Precisiegeneeskunde voor nociceptie, waarneming en proprioceptie.

Precisiegeneeskunde wordt door het Precision Medicine Initiative gedefinieerd als "een opkomende aanpak voor de behandeling en preventie van ziekten die rekening houdt met de individuele variabiliteit in genen, omgeving en levensstijl voor elke persoon".

Pijn wordt door de International Association for the Study of Pain (IASP) gedefinieerd als ‘een onplezierige zintuiglijke en emotionele ervaring die gepaard gaat met daadwerkelijke of potentiële weefselbeschadiging of beschreven in termen van dergelijke schade’. Traditioneel wordt pijn of sng ook als pijn beschouwd. een van de pijnsensaties. Onlangs hebben we sngceptie gedefinieerd als een zuur- en/of pijnsensatie in het somatosensorische systeem, en hebben we onthuld dat pijnstilling in de spieren plaatsvindt via substantie P en Tac1.

Volgens de klinische uitkomst reageerden sommige patiënten goed op fysische middelen, terwijl sommigen de voorkeur gaven aan injecties. De genetische varianten van de bovengenoemde genen kunnen de bepalende factoren zijn voor verschillende therapeutische effecten. Het duurde echter ongeveer 4 tot 8 weken voordat een patiënt van de ene behandelingsoptie naar de andere overschakelde. Als we met behulp van genetische biomarkers de optimale behandelingsmodaliteit kunnen bepalen, zullen het behandeltraject en de totale reikwijdte aanzienlijk afnemen.

We veronderstellen dat de genetische varianten van de voorgestelde genen (TRPV1, ASIC1a, ASIC3, Tac1, COMT, TCL1A, POMC, RGS4, ASIC2, ASIC4, TRPA1, NK1R, G2A, GPR4, OGR1, TDAG8, TASK1, TASK2, TASK3, TREK1 , P2X2, P2X3, P2X5, TRPV4, KCNK1, NTSR1, NTSR2, CaV3.2, Nav1.1, Piezo1 en Piezo2, Runx3 of Egr3, endotheline-converterend enzymachtig 1 (ECEL1), myosine zware ketengenen MYH3 en MYH8, myosine-bindend proteïne C-gen, MYBPC1 en TNNI2, TNNT3 en TPM2 die coderen voor de spierregulerende eiwitten troponine I, troponine T en beta-tropomyosine) zouden de prognostische biomarkers kunnen zijn van sng/pijnbehandelingen of proprioceptieve functie.

1. Specifieke doelstellingen

1. Het opzetten van een op next-generation sequencing (NGS) gebaseerde aanpak om genetische varianten te vinden die de respons van sng/pijnbehandelingsmodaliteiten en het fenotype van idiopathische scoliose kunnen bepalen.
2. Mogelijke metabolomics en proteomische markers van sng/pijn vinden.
3. Om het algoritme van de precisiegeneeskunde voor sng/pijnbeheersing te bepalen via de genetische markers.

2. In de afgelopen jaren heeft ons team enkele successen geboekt die de zoektocht naar genetische varianten voor de ontwikkeling van een nieuw algoritme voor de behandeling van pijn/pijn rechtvaardigen.

1. Analgesie van LLLT vindt plaats via TRPV1.
2. Analgesie door therapeutische echografie gebeurt via ASIC3.
3. Dextrose-injectie verminderde chronische spierpijn via ASIC1a.
4. Biomarker voor sng/pijn bij fibromyalgie.

3. Studieontwerp

(1) Deelnemers uit cohort A-Myofasciaal pijnsyndroom: we zullen 80 patiënten rekruteren uit het National Taiwan University Hospital en het bijbehorende ziekenhuis.

A. Geschiktheid van patiënten:

1. Inclusiecriteria: (1) Leeftijd tussen 18 en 100 jaar oud. (2) VAS>=30 of VAS>=30 bij een druk van 4 kg. (3) Gediagnosticeerd als patiënten met myofasciaal pijnsyndroom en bereid om behandeling te ondergaan (inclusief LLLT, therapeutische echografie en lokale dextrose-injectietherapie). De diagnose MPS werd door de hoofdonderzoeker bevestigd op basis van de criteria strakke band, triggerpoint en uitstralende pijn.
2. Uitsluitingscriteria: Degenen met een actieve infectie, maligniteit en hematologische ziekten werden uitgesloten. De patiënten die binnen 6 maanden een lokale injectie in de bovenste trapezius hadden gekregen, zijn eveneens uitgesloten.

B. Studieontwerp:

1. Na het verkrijgen van de geïnformeerde toestemming worden de demografische basisgegevens, waaronder leeftijd, geslacht, baan, opleidingsniveau en medische geschiedenis van in aanmerking komende patiënten verzameld.
2. De in aanmerking komende patiënten ontvingen eerst LLLT met een golflengte van 685 nm en een vermogen van 30 mW (BTL-5000 Laser, BTL, Stevenage, VK) bij een energiedichtheid van 8 J/cm2 op het triggerpunt van de bovenste trapeziusspier. De VAS-pijn en VAS-sng vóór en na de behandeling worden respectievelijk verzameld voor bepaling van het LLLT-fenotype.
3. Vervolgens worden ze handig in twee groepen ingedeeld (40 proefpersonen in elke groep): A. therapeutische echografiegroep; B. prolotherapiegroep. Groep A ontvangt 1 MHz therapeutische echografie gedurende 5 minuten met een frequentie van 2-3 keer per week ter hoogte van de pijnlijke bovenste trapeziusspier. Groep B krijgt hypertone prolotherapie aan het perimysium van de bovenste trapeziusspier. Het injectiemiddel is 5 ml 5% dextrose-oplossing. Om er zeker van te zijn dat de naald zich niet in een bloedvat bevond, werd de naald vóór injectie opgezogen. Dezelfde arts (de hoofdonderzoeker) injecteert alle patiënten om variabiliteit tussen artsen te voorkomen. Er werd geen ander medicijn of fysieke modaliteit gegeven om interferentie met de werkzaamheid in beide groepen te voorkomen.
4. De gerecruteerde patiënten worden voor en na de injectie beoordeeld, en twee weken na de injectie. De primaire uitkomstmaat is VAS-pijn en VAS-sng (visueel analoge schaal) met een score van 0-100, waarbij 100 de waarde is die de hoogste mate van pijn vertegenwoordigt. De secundaire uitkomsten zijn de pijndrempel, de spiertonus en de SF-36-vragenlijst bestaat uit 36 ​​items en 8 domeinen die betrekking hebben op de perceptie van de patiënt over zijn kwaliteit van leven (kwaliteit van leven). Veneuze bloed- en urinemonsters werden respectievelijk afgenomen tijdens het eerste bezoek en het bezoek na twee weken. De bloedmonsters werden geëtiketteerd met een geanonimiseerd ID-nummer, gecentrifugeerd en bij -80 ºC in een afgesloten vriezer bewaard tot het moment van toekomstige verwerking. De buffy coat wordt na centrifugeren gescheiden en eveneens bewaard. De urinemonsters werden in porties verdeeld en bij -80 ºC in een afgesloten vriezer bewaard voor toekomstige analyse.
5. Rescue-therapie (cross-overbehandeling): Als de deelnemer niet tevreden is met de behandeling in de eerste ronde en de verbetering van de VAS minder dan 10 is, komt hij/zij in aanmerking voor de Rescue-therapie (de behandeling in de andere groep). En ze gaan nog eens 2 weken terug naar de kliniek. De uitkomstvariabelen worden ook tijdens het derde bezoek verzameld.

(2) Deelnemers uit cohort B-idiopathische scoliose: we zullen 80 patiënten rekruteren uit het National Taiwan University Hospital en het bijbehorende ziekenhuis, en het Taichung Veteran Hospital.

A. Geschiktheid van patiënten:

1. Inclusiecriteria: (1) Leeftijd tussen 10-65 jaar oud. (2) Gediagnosticeerd als idiopathische scoliose De diagnose van scoliose werd bevestigd door een antero-posterieure röntgenfoto met een Cobbs-hoek groter dan 10 graden.
2. Uitsluitingscriteria: (1) Degenen met een actieve infectie, maligniteit en hematologische ziekten werden uitgesloten. (2) Degenen met specifieke etiologieën van scoliose, waaronder congenitale scoliose als gevolg van misvorming of defecte segmentatie van de wervels en neuromusculaire scoliose als gevolg van spieronbalans, syndromale scoliose of degeneratieve scoliose.

B. Studieontwerp:

1. Na het verkrijgen van de geïnformeerde toestemming worden de demografische basisgegevens, waaronder leeftijd, geslacht, baan, opleidingsniveau, fysieke activiteitsniveau en medische geschiedenis uit het verleden van in aanmerking komende patiënten verzameld.
2. De geworven patiënten worden eenmalig geëvalueerd. De verzamelde parameters omvatten de hoek van Cobb, de rotatiehoek van de wervelkolom, VAS-pijn en VAS-sng (visueel analoge schaal) met een score van 0-100, waarbij 100 de waarde is die de hoogste mate van pijn en pijndrempel vertegenwoordigt (Park, Kim et al. al. 2011), kracht en tonus van de paraspinale spier, en de SF-36-vragenlijst bestaat uit 36 ​​items en 8 domeinen die betrekking hebben op de perceptie van de patiënt van zijn/haar kwaliteit van leven (kwaliteit van leven) (Li, Wang et al. 2003). Er werden ook veneuze bloed- en urinemonsters verzameld. De bloedmonsters werden geëtiketteerd met een geanonimiseerd ID-nummer, gecentrifugeerd en bij -80 ºC in een afgesloten vriezer bewaard tot het moment van toekomstige verwerking. De buffy coat wordt na centrifugeren gescheiden en eveneens bewaard. De urinemonsters werden in porties verdeeld en bij -80 ºC in een afgesloten vriezer bewaard voor toekomstige analyse.

(3) DNA-extractie en op NGS gebaseerde sequencing en genotypering. Genomisch DNA zal worden geëxtraheerd uit perifere mononucleaire bloedcellen van de deelnemers met behulp van de Gentra Puregene-kit volgens het protocol van de fabrikant (Qiagen, Hilden, Mettmann, Duitsland), en onderworpen aan agarose gel en O.D. verhoudingstests om de zuiverheid en concentratie ervan te bevestigen. DNA zal worden gefragmenteerd met behulp van Covaris (Covaris, Woburn, MA, VS), met als doel een pieklengte van 800 bp. Illumina-bibliotheken zullen worden gegenereerd op basis van gDNA met behulp van TruSeq Library Preparation Kit (Illumina, San Diego, CA, VS).

DNA-captatiesondes zullen op maat worden ontworpen om zich te richten op TRPV1, ASIC1a, ASIC3, Tac1, COMT, TCL1A, POMC en RGS4, en zullen worden gesynthetiseerd met behulp van het Roche KAPA HyperChoice-protocol (Roche, Madison, WI, VS). Alle coderende regio's en niet-coderende regio's (promoters, introns, 5' en 3' niet-getranslateerde regio's) van deze 8 genen zullen worden opgenomen.

NGS-doelregioverrijking zal worden toegepast om de doelregio te verrijken/vast te leggen (~148 Kb). De verrijkte bibliotheken zullen vervolgens worden gesequenced met behulp van Illumina MiSeq om paired-end reads van 300 bp te genereren. De verwachte diepte van de beoogde regio's zal gemiddeld 200x zijn.

Gegevensanalyses zullen worden uitgevoerd zoals eerder beschreven. In het kort zullen de onbewerkte sequentiegegevens worden afgestemd op het menselijke referentiegenoom (februari 2011). 2009, GRCh37/hg19) met behulp van BWA-MEM. We zullen Picard gebruiken om de noodzakelijke gegevensconversie, sortering en indexering uit te voeren. Het belangrijkste variantaanroepproces, voor zowel varianten met één nucleotide als indels, zal worden uitgevoerd met het GATK-softwarepakket. Ook structurele varianten zullen worden geïdentificeerd. We zullen ANNOVAR toepassen om de genetische varianten op de juiste manier te annoteren; dit omvat ten minste genannotatie, annotatie van aminozuurverandering, SIFT-scores, PolyPhen2-score, dbSNP-identificatoren, 1000 Genome Project-allelfrequenties, gnomAD-allelfrequenties en ClinVar-database met verschillende klinische betekenis. Vervolgens zullen we IGV gebruiken om de mapping en annotatie van sequenties op een grafische interface te bekijken.

De allelfrequenties van interessante varianten zullen tussen verschillende groepen deelnemers worden vergeleken. We zullen zoeken naar mogelijke zeldzame varianten met zeer sterke effecten (het single-gen-model) en naar relatief veel voorkomende varianten met matige tot sterke effecten (het complexe fenotype-model).