ASTERS 연구: 급성호흡곤란증후군(ARDS)에서 스핑고지질의 역할 평가 (ASTERS)

1967년 Ashbaugh 등에 의해 처음 기술된 이후로 ARDS/ALI는 높은 이환율과 사망률을 초래하는 세계적인 임상 문제로 남아 있습니다. 이러한 폐 증후군은 저산소혈증, 폐 역학의 변화 및 부종을 특징으로 하는 중환자에서 발생하는 생명을 위협하는 빠르게 진행되는 질병입니다. 미국 의학 협회 저널(JAMA)의 최근 보고서는 강력한 연구 노력에도 불구하고 ARDS/ALI가 중환자 집단에 미치는 중대한 공중 보건 영향을 강조합니다. 높은 사망률(= 모든 확인된 진단의 40%). ARDS/ALI 발병률에 대한 추정치는 적절한 진단의 불일치와 유효한 질병 바이오마커의 부족으로 인해 다양합니다. 그러나 장기간 기계 환기를 사용하는 환자의 20-50%에서 이 질병이 발생할 것으로 예상됩니다. 환자 치료를 개선하기 위한 이러한 강력한 노력에도 불구하고 임상의는 여전히 질병의 바이오마커와 ARDS/ALI의 근본적인 병태생리학에 대한 강력한 이해가 부족합니다. 따라서 이 분야에 대한 연구가 필요하다. 질병의 진단을 임상적 기준과 통합하기 위한 많은 연구 노력이 있어 ARDS 태스크포스는 2012년 베를린 질병 정의를 구현했지만, 그럼에도 불구하고 Lung SAFE 시험의 최근 데이터는 질병의 임상적 인식이 34.1%에 불과한 것으로 나타났습니다. 질병의 객관적인 측정의 필요성을 다시 한 번 강조합니다.

베를린 정의에 명시된 산소화 임계값은 ARDS/ALI 질병의 중증도 및 진행을 이해하는 데 중요합니다. 산소화는 PaO2/FiO2 비율(P/F)로 계산되며, 이는 기계적 인공호흡기(FiO2)의 부분 흡입 산소 설정에 대한 동맥혈 가스에 의해 결정되는 동맥 산소 분압(PaO2)의 비율입니다. 이 P/F 비율은 ARDS 진단과 질병 중증도를 구별하는 데에도 중요합니다. 정상적인 건강한 P/F 비율은 400-500 사이인 반면 ALI는 300 미만(일명 베를린 정의에 의한 가벼운 ARDS), ARDS는 200 미만, 심각한 ARDS는 100 미만입니다. 이들은 의료 집중 치료실(MICU)에서 사용하는 것과 동일한 임상 매개변수입니다. ARDS/ALI에 대한 현재의 치료 양식은 주로 폐 보호 인공호흡기 관리, 수액 관리, 엎드린 자세 및 중증 ARDS의 신경근 차단 형태의 지지 요법입니다. 임상 연구에서 알부테롤, 항혈소판 요법, 스타틴, 아스피린 및 스테로이드 사용을 포함하여 잠재적인 약리학적 요법을 조사했지만 임상 결과에 유의미한 이점이 있는 것은 없었습니다. 마우스 모델의 데이터와 ARDS/ALI 위험이 있는 소규모 환자 집단의 예비 데이터는 이 질병의 병태생리학에서 세라마이드의 새로운 역할을 강조합니다. 우리의 예비 데이터는 세라마이드가 ARDS/ALI의 기본 병리학에서 핵심적인 역할을 할 뿐만 아니라 유용한 바이오마커 역할을 할 수도 있음을 나타냅니다. 또한 조사자들이 입증한 바와 같이 세라마이드 형성 및 작용을 표적으로 하는 현재 FDA 승인 약물이 있기 때문에 여기에 설명된 작업은 상당한 번역 잠재력을 가지고 있습니다. 따라서, 이 제안은 세라마이드가 ARDS/ALI의 새로운 핵심 플레이어라는 전제를 검토하고 세라마이드를 진단을 최적화하고 치료를 개선하기 위한 개별화된 의료용 바이오마커로 식별할 것입니다. ARDS/ALI의 영향을 받는 많은 개인을 고려할 때, 이 연구의 결과는 임상의와 연구원이 염증성 기도 질환을 인식하는 방식의 패러다임을 변화시키고 전 세계 수백만 명의 관리를 위한 더 나은 표적 접근법으로 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이 파일럿 연구는 단일 데이터 수집을 통해 전향적 설명 횡단 연구로 수행됩니다. 이 설계를 통해 측정을 보다 잘 제어하고 데이터 완전성을 극대화할 수 있습니다. 단면적 연구 설계를 통해 인과 관계를 조사할 수는 없지만 연구 목적과 일치하는 관심 변수/영역 간의 연관성을 조사할 수 있습니다. 이 디자인은 보조금 메커니즘의 예산 및 시간 제약을 충족하면서 적절하고 과학적으로 엄격합니다. 연구자들은 기계 환기 대상자의 호흡에서 스핑고지질 수치를 평가하는 데 사용할 수 있는 비침습적 기술인 최신 과학 기술을 개발했습니다. 날숨 응축물(EBC)은 상용 장치인 RTubeVent™(Respiratory Research Inc., Austin, TX)를 사용하여 수집합니다. 냉동 알루미늄 슬리브와 직물 천 슬리브로 덮힌 RTubeVent™는 날숨을 응축된 액체 형태로 냉각할 수 있게 해주며 안전하고 쉽고 비교적 저렴하며 반복 가능하고 비침습적인 방식으로 생물학적 유체를 수집합니다. 혈청 또는 혈장과 같이 전신적으로 수집된 생물학적 체액과 비교하여 폐 생물학 변화에 더 특이적인 것으로 가정됩니다. RTubeVENT™ 호흡 응축수 수집 장치는 ICU에서 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 호흡 회로의 호기 림 또는 인공호흡기 배기구에 인라인으로 배치할 수 있습니다. 이 비침습적 장치는 완전 독립형이며 일회용입니다. 피사체가 환기되면 RTubeVENT™는 인공호흡기 전용으로 설계된 특수 카트리지에 호흡 응축수를 모읍니다. EBC는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)에 의해 바이오마커 연구를 위한 새로운 소스로 확인되었으므로 이 제안의 또 다른 혁신적인 측면을 강조합니다. 일단 환자가 연구에 등록되면 조사관은 호흡기 요법의 안내에 따라 약 20분 동안 인공호흡기에서 EBC를 수집하고 혈장 격리를 위해 5cc 채혈합니다. 샘플은 처리를 위해 즉시 실험실로 가져가 EBC와 혈장을 모두 분주하고 분석할 때까지 -80°C에서 보관합니다. 액체 크로마토그래피 전자분무 이온화-탠덤 질량분석법(LC-ESI-MS/MS)은 스핑고지질 수준을 검출하는 데 사용되며 샘플은 변동성을 최소화하기 위해 일괄 처리됩니다. 연구자들은 ARDS/ALI 그룹의 환자들이 대조군에 비해 세라마이드 수치가 상당히 높아질 것이라고 예측합니다.