CF 곰팡이 감염의 면역 프로필

박테리아가 CF 폐 질환의 주요 원인인 반면 진균은 종종 가래와 기관지폐포 세척액(BAL) 모두에서 분리되지만 CF에서의 역할은 완전히 이해되지 않았습니다. CF의 진균 감염은 일시적인 감지에서 지속적인 감염, 결과적인 폐 악화를 동반한 급성 진균성 기관지염, 진균 알레르겐에 대한 감작 및 알레르기성 기관지폐 아스페르길루스증(ABPA)에 이르기까지 다양한 프레젠테이션이 있습니다. CF 환자에서 ABPA의 진단 및 치료에 대한 임상 지침이 있는 반면, CF 진균 질환의 다양한 발현에서 모니터링, 임상 치료 및 항진균제 치료에 관한 지침 및 권장 사항은 거의 없습니다. 또한, ABPA가 없는 진균의 임상적 영향은 잘 알려져 있지 않습니다. CF의 염증은 고전적으로 호중구 및 대식세포 구동 과정(Th1)으로 간주되는 반면, 호산구 및 알레르기성 사이토카인(Th2)은 임상 및 동물 CF 연구 모두에서 진균 질환이 있는 경우 상승하는 것으로 나타났습니다. 연구에서는 또한 폐 기능이 감소한 것으로 나타났습니다(예: 가래에서 진균이 자주 ​​검출되고 슈도모나스 감염 및 항균제 사용과의 연관성이 있는 개인의 1초 동안 예상되는 강제 호기량, ppFEV1)의 백분율. CF를 가진 성인은 비 CF 환자와 비교할 때 곰팡이 감작에 더 취약할 뿐만 아니라 알레르기성 비염 및 아토피 비율이 더 높습니다. 우리 센터에서 수행한 후향적 연구에서 간헐적 또는 만성 진균 감염이 있는 어린이는 ABPA 상태에 관계없이 진균 감염이 없는 어린이에 비해 폐 기능이 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났습니다(예비 데이터 참조). 곰팡이 감염이 알레르기(Th2) 염증 과정에 의해 유발되는지 이해하면 곰팡이 감염 환자에서 폐 기능 저하를 방지하기 위해 스테로이드 및 항진균 요법을 보다 쉽게 ​​활용하여 치료 접근 방식을 변경할 수 있습니다. 제한된 연구에서 CF 환자의 진균 병원체에 대한 알레르기 감작의 빈도, 일반적으로 소아 CF 집단의 알레르기 감작의 빈도, 객담과 혈청 모두에서 CF 진균 감염의 독특한 염증 프로필 및 표현형을 조사했습니다.

가설: ABPA가 없는 CF 및 진균 감염이 있는 어린이는 진균 감염이 없는 어린이에 비해 알레르기 염증 프로필이 증가하고 진균 요소에 대한 감작이 증가할 것이라는 가설을 세웁니다.

특정 목표 1: CF 환자와 ABPA 환자의 진균 감염이 있거나 없는 환자의 Th2 염증을 비교합니다.

• 접근법: (1) ABPA가 없는 진균 감염, n=10(이전 18개월 동안 ≥ 2개의 양성 진균 배양으로 정의됨), (2) 진균 감염 없음, n=10, 및 (3) ABPA, n=5, Th2 및 Th1 염증 경로를 평가하기 위해 특정 객담 및 혈청 사이토카인 측정치를 측정한다.
• 측정된 바이오마커: 호산구성 양이온 단백질(ECP), 인터루킨-4(IL4), 인터루킨-5(IL5), 인터루킨-10(IL10), 인터루킨-13(IL13) 및 혈청 및 객담 모두의 호산구 수.
• 예상 결과: APBA 없이 진균 감염이 있는 개인은 진균 감염이 없는 사람에 비해 염증의 Th2 마커가 높아질 것입니다. 또한 별도의 대조군으로 ABPA를 사용하는 그룹과 비교할 것입니다. 우리는 또한 CF에서 볼 수 있는 이전에 확립된 염증 프로필에 대한 참조로 사용되는 Th1 마커를 측정하여 곰팡이 질병이 있는 사람들이 더 많은 Th2 구동 과정으로 이탈하는지 확인합니다.

특정 목표 2: 진균 감염이 없는 환자 및 ABPA가 있는 환자와 비교하여 ABPA가 없는 CF 진균 감염 환자의 진균 요소에 대한 알레르기 민감성을 조사합니다.

• 접근법: 다양한 종(아스페르길루스, 칸디다 등)의 진균 단백질에 대한 특정 IgE 수준의 총 IgE 및 혈청 ImmunoCAP 테스트를 측정합니다. 곰팡이 감작을 결정합니다. 우리는 또한 알레르기 감작과의 관계를 탐구하기 위해 환경 노출에 관해 환자를 조사할 것입니다.
• 예상 결과: ABPA가 없는 진균 감염이 있는 개인은 진균 감염이 없는 사람에 비해 진균 요소에 대한 알레르기 감작을 보일 가능성이 더 높습니다.

이 연구의 결과는 CF 인구에서 질병의 전염성 및 알레르기 특성 모두를 이해하는 데 기여하는 CF 진균 감염과 관련된 염증 프로필을 특성화하는 데 도움이 될 것입니다. 이로부터 CF 곰팡이 감염의 병태생리학 및 임상적 특성에 대한 기여는 이 고유한 치료하기 어려운 유기체 세트에 대한 관리 옵션, 관리 지침 및 질병 진행을 이해하는 단계 역할을 할 것입니다.

모집: 진균 감염과 ABPA의 면역 체계 특성을 조사하는 이 단면 연구에 참여하는 데 동의하는 8세에서 25세 사이의 CF 환자 25명을 모집할 것을 제안합니다. 우리는 일상적인 CF 클리닉에 오는 개인을 선별하고 이 연구 참여에 대한 관심에 대해 접근할 계획입니다. 이를 통해 연구 방문 일정과 관련된 개념, 가설 및 절차를 설명합니다.

환자 선택: 환자는 일상적인 클리닉 방문 시 연구 조사자 또는 자격을 갖춘 연구 코디네이터가 CHCO의 CF 센터에서 모집합니다.

연구 방문: 우리는 임상적 안정성 기간 동안 CF를 가진 25명의 피험자를 전향적으로 모집할 계획입니다. 피험자는 CHCO 폐 클리닉 시설의 클리닉 방문과 일치하는 한 번의 연구 클리닉 방문을 하게 됩니다. 다음과 같은 진단 정보가 사례 보고서 양식에 입력됩니다: 인구통계학적 정보, 진단 이력 및 돌연변이, CF 관련 동반질환, 진균 배양 결과를 포함한 과거 미생물학 결과, 조절제 요법 및 장기 항생제 요법을 포함한 약물, 이전 알레르기 테스트, ABPA에 대한 진단 기준(해당되는 경우). 또한 의료 기록의 과거 임상 데이터를 활용하여 다른 동반 질환, 폐 기능 추세 및 기준선, 다른 세균 감염 병력, 알레르기 진단 병력, 기타 관련 병력 및 진단 테스트(예: 이전 CT 스캔 결과, 이전 혈액 검사 등). 다음 평가가 수행됩니다.

• 의료 기록의 과거 데이터. 예를 들면 CF와 관련된 동반이환 진단(예: CF 관련 당뇨병, CF 간 질환, 천식 등), 이전 혈액 검사(예: 혈청 IgE 수치, 이전 알레르기 검사, 기관지경 검사 데이터 및 세척 연구, 일상 및 긴급/입원 CF 실험실 등), 이전 폐활량 측정 및 폐 기능 데이터, 이전 영양 및 성장 데이터(BMI, 비타민 수준 등), 이전 미생물 및 배양 데이터 등
• 정기적인 CF 클리닉 방문을 통해 얻은 BMI 측정
• 키와 몸무게를 구한 후 계산합니다.
• 정기적인 CF 클리닉 방문에서 얻은 폐 기능 검사. 폐활량계는 American Thoracic Society 기준에 따라 수행되며 절대값은 Global Lung Function initial reference equations34을 사용하여 예측된 백분율로 변환됩니다.
• 가래 수집. 자연적으로 배출된 객담은 가능한 한 사용됩니다. 이것은 클리닉 방문 12시간 이내에 일상적인 호흡기 청소 요법에 따라 환자가 집에서 수집합니다. 샘플은 우편으로 발송된 표본 컵에 넣고 얼음 위에 놓고 클리닉 방문 시 가져옵니다. 방문 전에 가래를 뱉을 수 없는 경우, 추가 분석 및 보관을 위해 임상적 필요에 사용되지 않는 남은 객담을 활용하려고 시도할 것입니다. 객담은 1) 객담을 할 수 없고, (2) 환자가 객담 유도에 대한 임상 기준을 충족하고, (3) 클리닉이 현재 기준에 따라 연구 유도 객담을 수행할 수 있는 경우 현재 CFF 치료제 개발 네트워크 표준 운영 절차에 따라 객담 유도에 의해 수집될 수 있습니다. 팀원의 안전과 적절한 PPE 공급을 보장하기 위한 COVID-19 지침.

안전상의 이유로 유도 절차는 유도 당일 다음 기준을 충족하는 피험자에 대해서만 수행됩니다. FEV1 ≥ 30% 예측, 방문 전 48시간 이내에 > 5mL 객혈 이력 없음 가래 유도 절차. 참고로, 객담과 유도 가래 사이의 분석을 위한 검체 품질에는 큰 차이가 거의 없습니다. 전술한 바와 같이 테스트할 마커.

• 환경 곰팡이 노출 설문지. 클리닉 방문이 끝나기 전에 수행됩니다. 이 설문지는 전체적으로 Dr. Andy Liu가 사용하는 검증된 설문지입니다. 연구 참여자에게 시간 제약이 주어지면 이 연구에 관심이 있는 질문에 초점을 맞춘 수정된 설문지를 사용하고 있습니다(예: 곰팡이 노출 관련). 이것은 검증되지 않았지만 향후 연구를 위해 이 파일럿 연구에서 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.

• 혈청 수집. CTRC의 적절한 무균 기술을 사용하여 인증된 개인이 말초 정맥 채혈을 수행합니다. 샘플은 연구 프로토콜 표준에 따라 라벨이 지정됩니다. 테스트할 마커는 위에 설명되어 있습니다.

  • 잠재적인 미생물, 마이코바이옴 및 전사체 분석을 위해 모든 가래 샘플을 저장하고 저장하여 다양한 염증 경로에 고유한 유전자 발현을 평가합니다.

샘플 크기 추정치: 연구 기간 동안 이 파일럿 연구에 모집될 적격 환자의 예상 수로 인해 연구 제안에 대한 검정력 및 샘플 크기가 고정됩니다. 예비 데이터와 설명된 감염 유형 정의에 따라 조사관은 1년 모집 기간 동안 진균 감염이 없는 약 10명의 개인, 진균 감염이 있지만 ABPA는 없는 10명의 환자, ABPA가 있는 5명의 환자를 등록할 수 있을 것으로 예상합니다. . 1차 분석 계획은 표 3에 설명된 주요 혈장 및 가래 측정의 설명 및 비교에 중점을 둡니다. 전력 분석은 대조군(진균 감염 없음)을 비 ABPA 그룹 또는 ABPA 그룹과 비교할 때 감지 가능한 효과 크기를 제공합니다. 계산은 PASS 버전 15 통계 소프트웨어(2)에서 수행된 양측 2표본 등분산 t-검정에 대한 80%의 검정력 및 0.05의 유형 I 오류율을 기반으로 합니다. 진균 감염 그룹에서 10과 5의 그룹 샘플 크기는 모집단 효과 크기가 각각 1.36과 1.66일 때 효과 크기가 0이라는 귀무 가설을 기각하는 80%의 검정력을 달성합니다. 따라서 이 연구는 1.66 및 1.32 표준 편차보다 큰 측정할 평균 마커의 차이를 감지하기 위해 80%에서 전원이 공급됩니다. CF의 Th2 마커에 관한 문헌의 제한된 데이터를 감안할 때, 우리는 테스트 중인 여러 Th2 마커에 대한 평균 편차에서 이러한 계산을 기반으로 합니다.

데이터 수집 및 저장: 모든 피험자는 연구 샘플 수집 시 비식별 처리되고 마스터 키와 함께 저장됩니다. PI와 필수 연구 직원만 데이터를 모니터링하고 볼 수 있는 이 정보에 대한 액세스가 제한됩니다. 모든 하드카피 원본 문서는 CF 연구팀의 보관 시설에 있는 잠긴 파일 캐비넷에 보관됩니다. 또한 데이터 무결성을 더욱 보장하기 위해 이 연구의 데이터는 연구 전자 데이터 캡처 시스템(REDCap)에 저장되어 필수 개인에게만 제한된 액세스를 허용합니다. REDCap은 인라인 검증을 통해 필사 오류를 최소화하고 데이터 제출에 대한 실시간 알림을 제공하며 즉각적인 중앙 모니터링 및 피드백을 허용합니다. 데이터에 액세스하려면 암호화된 SSL(Secure Socket Layer) 연결이 필요하며 변경 사항은 사용자 ID, 타임스탬프 및 프로젝트별로 기록됩니다. 데이터베이스는 자주 백업됩니다.