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미토콘드리아와 미생물총의 관계

2019년 6월 25일 업데이트: Newcastle University

환자 치료를 개인화하기 위해 생물 정보학 및 전산 생물학 방법을 사용하여 Metagenomic 및 Metadata를 결합할 수 있습니까?

미토콘드리아 질환 환자의 위장관(GI) 운동장애는 점차 인식되고 있으며 종종 삼킴곤란, 복통, 복부 팽만, 세균 과증식, 변비 및 심한 경우 수술을 포함합니다. GI 운동장애의 발달에 기초가 되는 제안된 병리학적 기전은 다양하지만 잠재적인 기전에는 위장관 내 평활근의 미토콘드리아 기능 장애와 내장 근병증이 있습니다. 또한, '장내 미생물군'이라고 불리는 위장관 내의 박테리아도 위장관 운동 장애에 대한 주요 원인으로 확인되었습니다.

목적: 이 연구의 목적은 미토콘드리아 질환 환자의 임상적 질병 발현에 대한 장내 미생물총의 역할을 평가하는 것입니다.

목표: 이것은 다음을 평가하기 위한 타당성 조사입니다.

  1. 건강한 대조군과 비교하여 미토콘드리아 환자의 장내 미생물군에 임상 질병 중증도가 어떤 영향을 미칩니 까?
  2. 미토콘드리아 질환에 대한 진단 및 치료 접근법이 개선되는 방법.

방법: 이것은 파일럿 연구이며 Newcastle Mitochondrial Research Biobank의 일부입니다. 대변 ​​샘플은 미토콘드리아에 대한 영국 의학 연구 위원회(MRC) 센터에서 m.3243 A>G 돌연변이(N=20)의 미토콘드리아성 뇌근병증 유산산증 및 뇌졸중 유사 에피소드(MELAS) 표현형 운반체를 가진 환자로부터 수집됩니다. 질병 환자 코호트(RES/0211/7552, 세계에서 가장 큰 미토콘드리아 환자 코호트) 및 미토콘드리아 클리닉과 연령 및 성별 일치 건강한 대조군(N=20). 대변 ​​샘플에서 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자(V4 영역)를 시퀀싱합니다. 이 데이터는 생물 정보학 파이프라인과 전산 생물학을 사용하여 분석됩니다.

장기 목표: 장내 미생물군이 임상 질병 발현에 미치는 영향과 관련된 새로운 정보를 생성합니다. 그런 다음 이 정보를 사용하여 진단 및 치료를 최적화하도록 설계된 예측 모델을 구축할 수 있습니다. 이 방법은 또한 당뇨병, 암 및 파킨슨병과 같이 제대로 작동하지 않는 미토콘드리아와 관련된 질병 및 노화에 대한 모델로 사용할 가능성이 있습니다. 이 연구는 NHS 비용을 줄이고 환자 치료와 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

연구 개요

상태

완전한

상세 설명

배경 미토콘드리아 질환은 항상 다기관 침범을 나타내고, 지속적으로 진행되며, 상당한 이환율과 사망률을 초래하는 유전성 신경대사 장애의 중요한 그룹입니다. 그들은 미토콘드리아 뇌근병증, 젖산증, 발작과 같은 뇌졸중(MELAS), 만성 및 진행성 외안근마비(CPEO), 모계 유전성 난청 및 당뇨병(MIDD)과 같은 별개의 임상 증후군으로 나타나거나 더 일반적으로 광범위하게 겹치는 스펙트럼으로 나타날 수 있습니다. 비대성 심근 병증 및 위장관 (GI) 운동 장애를 포함한 임상 특징의. 미토콘드리아 질환 환자의 위장(GI) 운동 장애로 인해 발생하는 증상은 점차 인식되고 있으며 종종 삼킴곤란, 복통, 복부 팽만, 세균 과증식, 변비, 심한 경우에는 급성 수술 복부를 모방한 장 가성 폐색을 포함합니다. 최근 86명의 미토콘드리아 환자를 대상으로 GI 증상에 대해 조사한 결과 이러한 높은 발생률이 확인되었습니다. 환자의 65%가 변비, 조기 포만감, 복통 및 복부 팽만(출판 준비 중)을 포함한 위장관 운동 장애 증상을 경험했습니다. GI 운동장애의 발달에 기초가 되는 제안된 병리학적 기전은 다양하지만 잠재적인 기전에는 위장관 내 평활근의 미토콘드리아 기능 장애와 내장 근병증이 있습니다. 또한, '장내 미생물군'이라고 불리는 위장관 내의 박테리아도 위장관 운동 장애에 대한 주요 원인으로 확인되었습니다.

이론적 근거 현재까지 미토콘드리아 질환 환자를 위한 효과적인 치료법은 거의 없으며 이용 가능한 치료법은 입증된 치료 효능이 없고 장내 미생물군, 미토콘드리아 질환, 위장관 운동 장애 및 환자 건강과 질 사이의 연관성에 대한 이해 부족으로 자연에서 우세하게 지지적입니다. 삶. 치료에는 일반적이며 특정 질환이 아닌 다양한 항생제와 완하제가 포함됩니다. 약물의 장기적인 효과는 알려지지 않았으며 이것이 미토콘드리아 장애에서 위장관 및 장내 미생물군에 미치는 영향은 현재 알려지지 않았습니다. 지지 치료 전략을 최적화하고 임상 관리를 개선하기 위해 새로운 양식을 설계하는 것이 필수적입니다. 기술의 발전으로 그 어느 때보다 더 많은 생물학적 정보를 제공하지만, 생성되는 데이터의 복잡성과 양이 이 정보를 다시 임상 관리로 분석, 해석 및 변환하는 능력을 초과하므로 임상 분석 능력을 향상해야 할 필요성이 강조됩니다. 장내 미생물 및 메타데이터(환자 특성; 표현형/유전자형)와 관련된 메타게놈학 데이터를 결합하기 위해 생물정보학 및 전산 생물학을 사용하는 것은 약물, 표현형 및 유전자형과 같은 요인이 장내 미생물 불균형을 유발하는 요인을 식별하고 예측하는 한 가지 접근 방식입니다.

미토콘드리아 질병에서 장내 미생물군의 복잡성과 작용을 밝히는 것은 현재 일차 미토콘드리아 장애에서 부족한 일반적인 생물학에 대한 독특한 접근과 더 깊은 이해를 제공합니다. 이 연구는 장내 마이크로바이옴 분야에 기여하고 복잡한 미생물:미생물 및 미생물군-숙주 상호작용에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것입니다. 여기에서 생성된 새로운 통찰력은 미토콘드리아 질환 및 잠재적으로 미토콘드리아 기능 장애(예: 비만, 당뇨병, 치매 및 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 장애)와 관련된 질병이 있는 환자의 장내 미생물군을 조작하고 질병 부담을 완화하는 것을 목표로 하는 중재적 연구의 기반을 제공할 것입니다. 질병.

목표

작업 가설은 미토콘드리아 질환 환자가 GI 운동 장애를 경험하고 장내 미생물군이 임상 질환 중증도를 강조한다는 것입니다. 이 연구는 다음과 관련된 새로운 정보를 제공하는 것을 목표로 합니다.

  1. 건강한 대조군과 비교하여 미토콘드리아 환자의 장내 미생물군에 임상 질병 중증도가 어떤 영향을 미칩니 까?
  2. 미토콘드리아 질환에 대한 진단 및 치료 접근 방식을 개선할 수 있는 방법.

연구 유형

관찰

등록 (실제)

40

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

    • Tyne And Wear
      • Newcastle upon Tyne, Tyne And Wear, 영국, NE2 4HH
        • Grainne Gorman

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

14년 이상 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

연구 대상 성별

모두

샘플링 방법

비확률 샘플

연구 인구

미토콘드리아 질환은 다기관 침범을 변함없이 나타내고 지속적으로 진행되며 상당한 이환율과 사망률을 초래하는 유전성 신경 대사 장애의 중요한 그룹입니다. 그들은 미토콘드리아 뇌근병증, 젖산증, 발작과 같은 뇌졸중(MELAS), 만성 및 진행성 외안근마비(CPEO), 모계 유전성 난청 및 당뇨병(MIDD)과 같은 별개의 임상 증후군으로 나타나거나 더 일반적으로 광범위하게 겹치는 스펙트럼으로 나타날 수 있습니다. 비대성 심근병증 및 위장관(GI) 운동장애를 포함한 임상적 특징의 감소(Gorman et al., 2016; Taylor & Turnbull, 2005).

설명

포함 기준:

미토콘드리아 환자

  • 남성 및 여성 > 스크리닝 당시 18세
  • 환자는 m.3243 A>G 돌연변이의 입증된 유전 질환(혈액 및 소변 샘플에서 이형질 평가로 확인됨)이 있어야 합니다.
  • 모든 연구 관련 활동 전에 취해진 정보에 입각한 동의를 제공할 수 있는 능력.
  • 모든 약속을 포함하여 프로토콜을 준수할 수 있는 능력과 의지.
  • 영어로 읽고 대화하는 능력.

건강한 통제

  • 남성 및 여성 > 스크리닝 당시 18세
  • 모든 연구 관련 활동 전에 취해진 정보에 입각한 동의를 제공할 수 있는 능력.
  • 모든 약속을 포함하여 프로토콜을 준수할 수 있는 능력과 의지.
  • 영어로 읽고 대화하는 능력.

제외 기준:

  • 뇌졸중, 뇌 병변 또는 종양을 포함한 금기 조건의 이전 병력.
  • 의사가 결정한 비정상적인 임상 결과.
  • 정보에 입각한 동의를 제공할 능력이 없는 환자.
  • 모든 약속을 포함하여 프로토콜을 준수하기를 꺼리는 환자.
  • 환자가 영어로 읽고 대화하는 것을 방해하는 언어 장벽.

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 관찰 모델: 보병대
  • 시간 관점: 단면

코호트 및 개입

그룹/코호트
미토콘드리아 질환 환자
  • 남성 및 여성 > 스크리닝 당시 18세
  • 환자는 m.3243 A>G 돌연변이의 입증된 유전 질환(혈액 및 소변 샘플에서 이형질 평가로 확인됨)이 있어야 합니다.
  • 모든 연구 관련 활동 전에 취해진 정보에 입각한 동의를 제공할 수 있는 능력.
  • 모든 약속을 포함하여 프로토콜을 준수할 수 있는 능력과 의지.
  • 영어로 읽고 대화하는 능력.
건강한 대조군
  • 남성 및 여성 > 스크리닝 당시 18세
  • 모든 연구 관련 활동 전에 취해진 정보에 입각한 동의를 제공할 수 있는 능력.
  • 모든 약속을 포함하여 프로토콜을 준수할 수 있는 능력과 의지.
  • 영어로 읽고 대화하는 능력.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
16S rRNA 유전자
기간: 6 개월
대변 ​​샘플에서 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자(V4 영역)를 시퀀싱합니다.
6 개월

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Grainne Gorman, MD, Consultant Neurologist and Clinical Senior Lecturer

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2017년 4월 11일

기본 완료 (실제)

2019년 2월 2일

연구 완료 (실제)

2019년 2월 2일

연구 등록 날짜

최초 제출

2017년 7월 7일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2017년 7월 7일

처음 게시됨 (실제)

2017년 7월 11일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2019년 6월 26일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2019년 6월 25일

마지막으로 확인됨

2019년 6월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

추가 관련 MeSH 약관

기타 연구 ID 번호

  • Version 1

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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미토콘드리아 질병에 대한 임상 시험

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