패혈증에서 분자 및 단백질 바이오마커 검증 (VAMp-sepsis)

감염에 대한 조절되지 않은 숙주 반응으로 인한 생명을 위협하는 장기 부전으로 정의되는 패혈증은 중환자의 주요 사망 원인으로 남아 있으며 2017년 WHO 결의안에서 건강 우선 순위로 포함되었습니다. 이 장애의 진단은 패혈증에서 전신 염증의 임상 징후 및 증상이 비감염성 중대 상태, 즉 중증 염증 반응 증후군(SIRS)의 증상과 겹치기 때문에 어렵습니다. 심장 마비 및 화상. 패혈증의 조기 정확한 진단은 환자 결과를 개선하고 항생제 사용을 줄이는 데 중요합니다. 항생제 투여 지연은 더 나쁜 결과와 관련이 있습니다. 그러나 역설적이게도 세균 감염이 없는 환자에게 항생제를 무차별적으로 처방하면 이환률과 항생제 내성이 모두 증가합니다. 병원 환경에서 부적절한 항생제 처방 비율은 30~50%로 추산되며 개선된 진단 테스트를 이용하면 감소할 것입니다.

현재 감염의 존재와 유형을 광범위하게 결정할 수 있는 표준 실험실 테스트는 없습니다. 새로운 PCR(Polymerase Chain Reaction) 기반 분자 진단은 혈액 배양에서 직접 병원체를 프로파일링할 수 있지만 혈액 샘플에 있는 충분한 수의 병원체에 의존하기 때문에 민감도 문제가 있습니다. 그들은 또한 별개의 범위의 병원체를 탐지하는 것으로 제한됩니다. 결과적으로 숙주 면역 반응을 프로파일링하는 분자 진단에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 현재 패혈증 그룹은 쇼크의 존재, 감염원 또는 장기 부전과 같은 임상 기준을 기반으로 하지만 이러한 그룹은 숙주 반응을 유도하는 기본 생물학을 나타내지 않을 수 있습니다. 그들은 또한 새로운 개입을 위해 환자를 적절하게 일치시키는 데 실패했습니다. 패혈증의 이질성이 진정으로 숙주 반응의 이질성을 반영한다면, 이러한 근본적인 숙주 반응 유형의 특성화는 정밀한 패혈증 치료제를 가능하게 하는 데 기본이 될 것입니다.

중환자실(ICU)에 입원한 환자의 3개 코호트에 대한 이전의 다기관 임상-시간적 연구에서; (i) 병원외 심정지(n=36 - SIRS 그룹)) (ii) 폐 패혈증(n=84) (iii) 복부 패혈증(n=64) 및 30명의 건강한 대조군, 검증된 잠재적 숙주 면역 바이오마커. 이 코호트의 202개 샘플을 사용하여 조사관은 심각한 염증이 있는 환자를 식별하고 광범위한 임상 조건에서 감염되지 않은 염증과 패혈증을 구별할 수 있는 일련의 유전자 바이오마커를 도출했습니다. 다른 목적을 위해 사용하기 위해 다른 바이오마커가 확인되었습니다. 예후/심각도. 이 작업에서 발생하는 우리의 특허는 출원되어 PCT 단계에 진입했습니다. 이 특허받은 마커에서 17개의 유전자로 구성된 간결한 세트가 추가로 기술되었으며 추가 평가 중입니다. 약 0.98의 값으로 수신자 작동 특성/곡선 아래 영역(ROC) 분석을 사용하여 중증 염증을 정확하게 감지할 수 있는 두 유전자 개체의 하위 패널이 확인되었습니다. 모든 패혈증 유형(ROC 0.89-0.92)에서 SIRS를 구별하기 위해 3/4개의 유전자 실체 패널이 확인되었습니다. 모두 감도 또는 특이성 범위 설정에 따라 다릅니다.

패혈증 유발 염증에 대한 더 나은 진단은 입원 환자 및 외래 환자 환경 모두에서 필요합니다. 저예민 외래 환자 설정에서 전체 영국 항생제 사용의 약 80%에 기여하는 간단한 진단은 패혈성 염증 과정을 무해하고 자기 제한적인 상태와 구별하여 적절한 항균제 사용, 적절한 분류, 추가 조사를 피하는 데 도움이 될 것입니다. 적절한 에스컬레이션/승인. 더 높은 시력 설정에서는 비감염성 염증의 원인을 배제하는 것이 중요합니다. 항생제 처방에 대한 결정 모델에는 감염되지 않은 건강하지 않은 원인이 포함되어야 합니다. 우리와 같은 신뢰할 수 있는 진단은 감염되지 않은 염증, 패혈증 및 상대적 건강의 세 가지 증상을 모두 구별해야 합니다. 이는 진단/계층화 기능 제공의 주요 단계 변화를 나타내며 의사 결정 및 환자 관리 경로를 크게 개선하고 급성 의료 및 중환자 치료 환경에서 잠재적으로 항생제 남용을 줄일 것입니다.

mRNA에 대한 qPCR을 통해 독립 코호트에서 한 번 검증된 이러한 바이오마커와 이에 상응하는 단백질은 함께 사용하기 쉽고 임상 지향적인 스코어링 시스템과 함께 적절한 추가 인증에 따라 내부적으로 롤아웃할 수 있는 완전한 데이터 패키지를 나타냅니다. 및/또는 상업적 파트너의 현장 진료 장치 개발에 활용됩니다. 이 후자의 옵션은 다른 특허에 적합한 글로벌 영역으로 테스트를 보급하는 데 유용할 수 있습니다.

여러 가지 방법으로 이러한 결과를 검증할 긴급한 필요성이 있습니다. 실험실 과학자들이 모집된 환자의 임상적 표현형에 대해 눈이 멀고 임상의가 유전자 발현 데이터를 인식하지 못하는 독립적인 환자 코호트를 사용합니다.

생물 정보학 접근 방식을 사용하여 이미 게시된 데이터 세트의 결과 검증

이 프로젝트는 인공 신경망(ANN) 및 이전에 게시된 데이터 세트의 파라메트릭 데이터 마이닝에 의해 식별되고 이전의 잘 특성화된 임상 코호트에서 이전에 추가로 검증된 이러한 새로운 SIRS 또는 패혈증 관련 바이오마커를 검증하기 위해 다양한 접근 방식을 사용할 것입니다.

1. Public Health England 실험실은 qPCR 접근법을 사용하여 환자로부터 RNA를 정제하고 전혈을 제어하여 바이오마커 mRNA 발현을 평가할 것입니다.
2. Public Health England와 Cardiff 연구소는 ELISA 분석을 사용하여 단백질 바이오마커를 평가할 것입니다.
3. 외부 협력자에 의한 혈액의 단백질 분석

추가 데이터 분석은 ROC 곡선 분석 및 산술 알고리즘 및/또는 기타 통계/생물 정보학 방법을 사용하여 수행됩니다. 잘 확립된 방법을 사용하여 특이성 및 민감도와 양성 및 음성 예측 값의 평가를 수행하여 환자 대조군 및 질병 그룹을 식별하는 데 있어서 바이오마커 패널의 성능을 평가할 것입니다.