비심장 염증에서의 혈소판 반응성 전향적 관찰 단일 센터 연구.

배경

염증과 혈소판

심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 주요 사망 원인입니다. 구체적으로, 급성 심근경색(AMI)과 급성 허혈성 뇌졸중은 이환율과 사망률의 일반적인 원인이며 상당한 의료 비용의 원인이 됩니다.1 죽상동맥경화증의 기본 병리생리학은 이제 만성 염증 과정으로 더 잘 이해되고 있지만, 급성 급성 사건의 원인이 되는 염증은 아직 완전히 설명되지 않았습니다. 혈소판이 AMI와 뇌졸중에서 죽종 형성과 급성 혈전 형성 모두의 병태생리학에서 중요한 역할을 한다는 것이 분명해졌습니다. 구체적으로, 혈소판 활성화는 이러한 조건에서 국소 혈관 염증 반응의 개시 및 증폭의 필수적인 구성 요소입니다.2 일상적인 항혈소판 요법이 관상동맥 죽종 환자, 특히 관상동맥 스텐트로 치료받는 환자의 치료의 중심이 되는 것은 이러한 이유 때문입니다.3

항혈소판제에 대한 반응의 개인간 및 개인내 가변성에 대한 증거: 동적 반응성

그러나 우리 그룹과 다른 그룹의 이전 연구는 아스피린과 P2Y12 억제제 모두에 대한 개인의 반응이 특이하여 일부 개인은 클로피도그렐, 프라수그렐 및 티카그렐러뿐만 아니라 아스피린에 상대적으로 저항성이 있을 수 있음을 나타냅니다.4 구체적으로, 우리는 이전에 치료 혈소판 반응성이 높은 관상동맥 스텐트에 대한 P2Y12 억제제 환자가 스텐트 혈전증의 위험이 증가하고5,6 맞춤형 요법을 사용하여 개별 반응을 수정할 수 있음을 보여주었습니다.5 또한, 우리 그룹은 이전에 아스피린과 P2Y12 억제제 모두에 대한 반응은 동적입니다.7 따라서 약물 용출 스텐트를 삽입한 환자에서 클로피도그렐을 중단한 후 반동 ADP(Adenosine Diphosphate) 반응이 있습니다.8,9 아스피린 반응과 관련하여, 우리는 아라키돈산 자극에 대한 반응이 개인 내에서 가변적이며,10 P2Y12 억제제와 어느 정도 상호작용이 있고,11 AA 유도에 대한 사이클로옥시게나제 의존적 및 비의존적 경로가 있는 것으로 보인다고 보고했습니다. 혈소판 활동. 우리의 이전 데이터는 또한 환자 근처에서 가장 일반적으로 사용되는 VerifyNow 혈소판 검사가 클로피도그렐에 대한 환자의 반응을 과대평가한다는 것을 시사합니다.12

WEST 그룹: 혈소판 프라이밍 및 반응성에 대한 새로운 평가 - 개별 혈전 위험의 바이오마커?

West 박사가 이끄는 연구 그룹은 (a) 분리된 혈소판의 과민 반응성을 평가하기 위해 액적 미세유체를 사용하고 (b) 프라이밍을 위한 RNA 서명을 정의하기 위해 고급 단일 혈소판 RNA 시퀀싱 방법을 적용하기 위한 새로운 기술을 개발했습니다. 이러한 기술은 초기 검증을 받았으며 급성 심근 경색(AMI)과 같은 혈소판 매개 혈전 사건에 대한 개인의 감수성을 예측하기 위한 후보 바이오마커로서 큰 가능성을 보여줍니다. 전체 배경 및 이전 데이터는 부록을 참조하십시오.

따라서 이 방법론은 혈소판 반응성 표현형 가변성에 대한 Thromboelastography(TEG) 기반 평가를 보완합니다. 우리는 이러한 실험에서 혈전 위험의 바이오마커로서 West 방법의 후보를 검증할 수 있습니다.

연구 질문에 대한 정당성

여러 가지 이유로 일상적인 임상 실습에서는 항혈소판제에 대한 개인의 특정 반응이나 환자의 혈소판 반응성 상태를 측정하려는 시도가 이루어지지 않습니다. 이러한 두 가지 측정을 일상적으로 수행할 수 있는 테스트의 개발은 출혈 또는 혈전성 사건의 고위험에 대한 개인화된 감지 및 수정을 그럴듯하게 용이하게 할 수 있습니다. 개인의 혈소판 반응성의 동적 특성과 급성 혈전성 사건에 대한 가능한 기여가 이 실험 시리즈의 초점입니다. AMI를 유발하는 급성 플라크 침식 또는 파열이 어떻게 시작되는지는 아직 명확하지 않지만 급성 염증 에피소드와의 연관성은 분명합니다. 또한, 많은 비심장성 급성 및 만성 염증 상태와 그에 따른 AMI 위험 사이의 연관성이 입증되었으며 아래에 자세히 설명되어 있습니다. 구체적으로 류마티스 질환, 만성 잇몸 질환, 건선, 만성 기도 질환과 같은 만성 질환에서 심근경색 및 심장사에 대한 유병률이 높다는 보고가 있다.13-16 또한, 아래에 기술된 바와 같이, 대퇴골 경부 골절 및 노인의 흉부 감염 입원을 포함하는 급성 비심장 질환과 향후 몇 주 내에 이어지는 AMI의 위험 사이에 보고된 흥미로운 시간적 연관성이 있습니다. 마지막으로, COVID 백신 접종과 급성 혈전성 사건 사이의 보다 최근의 연관성이 보고되었습니다.

"비심장성" 염증 상태 및/또는 사건이 실제로는 동맥 혈관층 및 혈소판 반응성의 동적 변화를 통합하여 급성 MI의 기질을 제공하는 질병 과정의 일부라는 것이 타당합니다.

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이론적 프레임워크 비심장 염증 상태 및 급성 MI: 알려진 연관성.

CVD 및 흉부 감염:

지역사회획득폐렴(CAP)의 연간 발병률은 영국에서 0.5-1%이며, 그 중 22-42%는 입원이 필요합니다. CAP로 입원한 환자의 사망률은 5-14%이며, 84세 이상의 노인 환자(>50%)에서 사망률이 더 높습니다. 17 지역사회 획득 폐렴은 CRP(>21.9mg/dl), Pro-calcitonin 및 IL-6(>169pg/ml)를 포함한 염증 지표 상승과 관련이 있으며, 더 높은 수치는 치료 실패 및 사망률을 예측합니다. 18 또한, 바이러스성 상기도 감염 환자에서 상승된 염증 마커(CRP, TNF-alpha)가 검출되었습니다.19 급성 호흡기 감염은 급성 심근 경색의 위험 증가와 관련이 있습니다.20 특히, 호흡기 감염 후 처음 28일은 심혈관 사건의 위험이 더 높습니다. 21 첫 번째 또는 재발성 심근경색 환자 53,709명을 대상으로 한 일련의 사례 연구에서 급성 호흡기 감염 후 심근경색 발병률이 크게 증가했으며 감염 후 3일째에 가장 높은 발생률을 보였습니다.22 흥미롭게도 바이러스성 상기도 감염 환자에서 높은 치료 혈소판 반응성이 검출되었습니다.19 MI와 호흡기 감염 사이의 연관성을 평가하는 연구는 대부분 GP 기록 및 설문지(이력 수집) 평가를 기반으로 합니다. MI로 이어지는 기도 감염의 에피소드 동안 염증 마커의 측정 수준은 테스트되지 않았습니다.

대퇴골 경부 골절:

노인 인구의 고관절 골절은 이환율과 사망률이 높은 의료 시스템에 상당한 임상 및 재정적 부담을 나타냅니다. 23,24 고관절 골절 후 30일째 사망률은 9%, 1년째 33%이다. 25 고관절 골절의 일반적인 합병증은 수술 전후 심근 경색입니다. 한 연구에서 35.5%의 환자에서 트로포닌 상승이 감지되었으며 비ST 상승 심근경색(NSTEMI)이 이 환자 코호트에서 ST 상승 심근경색(STEMI)보다 더 흔했습니다. (23 vs 7)26 상당한 트로포닌 상승은 이 환자 그룹에서 사망률의 강력한 예측 인자입니다. 0.04 μg/l 이상의 수준은 사망 위험이 6배 증가합니다. 가장 높은 트로포닌 증가는 특히 사망 그룹에서 수술 후 4일째에 감지되었으며 생존 그룹에서는 유의미한 증가가 없었으며 전체 1년 사망률은 수술 전후 트로포닌 증가와 관련된 환자의 37%에서 감지되었습니다. 27,28 심근경색 발생률 증가의 기전은 현재 문헌에서 명확하지 않으나, 골절에 의해 유도된 전신 염증과 관련이 있다는 의혹이 제기되고 있다.29 그러한 환자 중 일부가 클로피도그렐에 대한 반응 저하자일 수 있다는 약한 데이터가 있습니다.30

류머티즘성 관절염 발적:

류마티스 관절염(RA)은 서부 성인 인구의 약 1%에 영향을 미칩니다.31 관상동맥 죽상동맥경화증의 가속화로 인한 사망률 증가와 함께 허혈성 심장질환의 독립적인 위험 인자로 간주됩니다.32 예를 들어, 류마티스 관절염은 한 시리즈에서 일반인에 비해 심근경색 발병률이 38% 증가한 것과 관련이 있습니다.13 RA 발적에 내재된 잘 설명된 염증 과정 및 강화된 혈소판 반응성에 대한 연관성이 작은 연구에서 나타났습니다. 구체적으로, ADP에 대한 혈소판 반응성 증가는 류마티스 활성 그룹에서 나타났습니다. 33

주요 혈관 수술:

Southampton 그룹은 이전에 TEG를 사용하여 혈소판 반응성의 동적 가변성을 설명했습니다. 구체적으로, TEG AUC 15를 사용하여 아스피린으로 선택적 주요 혈관 수술(MVS)을 받는 40명의 참가자를 평가한 결과, 반동 반응성(즉, 기준선보다 높음) 수술 후 3개월에 혈소판 반응성의 이러한 변화의 역동적인 특성은 이것이 민감한 개인의 병리학적 허혈 사건에서 역할을 할 수 있다는 개념을 상황적으로 뒷받침합니다. 34

코로나 백신:

코로나바이러스 질병 19(COVID-19) 대유행으로 인해 2019년 이후 전 세계적으로 5백만 명 이상이 사망했습니다. 35 COVID-19 감염은 경우에 따라 혈소판 소비로 인한 혈소판 감소증, 파종성 혈관내 응고병증(DIC) 및 혈전성 미세혈관병증과 관련이 있습니다.

COVID-19 백신은 2020년 말에 승인되었으며 지금까지 50억 명이 예방접종을 받았습니다. 증가하는 데이터는 백신과 대뇌동 혈전증 및 심근경색을 포함한 혈전성 합병증 사이의 드문 연관성을 보여줍니다.36,37 이것은 백신에 의해 유도된 잘 확립된 전신 염증 반응과 관련이 있을 수 있습니다. 백신 유발 면역 혈전증 및 혈소판 감소증(VITT)은 백신을 접종한 소수의 개인에게서 확인되었습니다.38 COVID-19 백신 접종 후 급성관상동맥증후군(ACS)의 소수 사례에서 원인-결과 관계가 명확하게 확립되지 않았습니다.37

요약하면, 급성 비심장 염증 상태와 단기 외피의 후속 AMI 사이의 연관성이 확립되었지만 설명되지 않았으며 지금까지 정황 증거는 혈소판 반응성의 동적 변경 측면에서 가능한 메커니즘을 시사합니다. 제안된 일련의 실험에서 더 탐구하고자 하는 것이 바로 이 개념입니다.

연구 질문/목표

이 연구는 TEG6s 장치와 (a) 분리된 혈소판의 과반응성을 평가하기 위해 액적 미세유체를 사용하는 두 가지 새로운 기술과 (b) 고급 단일 혈소판 RNA 시퀀싱 방법을 적용하여 프라이밍을 위한 RNA 서명을 정의합니다.

우리의 가설이 입증된다면, 우리의 연구는 (a) 개별 혈소판 반응성 및 혈액 응고의 동적 변화의 존재 및 가능한 정도와 (b) 다양한 비-혈소판에서 동시 혈관 염증 상태 사이의 연관성을 입증할 것입니다. 심장 염증 상태.

연구 설계 요약:

• 연구 참여 자격 기준을 충족하는 적합한 후보자는 병원 입원 또는 백신 접종 허브 방문(COVID 부스터 후보자의 경우) 동안 우리 연구팀이 식별하고 접근합니다.
• 연구팀의 구성원은 잠재적 참가자와 함께 연구의 목적, 이점, 위험 및 부담을 설명합니다. 응시자는 연구 참여 여부를 결정할 수 있는 충분한 시간이 주어집니다.
• 서면 동의서는 후보자가 설명하고 서명합니다.
• 동의 후 첫 번째 혈액 샘플을 채취하고 그룹에 따라 24, 48, 72시간 후 1주 또는 1개월 후에 추가 혈액 샘플을 채취합니다.
• 모든 혈액 샘플은 다음과 같이 분석됩니다. (i) TEG 6s 장치를 사용한 혈소판 반응성 테스트를 위해 샘플링 30분 후, (ii) 단일 혈소판/미세유체 분석 및 (iii) 염증 마커 테스트를 위해 추가 샘플을 보냅니다.
• 연구 참여 및 후속 조치는 최종 혈액 샘플이 수집되는 최종 후속 방문 후 종료됩니다.
• 데이터는 피어 리뷰 저널에 제출되기 전에 가명 처리되고 분석됩니다.

우리는 이전에 생성된 데이터와 비심장 염증의 질병 모델에 관한 문헌과 일치하는 5개의 환자 그룹을 모집할 것입니다. 혈액 검사 및 일반적인 포함 및 제외에 대한 세부 사항은 아래에 요약되어 있습니다.

모든 경우에 혈액 샘플링은 TEG6S를 사용한 혈소판 반응성 평가와 혈액 염증 마커(CRP, IL6, TNF 알파 및 CD40) 모두를 위한 것입니다.

1. 그룹 1: 대퇴골 경부 골절(n=20). 외상 및 정형외과 병동과 응급실은 입원 시 X-레이로 입증된 대퇴골 경부 골절이 있는 신규 입원을 선별하여 자격 기준에 따라 20명의 참가자를 식별합니다.

   적합한 환자에게 연구에 대해 접근하고 정보 시트를 제공합니다. 나중에 고려할 충분한 시간이 있을 때 기꺼이 서면 동의서를 제공하면 등록됩니다.

   혈액 샘플은 입원 시, 입원 후 24, 48, 72시간 및 1개월에 병동에서 채취합니다.

   혈액은 매번 4개의 튜브에 수집됩니다. (1 x 2ml 3.2% 구연산나트륨 배큐테이너, 1 x 6ml 리튬 헤파린 베큐테이너. 염증 마커용 2 x 5ml SST 튜브.) 이에 대한 자세한 설명은 아래에 설명되어 있습니다.

2. 그룹 2: 흉부 감염으로 입원한 > 70세 환자(n=20).

   응급실, 급성 의료 단위 및 의료 병동은 기본 진단이 흉부 감염(급성 기관지염 또는 폐렴)인 적격 참가자를 선별합니다. 20명 모집을 목표로 하고 있습니다.

   급성 기관지염은 기관지 기도에 염증을 일으키는 하기도 감염으로 폐렴의 증거가 없는 기침을 특징으로 하는 임상 진단입니다. 흉부 엑스레이는 정상일 수 있습니다.

   폐렴은 폐의 기낭이 미생물, 체액 및 염증 세포로 채워져 폐의 기능에 영향을 미치는 폐 조직의 감염입니다. 39 환자는 증상, 임상 진단 +/- 흉부 X선 소견(폐렴만 해당)에 따라 선택됩니다.

   적합한 환자에게 연구에 대해 접근하고 정보 시트를 제공합니다. 나중에 고려할 충분한 시간이 있을 때 기꺼이 서면 동의서를 제공하면 등록됩니다.

   혈액 샘플은 입원 시, 입원 후 24, 48, 72시간 및 1개월에 병동에서 채취합니다.

   혈액은 매번 4개의 튜브에 수집됩니다. (1 x 2ml 3.2% 구연산나트륨 배큐테이너, 1 x 6ml 리튬 헤파린 베큐테이너. 염증 마커용 2 x 5ml SST 튜브.) 이에 대한 자세한 설명은 아래에 설명되어 있습니다.

3. 그룹 3: COVID 부스터 백신을 받는 건강한 지원자. (n=20). 사우샘프턴 종합병원에서 COVID 백신을 맞아 20명의 참가자를 모집하는 것을 목표로 합니다. 우리는 연구 자격에 따라 기준을 충족하는 20명의 건강한 지원자를 모집하는 것을 목표로 하고 있습니다. 참가자에게 정보 시트가 제공되며 연구 참여 여부를 고려할 충분한 시간이 있습니다.

   COVID 부스터 용량을 주사한 직후 혈액 샘플을 채취합니다. 참가자는 부스터 주사 후 24주, 48주 및 1주에 혈액 샘플링을 위해 Cath 실험실의 연구실에 참석하도록 초대됩니다.

   혈액은 매번 4개의 튜브에 수집됩니다. 1x 2ml 3.2% 구연산나트륨 배큐테이너, 1x6ml 리튬 헤파린 배큐테이너. 염증 마커용 5ml SST 튜브 2개.

4. 그룹 4: 6주 이내에 AMI로 입원한 환자:

   1. 대퇴골 경부 골절
   2. 흉부 감염
   3. 류머티즘성 관절염이 악화되다
   4. 건선의 악화
   5. 염증성 장질환의 악화

   스크리닝에는 제1형 또는 제2형 심근경색 또는 제4차 보편적 정의에 정의된 심근 손상으로 입원한 환자가 위에 나열된 염증 상태 중 하나가 발생한 지 6주 이내에 있는 경우가 포함됩니다.40 적합한 환자에게 연구에 대해 접근하고 정보 시트를 제공합니다. 나중에 고려할 충분한 시간이 있을 때 기꺼이 서면 동의서를 제공하면 등록됩니다.

   혈액 샘플은 입원 시, 입원 후 24, 48, 72시간 및 1개월에 병동에서 채취합니다.

   혈액은 매번 4개의 튜브에 수집됩니다. (1 x 2ml 3.2% 구연산나트륨 배큐테이너, 1 x 6ml 리튬 헤파린 베큐테이너. 염증 마커용 2 x 5ml SST 튜브.) 이에 대한 자세한 설명은 아래에 설명되어 있습니다.

5. 그룹 5: 스텐트 혈전증에 이차적인 AMI(n=20).

적격 환자는 Academic Research Consortium 정의에 따라 명확한 스텐트 혈전증으로 입원하게 됩니다. 41 스텐트 혈전증은 스텐트 내부의 혈전에 이차적으로 동맥이 완전히 폐쇄되는 것입니다. ARC(Academic Research consortium)는 혈관 조영술로 검출된 스텐트 혈전증을 명확한 스텐트 혈전증(ST)으로 확인했습니다. 그들은 또한 스텐트 혈전증을 초기(배치 후 최대 30일) 또는 후기(배치 후 30일~12개월)로 분류했습니다.

적합한 환자에게 연구에 대해 접근하고 정보 시트를 제공합니다. 나중에 고려할 충분한 시간이 있을 때 기꺼이 서면 동의서를 제공하면 등록됩니다.

혈액 샘플은 입원 시, 입원 후 24, 48, 72시간 및 1개월에 병동에서 채취합니다.

혈액은 매번 4개의 튜브에 수집됩니다. (1 x 2ml 3.2% 구연산나트륨 배큐테이너, 1 x 6ml 리튬 헤파린 베큐테이너. 염증 마커용 2 x 5ml SST 튜브.) 이에 대한 자세한 설명은 아래에 설명되어 있습니다.