DNA 메틸화 및 수술 전후 통증 치료 (MEDAPO)

수술 전후 기간 동안 수술 환자는 생리적 과정에서 심오한 변화를 경험합니다. 외과적 스트레스에 더하여, 이러한 변동은 부분적으로 외과적 시술 중 및 후에 마취 및 진통에 일반적으로 사용되는 약리학적 치료로 인한 것입니다.

오피오이드는 급성 수술 전후 통증 관리에 필수적인 약물입니다. 지난 몇 년 동안 오피오이드에 대한 급성 및 만성 노출 후 임상적으로 중요한 상태를 나타내는 오피오이드에 의해 유발된 통각과민에 많은 관심이 기울여졌습니다. μ-오피오이드 수용체의 유전자 발현 증가와 통각과민의 발달은 후생유전학적 기전과 연결될 수 있다고 제안되었습니다.

후생유전학적 변화는 일반적으로 DNA, 히스톤 및 비히스톤 단백질로 구성된 염색질 구조의 변화를 포함합니다. 임상 환경의 주요 변화는 히스톤 단백질의 N-말단 서열과 DNA 메틸화의 공유결합 변형입니다. 특히, DNA 메틸화는 주로 CpG 영역에 국한된 시토신 잔기(5mC)의 다섯 번째 탄소 원자에 메틸기를 추가하여 수행됩니다.

DNA 메틸화는 유전자 침묵의 메커니즘으로 간주됩니다. 이는 메틸 그룹의 전달을 촉매하는 DNA 메틸-트랜스퍼라제(DNMT: DNMT1, DNMT2, DNMT3a, DNMT3B 및 DNMT3L)라고 하는 효소의 전체 계열에 의해 조절되는 복잡한 과정입니다.

특히 DNMT 1, 3a, 3b는 신경병성 통증 모델을 개발하는 동안 연구되었습니다. 면역조직화학적 분석을 통해 성인 쥐(L4-5)의 후근 신경절에서 DNMT3B가 중요한 상향조절을 보였으며 이는 모델 유도 후 이미 1주 후에 관찰되었으며 4주 동안 지속됨을 관찰했습니다. 반대로 DNMT1과 DNMT3a는 온건하고 일시적인 상향 조절을 보였다. 다른 연구에서는 통증의 다른 패턴인 급성 염증에서 DNMT3a 및 DNMT3B의 발현 수준이 특히 높다는 것을 보여주었습니다.

이러한 모든 발견은 다양한 통증 모델에서 이러한 효소의 중요한 활성을 시사합니다.

오피오이드 투여는 DNA 메틸화 정도의 증가와 관련이 있는 것으로 보입니다. 2013년에 발표된 연구에서 Doehring et al. 메타돈 대체 치료를 받는 헤로인 중독 환자의 DNA 메틸화 정도를 평가했습니다. 오피오이드 치료를 받은 환자는 DNA 메틸화, 특히 μ-오피오이드 수용체의 전반적인 증가를 보였습니다. DNA 메틸화 정도가 연구에서 분석된 피험자가 보고한 통증 강도와 상관관계가 있다는 점은 흥미롭습니다.

문헌에는 현재 수술 전에 오피오이드 순진한 아편제로 급성 치료를 받는 수술 환자의 DNA 메틸화 정도와 관련된 데이터가 없습니다.

이 연구의 주요 목적은 수술 전 기준 수준과 비교하여 현재 임상 실습에 따라 아편제에 노출된 대수술을 받는 환자의 수술 전후 DNA 메틸화(전혈에서 추출) 정도를 평가하는 것입니다. DNA 메틸화 정도의 증가 가능성이 발생하는 시기(수술 전 대 수술 중 대 수술 후)를 평가합니다.

2차 목표는 DNA 메틸화 정도와 수술 후 급성 통증의 강도 사이에 가능한 상관관계를 관찰하고, DNA 메틸화 정도와 수술 후 오심 및 구토 발생 사이에 가능한 상관관계를 관찰하고, DNA 메틸화 및 μ 오피오이드 수용체의 유전자 발현, DNA 메틸화 정도와 메틸화 과정에 주로 관여하는 유전자 발현 사이의 가능한 상관 관계 관찰, 연구에 참여한 다른 환자의 수술 전 단계에서 DNA 메틸화 정도 비교 .

MEDAPO 시험은 체외에서 인간 조직을 사용하는 단일 중심 임상 시험입니다. 수술 환자에게 아편유사제를 급성 투여한 후 DNA 메틸화 정도가 증가한다는 문헌 지식이 부족하기 때문에 이 연구는 탐색적일 것입니다. 또한, 수술 중 아편제에 대한 노출을 피할 수는 없지만 오피오이드 치료 없이 수술 후 진통을 보장할 수 있으므로 수술 중 이미 메틸화의 증가가 발생했는지 또는 아편 제 치료에 노출 된 시간.

이는 다양한 수술 후 진통제 기술을 비교하는 향후 시험으로 무작위화 타이밍을 더 잘 계획하는 데 유용한 정보를 제공할 것입니다.

연구 참여에 동의한 전신 마취 하에 대수술을 받는 연속 20명의 환자가 등록됩니다. 이 샘플은 현재의 임상 실습에 따라 아편제 기반 마취/진통제에 노출된 오피오이드 나이브 환자에서 DNA 메틸화의 가능한 증가를 관찰하기에 적합합니다.

시험의 주요 목적과 관련된 기술 분석이 수행됩니다. DNA 메틸화 정도와 급성 수술 후 통증 사이의 상관관계를 관찰하기 위해 쌍을 이룬 데이터에 대해 파라메트릭 테스트를 수행할 것입니다.

정보에 입각한 동의서의 서명, 포함 기준의 존재 및 제외 기준의 부재를 확인한 후 환자는 자격이 있는 것으로 간주됩니다. 각 환자에게는 분자 분석에 사용되는 샘플을 식별하는 일련 번호가 지정되어 익명이 됩니다.

연구 기간은 정보에 입각한 동의서 서명부터 수술 절차 종료 후 최대 48시간까지 연장됩니다.

연구에 대한 참여는 환자의 치료 계획을 변경하지 않습니다. 수술 절차 및 마취 수행은 환자 등록에 관계없이 변동 없이 정상적인 일상 임상 실습을 나타냅니다.

수술실 도착 시 환자는 수술 유형(ECG, SpO2, EtCO2 및 침습성 혈압)과 관련된 표준 임상 실습에 따라 모니터링됩니다. 환자를 모니터링한 후 요골 또는 상완 동맥에 말초 정맥 카테터 ≤ 20G 및 동맥 카테터(20G)를 배치합니다.

적절한 산소화 후 펜타닐(3mcg/kg), 프로포폴(2-2.5mg/kg) 및 Rocuronium(0.6mg/kg) 또는 Succinylcholine(1mg/Kg)으로 마취를 유도합니다. 마취 수준의 유지는 Sevoflurane 0.7 - 1.3 MAC(최소 폐포 농도) 및 Fentanyl(1mcg/kg) 및 가능하면 Rocuronium(0.15mg/kg)을 45분마다 투여하여 마취가 끝날 때까지 유지합니다. 수술.

처음 48시간 동안의 급성 수술 후 통증은 모르핀(1mg/h)의 지속적인 정맥 주입으로 치료되며, 환자는 8분마다 반복 가능한 1mg의 모르핀을 자가 투여할 수 있습니다.

모르핀의 지속적인 주입은 모르핀 0.1mg/kg의 수술 중 볼루스(마지막 봉합 직후)에 선행됩니다. 환자를 깨우고 10분 후 통증이 제대로 조절되지 않는 경우(NRS ≥ 4) NRS<3이 될 때까지 5분마다 반복 가능한 모르핀 1mg을 투여합니다.

수술 후 메스꺼움 및 구토에 대한 예방은 펜타닐의 첫 번째 용량을 투여하기 전에 덱사메타손 0.1mg/kg을 정맥 투여하여 수행됩니다. 수술 후 오심, 구토가 있는 경우 droperidol 0.625 mg을 6시간 간격으로 반복투여한다.

연구 기간 동안 인체 측정 매개 변수 외에도 다음 데이터를 수집합니다.

전신 마취 유도와 각성 사이의 시간으로 정의되는 마취 기간; 외과적 절개와 마지막 봉합 사이의 시간으로 정의되는 수술 기간; mcg/kg/시간으로 표시되는 펜타닐 소모량; 수술 종료 후 처음 24시간 및 48시간 동안 모르핀 복용; 안정시 통증(NRS) 및 심호흡 후 기상 후 10분, 수술 종료 후 24시간 및 48시간; 수술 종료 후 처음 24시간 및 48시간 동안 오심 및 구토의 에피소드 수; 수술 종료 후 처음 24시간 및 48시간 동안 진토제 복용.

연구 기간 동안 일상적인 임상 실습에 따라 수행되는 혈액 중독 검사에서 5ml의 혈액 샘플을 수집하여 후성 유전 분석을 수행합니다. 샘플은 항응고제로서 헤파린 또는 EDTA 또는 아스코르브산염 ACD와 함께 추가되고 마지막 혈액 샘플링 후 발생하는 약학 및 생명 공학부로 전달될 때까지 -20 ° C의 온도에서 보관됩니다.

샘플은 일상적인 임상 실습을 반영하는 다음 일정에 따라 수집됩니다.

• T0: 동맥 카테터 배치 후, 아편제 투여 전(기준선 혈액 가스);
• T1: 전신마취 유도 후 1시간(기계환기의 혈액가스분석 검증);
• T2: 마지막 봉합 후, 수술 중 모르핀 덩어리 전(혈액 분석 테스트 실혈);
• T3: 수술 종료 후 24±6시간(혈구수 조절);
• T4: 수술 종료 후 48 ± 6시간(혈구수 조절). 이 혈액 샘플에서 DNA 메틸화 정도를 평가합니다. 샘플은 ZR-Duet™ 키트 DNA/RNA Miniprep(Zymo Research)을 통해 RNA 및 게놈 DNA를 추출하게 됩니다. 샘플에서 얻은 핵산은 분석 전까지 -80 ° C에서 보관됩니다.

게놈 DNA의 메틸화 변화는 다양한 질병에서 관찰되기 때문에 전반적인 DNA 메틸화 정도를 측정할 필요성이 매우 중요해졌다. 5-mC DNA ELISA 키트(Zymo Research)는 처리량이 많고 DNA 메틸화 정도를 쉽게 식별하고 정량화하는 방법을 제공합니다.

각 샘플에서 추출한 총 RNA는 RT-qPCR 방법을 사용하여 유전자 발현 연구에 사용됩니다. 이 기술은 DNMT 계열에 속하는 μ 오피오이드 수용체 및 효소에 대한 유전자 발현의 정량적 평가를 가능하게 합니다. 이러한 결과를 바탕으로 DNA 메틸화 정도와 조사된 유전자의 발현 수준을 연관시킬 수 있습니다.