인간 기도의 점막 표면에서 IgG-병원체 상호작용에서 장벽의 역할 (BARRIG)

단일클론항체 기술이 출현한 이후 치료용 항체(Ab)는 다양한 질병 치료에 성공적인 것으로 입증되었습니다. Ab는 비호지킨 림프종부터 천식의 하위 유형에 이르기까지 치명적인 질병의 관리 및 치료를 근본적으로 변화시켰습니다. Ab의 성공은 높은 선택성, 예측 가능한 독성 및 고유한 약리학적 프로필을 기반으로 하며, 이는 소분자 약물에 비해 이점을 제공합니다. 결과적으로 Ab는 가장 빠르게 성장하는 바이오치료제 계열을 대표하며, 그 중 5개는 미국에서 가장 잘 팔리는 약물 중 하나입니다.

호흡기 질환은 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미칩니다. WHO에 따르면 가장 흔히 치명적인 4가지 폐질환(폐렴, 결핵, 폐암, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD))은 2030년 전 세계 사망자 5명 중 약 1명을 차지합니다. 조기 사망 외에도 호흡기 질환은 장애, 의료 비용, 생산성 손실과 관련하여 사회에 극적인 영향을 미치므로 새로운 치료법의 필요성이 요구됩니다. 임상 평가 중인 100개 이상의 분자와 시판 승인을 받은 12개의 항체(Ab)를 갖춘 Ab는 기관지 확장증을 포함한 호흡기 질환 환자에게 혜택을 줄 수 있는 엄청난 기회를 갖고 있습니다. 현재 Ab는 항종양제, 항염증제, 항감염제, 특히 항생제에 대한 대체 또는 보완 전략으로 표시됩니다. Ab의 거동은 부분적으로 투여 경로에 따라 달라지는 약력학(PD) 및 약동학(PK)에 따라 달라집니다. 지금까지 호흡기 질환에 대한 Ab는 주로 정맥주사 또는 피하주사로 투여되었는데, 이는 다른 장기를 약물에 노출시키는 동안 폐 내 활성 약물의 치료적 농도를 보장하는 데 최적이 아닙니다.

호흡기 질환 치료를 위해 흡입을 통해 호흡기를 직접 표적화할 수 있습니다. 흡입은 약물을 에어로졸 형태로 코 및/또는 입을 통해 작용 부위에 국소적으로 전달하는 것을 목표로 합니다. 흡입은 천식이나 COPD를 치료하기 위해 국소 작용을 하는 약물 전달의 표준입니다. 흡입은 일부 약물에 대해 더 나은 치료 지수를 제공하고, 종종 다른 경로에 비해 복용량을 줄여야 하며, 비침습적이므로 치료 순응도와 환자의 편안함을 향상시킵니다. 현재 대부분의 (국소) 흡입 약물은 다양한 종류의 소분자입니다. Ab는 일반적으로 세포 장벽을 통해 수동적으로 확산되지 않는 큰 이종이량체 단백질(~150kDa)인 전장 IgG입니다. 현재 호흡기 질환에 대한 Ab의 대부분은 정맥 경로(i.v)를 통해 전달됩니다. i.v. 정맥 주사 후 Ab의 작은 부분만이 폐/기도에 도달하기 때문에 호흡기 질환의 맥락에서 Ab에 대한 경로는 최적이 아닐 수 있습니다. 주입. 흡입은 전체 길이의 Ab를 폐로 국소 전달하기 위한 매력적이고 실행 가능한 대체 경로입니다. 기도를 통해 전달된 Ab는 치료 반응을 나타내며 대부분 낮은 전신 확산으로 폐에 유지됩니다. 전반적으로, 이러한 발견은 Ab가 기도에서 작동하도록 의도된 경우 흡입이 다른 투여 경로에 비해 우위를 가질 수 있음을 나타냅니다.

흡입에 의한 Ab의 국소 투여의 이론적 이점에도 불구하고 이러한 이점 중 일부는 아직 클리닉에서 실현되지 않았습니다. 현재 여러 Ab가 흡입을 통해 임상 개발 중이지만 아직 임상에 진입한 것은 없습니다. 이러한 부족함은 흡입 항체 개발의 복잡성을 강조하고 극복해야 할 지속적인 장애물을 지적합니다. 전임상 단계에서 임상 개발 단계로 성공적으로 전환하려면 흡입된 Ab의 약리학에 대한 자세한 이해가 필요합니다. 특히, 호흡기 질환 중 Ab 에어로졸의 침착은 에어로졸화된 Ab 효능을 제한하거나 예방할 수 있는 생물학적 장벽에 의해 조절될 수 있습니다. 현재, 흡입된 Ab가 기도에 침착된 후 발생하는 사건은 불완전하게 알려져 있으며 더 깊은 특성화가 필요합니다.

비낭포성 섬유증 기관지 확장증(NCFB)은 다양한 병인의 화농성 만성 기도 질환 그룹입니다. 임상적으로 NFCB는 비정상적이고 비가역적인 기관지 확장, 기도 폐쇄, 만성 기침 및 가래 생성 증가를 특징으로 합니다. 병리생리학적 수준에서는 만성 염증, 만성 기도 세균 집락화 및 기도 점액 생성 증가가 중요한 역할을 합니다. NFCB의 미생물 집락화 및/또는 급성 악화에 대한 현재 치료법은 주로 고용량 전신 항생제 또는 기도 전달 항생제에 의존합니다. 저용량 장기 아지스로마이신은 기도 염증, 증상 및 급성 악화 빈도를 줄이기 위해 자주 사용됩니다. 항생제는 증상을 개선하지 못하거나 미생물 저항성을 유도하지 못할 수 있으므로 병원체 제거를 개선하고 기도 염증을 줄이기 위한 새로운 치료법이 필요합니다.

흡입형 다클론 면역글로불린 G(IgG)는 NCFB에 대한 새로운 치료 접근법입니다. 흡입형 IgG는 호흡기를 감염시킬 수 있는 호흡기 병원체의 범위를 줄이고, 기존 박테리아 집단의 폐부하를 감소시키며, 상피세포 기능을 회복시켜 점액섬모 제거를 개선하고, 폐 염증을 감소시키는 능력으로 인해 NCFB에 유익한 효과를 매개할 것으로 기대됩니다. . 실제로, 전임상 데이터 패키지는 설치류 및 인간이 아닌 영장류의 감염 후 병원체 부하 감소 및 관련 세포 손상을 보여주었습니다. NCFB 환자에 대한 1상 시험과 NCFB 환자에서 6개월에 걸쳐 분무된 IgG를 매일 투여하고 예방적으로 투여하는 것을 포함하는 2상 시험을 가능하게 하는 만성 독성학 연구가 현재 진행 중입니다(NCT00322556, NCT00168025, NCT00168012, NCT00520494).

NCFB에서는 기도 점액이 점막 경계면에서 흡입 약물에 대한 장벽 역할을 할 수 있습니다. 정상적인 점액은 IgG가 밑에 있는 조직으로 효율적으로 확산될 수 있도록 얇은 층으로 존재하는 반면, NCFB의 기도 점액은 많은 양으로 존재하며 비정상적으로 두껍습니다. 따라서 기관지 확장증 중 점액 양, 구조 및 유동성의 손상은 흡입된 Ab의 침투와 치료 가능성을 제한할 수 있습니다. NCFB 환자는 또한 만성 세균성 기도 집락화 및 프로테아제 활성 증가를 특징으로 하는 만성 기도 염증을 자주 나타냅니다. 그들은 또한 종종 항생제 투여를 포함한 의학적 개입이 필요한 병원체(특히 P. aeruginosa 및 인플루엔자 바이러스)에 의해 유발된 증상 증가인 악화로 고통받습니다. 과도한 염증의 맥락에서, 프로테아제의 양은 내인성 프로테아제 억제제의 중화 능력을 압도합니다. 이는 흡입된 Ab 대사에 극적인 영향을 미치고 효능을 제한할 수 있습니다. 실제로, 이전 보고서에 따르면 호중구 유래 엘라스타제에 의해 매개되는 IgG 단백질 분해가 항-P. aeruginosa 식균 작용 및 살해. 내인성 효소(주로 세린[호중구 유래] 및 시스테인[카텝신] 프로테아제) 외에도 P. aeruginosa와 같은 박테리아 병원체도 프로테아제를 분비하여 호흡기 전달 약물을 분해할 수 있습니다. 또한 P. aeruginosa와 같은 병원균은 뮤신 발현을 유도합니다.

첫 번째 in vitro 연구에서 우리는 호흡기 질환 환자의 객담에서 추출한 점액에서 측정된 범위의 점도를 갖는 인공 점액의 차단 효과를 평가했습니다. CEPR은 ASM의 점도에 따라 외인적으로 추가된 다클론성 IgG(CSL Behring)의 이동성과 확산이 크게 변경되는 것을 관찰했습니다. 중요한 점은 CEPR이 점성 점액이 있는 상태에서 P. aeruginosa에 결합하는 다클론성 IgG의 능력이 액체 점액과 비교하여 크게 감소했다는 사실도 확인했다는 것입니다.

연구 목표. 주요 목적은 녹농균에 대한 다클론 IgG의 결합에 대한 NCFB 환자의 가래에서 유래된 점액의 영향을 평가하는 것입니다. NCFB 환자 점액으로 얻은 결과를 인공 점액을 사용하여 얻은 결과와 비교합니다. 이차 목표는 1) 외인성 다클론 IgG 이동성과 2) NCFB 환자의 가래에서 유래된 점액의 안정성을 특성화하는 것입니다. 또한, IgG의 약력학에 대한 미생물 기도 집락의 영향도 탐구될 것입니다.

연구 디자인. 이는 비낭포성 섬유증 기관지 확장증(NCFB) 환자에 이어 희귀 폐질환 센터와 투어 대학 병원(CHRU 투어)의 폐과학 부서에서 진행된 탐색적, 전향적, 단일 중심적, 단면적, 중재적 연구로, 비낭성 섬유증 기관지 확장증(NCFB) 환자에 대한 위험과 제약을 최소화합니다. 연구에 포함된 환자들은 일반적인 후속 조치를 계속할 것입니다. 일반적인 의학적 관리(진단 및/또는 치료)는 연구의 일부로 가래에 대한 추가적인 미생물학적 연구를 제외하고는 연구 참여로 인해 수정되지 않습니다.

이 연구는 NCFB 환자로부터 분리된 가래가 있는 상태에서 치료용 다클론 IgG 제제의 생화학적 및 생물물리학적 특성 분석에 초점을 맞추고 있으며, 보다 구체적으로는 표적을 인식하는 IgG의 능력에 중점을 둘 것입니다. 기도 점액 내 IgG의 이동성과 안정성도 평가됩니다. CEPR에서 측정된 PD 종점을 임상적으로 관련된 매개변수와 연관시키기 위해 가래 수집에는 점액 및 혈액에서 미생물학적(바이러스학적 및 세균학적 분석) 및 염증성(혈액 제제, C-반응성 단백질)에 대한 기록이 수반됩니다. 매개변수 - Tours의 CHRU에서 측정되었습니다.

혈액실에서의 분석은 방문 시 채취한 추가 혈액량을 사용하여 한도 및 금기사항을 고려하여 수행됩니다(공중보건법 제L.1121-1조 2018년 4월 4일 명령에 따름). 암호). 기도 분석은 환자에게서 채취한 가래를 이용해 실시한다. 연구에 포함된 각 환자에 대해 단일 분석 지점이 계획됩니다.

결과 측정. 주요 결과는 NCFB 환자의 가래에서 유래된 점액이 있을 때 녹농균에 결합하는 다클론성 IgG의 정량화입니다. 결합은 전세포 ELISA에 의해 평가될 것이다.

결과는 다중클론성 IgG를 식염수 용액에 첨가했을 때 얻은 결과에 대한 결합 백분율로 표시되며 인간 기도 점액과 유사한 점도 범위의 인공 점액 제제와 비교됩니다.

이차 결과는 다음과 같습니다: (1) NCFB 환자의 가래에서 유래된 점액에 첨가된 외인성 다클론성 IgG의 단백질 분해를 Western-Blot으로 측정합니다. 결과는 다중클론성 IgG가 식염수 용액에 추가되었을 때 얻은 결과에 대한 무결성의 백분율로 표시되며 시험관 내 결과와 비교됩니다. (2) NCFB 환자의 가래 유래 점액에 첨가된 외인성 형광 표지된 다클론성 IgG의 FRAP에 의한 이동성 측정. 결과에는 다클론성 IgG가 식염수 용액에 추가될 때 얻은 것보다 t(1/2), 이동 및 고정 분획의 결정이 포함되며 시험관 내 결과와 비교됩니다. 이는 CEPR에서 이루어질 것입니다. (3) 미생물 기도 집락화가 IgG 결합, 단백질 분해 및 Ig 이동성에 미치는 영향. 미생물 집락이 있는 샘플(세균, 바이러스 또는 곰팡이)은 집락이 없는 샘플과 비교됩니다.

연구에 적합한 사람의 선발 및 모집 연구 모집단에는 NCFB를 앓고 있는 18세 이상의 모든 환자가 포함되며 그 뒤를 이어 희귀 폐질환 센터/CHRU 투어의 호흡기내과 부서가 포함됩니다(활성 목록은 2023년 9월 특발성 NFCB 환자 181명으로 구성됨). 이 환자들은 강제 폐활량 측정을 포함하여 적어도 1년에 한 번씩 정기적으로 진료소를 방문합니다. 이 단면적 연구에서 환자들은 투르 대학병원(CHRU Bretonneau)의 희귀 폐질환 센터의 의료 기록을 기반으로 선별검사를 받게 됩니다. 특히, 환자는 만성 가래 생성에 대해 선별검사를 받게 됩니다. 전체 환자의 3분의 1이 연구 대상이 될 수 있는 것으로 추산됩니다. 적격 환자는 예정된 병원 방문 시 또는 연구 조교 또는 연구 간호사의 전화 통화를 통해 참여하도록 제안됩니다. 연구에 관심이 있는 환자에게는 추가 정보를 위한 정보 문서가 제공됩니다. 환자가 연구 참여에 대해 구두로 동의하면 병원의 임상 조사 센터(CIC Inserm 1415)를 방문하도록 초대됩니다. 그런 다음 환자는 조사관을 만나게 됩니다. 참여하려면 피험자는 모든 포함 기준을 충족해야 하며 비포함 기준은 없어야 합니다. 동의는 피험자와의 면담 및 동의서 검토 후 연구자가 확인합니다.

연구 방문. 포함 시, 환자는 조사관의 방문에 참석하여 임상 검사 및 활력 징후, 최근 급성 악화 날짜, 병력, 치료 및 세인트 조지 호흡기 설문지(삶의 질 측정)를 기록합니다. 최신 컴퓨터 단층촬영(CT)에서 얻은 기관지 확장증에 대한 설명, 최신 폐활량 측정법(FEV1)으로 정의된 폐 기능 손상의 심각도, 기관지 확장증 심각도 지수는 수석 폐질환 전문의의 검증을 받습니다.

임상 데이터 수집.

포함 시, 환자는 다음 사항을 기록하기 위해 조사관의 방문에 참석할 것입니다:

• 병력
• 현재 치료
• 임상검사 및 활력징후(혈압, 심박수, 실내 공기 호흡 중 경피적 헤모글로빈 포화도-SPO2)
• mMRC 호흡곤란 척도
• 기관지확장증 방사선 지수 CT 점수(BRICS) 및 관련 엽 수를 사용하여 최신 CT의 기관지 확장증 중증도에 대한 설명 19
• 최신 폐활량 측정 결과 기류 손상의 심각도(1초 안에 강제 호기 -FEV1). FEV1은 GLI2012 참조 방정식을 사용하여 예측 값의 백분율로 표현됩니다.
• 최근 급성 악화 날짜(48시간 이상 지속되는 호흡기 증상 증가 및 새로운 항생제 처방으로 정의)
• 입원이 필요한 심각한 악화의 횟수 및 날짜
• 지난 1년간 항생제 치료가 필요한 급성악화 건수
• 세인트 조지 호흡기 설문지(삶의 질 측정)
• 슈도모나스 또는 기타 박테리아에 의한 기도 집락의 역사

혈액 및 흡입된 객담 샘플 수집. 의료 상담 후 CIC 간호사가 혈액학적 및 생화학적 분석을 위해 3x5mL 정맥혈을 채취합니다. 1개의 튜브는 CEPR에서 실시된 면역학적 분석에 사용됩니다.

혈액 수집 후, 호흡하는 실내 공기가 94% 이상일 때 SPO2가 0.9% NaCl 에어로졸을 피험자에게 투여하고 유도된 가래 샘플을 수집합니다. 에어로졸 전달 및 가래 수집의 주요 단계는 다음과 같습니다.

• 환자는 식수로 입을 헹구고 있습니다. (타액으로 인한 검체의 오염을 줄이기 위해)
• 환자가 코를 풀고 있습니다(샘플이 상기도 점액으로 오염되는 것을 줄이기 위해).
• 공압 분무기(6L/분 공기)를 통해 전달된 15mL 0.9% NaCl의 분무를 시작합니다.
• NaCl 에어로졸 투여 도중 및 직후에 피험자에게 50mL 샘플링 튜브로 최소 3회(5분, 10분, 15분) 동안 뱉어내도록 권장합니다.

샘플 분석. 수집 후 즉시 객담 샘플은 미생물 집단의 특성 분석을 위해 CHRU Tours의 세균학, 바이러스학 및 균학 부서로 보내집니다(그람 염색 및 세균 배양, Gomori-Grocott 염색 및 진균 배양, 호흡기 병원체에 대한 다중 RTPCR). 남은 객담 샘플은 IgG 제제의 약리학적 분석을 위해 CEPR로 보내집니다. 사용하지 않거나 남은 샘플은 추가 실험을 위해 특정 컬렉션의 CEPR에 보관됩니다. 해당 정보는 기간 제한 없이 보관됩니다.

혈액 샘플은 혈액 세포 수 및 C-반응성 단백질 분석을 위해 혈액학 및 생화학 실험실로 보내집니다. 1개의 튜브는 CEPR에서 실시한 면역학적 분석(호중구 표현형 분석, 총 IgG 측정)에 사용됩니다.

연구의 일부로 피험자 후속 조치가 예정되어 있지 않습니다.