuoSet ELISA 개발을 사용하여 특정 효소 연결 면역흡착 분석법(ELISA)에 의해 결정됩니다. 이전에 설명한 대로(9, 11) 천연 및 재조합 인간 사이토카인용 시스템(R&D Systems, Minneapolis, MN) 및 Quantikine Immunoassay Kits를 CCL2 및 CCL3 결정에 사용할 것입니다. 시약 및 샘플 희석제 준비를 포함한 모든 면역 분석 절차는 제조업체의 권장 사항에 따라 수행됩니다. 연구된 각 샘플은 2-4가지 다른 희석액에서 적어도 두 번 테스트됩니다.

통계 분석 연구된 모든 매개체는 요통 환자 및 무증상 피험자에 대해 기준선과 치료 기간 종료 시점에 측정됩니다. 질문 1(일차 결과)의 경우, 각 TNFα 및 IL-1β에 대한 기준선 비교는 증상이 있는 피험자(급성 및 만성)와 무증상 대조군 피험자 간에 비교됩니다. 두 개의 짝이 없는 t-테스트가 관련 가설을 테스트하는 데 사용됩니다. 질문 2의 경우, ANOVA를 사용하여 세 그룹(급성, 만성 및 무증상) 간의 TNFα 및 IL-1β 각각에 대해 평균 사전 사후 차이 점수를 비교합니다. 그룹 간에 기준 값이 크게 다른 경우(질문 1에서 가정한 대로) ANCOVA를 사용하여 이 차이를 설명합니다. 샘플 크기가 이 분석을 수용하기에 충분히 클 것으로 예상됩니다. 단, 질문 2에 대한 결과를 결정한 후 전력 분석을 완료합니다. 연구가 이 질문에 대한 검정력이 불충분한 경우 향후 작업을 알리기 위해 다른 표본 크기 추정치가 계산됩니다.

본 연구에서 측정된 다른 전염증성 및 항염증성 사이토카인의 경우, 사이토카인 반응을 예측하기 위해 회귀 모델링을 사용할 것입니다. 이 과정에서 생성된 모든 모델은 향후 조사에서 확인해야 할 것으로 이해됩니다. 생성된 모델과 조사에서 파생된 설명 데이터는 향후 작업에 정보를 제공하는 데 사용됩니다.

기간 경험에 따라 주당 최대 5과목을 테스트할 수 있습니다. 그러나 질병 유병률에 따라 환자 모집 및 샘플 수집이 8-12개월이 소요될 것으로 예상합니다. 참가자의 세 그룹에서 파생된 세포 배양에서 사이토카인 수준 결정은 3-4개월 뒤쳐지고 데이터 분석은 추가 2개월 내에 완료됩니다. 원고 준비에는 추가로 4~6개월이 소요됩니다. 따라서 연구 시작 후 18-24개월 이내에 이 프로젝트를 완료할 것으로 예상합니다.