Mekanismer för rhinovirus-inducerade astmaexacerbationer

Vi, utredarna, antar att det finns distinkta genprofiler i rhinovirus-inducerade akuta exacerbationer av astma. Vi antar vidare att dessa förändringar i genuttryck involverar både kända mediatorer av astmafenotypen såväl som andra molekyler som inte tidigare associerats med astma.

Det primära syftet med denna studie är att använda genarrayanalys för att bestämma differentiellt uttryckta gener i bronkiala epitelceller och alveolära makrofager från normala och astmatiska försökspersoner före och under rhinovirusinfektion in vivo. Ett sekundärt mål är att avgöra om några förändrade uttryck är relaterade till symtomens svårighetsgrad, virusbelastning, lungfunktion eller luftvägsinflammation in vivo.

Vi planerar att rekrytera 45 försökspersoner: 15 friska frivilliga, 15 astmatiker som är naiva för inhalationskortikosteroidbehandling och 15 astmatiker på inhalerade kortikosteroider som kommer att genomgå två bronkoskopier, en före infektion med rhinovirus och den andra 4 dagar efter inokulering. Bronkialborstning, biopsier och bronkoalveolsköljning (BAL) kommer att utföras. RNA kommer att extraheras med TRIzol-reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA) och renas genom passage genom RNeasy-kolonner (Qiagen, Valencia, CA). Exon 1.0ST arraychips (Affymetrix, Santa Clara, CA) kommer att användas för att analysera förändringar i genuttryck. Dessa är de mest kraftfulla genomexpressionsverktygen som finns tillgängliga med 1,4 miljoner sonduppsättningar och över 5,5 miljoner funktioner per array. Gener som visar sig vara signifikant uppreglerade kommer att bekräftas av kvantitativ RT-PCR.

Genom att använda en ny metod för att samla outspädd bronkial epitelbeklädnadsvätska (bronkosorption) kommer ett stort antal proteiner att mätas med ett MesoScale Discovery multiplexed array-system (MesoScale Discovery, Gaithersburg, Md) vilket möjliggör ytterligare bekräftelse av genarrayresultaten samt tillhandahåller in vivo bevis på oreglerad proteinproduktion hos astmatiker. Genuttryck och proteinnivåer kommer att korreleras med virusmängd, symtompoäng, lungfunktion och luftvägsinflammation in vivo.

Denna studie representerar den första heltäckande utvärderingen av förändringar i bronkial epitelgenuttryck under rhinovirusinfektion in vivo och har därför potential att ge betydande insikter i värdens svar vid astma och identifiera potentiella nya mål för vidare utvärdering.