폐쇄성 담즙정체의 FGF19: "시그널 공개" (FOCUS)

담즙산염은 생물학적 유화제이기 때문에 식이 지질과 지용성 비타민의 소화 및 흡수에 필수적인 역할을 합니다. 담즙염은 또한 담즙염 감지 핵 및 원형질 세포막 결합 수용체를 표적으로 하는 강력한 신호 분자로 작용합니다. 담즙염 및 포도당 항상성, 열 생성, 장 장벽 기능 및 간 재생을 포함하여 여러 대사 및 생물학적 과정이 이러한 수용체의 활성화에 의해 영향을 받습니다.

담즙염은 간에서 합성되고 장 내강과 문맥 혈액을 통해 효율적으로 간으로 되돌아갑니다(장간 순환 = EHC). 간 담즙염 함량은 비독성 수준을 유지하기 위해 여러 수준에서 엄격하게 규제됩니다. 전사 인자 Farnesoid X Receptor(FXR)는 담즙염의 합성, 담즙 배설, 장내 재흡수 및 대사를 조절하여 담즙염 항상성에 중요한 역할을 합니다. 생쥐에서 FXR의 유전적 결핍은 장 장벽 기능 장애, 간 대사 조절 장애 및 담즙 정체성 간 손상으로부터의 회복 장애를 초래합니다. 담즙염은 그들 자신의 생합성을 억제하며, 이것은 장간 조직에서 담즙염에 의한 FXR의 활성화와 간에서 Cyp7a1의 전사 조절(담즙염 합성의 속도 제한 효소)을 포함합니다. 활성화된 간 FXR은 Shp의 발현을 유도하여 담즙염 합성 효소 Cyp7a1을 억제합니다. 한편, 회장에서 활성화된 FXR은 간에 신호를 보내 Cyp7a1의 발현을 억제하는 FGF19의 발현을 유도합니다. 간은 FGF19-수용체 복합체(FGFR4-βklotho)의 두 성분 모두를 발현하므로 FGF19의 주요 표적으로 간주됩니다. 동물 실험은 폐색성 담즙정체의 마우스 모델에서 박테리아의 과증식을 방지하고 장의 완전성을 유지하는 데 있어 장내 FXR의 중요한 역할을 입증했습니다. 또한, 장내 FXR 활성화는 담관 결찰 마우스에서 담즙정체성 간 손상을 개선했습니다. 이것은 온전한 EHC가 소장과 간에서 조직 항상성을 유지하는 데 중요하다는 것을 강조합니다.

관내 세균 과증식, 미생물 내독소의 전좌, 장 투과성 증가, 장 및 간 염증 캐스케이드의 활성화 및 내독소혈증은 폐쇄성 담즙정체(예: 췌장암 및 담관암종). 장내 담즙의 결핍은 이러한 이상과 관련이 있습니다. 연구자들은 폐쇄성 담즙정체가 있는 환자의 정상적인 담즙 흐름이 손상되어 담즙염 신호 전달이 손상되어 장간 조직의 조절 장애를 유발한다고 가정합니다. 다양한 복부 기관에 걸친 담즙염-FGF19 신호에 대한 이해를 더욱 향상시키기 위해 조사관은 요골 동맥, 문맥 및 간정맥뿐만 아니라 상장간막 정맥, 하장간막 정맥, 비장에서 혈액 샘플을 채취할 것입니다. 정맥 및 신장 정맥. 이러한 혈관을 포함함으로써 연구자들은 소장, 결장, 비장 및 신장이 인간에서 FGF19의 생산 또는 추출에 개별적으로 기여하는 것에 대한 정보를 얻을 수 있을 것입니다. 즉, 동정맥 차이(ΔAV) 및 순 기관 플럭스(유속 x ΔAV)는 문맥 배수 내장(PDV), 내장 영역 및 소장, 결장, 비장 및 신장을 통한 대사산물 교환의 정량적 측정으로 사용됩니다.

가설은 폐쇄성 담즙정체 동안 FGF19 기관간 플럭스가 소장보다는 다른 복부 기관에 의한 FGF19의 생산 또는 방출 쪽으로 이동한다는 것입니다. 폐쇄성 담즙정체가 있는 환자의 간에서 혈청 FGF19 상승 및 FGF19 mRNA 발현이 이 개념을 뒷받침합니다.

이 연구의 목적은 문맥 배액 기관에 걸친 플럭스를 계산하여 비담즙정체 환자와 비교하여 담즙정체 환자의 FGF19 신호를 조사하는 것입니다. 두 번째로, 연구자들은 인간의 방해된 FXR-FGF19 경로의 대사 및 기능적 결과(포도당, 지질 항상성, 담즙 정체성 가려움증, 장 장벽 기능, 담즙염 구성)를 조사할 것입니다. 이 연구의 결과는 인간의 장간담즙염-FGF19 신호전달에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것이며 담즙정체성 간 질환에서 잠재적인 치료 전략으로 이어질 수 있습니다.

주요 목표

• 담즙 정체가 아닌 환자 및 배액 환자와 비교하여 폐쇄성 담즙 정체가 있는 환자에서 FGF19의 생체 내 기관간 플럭스 결정

보조 목표

• 비담즙정체 환자(대조군) 및 배액 환자(회복된 EHC 그룹)와 비교하여 폐쇄성 담즙정체가 있는 환자에서 담즙염(종)의 장기 플럭스를 결정합니다.
• 비담즙정체 환자(대조군)와 비교하여 폐쇄성 담즙정체 환자의 장간 조직(간, 공장, 담낭, 총담관, 백색 지방 조직) 및 골격근 조직에서 담즙염 및 FGF19 신호 전달에 관여하는 유전자의 유전자 발현을 결정합니다. 및 배액된 환자(복원된 EHC 그룹).
• 비담즙정체 환자(대조군) 및 수술 전 대변 및 수술 중 관내 대변 내용물에서 배액된 환자(복원된 EHC 그룹)와 비교하여 폐쇄성 담즙정체가 있는 환자의 미생물군을 결정합니다.
• 혈장, 소변 및 담즙에서 비담즙정체 환자(대조군) 및 배출 환자(회복된 EHC 그룹)가 있는 환자의 담즙염 조성을 결정합니다.
• 대사 산물의 플럭스(예: 담즙염, FGF19)은 담즙 정체 가려움증과 관련이 있습니다.

연구에 참여하는 환자로부터 i) 혈액, ii) 절제된 물질의 조직, iii) 담즙, iv) 대변, v) 소변, vi) 공장 내용물 및 vii) 가려움증 중증도에 대한 정보를 수집합니다. 아래 표시된 혈관은 유문 보존 췌장십이지장 절제술(pp Whipple) 또는 간 절제술을 받는 환자에서 쉽게 접근할 수 있으므로 이러한 환자는 연구에 적합하며 포함됩니다. 채혈에 앞서 간문맥과 간동맥의 혈류를 Transonic blood flow meter로 즉시 측정합니다. 다음 혈관에서 혈액을 채취합니다.

문맥, 간정맥, 상장간막정맥, 하장간막정맥, 비장정맥, 신정맥, 요골동맥

동정맥 차이(ΔAV) 및 순 기관 플럭스(유량 x ΔAV)는 FGF19 및 담즙염을 생산하거나 추출하는 데 있어 간, PDV, 내장 부위, 소장, 결장, 비장 및 신장의 역할을 정량적으로 측정한 것입니다. 플럭스는 대사 산물의 혈장 수준을 측정하고 이러한 혈관의 혈류를 결정하여 계산됩니다.

pp Whipple 또는 간 절제술을 받는 모든 환자는 조사관이 혈액 샘플을 채취할 수 있는 수술 중 동맥 카테터를 가지고 있습니다. 언급된 정맥(6x)은 25G 바늘을 사용하여 직접 구멍을 뚫습니다. 동맥혈 10ml와 복강내 혈액 10ml는 각각 다른 혈관에서 채취하여 수술 중 한 번만 채취하여 총 채취 혈액량은 최대 70ml가 됩니다. 모든 혈액 샘플은 사전 냉각된 EDTA 및 헤파린 처리된 진공관 모두에서 수집되고 4°C에서 10분 동안 3500rpm으로 원심분리됩니다. 혈장은 추가 분석이 있을 때까지 -80°C에서 Eppendorf 컵에 보관됩니다. 혈류는 수술 중 Duplex 초음파를 사용하여 측정됩니다.

조직은 조직학(조직화학, 면역조직화학/형광) 및 담즙염-FGF19 신호 및 대사 과정(예: 포도당 항상성, 지질 항상성). 수술 중 다음 조직(절제된 물질에서)을 수집하여 장간 조직에서 담즙산-FGF19 신호 전달과 관련된 유전자를 자세히 연구할 수 있습니다.

간검체(간절제술의 경우), 담낭검체, 총담관검체, 근위공장검체(외과적 시술시 간공장문합술의 경우), 백색지방조직(WAT)[피하, 대망, 내장], 복직근

이전 연구에서는 인간 담즙에 높은 수준의 FGF19가 포함되어 있음을 보여주었습니다. 그러나 담즙에서 FGF19의 정확한 기능적 역할은 알려져 있지 않습니다. 따라서, 담즙의 FGF19 수준에 대한 폐색성 담즙정체의 영향을 조사하기 위해 수술 중에 담즙을 수집할 것입니다. 담즙은 제거 후 담낭 천자 또는 담낭이 제자리에 있지 않은 경우 간 담관에서 수집됩니다.

장내 미생물군은 1차 담즙염의 2차 변형 및 탈접합(deconjugation)을 통해 담즙염 항상성에 중요한 역할을 합니다. 미생물 조성(예: 담즙산 가수분해효소 생성 박테리아의 이동) 수술 전 대변 및 수술 중 근위 공장 내용물을 분석합니다. 3개의 환자군(대조군, 배액군 및 담즙정체체)의 혈장을 장세포 기능의 마커(예: 시트룰린) 및 장세포 손상(예: IFABP), 경벽 손상(SM22), 내독소(LBP), 전 염증성 사이토카인(IL-6 및 TNF-알파) 및 간 염증에 대한 신규 마커(Cathepsin).

담즙 정체성 소양증(가려움증)은 폐쇄성 담즙 정체가 있는 환자에게 흔합니다. 가려움증의 원인은 현재 알려지지 않았으며 담즙염은 담즙 정체성 가려움증의 발병과 관련이 있습니다. 따라서 조사관은 수술 전날 환자에게 시각적 아날로그 척도(VAS, 0(가려움 없음)에서 10(가려움이 가장 심함)까지의 척도)를 사용하여 가려움증 강도를 점수화하도록 요청하고 싶습니다. 또한 조사관은 간단한 설문지인 5D 가려움 척도를 작성하도록 요청할 것입니다. 가려움증과 관련된 대사산물(예: bile salts)는 플럭스를 계산하기 위해 혈액 샘플에서 분석될 것이며 이들은 수술 전 VAS 점수 및 5D 가려움 척도와 상관관계가 있을 것입니다.

담즙 정체가 담즙 염 배설 경로(담즙 배설에서 신장 배설로)에 영향을 미치는지 여부를 조사하기 위해 모든 환자의 소변을 수술 전에 수집할 것입니다. 액체 크로마토그래피 질량 분석법(LC-MS)으로 소변에서 담즙산염 조성을 분석합니다.

주요 연구 매개변수/엔드포인트: 주요 연구 매개변수는 담즙정체 대 비담즙정체 환자 및 배액 환자에서 효소 결합 면역흡착 분석(ELISA)을 사용하여 인간 혈장에서 FGF19 수준을 측정하여 계산된 복부 장기에 걸친 FGF19의 순 장기 플럭스입니다. . 인체 혈장은 7개의 혈관 i) 요골 동맥, ii) 장간막 상정맥, iii) 장간막 하정맥, iv) 신정맥, v) 비정맥, vi) 간정맥 및 vii) 순 장기를 계산하기 위한 문맥에서 수술 중 채취됩니다. 플럭스. 2차 매개변수는 장간 조직(간, 공장, 담낭, 총담관, 백색 지방 조직 및 골격근 조직)에서 담즙염 및 FGF19 신호 전달과 관련된 유전자의 발현, 포도당 및 지질 항상성과 관련된 유전자, 담즙, 소화관의 FGF19 수준 소변의 미생물총, 담즙 정체성 가려움증 및 담즙염 성분.

참여, 혜택 및 그룹 관련성과 관련된 부담 및 위험의 특성 및 정도: Whipple 절차 또는 간 절제술을 계획한 환자가 포함됩니다. 정보에 입각한 동의는 외래 환자 병동이나 입원 당일에 얻을 것이며 결정하는 데 일주일의 시간이 걸립니다. 그런 다음 환자는 질문할 시간도 갖게 됩니다.

이들 환자의 혈액은 문맥, 간정맥, 상장간막정맥, 하장간막정맥, 비장정맥, 신정맥 및 요골동맥에서 전신마취 하에 수술 중에 샘플링됩니다. 실험 장치는 1회 동맥혈 채취(10ml)와 1회 복강내 채혈(6x10ml)로 구성되며 총 최대 70ml입니다. 수술 중 간문맥과 간동맥의 혈류를 측정하여 장기 플럭스를 정확하게 계산합니다. 간문맥과 간동맥은 Transonic 유량계로 유량 측정을 위해 쉽게 접근할 수 있습니다. 이 장치는 CE 인증을 받았으며 일상적으로 실제 혈류를 측정하는 데 사용됩니다. 이러한 혈류 측정과 관련된 위험은 없습니다.

또한 수술 중 담낭 또는 간관에서 담즙(4 ml)을 채취하고 간(간절제 시 1), 담낭(1), 공장(1)에서 생검을 시행한다. hepaticojejunostomy), 총담관(CBD, 1). 유전자의 유전자 발현 연구를 위한 백색 지방 조직(WAT, 3개 부위, 피하, 대망 및 내장 지방 조직) 및 복직근. 또한, 폐쇄성 담즙정체가 이들 매개변수에 미치는 영향을 조사하기 위해 미생물총/담즙염 조성의 상세한 분석을 위해 수술 전후 대변 및 소변, 수술 중 공장 내용물(간장공장절개술의 경우)을 수집할 것입니다. 플럭스와 담즙정체 가려움증의 상관관계를 확인하기 위해 수술 전날 설문지(시각적 아날로그 척도 및 5D 가려움 척도)를 통해 가려움증의 중증도에 대해 환자를 평가합니다.

적용된 방법, 즉 계획된 절제의 일부로 동맥 및 복강 내 혈액 샘플링 및 간/공장 생검 수집은 수술 절차 또는 환자에 대한 결과 없이 이전에 사용되었습니다. 이전에 윤리적으로 승인된 프로토콜과 비교하여 수술 중 담낭 또는 간관에서 담즙(4ml)을 샘플링하고 담낭(1x), CBD(1x) 및 WAT(3x) 및 대변의 생검을 실시합니다. 수술 전 한 번 수집. 절제된 조직의 일부이기 때문에 담즙 및 조직 수집과 관련된 추가 위험은 없습니다. 소장, 백색 지방조직, 복직근의 생검은 수술 중 절제할 부분이나 수술 절개 부위에서 채취하여 영구적인 합병증의 위험을 예방합니다. 조직의 잠재적인 수술 중 출혈은 외과 의사에 의해 전기 응고됩니다. 복부 생검은 숙련된 간췌담도 외과 의사가 수행합니다. 수술 전 대변 및 소변 수집과 관련된 추가 위험은 없습니다. 이 프로젝트의 결과가 관련 환자에게 직접적으로 긍정적인 영향을 미치지는 않지만 담즙 정체 상태에서 담즙염 및 FGF19 신호 전달의 역할을 이해하는 데 기여합니다. 이 연구의 통찰력은 담즙정체성 간 손상에서 FGF19 요법의 가능한 효과에 대한 참신함과 실질적인 지식을 제공할 것입니다.