MD2, 시스타틴 C 및 DNA 메틸화는 POCD의 혈청 바이오마커로 태그합니다. (BM-POCD)

수술 후 인지 기능 장애(POCD)는 기억력, 주의력 및 계산 능력 등의 감소로 나타나는 수술 환자의 일반적인 합병증입니다. 다양한 수술 유형 중 심장 수술 환자의 POCD 발생률이 가장 높고 퇴원 당일 POCD 유병률은 53%로 높았으며 환자의 26%는 수술 후 3개월 동안 여전히 인지 기능 장애를 보였다. POCD는 환자의 입원 일수를 늘리고 의료 자원 및 사회 보장 자원의 소비를 증가시키며 환자의 수술 후 삶의 질에 심각한 영향을 미치고 수술 후 1년 동안 사망률을 증가시킬 수 있습니다. POCD의 예측 및 진단을 위한 명확한 혈청 마커는 없습니다. 현재 적용되는 진단은 수술 전후에 일련의 신경 심리학 배터리 테스트입니다. 시간이 많이 걸리고 심각한 상태의 환자에게는 적용할 수 없습니다. 이 시험의 목적은 POCD 예측, POCD의 조기 진단 및 치료 효능 평가를 위한 효과적인 지표로서 POCD 혈청 마커를 선별하는 것입니다.

현재 POCD의 병인은 명확하지 않습니다. 노화, 전신 마취, 심장 수술, 수술 전 인지 장애 및 심혈관 질환은 POCD의 고위험 요인입니다. 현재 수술 전 및 수술 후 신경 심리학적 행동 평가는 POCD를 진단하는 유일한 방법이지만 시간이 많이 걸리고 자원을 많이 차지하며 학습 효과도 있습니다. 그러나 POCD의 위험도를 예측할 수 있는 혈청 표지자나 POCD의 조기 진단에 대한 연구는 아직 매우 초기 단계에 있다. 연구에 따르면 혈장 염증 인자: 인터루킨(IL)-1β, IL-8 및 종양 괴사 인자-α 수치가 POCD 환자에서 증가했습니다[1-2]. 또한, 미세아교세포에서 S100β에 의해 ​​매개되는 염증 반응은 RAGE(Advanced glycation end products) 신호 전달 경로에 대한 수용체를 조절하고[3], 전 염증 인자 발현을 증가시키므로[4], S100β 발현은 POCD 발생과 관련이 있을 수 있습니다. 그러나 IL-1, IL-8 및 TNF-α와 같은 염증 관련 인자는 신경학적 또는 질병 특이성이 부족합니다. 이전에 신경 손상의 진단적 효과가 있다고 생각되었던 S100B는 소규모 표본 상관 연구에서 확인되지 않았습니다[5]. 따라서 POCD의 조기 예측 및 진단을 위한 혈청 바이오마커를 탐색하기 위해 신뢰할 수 있고 강력한 임상 연구 데이터를 수집하는 것은 임상적으로 큰 의미가 있습니다.

연구자들은 이전에 더 높은 내인성 CystatinC 수준이 허혈성 뇌 손상에 대한 중요한 보호 메커니즘임을 발견했습니다. 뇌 시스타틴 C 수치 상승과 함께 상승된 혈청 시스타틴 C는 리소좀 손상을 억제하고 자가포식을 촉진[6]하며 뇌의 허혈성 내성을 유도할 수 있습니다. 골수 분화 단백질(MD-2)은 160개의 아미노산으로 구성된 분비 단백질로 염증 반응을 매개하는 TLR4 신호 경로에 참여합니다[7]. POCD의 동물 모델을 사용하는 조사자는 또한 MD2 발현이 수술 후에 상당히 증가한다는 것을 발견하였다.

또한 메틸화는 단백질과 핵산의 중요한 변형 방식으로 유전자의 발현을 조절하며 알츠하이머병 등 많은 질병과 밀접한 관련이 있다. 연구에 따르면 COASY 및 SPINT1[17], NCAPH2/LMF2[18] 프로모터 영역 DNA 메틸화는 알츠하이머병 및 경도 인지 장애에 대한 진단적 가치가 있습니다. 따라서 우리는 중추 신경계의 DNA 메틸화 마커의 변화가 심장 수술 후 POCD의 조기 진단 가치가 될 수 있다고 추측합니다. 따라서, 심장 수술 후 환자의 혈청에서 중추신경계 메틸화 표지의 검출은 중추신경계 손상의 임상적 검출을 위한 새로운 연구 방향을 제공할 것이다.

우리의 이전 임상 시험(NCT 02084030)은 CTNNA2 유전자(rs6739405, rs12467815, rs12472215, rs11126727, rs11126731, rs993607에서 인용하는 SNP)의 6개 SNP 돌연변이가 CPB를 겪는 노인 환자에서 POCD의 위험을 변경했음을 나타냅니다. 이 유전자는 cadherin 부착 수용체와 세포골격 사이의 연결자 역할을 하여 신경계에서 세포-세포 부착 및 분화를 조절하고, 발달 과정에서 시냅스의 형태적 가소성과 소뇌 및 해마 적층을 조절하므로, 이전 시험에서 사용된 MMSE와 비교하여 보다 통합된 신경 심리학 테스트 배터리 테스트를 사용하여 이러한 돌연변이가 없거나 적은 환자보다 POCD에 더 취약합니다.

결론적으로 연구자들은 혈청 중추신경계(CNS) 특이적 메틸화 마커, MD2 수준 및 CystatinC 수준이 POCD에 대한 예측 및 진단 가치를 가질 수 있다고 믿습니다. 이 시험은 CPB 하에서 심장 수술을 받는 200명의 환자에서 POCD를 평가하고, 수술 전후 혈청 MD2, CystatinC 및 중추 신경계의 DNA 메틸화 마커를 테스트하고 POCD의 예측 및 진단에서 이들의 역할을 탐색하기 위한 것입니다.