근위축성 측삭 경화증과 선천성 면역계

근위축성 측삭 경화증(ALS)은 상부 및 하부 운동 신경에 영향을 미치는 진행성, 치명적인 신경변성 질환입니다. 이는 골격근뿐만 아니라 구근의 심각한 근이영양증, 과반사, 다발성 다발 및 마비로 이어집니다. ALS는 육체적 피로를 증가시키고 환자는 곧 눕게 되고 호흡곤란이 됩니다. ALS 진단은 El Escorial 재방문에 따라 이루어집니다. 종종 임상 및 신경생리학적 검사를 반복해야 합니다(1-4).

덴마크에서 ALS 발병률은 1-2/100.000입니다. 유병률은 4-6/100.000입니다. 진단 시점부터 평균 생존 기간은 3년이지만 편차가 큽니다. (5+6)

오늘날 병인은 아직 알려지지 않았으며 어떤 치료법도 ALS의 진행을 막을 수 없습니다. 리루졸로 치료하면 평균 생존 기간이 2~3개월 연장되는 것으로 보입니다(7).

대부분의 경우 미래의 치료에는 ALS의 병태생리학뿐만 아니라 병인에 대한 더 나은 이해가 필요합니다. 이 현재 연구는 ALS가 부분적으로 또는 완전히 보체 활성화에 의해 유발된다는 가설에 기초하여 그렇게 하는 것을 목표로 합니다.

보완 시스템은 항체 기반 면역 시스템을 함께 보완하는 막 결합 단백질뿐만 아니라 혈장 내 단백질로 구성된 복합 시스템입니다. 보완 시스템은 다른 경로를 통해 활성화되는 자체 영구 캐스케이드 시스템입니다. 그것은 보체 단백질이 미생물에 결합하여 과립구, 단핵구 및 대식세포를 활성화하고 표적으로 삼는 옵소닌화에 의해 작동합니다. 보완 시스템은 또한 비만 세포의 활성화에 의해 MAC(membrane attack complex)을 통해 미생물의 세포용해를 유발합니다. 또한 소진된 면역 복합체를 비활성화하고 제거할 뿐만 아니라 세포 사멸 혁신을 수행합니다.

시신경 척수염에 대한 최근 파일럿 연구는 이전에 파종성 경화증의 초기 단계로 잘못 인식되었던 질병의 병인에서 보체 시스템이 어떻게 중심적인 역할을 하는지 보여주었습니다. 이러한 결과는 항보체(equlizumab)를 사용한 의학적 치료로 유망한 결과를 가져왔습니다(8). 유사한 병리학적 기전이 ALS의 분자적 기초일 수 있다는 것이 가능하다.

다른 연구 그룹은 면역 체계가 ALS의 진행에 어떻게 관여하는지 밝히려고 노력했습니다(9-35). 몇몇 연구는 보완 시스템이 ALS의 발병 및 진행에 결정적으로 중요하다는 가설을 뒷받침합니다. (9-28)

ALS 혈장을 사용한 여러 임상 시험에서 ALS 혈장이 건강한 적혈구 또는 건강한 신경 조직과 함께 배양될 때 세포독성이 있다고 결론지었습니다. 일부 연구에 따르면 세포독성은 보체 시스템에 의해 발생합니다. 그러나 결과는 모든 임상 시험에서 결과적으로 재현될 수 없습니다. 이러한 시도는 보체 활동을 감지하는 방법이 제한적이었던 수십 년 전에 수행되었습니다. (9-14)

여러 동물 실험에서 ALS는 신경근 접합부(NMJ)에서 시작하므로 오늘날 ALS의 일반적인 인식인 중추신경계 질환이 아닌 원위 축삭병증으로 간주되어야 합니다. (27-31)

프로젝트의 목적 목표는 ALS 질병의 병리생리학에 대한 지식을 높이는 것입니다. 이를 통해 표적 치료에 더 가까워질 수 있습니다.

프로젝트 그룹은 ALS 혈장에서 이전에 발견된 고유한 세포독성이 검색될 수 있는지 조사하기를 원합니다(9-14). 이것이 사실이라면, 오늘날의 현대적인 방법은 일반적으로 면역 체계, 특히 보체 시스템이 이러한 세포 독성을 일으키는지 여부를 감지할 수 있게 합니다.

전국의 ALS 환자로부터 체계적으로 채취한 혈액과 척수액으로 연구용 바이오뱅크를 만들어 ALS와 보완체계에 관한 국가연구과제를 수립함으로써 보완체계가 발병에 역할을 하는지 알아볼 수 있는 기회를 확보할 것이다. 및 ALS의 진행.

또한 ALS 마우스 연구에서 나타난 바와 같이 ALS 환자의 NMJ에 보체 활성이 있는지 조사하기 위한 파일럿 연구를 수행할 예정입니다. (28)

가설

1. ALS는 다음과 같이 밝혀지는 혈장 내 보체 활성 증가 및 세포독성을 동반한 비정상적인 면역 반응을 특징으로 합니다.

   1. ALS 환자의 혈장을 건강한 피험자의 적혈구와 함께 배양하면 용혈 활성이 증가합니다.
   2. 보체 활성은 신경학적으로 건강한 피험자 및 다른 신경학적 질환이 있는 피험자의 혈장과 비교하여 ALS 환자의 혈장에서 증가합니다.
   3. ALS 환자의 혈장 내 용혈 활성은 보체 활성과 상관관계가 있습니다.
2. ALS 환자의 척수액은 신경학적으로 건강한 피험자 및 다른 신경학적 질환이 있는 피험자의 척수액과 비교하여 증가된 보체 활성을 포함합니다.

환자, 재료 및 방법:

임상 시험 1(CT1): ALS 혈장의 용혈 활성 및 보체 시스템

피험자 수: ALS 환자 25명, 기타 신경계 질환 환자 25명, 건강한 지원자 25명

CT1 과정: 각 환자로부터 혈액 샘플을 채취합니다. 적혈구와 혈액의 액체 부분인 혈장이 분리됩니다. 다른 피험자의 적혈구는 다른 피험자의 혈장에서 배양됩니다. 열과 항보체에 의해 본 보체 시스템이 비활성화된 후 동일한 시험 과정이 반복됩니다.

임상 시험 2(CT2): 보완 시스템 매핑을 목표로 하는 환자-대조군 연구

피험자 수 : ALS 환자 100명, 기타 신경계 질환 환자 100명, 신경학적으로 건강한 환자 100명

CT2 과정:혈액 샘플과 뇌척수액을 준비한 다음 연구용 바이오뱅크에서 동결합니다. 그런 다음 3개 피험자 그룹의 샘플을 보체 시스템에 초점을 맞춰 분석하고 비교합니다. 보체 활성화 전위는 생물학적 물질에서 측정됩니다. 사이토카인 프로필이 만들어지고 다중 분석에 의해 급성기 반응물이 매핑됩니다. 또한 RNA 발현 프로필은 나중에 RNA로 안정화된 세포 펠렛에서 만들어집니다.

임상 시험 3(CT3): 시간 경과에 따른 ALS 환자의 보완 시스템 - 코호트 연구 피험자 수: ALS 환자 20명(CT2의 하위 집합)

CT3 과정: 매 6개월마다 CT2 과정이 반복됩니다. 질병이 진행됨에 따라 ALS가 있는 각 환자의 보체계 활동을 분석합니다.

임상 시험 4(CT4): ALS 환자의 NMJ에서 보체 활성 탐색

피험자 수:ALS 환자 10명

CT4 과정: 근육 생검을 하고 즉시 Dep. Rigshospitalet의 병리학 박사. 그런 다음 근육 섬유와 NMJ를 분석하고 보체 활동의 존재를 감지하기 위해 조직의 얇은 층을 염색합니다.

연구 수행 프로젝트는 4개의 임상 시험으로 구성됩니다. 대상자의 포함은 전국 병원의 ALS 외래진료진과 함께 이루어지며 대조군의 대상자는 아래의 포함 사이트 목록에 따라 포함된다.

포함 사이트:

ALS 외래, 신경과, Rigshospitalet Glostrup (CT1+2+3+4) 연락처: 주치의 Elisabeth Elmo Neurological Clinic, Rigshospitalet Glostrup (신경통제군, CT1+2) 연락처: 교수, 주치의, dr.med. Rigmor Højland Jensen Neurosurgical Clinic, Rigshospitalet (신경 대조군, CT2) 연락처: 교수, 주치의, dr.med. Marianne Juhler ALS 외래환자 클리닉, 신경과, Bispebjerg 병원(CT2) 연락처: 주치의 Merete Karlsborg ALS 외래환자 클리닉, 신경과, Roskilde 병원(CT2 + 3) 연락처: 주치의 Helle Thagesen ALS 외래환자 클리닉, 신경과, 오덴세 대학 병원(CT2) 연락처: 주치의, dr.med. Matthias Bode ALS 외래환자 클리닉, 신경과, Aarhus 병원, Nørrebrogade(임상 시험 2) 연락처: Chief Physician, ph.d. Anette Torvin Gildhøj 개인 병원, Brøndby(신경학적으로 건강한 대조군, 임상 시험 2) 연락처: 마취과 전문의 Niels Anker Pedersen

검정력 계산 CT1: ALS 혈장의 용혈 활성 및 보체 시스템 The study Overgaard et al. (18) ALS 환자와 건강한 바이오분석가 사이의 흡광도(415nm 및 5시간 배양)에서 약 0.20(ALS 그룹에서 SE 0.052, N=20, SD 0.22)의 평균 차이를 발견했습니다. 검정력 0,80에 해당하는 α=0,05 og 베타=0,20에서 21명의 대상을 포함해야 합니다. 가능한 탈락과 기술적으로 실패한 것은 조사자가 각 그룹에 25명의 피험자를 포함하도록 선택한 테스트로 간주됩니다. (36)

CT2: 보체 시스템을 매핑하는 사례-대조군 연구 이 사례-대조군 연구에서 각 그룹의 피험자 수는 α=0,05로 계산됩니다. 연구자들은 3개 그룹의 보체 활성화 가능성을 각각 동일한 수의 피험자와 비교합니다. 건강한 피험자에서 보체 활성화 가능성은 100%이고 정상 범위는 50-150%이며 낮은 보체 활성화 가능성(50% 미만)의 유병률은 10% 미만입니다. 검정력 =0,80인 경우 각 그룹에 100명의 피험자를 포함하는 데 필요한 것으로 계산됩니다. 이로써 교차비 2,3에 해당하는 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이를 찾을 수 있으며, 이는 증가된 보체 활성으로 인해 낮은 보체 활성화 잠재력을 갖는 ALS 환자의 20%에 해당합니다. (36)

CT3: 시간 경과에 따른 ALS 환자의 보완 시스템 - 코호트 연구 가설 생성 연구입니다. 이 코호트에 포함된 20명의 ALS 환자는 임상 시험 2의 하위 집합이 될 것으로 예상됩니다. 기준선에서 대조군으로 임상 시험 2의 신경학적으로 건강한 대조군이 사용될 것입니다.

CT4: ALS 환자의 NMJ에서 보체 활성 검색 살아있는 인간의 NMJ에서 보체 활성을 설명하는 이전 연구는 없습니다. 따라서 전력 계산과 관련이 없습니다.

데이터 처리 CT1: ALS 혈장의 용혈 활성 및 보체 시스템 ALS 환자와 대조군의 용혈 정도 비교 t-test 및 one way ANOVA가 사용됩니다. 컷오프 값을 계산하기 위해 조사자는 수신자 작동 특성(ROC) 곡선을 사용합니다.

CT2: 보체 시스템 매핑 사례-대조군 연구 ALS 환자와 대조군 사이의 보체 농도 및 보체 활성화 가능성 비교 t-테스트 및 일원 분산 분석이 사용됩니다. 대조군과 비교하여 ALS 그룹에서 낮은 보체 활성화 가능성에 대한 확률을 계산하기 위해 연구자들은 로지스틱 회귀를 사용합니다. 컷오프 값을 계산하기 위해 수신기 작동 특성(ROC) 곡선이 사용됩니다.

CT3: 시간 경과에 따른 ALS 환자의 보체 시스템 - 임상 시험 2에서와 같은 코호트 연구. 또한, ALS 발병 이후 시간의 함수로서 보체 활성의 회귀 분석, 성별, 연령, 질병의 하위 유형 및 질병 진행은 실시.

CT4: CT2에서와 같이 ALS 환자의 NMJ에서 보체 활동 검색. 보체 침착 정도 및 근육 병리학을 정성적으로 기술하고 변화의 "정상", "가벼운 정도" 및 "심각한 정도"에서 맹검 점수를 매긴다. 이를 2 x K 테이블 및 비모수 통계와 정량적으로 비교합니다.

결과 배포 프로젝트의 결과는 동료 심사를 거친 국제 저널에 게재됩니다. 긍정적인 결과와 부정적인 결과가 모두 발표될 것입니다.

Perspective 대규모 국가 ALS 연구용 바이오뱅크가 설립되면 향후 많은 연구 프로젝트를 수행할 수 있을 것입니다. ALS에 대한 지속적인 연구는 향후 이 공격적인 질병에 대한 효율적인 치료에 대한 희망을 유지하기 위해 국내 및 국제적으로 ALS 환자에게 가장 중요합니다.