크로아티아 파킨슨병의 역학 및 질병의 진행 및 치료 결과에 대한 유전적 요인 및 미생물총의 영향(GiOPARK) (GiOPARK)

파킨슨병(PD)은 65세 이상의 일반 인구의 2-3%에 영향을 미치는 두 번째로 흔한 신경퇴행성 질환입니다. 지리적 위치, 인종 및 민족에 따라 발병률에 상당한 차이가 있습니다. 발병 원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 유전적 요인과 환경적 요인의 역할은 이미 규명돼 있다. 특정 유전적 형태의 질병이 작은 비율을 차지하므로 환경적 요인이 질병의 발병에 더 큰 영향을 미치는 것으로 생각됩니다. 상당한 양의 살충제와 외상성 뇌손상에 노출된 사람들에게서 파킨슨병 발병률이 더 높은 반면, 흡연자와 더 많은 양의 카페인을 섭취하는 사람들에게는 발병률이 더 낮습니다.

더욱이, PD를 앓고 있는 사람들에서 발견된 꽃의 불균형으로 인해 장내 및 구강 미생물총은 질병의 병인에서 중요한 요인으로 간주됩니다. 이 시점에서 장내 미생물의 불균형이 질병에 선행하는지 아니면 간-뇌 축의 신경 전달 장애의 결과인지는 알 수 없습니다. 지금까지 크로아티아에서 제대로 된 역학조사가 진행되지 않았기 때문에 유전적, 환경적 요인과 관련된 파킨슨병 사례의 수에 대한 지식이 없기 때문에 보다 과학적, 사회적으로 임팩트 있는 이 프로젝트를 진행하고 있다.

PD의 특정 병태생리학적 사건은 전체 중추 신경계에서 세포내 단백질 α-시누클레인의 축적과 함께 흑질에서 뉴런의 손실입니다. 파킨슨병은 도파민 신경세포의 70-80% 이상 손실이 있을 때만 증상이 나타나기 시작하기 때문에 장기간 무증상이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 일반적으로 중추 신경계에서 항상성 상태를 유지하는 역할을 담당하는 세포인 신경아교세포의 기능 장애는 파킨슨병을 동반합니다. 기능 장애는 신경염증 및 미세아교세포 활성화, 식균작용 및 신경세포 파괴로 이어집니다. 다른 한편, CNS에서 신경 보호 및 손상 복구에 관여하는 성상세포, 신경아교세포로부터의 적절한 영양 및 회복 반응이 부족합니다. 불행하게도 PD에 대해 알려진 특정 바이오마커는 아직 없지만 이러한 장애에서 신경변성, 영양 및 면역학적 마커의 변경은 질병 진행의 실험적 모니터링을 가능하게 합니다. 최근 연구는 생리적 조건에서뿐만 아니라 다양한 신경퇴행성 질환의 병인에서 장내 미생물과 신경아교세포 사이의 연관성을 제안했습니다. 현재 첫 번째 병태생리학적 변화는 장내 미생물과 직접 접촉하는 장 신경계 내부에서 발생하는 것으로 생각됩니다. 이런 식으로 장내 미생물군은 파킨슨 병의 병인을 조절할 수 있고 임상 양상의 개인 간 가변성에 기여할 수 있습니다. 소수의 연구가 질병의 발병기전의 이 부분에 초점을 맞추었지만 PD의 발병기전에 대한 장내 및 구강 미생물 불균형의 실제 효과는 확립되지 않았습니다. 또한, 유전적 요인과 환경적 요인 사이의 관계를 탐구하는 연구는 없었으며, 질병 진행 및 치료 결과에 대한 세균불균형의 평균 효과를 밝히는 데 새로운 PD 환자를 대상으로 한 전향적 연구가 필요했습니다.

이 프로젝트는 4년 후에 완료되며 첫 20개월은 1단계(유전-역학 연구)에 할당되고 48개월 전체는 프로젝트 2단계(전향적 임상 연구)에 할당됩니다. 연구의 첫 번째 단계에는 크로아티아 공화국 전역의 PD 환자가 포함됩니다. 모집단에는 현재 크로아티아에 거주하며 크로아티아 PD 환자 협회의 회원이거나 함께 일하는 이용 가능한 모든 환자가 포함됩니다. 예상 반응은 PD 인구(500-750명의 환자)의 10%입니다. 환자는 역학 설문지를 작성하고 가족성 PD 환자를 선택합니다. PD 인구에서 질병의 유전적 형태의 예상 출현은 약 10-15%(50-75)입니다. 연구의 두 번째 단계(전향적 임상 시험)에는 두 개의 주제 그룹이 포함됩니다. 첫 번째는 아직 적극적으로 치료되지 않은(약물 순진) 리예카의 임상 병원 센터의 환자들로 구성될 것이며, 두 번째는 동일한 연령대의 건강한 대조군으로 구성될 것입니다. 이 두 그룹 모두의 목표 피험자 수는 50명입니다. 약물 치료 경험이 없는 환자 참여를 위한 포함 기준은 운동 장애 학회 임상 진단 기준에 따라 확인된 PD 진단입니다. 건강한 대조군은 동일한 영양 상태(체질량 지수)를 가진 동일한 연령 그룹의 참가자로 구성되며 테스트 그룹과 동일한 지리적 영역에 거주합니다. 참여 제외 기준에는 고유한 다이어트 계획, 만성 장 질환, 모든 자가 면역 장애, 급성 전염병, 급성 활동성 염증, 중요한 위장관 수술 및 활성 항생제, 프로바이오틱, 영양 보충제, 코르티코스테로이드 및 면역억제제에 대해 양성인 환자 병력이 포함됩니다.

첫 번째 단계 - 유전 역학 연구(20개월): 처음 9개월 동안 크로아티아 전역에서 크로아티아 PD 환자 협회 회원이거나 함께 일하는 참가자를 모집합니다. 연구 첫해 말에 참가자들은 차세대 시퀀싱(NGS)의 도움으로 전체 엑솜을 시퀀싱하여 크로아티아 환자의 유전적 변이를 찾을 것입니다. 연구 2년차에는 결과 분석 및 보급, 가족 변이 질환이 확인된 참여자에 대한 상담 등을 계획하고 있다. 이를 위해 참가자는 유전자 분석을 위해 혈액 샘플을 제공합니다. 이 연구 단계의 대상 피험자 수는 50명입니다. 참가자들은 또한 생체리듬, 수면 패턴, 식이요법, 삶의 목표 및 일반적인 스트레스에 대한 정보와 함께 참가자의 유전적 배경에 대한 추정을 제공해야 하는 몇 가지 구조화된 연구 양식을 작성하도록 요청받을 것입니다.

두 번째 단계 - 전향적 임상 연구(48개월): 참가자 선정은 임상 연구의 첫 해 동안 수행됩니다. 제어 방문을 위해 다음 시간 간격이 선택됩니다: 기준선; 6개월, 12개월, 24개월, 30개월. 결과 분석 및 보급은 지난 2년간의 연구에서 계획되어 있습니다. 연구의 모든 참가자는 PD의 병인에 영향을 미치는 것으로 알려진 부분에 주로 초점을 두고 NGS로 엑솜을 시퀀싱하게 됩니다. 환자와 건강한 대조군 모두 NGS로 미생물 구성을 결정하고 미생물의 알려진 대사 산물인 단쇄 지방산 구성 분석을 통해 기능 상태를 확인합니다. ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)는 참가자의 혈청 및 혈장 샘플의 특정 마커를 통해 염증 상태, 신경교 기능 및 질병 진행을 평가하는 데 사용됩니다. 형광 상관 분광법(FCS), 보다 구체적으로 Thioflavin T(ThT) 변동 강도 형광 분석(FIFA)을 사용하여 병리학적 형태 단백질 형태의 존재와 질병 등급 및 치료와의 관계를 결정합니다. 참가자들에게 혈액, 대변 및 타액 샘플을 제공하도록 요청하는 것은 이러한 방법을 위한 것입니다. 질병 진행은 또한 경두개 B-mod 초음파 검사와 자기 뇌 공명으로 모니터링됩니다.

엑솜 시퀀싱은 기준선에서 수행되며 미생물의 구성 및 기능 분석은 첫 번째 및 마지막 제어 방문에서 수행됩니다. 바이오마커 분석, 단백질 형태 분석 및 신경방사선학적 방법은 모든 대조군 검사에서 수행됩니다. 첫 번째 방문에서 참가자는 생체 리듬, 수면 패턴, 다이어트, 삶의 목표 및 일반적인 스트레스에 대한 정보와 함께 참가자의 유전적 배경에 대한 추정치를 제공하는 몇 가지 구조화된 연구 설문지를 작성해야 합니다. 또한 MMSE(Mini-Mental State Examination) 및 MoCA(Montreal Cognitive Assessment)와 같은 검증된 테스트를 통해 참가자의 인지 상태를 평가하고, 일반적인 비운동 증상은 Non-Metal State Examination의 도움으로 평가합니다. 운동 증상 설문지(NMSQ) 및 비운동 증상 척도(NMSS). PD에서 가장 눈에 띄는 척도인 UPDRS(통합 파킨슨병 평가 척도)의 도움으로 환자를 평가할 것입니다.

프로젝트의 첫 번째 단계의 주요 목표는 어떤 유전적 돌연변이가 가족형 파킨슨병에 걸린 크로아티아 인구에서 가장 많이 나타나는지를 결정하는 것입니다. 두 번째 단계에서 주요 목표는 질병의 진행과 치료 결과에 대한 유전적 요인과 미생물학적 요인의 영향을 결정하는 것입니다. 프로젝트의 이 부분의 구체적인 목표는 유전적 장애가 있는 일반 파킨슨병 환자 집단에서 얼마나 많은 환자가 유전적 장애를 가지고 있는지, 어떤 유전자가 해당 장애에서 역할을 하는지를 결정하고, 장내 및 구강 미생물군의 구성을 결정하는 것입니다. 환자 시험군과 건강한 대조군. 또한, 구체적인 목표는 CNS에서 미생물총의 구성, 신경변성 진행 및 신경염증 활성에 대한 표준 파킨슨병 치료의 효과를 평가하고, 질병 진행 및 신경교 활동. 마지막 구체적인 목표는 질병의 초기 단계에서 바이오마커 및 질병 진행의 바이오마커로 사용될 수 있는 잠재적인 병리학적 형태 단백질 형태를 분석하는 것입니다.

연구의 첫 번째 단계는 크로아티아의 PD 환자에서 가장 많이 나타나는 돌연변이뿐만 아니라 PD의 가족형에 대한 최초의 역학 데이터를 제공할 것입니다. 또한, 전향적 임상 연구는 질병의 출현과 진행에 있어 유전적 요인과 환경적 요인의 얽힌 영향과 치료 결과에 미치는 영향을 밝히는 데 기여할 것입니다. 장 및 구강 미생물 구성 분석은 PD와 건강한 인구 사이에 차이가 있는지 여부를 결정하고 단쇄 지방산 프로파일을 사용하여 두 그룹 간의 대사 차이를 결정할 것입니다. CNS 항상성, 염증 및 신경교 기능의 마커를 분석하면 질병의 진행을 결정하고 미생물군 기능 및 구성뿐만 아니라 유전적 요인과도 연관시킬 수 있습니다. 알파-시누클레인의 병리학적 형태를 분석하면 질병의 초기 단계에서 새로운 바이오마커를 발견하고 질병의 진행을 추적할 수 있습니다.