온라인 혈액투석여과 중 독소 제거 및 염증 상태 조절: 두 가지 다른 투석기 비교 (TRIAD2)

말기 신장 질환(ESRD) 환자는 일반 인구에 비해 심혈관 사망률이 유의하게 증가합니다.

USRDS(United States Renal Data System)에 따르면 2017년 미국에서 심혈관 질환의 유병률은 만성 신장 질환(CKD) 환자의 65.8%인 반면 안정적인 신장 기능을 가진 대상자의 31.9%였습니다(https: //www.usrds.org/2017/view/v1_04.aspx).

신병증의 자연사에서 전통적인 심혈관 위험 요인 외에도 요독증 및 투석 치료와 관련된 비전통적 요인, 즉 빈혈, 고호모시스테인혈증, 영양실조, 부갑상선기능항진증, 전해질 불균형, 그리고 무엇보다도 만성 염증 상태 및 산화 스트레스. 투석 관련 염증 반응의 주요 구성 요소에는 호중구 및 단핵구 활성화, 사이토카인 방출, 자유 라디칼 생성에 따른 산화 스트레스, 지질 및 단백질 산화, 혈액 산화환원 상태의 변화가 포함됩니다.

ESRD 환자, 특히 투석 중인 환자는 산화 및 카르보닐 스트레스 증가에 노출되어 단백질의 화학적 변형과 AGE(최종당화산물) 축적을 유발한다는 많은 증거가 있습니다.

AGEs의 형성은 펩타이드 아미노 그룹의 비효소적 당화인 Maillard 반응을 통해 발생하여 단백질 구조 및 기능 변경과 반응성 카르보닐 종 생성을 초래합니다.

AGEs의 축적이 고혈당증, 산화 스트레스 및 염증의 지표를 구성하기 때문에 여러 연구에서 조직 AGEs 수준과 다양한 합병증의 발생 사이에 상관관계가 있음이 입증되었습니다. 주된 RAGE(AGE 수용체)를 포함하는 AGE 수용체의 활성화 및 상향 조절은 죽상동맥경화성 플라크 및 내피 기능 장애의 형성과 마지막으로 심혈관 질환의 병인에 관여하는 염증성 캐스케이드의 개시로 이어집니다. AGE는 또한 당뇨병과 신부전에서 관상동맥질환과 죽상동맥경화 합병증 사이의 밀접한 관계에 의해 임상적으로 확인된 바와 같이 동맥경화증의 마커로 간주되는 경동맥의 내중막 비후와 관련이 있습니다.

AGEs 외에도, 단백질 결합 독소와 중분자량 요독 독소의 거대한 패턴이 심혈관 합병증, 염증 및 섬유증 측면에서 요독 증후군에 기여하는 것으로 알려져 있습니다. 단백질 결합 요독 독소와 관련하여 최근 p-크레실 설페이트와 인독실 설페이트가 상당한 주목을 받고 있습니다. 중간 분자 중에서 B2M, 자유 경쇄 및 FGF23은 CKD 및 혈액 투석에서 질병 진행 및 사망률의 마커로 확인되었습니다.

또한, 투석막에 대한 노출에 대한 반응과 투석액에서 사이토카인의 발현을 촉진하는 물질의 역수송의 결과로 백혈구의 활성화는 IL-1β, TNF- α 및 IL-6.

다양한 필터의 생체 적합성과 흐름 특성은 투석에 대한 염증 및 산화 반응과 산화된 분자의 수준에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 고유량 멤브레인을 사용한 단기 투석은 필터 재료에 관계없이 산화된 저밀도 지단백질의 혈장 수준을 감소시키는 것으로 나타났습니다.

그럼에도 불구하고 HEMO 연구[24]와 MPO 연구라는 두 가지 주요 무작위 시험에서 보고된 바와 같이 중분자 제거율을 증가시킨 고유량 멤브레인의 도입은 환자의 생존율을 향상시키기에 부적합한 것으로 보입니다.

대류 및 확산 용질 제거를 결합하는 온라인 HDF의 사용은 고유속 혈액 투석으로 얻은 중간 분자 확산의 급격한 감소를 상쇄할 수 있습니다. 확산과 대류의 통합은 중분자량 용질에 대해 보다 적당한 체분리 계수 감소를 허용합니다. 지금까지 HDF에 대한 4건의 무작위 대조 시험에서 얻은 증거는 확실하지는 않지만 대류량이 20L를 초과하는 HDF가 더 나은 환자 결과를 가져온다는 것을 시사합니다.

또한, 만성 투석 치료를 받는 환자에서 중장기적으로 막 유형과 염증 및 산화 스트레스의 상관 관계가 발견되었습니다. 고유량 폴리설폰 막(HF80 시리즈, Fresenius Medical Care, St. Wendel, Germany)으로 혈액 투석을 시작한 50명의 환자 코호트에 대한 전향적 연구에서 염증 및 산화 스트레스 바이오마커의 변이를 평가했습니다. 결과는 관찰 첫 해에 건강한 대조군에 비해 투석 환자에서 IL-6, C-반응성 단백질(CRP)의 순환 수준이 유의하게 증가하고 카르보닐화 비율이 더 높은 것으로 나타났으며 이러한 경향은 이후 12개월 동안 유지되었습니다.

후속 연구에서는 평균 분자량(> 500 Daltons, Da)의 요독 독소 제거를 최대화하도록 설계된 또 다른 유형의 고유량 폴리술폰 멤브레인인 Helixone(Fresenius Medical Care)을 사용하여 투석의 염증 및 산화 스트레스에 대한 장기적인 영향을 조사했습니다. 기존의 고유량 멤브레인과 비교하여. 감소된 중공 섬유 벽 두께(≈35 μm), 더 작은 내부 직경(≈185 μm) 및 더 높은 평균 기공 크기(≈3.3 nm)와 같은 변화의 도입은 β2-마이크로글로불린(B2M ), 염증 매개변수에 큰 영향을 미치지 않으면서 알부민과 같은 더 큰 분자의 통과를 제한합니다.

화학적 조성과 섬유의 비대칭 구조와 관련된 합성 막의 특징은 셀룰로오스에서 부분적으로만 허용되는 고용량 혈액투석여과(HDF)와 같은 새로운 고 대류 요법에 선호됩니다.

그러나 셀룰로오스 트리아세테이트(CTA) 및 변형된 셀룰로오스 멤브레인은 합성 섬유에 대한 과민 반응이 있는 환자에게 여전히 최선의 선택입니다. 폴리설폰을 기반으로 한 합성막을 포함한 합성막은 생체 적합성이 아닌 것(예: Cuprophane)보다 과민성 위험이 낮지만 투석기 자체와 혈장 단백질 및 혈소판 사이의 접촉으로 인해 일부 경우 부작용이 보고되었습니다. .

또한, 폴리설폰 막의 선택은 플라스틱 식품 및 음료 용기뿐만 아니라 일부 투석기에서 발견되는 유비쿼터스 환경 독성 물질인 비스페놀 A(BPA, 분자량 228.3kDa)의 세포내 및 혈청 수준에 영향을 미치는 것으로 입증되었습니다. 해로운 영향. BPA는 주로 여성 호르몬으로 작용하는 내분비 교란 화학물질로 간주됩니다. BPA는 생식 기능 장애, 면역 이상 및 암 발병률 증가와 관련이 있습니다. 혈액 투석 환자는 BPA 과부하에 대한 고위험군입니다. 결합 분자의 정상적인 소변 제거가 낮은 신장 기능으로 감소하기 때문입니다. 이러한 이유로 BPA는 p-cresol과 유사하게 요독 독소로 간주될 수 있으며, 투석막을 비롯한 BPA 함유 의료 기기에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

Mas et al. 전향적 9개월 교차 연구 설계를 사용하여 온라인 HDF 하에서 72명의 환자를 대상으로 BPA가 없는 투석기와 BPA 함유 투석기를 비교했습니다. BPA가 없는 투석기는 BPA 함유 투석기에 비해 장기적으로 BPA 수치가 더 크게 감소했지만 3개월 후에는 그 차이가 크지 않았습니다. 이는 기존 혈액투석보다 낮은 BPA 수준과 관련되었던 온라인 HDF 기술을 사용했기 때문일 수 있습니다.

최근 합성막의 고용량 HDF 사용 가능성과 천연섬유(셀룰로오스)의 장점을 결합한 기술로 탄생한 차세대 비대칭 트리아세테이트(ATA) 필터가 출시되었습니다. 알레르기 반응 감소.

이 새로운 ATA 멤브레인은 우수한 생체 적합성과 염증 프로필과 함께 만족스러운 Kt 및 대류 부피를 달성하는 것으로 입증되었으며, 이는 HDF 치료 하에서 합성 멤브레인에 알레르기가 있는 환자에게 유용한 옵션임을 나타냅니다.