CHED - 선천성 유전성 내피 이영양증: 국소 점안액을 사용한 치료의 새로운 패러다임 전환

소개:

각막 내피 세포 손실은 종종 눈부신 내피 각막 이영양증과 관련이 있습니다. 상대적으로 더 자주 우성 유전(5%) FECD(Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy) 및 희귀 열성 CHED1이 나타납니다. 풍부한 각막 용질 수송체인 SLC4A11의 돌연변이는 CHED 및 일부 경우 FECD를 유발합니다. SLC4A11은 각막 유체 균형을 유지하기 위해 간질에서 방수로의 삼투압에 의해 구동되는 물 플럭스에 기여하는 각막 내피 세포의 기저측 표면에 국한된 SLC4 계열의 중탄산염 수송 단백질의 독특한 구성원입니다2.

기능성 SLC4A11의 돌연변이 및 소실이 내피 세포의 변성 및 사멸과 관련이 있는 것으로 보고되었지만, SLC4A11의 상세한 생리학적 역할은 아직 알려지지 않았습니다. 42-미스센스, 9-넌센스, 4-스플라이스 부위 및 23개의 삽입-결실 돌연변이를 포함한 78개의 다른 돌연변이가 인도 인구의 CHED 가족에서 보고된 유전자 전체에 흩어져 있습니다3. 현재 치료적 중재인 관통 각막이식술, Descemet's Stripping Automated Endothelial Keratoplasty(DSAEK) 및 Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty(DMEK)는 공여 각막 부족, 복잡한 수술 절차, 급성 및 만성 단계에서 이식 실패 발생률과 같은 문제에 직면해 있습니다4, 5.

모델 세포에서 연구할 때 돌연변이 막 단백질의 가장 일반적인 분자 표현형은 약간의 잘못된 폴딩입니다. 이 생합성 결함은 단백질이 소포체(ER) 합성 부위에서 정상적인 세포 위치로 이동할 수 없도록 합니다. 내피 이영양증 환자의 각막에서 SLC4A11 국소화는 조사되지 않았다는 점에 유의하십시오. ER 보존의 결론은 현재 세포 배양 모델의 데이터에 달려 있습니다. 이러한 생합성 결함을 수정하는 것은 막 단백질에 영향을 미치는 일부 유전 질환에 대한 매력적인 치료 접근법이며, 세포 표면이 잘못 접힌 낭포성 섬유증의 막 횡단 전도도 조절제(CFTR), 낭포성 섬유증의 단백질 생성물을 구제하는 약물인 Lumacaftor의 효능으로 가장 잘 예시됩니다. 섬유증(CF) 유전자.

따라서 신뢰할 수 있고 간단하며 저렴한 대체 요법을 찾는 것이 시급합니다. 오늘날 침습적인 방식보다 비침습적인 방법을 선택하는 데 많은 관심이 쏠리고 있습니다. SLC4A11 돌연변이 각막 이영양증에서 관심 있는 주제 중 하나는 각막 내피 이영양증의 의학적 관리로서 비스테로이드성 항염증제(NSAID)의 역할에 대한 가설입니다.

대부분의 SLC4A11 돌연변이는 소포체에 단백질이 축적되어 원형질막에 도달하기 전에 분해되는 생합성 결함으로 이어집니다. 이것은 증가된 반응성 산소 종을 생성하여 세포를 산화 및 미토콘드리아 손상에 더 취약하게 만들고 세포 사멸에 더 취약하게 만듭니다.

소규모 약물 스크린은 사용되지 않는 NSAID인 Glafenine이 일부 SLC4A11 돌연변이를 세포 표면으로 이동할 수 있음을 보여주었고, 이는 다른 NSAID도 치료 가능성을 가질 수 있음을 시사합니다.

또한, Endoplasmic reticulum에 남아있는 단백질과 표면에 대한 발현에 대한 다양한 약물의 영향은 CHED 및 FECD 돌연변이를 발현하는 HEK293 세포에 대해 Alka 등이 수행한 연구에 의해 채택되었습니다. 그들은 30개의 테스트 세포 중 20개에서 소포체 보유 미스센스 돌연변이 SLC4A11을 이동시키는 데 다른 NSAID에 비해 Diclofenac(Voltaren Ophthalmic) 및 Nepafenac의 효능을 보여주었습니다. 이러한 조건에서 NSAID의 잠재적인 역할을 보여주었습니다.

따라서 이 프로젝트는 SLC4A11 단백질의 세포 표면 트래피킹을 교정하는 능력에 대해 안약으로 사용할 수 있는 NSAID를 스크리닝하는 것입니다.

안과학에 처음 도입된 이후 NSAID의 사용은 안과 수술과 관련된 통증 및 염증 치료를 포함한 치료 적용에서 백내장 수술과 관련된 낭포 황반 부종(CME)의 예방 및 치료, 수술 중 산동 강화 및 계절성 알레르기 결막염, 바이러스성 결막염, 포도막염, 상공막염 및 공막염과 같은 다발성 염증성 안과 질환뿐만 아니라 망막 및 맥락막 질환.

그 주된 이유는 (i) 취급이 용이하고 (ii) 비침습적이며 (iii) 내약성이 우수하고 (iv) 경구 투여와 관련된 전신 부작용을 피하면서 충분한 안구 약물 농도이기 때문입니다.

그럼에도 불구하고, 표면에 도포된 약물의 1-5%만이 각막을 통과하기 때문에 종래의 국소 제제의 안구 약물 생체이용률은 악명이 높습니다.

이러한 눈의 해부학적 및 생리학적 제약 외에도 항염증제 또는 면역억제제와 마주치는 또 다른 제한 요인은 낮은 수용성입니다.

전구약물 접근법은 약물 투과성을 향상시키는 화학적 방법입니다. 합성된 비활성 전구약물은 더 나은 각막 침투를 나타내며 일단 제자리에 있으면 화학적으로 및/또는 효소적으로 대사되어 활성이 됩니다. 아릴-아세트산의 약리학적 NSAID 부류에 속하는 암페낙의 아미드 프로드러그인 네파페낙이 시험관 내에서 디클로페낙보다 거의 6배 더 큰 투과 계수를 나타내는 것으로 연구되었다.

생체 내에서 네파페낙은 국소 안구 투여 후 각막과 망막 조직을 쉽게 통과합니다.

이러한 맥락에서 이 연구는 CHED가 있는 어린이를 치료하기 위한 유망한 새로운 치료법으로서 NSAID 점안액(Nepafenac)의 특정 적용을 탐구하는 것입니다.

선천성 유전성 내피 이영양증의 경우에 NSAID 안약을 적용하기 위한 인간 실험에 대한 발표된 보고서는 없습니다.

목표:

CHED가 있는 소아의 각막 혼탁을 역전시키거나 지연시키는 국소 안과용 NSAID의 임상적 유용성을 확인하기 위해

연구 영역/설정: 각막 및 전안부 서비스, Kallam Anji Reddy 캠퍼스, L V Prasad, 안과 연구소, 하이데라바드

연구 기간: 2년: 2020년 12월 15일 ~ 2022년 12월 15일

표본크기: 다른 선행연구가 없는 참신한 연구이므로 모집단 규모는 최소 30안으로 한다.

연구 모집단: 포함 기준을 충족하는 선천성 유전성 내피 이영양증 진단 사례

연구 설계: 이중 맹검, 위약 대조, 단순 무작위 대조 시험: 쌍안 연구

통계적 방법: 본 연구의 데이터는 본질적으로 데이터가 매개변수인지 비모수인지에 따라 t-테스트 또는 χ2 테스트를 사용하여 비교됩니다.

방법론:

안과용 NSAID 제제를 사용한 SLC4A11 돌연변이 표적화:

테스트 약물은 Nepafenac 안약 0.1%w/v입니다. 1일 4회(4시간마다) 4방울씩 검사 눈에 점적합니다. 즉, 아침, 오후, 저녁, 밤입니다. 이는 6개월간 지속된다.

대조군 약물은 시험 점안액과 동일한 투여량이지만 대조군 눈에 0.5%w/v 카르복시-메틸셀룰로오스 나트륨 윤활제 점안액입니다.

테스트 눈은 단순 무작위화로 선택됩니다. 일련 번호가 짝수인 모든 케이스의 경우 오른쪽 눈이 테스트 눈이 되고 홀수 케이스의 경우 왼쪽 눈이 테스트 눈이 됩니다.

환자와 조사자의 눈을 멀게 하기 위해 두 방울을 동일한 병에 분배하고 환자가 사용할 눈을 나타내는 문자 'R'과 'L'로 레이블을 다시 지정합니다. 이것은 약물의 정체 목록을 가진 연구의 한 구성원만으로 이전에 수행될 것입니다. 또한 동일한 사람이 환자에게 적절하게 라벨이 부착된 약물을 제공하게 되며 환자 데이터의 임상 평가 및 분석에 참여하지 않습니다.

환자의 순응도를 확인하기 위해 환자는 방문할 때마다 사용한 병을 받고 새 병을 제공받게 됩니다. 각 병에는 5ml의 용액이 들어 있기 때문에 각각 25-30일 동안 지속되며 환자를 위한 후속 조치 일정도 마찬가지입니다.