1차 및 2차 스트레스 관련 takOtsubo의 특성화 (MAESTRO)

배경 및 근거 Takotsubo 증후군(TTS)은 급성 및 가역적 형태의 심근 손상으로 종종 신체적 또는 정서적 유발 요인이 선행됩니다. TTS는 일반적으로 가역적 성질 때문에 양성 질환으로 간주되었지만, 급성기 동안의 혈역학적 및 전기적 불안정성이 환자를 빈번한 심각한 병원 내 합병증에 노출시키는 것이 분명합니다. 그러나 TTS의 병리 생리학은 완전히 이해되지 않았습니다. 일관된 증거에 따르면 대부분의 환자가 경험하고 스트레스(신체적 또는 감정적)로 인식되는 환경 사건은 뇌 활성화 및 스트레스 관련 반응을 유도하며, 카테콜아민 및 코르티솔과 같은 국소 및 순환 스트레스 매개체의 생체 이용률이 증가합니다. 이것은 이 임상 상태를 담당하는 "신경성 기절 심근"의 병인에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 최근 연구는 신경 영상 접근법을 사용하여 TTS 환자의 뇌 스트레스 반응 시스템과 심장 사이의 뛰어난 연관성에 대한 가설을 강화했습니다. 스트레스 반응에 관여하는 근본적인 해부학적 구조는 신피질, 변연계, 망상 형성, 뇌간 및 척수와 시상하부-뇌하수체-부신 축으로 최종적으로 코르티솔 분비를 유도합니다. 이와 관련하여 TTS 환자들 사이에서 뇌 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용하는 건강한 대조군과 비교하여 신피질과 변연계 네트워크(insula, 편도체, 대뇌 피질 및 해마)의 실질적인 구조적 차이가 나타났습니다. 자율신경계와 변연계의 조절 기능을 담당하는 중추 뇌 영역. 더욱이, 최근 PET/TC 연구에서는 변연계 활동이 TTS 발달에 앞서고 편도체 활동이 가장 높은 환자가 이 증후군을 가장 일찍 발달시킨다는 사실을 입증했으며, 이는 신경생물학적 기질이 이들을 이 임상 증후군에 걸리기 쉽게 만들 수 있다는 가설을 뒷받침합니다.

흥미롭게도, TTS는 점점 더 많은 입원 환자에서 확인되었기 때문에, 영향을 받는 환자들 사이에서 중요한 임상적 이질성이 나타났고, 급성 신경학적 또는 정신 질환, 높은 트로포닌 수치 및 낮은 박출률과 함께 물리적 트리거와 같은 임상적 특징은 다음과 같은 것으로 나타났습니다. 사망 및 병원 내 합병증의 위험이 더 높은 TTS를 가진 개인의 특정 범주를 식별합니다. 따라서 최근에는 서로 다른 임상적 특징과 위험 프로필을 가진 두 가지 다른 범주의 TTS 환자가 설명되었습니다. 감정적 스트레스 요인 이후에 주로 환자에게 영향을 미치는 일차 TTS, 심외막 관상동맥 질환이 없는 경우, 미미한 트로포닌 방출 , 약간 감소하고 빠르게 역전된 좌심실(LV) 기능 장애 및 양성 예후; 2차 TTS의 두 번째는 심외막 관상 동맥 질환(CAD)이 있는 상태에서 신체적 스트레스 요인 이후에 발생하며 주요 트로포닌 방출이 있고 더 심하거나 지속적인 좌심실 기능 장애가 있고 예후가 더 나쁩니다. 테스트가 남아 있는 흥미로운 가설은 관상 미세혈관의 가역적 혈관 수축을 유발할 수 있는 변연계에서 발생하는 뉴런의 활성화를 통해 신경성 기원의 가역적 좌심실 기능 장애로 인해 일차 TTS만 발생할 수 있다는 것입니다. 수반되는 CAD 환자의 물리적 트리거에 의해 유발되는 직접적인 카테콜아민 유발 심근 손상. 그러나, 1차 및 2차 TTS 각각의 병태생리학적 결정요인은 지금까지 조사된 적이 없으며 이 두 범주의 TTS 환자에서 다른 뇌-심장 축 활성화가 입증된 적이 없습니다.

물리적 스트레스 요인에 따른 심근 기능 장애는 감염에 대한 숙주 면역 반응에 따른 사이토카인 폭풍의 잘 알려진 전신 합병증인 패혈증 유발 심근병증에서도 설명되었으며, 이는 이러한 환자의 예후에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 좌심실 수축기 기능 장애(LVSD)와 좌심실 이완기 기능 장애(LVDD)는 중증 패혈성 쇼크의 첫 번째 기간에 이차 TTS에서와 같이 설명되었지만 심근 기능 장애의 가역적 특성, 임상 및 심초음파 특성(예: 전형적인 좌심실 운동 이상, 심전도 기능 및 승압제 사용의 가능한 유해 효과)는 이차성 TTS를 패혈증 유발 심근병증과 구별하는 것처럼 보였고, 따라서 동일한 "스트레스 요인"에 대한 다른 숙주 전신 반응과 이러한 임상 조건의 기저에 있는 다른 병태생리학적 메커니즘을 시사합니다.

1차 대 2차 TTS 환자의 생화학적 프로필은 여전히 ​​대부분 확인되지 않았으며, 이 두 범주의 환자와 관련된 다른 프로필이 존재하는지 여부는 아직 알려지지 않았습니다. TTS 발달과 관련된 알려진 메커니즘에는 순환 혈장 카테콜아민과 그 대사 산물의 증가가 포함됩니다. TTS는 심근 대식세포 염증성 침윤물 및 전신 전염증성 사이토카인의 증가를 특징으로 하는 것으로 보고되었습니다. 실제로 최근 연구에 따르면 급성 TTS 환자는 혈액 내 전 염증성 사이토 카인 IL-6, IL-8 및 CXCL1 수치가 상승했지만 우리가 아는 한 1 차에 대한 염증 부담을 조사한 연구는 없었습니다. 및 보조 TTS.

전 염증성 반응은 패혈증 유발 심근 병증의 주요 병인 기전으로도 알려져 있습니다. 실제로 TNF-α(tumor necrosis factor-alpha), IL-1β(interleukin-1-beta), PAMPs(pathogen-associated molecular patterns)에 의해 활성화되는 케모카인과 같은 전 염증성 사이토카인은 다음과 같은 발병기전과 관련이 있습니다. 패혈증에 따른 심근 기능 장애뿐만 아니라 내피 기능 장애 및 혈류 분포의 생리학적 조절을 변경할 수 있는 손상된 내피 유래 NO 방출. 중요한 점은 패혈증으로 유발된 심근병증에서 병원체에 대한 변경된 면역 반응은 TTS에서 입증된 것과는 반대로 β-아드레날린성 수용체의 하향 조절 및 심근 세포 수준에서 아드레날린성 반응의 감쇠를 초래한다는 것입니다. . 그러나 동일한 스트레스 요인에 대한 다른 생물학적 반응이 이차 TTS의 다른 임상적 특징의 기초가 될 수 있다면 패혈증 유발 심근병증 및 심근 기능 장애가 없는 패혈증/패혈성 쇼크 환자는 지금까지 조사된 적이 없습니다.

또한, 급성 스트레스 매개체의 중요성이 명확하기 때문에 TTS의 병인에서 만성 스트레스에 대한 노출의 역할과 일차 TTS 환자와 이차 TTS 환자의 차이가 있는지 여부는 아직 밝혀지지 않았습니다. 이와 관련하여 모발 코티솔은 최근 급성 스트레스 사건이 발생하기 몇 달 전에 심리사회적 스트레스 노출 정도를 평가하는 대안적인 방법을 제공하는 장기 HPA 활동의 새로운 바이오마커로 부상했습니다. 실제로 코티솔은 다른 혈청 친유성 성분과 마찬가지로 확산에 의해 모낭에 영양을 공급하는 모세혈관을 통과할 수 있으며 순환 농도에 비례하여 성장하는 모발에 통합될 수 있습니다. 사실, 모발은 약 1cm/월의 속도로 자라기 때문에 두피에서 6cm 떨어진 곳에서 채취한 모발은 최대 6개월 이전의 혈장 코티솔 수치를 추정할 수 있습니다. 따라서 조사관은 모발 코르티솔 분석을 통해 평가된 스트레스에 대한 다른 만성 노출이 1차 대 2차 TTS의 병인에 역할을 할 수 있는지 조사하는 것을 목표로 합니다.

근거 1차 및 2차 TTS는 서로 다른 결과 및 위험 프로필을 가진 두 가지 다른 하위 유형의 환자를 식별하는 중요한 임상적 이질성을 보여주었습니다. 조사자들은 만성 스트레스에 대한 다른 노출뿐만 아니라 급성 스트레스 반응과 관련된 뇌 구조의 다른 활성화가 1차 대 2차 TTS 환자에서 관찰된 다른 임상 및 위험 프로필을 대체할 수 있다고 가정합니다. 더욱이 조사자들은 순환 바이오마커의 뚜렷한 특징이 이 두 범주의 TTS 환자와 연관될 수 있다고 가정합니다. 따라서 이러한 특정 서명을 식별하면 이러한 환자의 진단에 도움이 될 수 있으며 특정 병리생리학적 경로를 식별하고 향후 치료법을 개발할 수 있는 길을 열 수 있습니다. 또한, 1차 대 2차 TTS가 상이한 임상 결과를 나타내었기 때문에, 연구자들은 이러한 특정 시그니처의 식별이 TTS 환자의 예후 계층화에 도움이 될 수 있다는 가설을 세웁니다.

또한 조사관은 이차 TTS, 패혈증 유발 심근병증, 심근 기능 장애가 없는 패혈증/패혈성 쇼크가 있는 환자의 다양한 임상 특징을 평가하여 동일한 스트레스 사건(감염)에 대한 다른 생물학적 반응이 근본적으로 다를 수 있는지 여부를 확인하고자 합니다. 병태생리학적 기전.

따라서 우리의 가설은 다음과 같습니다.

• 급성 스트레스 반응과 관련된 뇌 구조의 다른 활성화는 1차 대 2차 TTS에서 관찰되는 다른 임상 및 결과 프로필을 대체할 수 있습니다.
• 모발 코르티솔 분석을 통해 평가된 만성 스트레스에 대한 다른 노출은 일차 또는 이차 TTS에 취약할 수 있습니다.
• 특정 혈장 순환 바이오마커는 1차 TTS와 2차 TTS를 구별할 수 있어 기본 병태생리학적 메커니즘을 식별하는 데 도움이 됩니다.
• 특정 혈장 순환 바이오마커는 패혈증 유발 심근병증, 이차 TTS 및 심근 기능 장애가 없는 패혈증/패혈성 쇼크 환자를 구별하여 기본 병태생리학적 메커니즘을 식별할 수 있습니다.

목적 1차 목적 연구의 1차 목적은 양전자 방출 단층 촬영(PET) 분석을 통해 1차 대 2차 TTS에서 급성 스트레스 반응과 관련된 뇌 구조의 활성화를 평가하는 것입니다.

보조 목표

1. 1차 대 2차 TTS에서 모발 코티솔 수치를 통해 만성 스트레스 노출을 평가합니다.
2. 급성 설정 및 3개월 후속 조치 모두에서 1차 대 2차 TTS에서 혈장 순환 바이오마커를 식별합니다.
3. 심장 기능 장애가 없는 패혈증/패혈성 쇼크 대 패혈증 유발 심근병증에서 서로 다른 혈장 순환 바이오마커가 식별될 수 있는지 확인하기 위해;
4. 심장 기능 장애가 없는 패혈증/패혈성 쇼크에서 다른 혈장 순환 바이오마커가 식별될 수 있는지 여부를 확인하기 위해 이차 TTS;
5. 패혈증 유발 심근병증 대 이차 TTS에서 서로 다른 병태생리학적 기전을 기반으로 서로 다른 혈장 순환 바이오마커가 식별될 수 있는지 확인하기 위해.

연구 설계 절차로 인한 단일 센터 전향적 중재 연구(약물이나 장치 없이)

연구 기간 연구는 지역 윤리 위원회의 승인 후 42개월 동안 지속되며, 이 중 처음 24개는 등록 단계, 12개는 후속 조치, 다음 6개는 데이터 분석 및 과학 초안 작성에 사용됩니다.

절차 조사관은 인구통계학적 데이터(즉, 연령, 성별, 인종), 고전적 심혈관 위험 요인, 이전 급성 관상동맥 증후군의 병력, 악성 종양 병력, 정신과 병력 및 의학적 치료를 평가합니다.

1차 또는 2차 TTS 환자의 관상동맥 조영술 시 및 패혈증 또는 패혈성 쇼크 환자의 경우 처음 48시간 이내에 동맥혈 샘플을 Vacuette® 9mL CAT Serum Clot Activator 튜브 1개와 Vacuette® 6mL 4개에서 채취합니다. EDTA 튜브. 또한 모발 코르티솔 분석을 위해 6cm의 모발 샘플을 수집합니다.

1차 또는 2차 TTS 환자의 경우에도 3개월 추적 조사에서 1개의 Vacuette® 9mL CAT Serum Clot Activator 튜브 및 4개의 Vacuette® 6mL EDTA 튜브를 사용하여 정맥 천자에 의해 혈액 샘플을 수집합니다.

혈액 샘플은 즉시 원심분리되어 전혈, 혈청 및 혈장 샘플을 얻은 다음 Eppendorf 유형 튜브에 분취됩니다. 모든 샘플은 분석 전까지 -80°C에서 보관됩니다.

프로 및 항염증 경로(IL-6, IL-1베타, IL-10, IL-18)의 순환 바이오마커 수준은 상업적으로 이용 가능한 정량적 ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)를 사용하여 측정됩니다. 조사관은 또한 Endothelin-1 및 BDNF 수준을 평가하고 마지막으로 조사관은 ELISA 테스트를 통해 카테콜아민 및 관련 수용체 발현을 평가합니다.

후속 방문 이 연구에 참여하려면 등록 후 3개월(90 +/- 5 gg)에 양전자 방출 단층 촬영(PET) 분석을 평가하기 위해 그리고 동일한 방문 동안 1차 대 2차 TTS 환자의 후속 방문이 필요합니다. , 위에서 설명한 정맥 채혈이 추가로 수행됩니다.

양전자 방출 단층 촬영(PET) 분석 18F-FDG-PET/CT 영상은 Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS의 핵의학과에서 통합 스캐너(예: Biograph 64 Siemens Healthcare, Erlangen)를 사용하여 급성 사건 3개월 후 수행됩니다. , 독일 또는 유사). 하룻밤 금식 후 정맥 주사 18F-FDG(370MBq)를 투여합니다. 3차원 PET 이미징은 1시간의 조용한 대기 후에 수행됩니다. 감쇠 보정을 위해 게이팅되지 않은 비조영 CT를 획득합니다. 분석된 뇌 구조에는 신피질, 변연계(insula, amygdala, cingulate cortex 및 해마), 망상 형성, 뇌간 및 척수가 포함됩니다.

스트레스 관련 신경 활동의 분석은 임상 데이터에 눈이 먼 조사자들에 의해 검증된 연구 방법을 사용하여 후향적 분석으로 수행됩니다. 편도체 18F-FDG 흡수는 오른쪽 및 왼쪽 편도체 위에 원형 관심 영역(ROI)을 배치하고 추적자 축적을 표준화된 흡수 값(SUV)으로 측정하여 측정됩니다.

양측 편도 평균 SUV는 편도 대 규제 활동의 비율을 생성하기 위해 규제 지역 신경 섭취로 나누어 평균 및 개별적으로 평가됩니다(20). 편도 활동(AmygA)에 대한 기본 측정값은 오른쪽 및 왼쪽 편도체의 SUV를 평균화하고 해당 값을 평균 측두엽(TL) SUV(20)로 나누어 파생됩니다. 또한 vmPFC(ventromedial prefrontal cortex)가 스트레스가 많은 조건에서 조절 센터 역할을 하기 때문에 AmygA는 2차 분석에서 평균 vmPFC SUV에 맞게 조정됩니다.

샘플 크기 계산 우리가 아는 한 기본 TTS와 보조 TTS를 비교한 이전 문헌은 없습니다. 따라서 이것은 파일럿 연구로 구성됩니다. 따라서 공식적인 샘플 크기 계산이 필요하지 않습니다. 그룹당 12명의 피험자를 언급하는 Julious(2005)의 파일럿 연구에 대한 일반적인 경험 법칙과 우리 단위에서 관찰된 연간 TTS 환자 수를 기반으로 조사자는 24개월 동안 60명의 환자를 등록할 계획이며 그 중 15명은 1차 TTS 15명, 2차 TTS 15명, 패혈증/패혈성 쇼크 15명, 패혈증 유발 심근병증 15명.

통계 분석 샘플은 설명적 통계 기술을 통해 인구 통계학적, 인체 측정적, 임상적, 도구적, 변수에 대해 설명됩니다. 정성적 변수는 절대 및 상대 백분율 빈도로 표시되며 정량적 변수는 평균 및 표준 편차(SD) 또는 중앙값 및 사분위수 범위(IQR)로 적절하게 표시됩니다. 가우시안 분포는 이전에 Shapiro-Wilk 테스트로 평가됩니다. 누락된 데이터의 경우 imputeR 패키지를 통한 데이터 대체 방법으로 처리하며 정량적 데이터의 경우 평균 중심 Lasso 회귀 방법을 사용한 다중 대체를 사용하고 패션을 중심으로 "RpartC" 함수별 대체 트리를 분류합니다. , 그것은 질적 데이터에서 가장 많이 표현되는 클래스 개체입니다.

기준선에서의 그룹 간 비교는 정성적 데이터의 경우 적절한 경우 Freeman-Halton 확장을 사용하여 Chi-square 테스트 또는 Fisher의 정확 테스트로 평가되며, 정량적 데이터 간의 비교는 일원 분산 분석 또는 Kruskal-Wallis로 수행됩니다. 시험. 쌍대 비교는 Student's t-test 또는 Mann Whitney's U test로 계산됩니다. 후자의 경우 "coin" R 패키지를 사용하여 Wilcoxon-Pratt 서명 순위 테스트를 적용하여 동률의 존재를 처리합니다.

1차 TTS와 2차 TTS 사이의 SUV 값 차이 측면에서 1차 종료점의 평가는 Student's t-test 또는 Mann Whitney's U test에 의해 평가될 것입니다.

2차 종점 중에서, 베이스라인과 비교하여 3개월에서의 모발 코르티솔 및 바이오마커 차이는 쌍 데이터에 대한 쌍 스튜던트 t 검정 또는 Wilcoxon 순위 합 검정을 사용하여 개별 그룹에서 주로 평가될 것이다.

바이오마커 및 코티솔 수치의 기준선에서 시간 경과에 따른 그룹 간 및 그룹 내 차이는 R 패키지 "ggpubr", "ggstatsplot", "ggplot2", "ggprism" 및 "ggsignif"를 사용하여 "바이올린 플롯"으로 추가로 표시됩니다. .

1차 종점 및 두 그룹 간의 앞서 언급한 지수의 변화를 비교하기 위한 2차 종점은 "glmmTMB" R 패키지를 사용하여 LMMRM(선형 혼합 효과 모델 for repeat measure)에 의해 수행되며, 긴 결과 데이터를 포함합니다. -형식을 종속 변수로 지정합니다. 고정 효과에는 하위 샘플 할당, 질적 변수로서의 시간 및 상호 작용이 포함되며 무작위 효과는 환자의 ID입니다. 심층적으로 반복 측정 간의 상관 관계는 복합 대칭 구조 또는 구조화되지 않은 공분산 행렬을 사용하여 모델링됩니다. 모델에 가장 적합한 것은 "DHARMa" R 패키지에 의해 테스트될 것입니다. 이 패키지는 시뮬레이션 기반 접근 방식을 사용하여 피팅된 LMM에 대해 쉽게 해석할 수 있는 스케일링된(분위수) 잔차를 생성하고 모델 과대/과소 산포에 대한 테스트를 제공합니다. 결과 잔차는 0과 1 사이의 값으로 표준화되며 선형 회귀의 잔차로 직관적으로 해석될 수 있습니다.

작은 샘플에서 이러한 모델을 사용하기 위해 "pbkrtest" R 패키지로 부트스트랩 리샘플링을 통해 Bartlett과 같은 조정이 이루어집니다. 실제로 큰 표본의 카이제곱 분포에 대한 최대 우도(LR) T 테스트 통계의 근사치가 낮은 척도에서는 정확하지 않다는 점을 고려하여 Bartlett의 수정은 수정 기간으로 나눕니다. T-통계량의 null 분포의 첫 번째 모멘트의 추정치입니다.

P-값 <0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주됩니다. 제안 p 값도 보고됩니다(0.05 ≤ p < 0.10). 모든 분석은 R 소프트웨어 버전 4.2.0(CRAN ®, R Core 2022, Vienna, Austria)으로 수행됩니다.