단장 증후군의 프로바이오틱스

1. 소개 및 목적: 이 프로젝트의 목표는 장내 미생물과 궁극적으로 장내 세균 대사를 변화시켜 단장 증후군이 있는 어린이의 선형 성장 및 체중 증가를 개선하는 것입니다.

2. 배경: 단장 증후군(SBS)은 정상적인 성장과 발달을 지원하기에 불충분한 장 덩어리가 있을 때 발생합니다. 북미에서 100,000명의 신생아 중 약 35명의 아기가 SBS의 영향을 받고 있으며, 이러한 영아는 장기간 정맥 주사, 비경구 영양(PN)에 의존하고 있습니다. 이 아이들이 직면하는 주요 문제 중 하나는 나이에 맞는 건강한 아이들이 요구하는 것보다 많은 칼로리를 섭취함에도 불구하고 충분한 선형 성장과 체중 증가를 달성하는 것입니다. 불량한 장 흡수 및 운동성 문제와 염증 증가는 모두 이러한 환자의 성장 부진에 기여합니다. 나머지 소장의 건강한 기능에 중요한 요소는 장내 미생물 군집입니다. 유익한 장내 세균의 특정 그룹과 이들의 대사 부산물, 특히 단쇄 지방산(SCFA)의 고갈은 장 염증, 흡수 장애 및 소비된 칼로리의 덜 효율적인 사용으로 이어질 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

   이 연구의 장기 목표는 SBS에 걸린 어린이의 장내 미생물을 효과적으로 변화시켜 건강한 균형을 회복하고 성장과 발달을 극대화하는 방법을 결정하는 것입니다. SBS가 있는 어린이는 장내 미생물군에 장애가 있는 것으로 알려져 있지만 경구 프로바이오틱스를 제공하는 것이 이러한 장애를 교정하는 효과적인 접근 방식인지는 확실하지 않습니다.

   목표 1: 프로바이오틱스 보충이 장내 미생물을 크게 조절하고 SBS 환자의 성장을 개선할 수 있는지 확인합니다.

   목표 2: 프로바이오틱스를 받는 어린이를 포함하여 SBS에 걸린 어린이의 배설물 SCFA 수준을 결정합니다.

3. 연구 설명: 자격이 있는 모든 아동은 외래 진료소 방문 시 또는 입원 기간 동안 동의를 받습니다. 등록된 참가자는 "위약"에 무작위 배정되어 3개월 동안 매일 1mL의 순수 MCT(중쇄 트리글리세리드) 오일과 함께 단장 증후군에 대한 표준 의료 및 영양 치료를 받거나 "프로바이오틱 요법"을 받게 됩니다. 그들은 표준 치료에 더해 락토바실러스 람노서스(하루 50억 콜로니 형성 단위)와 락토바실러스 존슨니(일일 2억 콜로니 형성 단위)의 조합을 3개월 동안 매일 받게 됩니다. 무작위화는 맹검되지 않습니다. 프로바이오틱스가 영유아에 대해 잘 연구되었고 이 두 종 모두 SBS 및 저성장 아동에게 결핍된 것으로 밝혀졌기 때문에 선택되었습니다. 위약은 프로바이오틱스 현탁액에 포함된 유일한 불활성 성분이고 무취이며 무미이며 알려진 부작용이 없기 때문에 선택되었습니다. 프로바이오틱 및 MCT 오일은 매일 경구 또는 기존 위루관을 통해 제공됩니다. 연구에서 탈락했거나 철회된 환자는 대체되지 않으며 이러한 피험자의 데이터는 치료 의도 방식으로 분석의 일부로 포함됩니다.

대변(샘플당 약 200mg)은 각 환자에 대해 3개의 개별 시점(연구 시작, 중간 및 종료)에서 수집됩니다. 대변은 입원 기간 동안 또는 외래 진료소 방문 시 수집됩니다. 환자가 대변 샘플을 제공할 수 없는 경우 가족이 집에서 채취하여 냉동하여 다음 병원 방문 시 가져올 수 있습니다. 냉동 샘플은 16S rRNA 시퀀싱 및 대사체학 분석에 사용할 수 있지만 SCFA 농도에는 사용할 수 없습니다. 미생물 gDNA는 최대 6개월 동안 동결된 대변에서 회수할 수 있으며, 신선하게 처리된 대변과 비교하여 유사한 시퀀싱 결과가 나타납니다. 신선한 샘플이 제공되는 경우 일부는 SCFA의 농도를 결정하는 데 사용됩니다. 16S rRNA 시퀀싱 및 대사체학에 사용되는 대변은 분석이 수행될 때까지 냉동 보관됩니다. 잘 자라고 있는 단장 증후군 대조군 환자 10명에게서도 1회 대변 채취를 받아 16S rRNA 및 대사체학 분석에 사용할 예정이다.

16S rRNA sequencing에 사용되는 Stool은 분석 시점까지 냉동 보관됩니다. 그러면 박테리아 gDNA가 배설물 내용물에서 추출됩니다. 박테리아 16S rRNA 유전자의 앰플리콘은 Illumina Hi-Seq 2000(UTSW Genomics Core)을 사용하여 생성되고 시퀀싱됩니다. QIIME 소프트웨어 패키지를 사용하여 시퀀싱 읽기를 필터링하고 품질을 다듬고 분석합니다.59 미생물 다양성은 Shannon 다양성 지수와 Bray-Curtis 비유사성 지수를 계산하여 추정됩니다.

박테리아의 풍부함은 박테리아 참조 균주에서 증폭된 16S rRNA 유전자의 짧은 세그먼트에 해당하는 클로닝된 박테리아 DNA를 참조하여 구성된 표준 곡선을 사용하여 결정됩니다.63 Koh 박사는 또한 6가지 특정 박테리아 그룹에 대한 qPCR 프로토콜을 검증했습니다. 1) Eubacteria(모든 박테리아); 2)락토바실러스(피르미쿠테스의 하위 집합); 3) 박테로이데스(박테로이데테스의 서브세트); 4) 장내세균과(ENTERO; E.coli, Klebsiella spp 등과 같은 전염증성 그람 음성균); 5) CLEPT(피르미쿠테스의 하위 집합; 부티레이트 생성 항염증성 클로스트리디아); 6) EREC(Firmicutes의 하위 집합, 부티레이트 생성 항염증제 Clostridia). 박테리아 그룹 특이적 qPCR은 특정 박테리아 그룹의 전반적인 양을 정량화합니다.

대변 ​​내 SCFA 농도는 신선한 샘플이 제공될 수 있는 모든 시점에서 측정됩니다. 간단히 말해서, 신선한 배설물 샘플의 무게를 측정하고 0.5% 인산이 포함된 물에 현탁한 다음 액체 질소로 즉시 급속 동결합니다. SCFA의 변동성을 감안할 때 순간 동결은 보다 정확한 측정을 제공합니다. 대변 ​​현탁액은 해동되고 균질화되며 에틸 아세테이트로 추출됩니다. 유기 추출물은 탄소 표지된 SCFA 표준(SCFA 수준을 정확하게 정량화하기 위해)으로 스파이킹되고 GC-MS에서 실행됩니다.

무작위화: 등록된 환자는 무작위 테이블을 기반으로 하는 중앙 집중식 프로세스를 사용하여 무작위화됩니다. 무작위 배정은 연구 간호사가 응답한 중앙 프로젝트 전화번호로 전화를 걸어 대상 ID를 요청하고 표준 치료 또는 조건부 수술에 대한 할당을 결정합니다. 이것은 공개 라벨 시험이며 환자는 1:1 방식으로 두 치료군 중 하나에 무작위 배정됩니다.

치료 단계:

위약 환자는 일일 MCT 오일과 함께 단장 증후군에 대한 표준 의료 및 영양 치료를 받게 됩니다. 등록된 모든 환자는 연구 기간 동안 자세한 성장 평가를 받게 됩니다. 성장의 주요 인체 측정 측정에는 체중, 키, 머리 둘레(어린이의 경우)가 포함됩니다.

등록 전 4주 및 연구 동안의 연령, 성별, 민족, SBS의 병인, 일일 배변의 질 및 빈도, 항생제 사용, 감염에 대한 정보를 포함하여 등록된 모든 환자의 의료 기록에서 임상 정보도 수집됩니다. 연구 중 장 길이 연장 절차를 포함한 수술 이력, 남아 있는 소장 및 결장의 길이 및 해부학적 구조, 장루 및/또는 위루관의 존재, 병력, 약물, 상세한 영양 정보(비경구 및 장경구로부터의 칼로리 섭취량) 영양), 일상적인 영양 혈액 작용. 이러한 임상적 특징의 단계적 로지스틱 회귀 분석은 p의 유의 수준을 사용하여 불량한 성장의 독립적인 예측 변수를 모델링하기 위해 수행됩니다.

프로바이오틱 그룹 - 표준 치료에 추가하여 3개월 동안 매일 락토바실러스 람노서스(일일 50억 집락 형성 단위)와 락토바실러스 존슨니(일일 2억 집락 형성 단위)의 조합을 받게 됩니다.

대변 ​​샘플은 각 환자에 대한 3개의 개별 시점(초기 등록 시, 연구의 중간 시점 및 종료 시점)에서 두 그룹에 의해 수집됩니다. 샘플은 표준 치료 클리닉 방문, 입원 기간 동안 또는 간병인이 집에서 수집하고 동결합니다. 간병인에게는 지침과 대변 수집 키트가 제공됩니다.