探索位于细胞核外的 DNA 通过生物途径放大儿童炎症性肠病炎症的活性环 GMP-AMP 合酶 (cGAS) - 干扰素基因刺激剂 (STING) (ROXANE)
细胞外 DNA 在儿童炎症性肠病中的促炎作用:cGAS-STING 通路的研究
研究概览
详细说明
儿童炎症性肠病 (IBD) - 克罗恩病 (CD)、溃疡性结肠炎 (UC) 是可影响整个消化道的严重病理。 然而,它们的年发病率不断增加。
IBD 是一种复杂的多因素病理,其病因至今仍不清楚。 IBD 的发生有外源因素和肠道微生物群改变的易感遗传背景。 肠道病变是由于肠道免疫系统失调,促炎细胞因子的分泌增加,而抗炎细胞因子的分泌增加。
儿童发病的 IBD 代表了一个不同的疾病分类实体(与成人 IBD),因为它们具有主要的炎症活性、显着的解剖范围以及有时从诊断中发现的狭窄和/或瘘管特征。 它们的影响不仅是个人的(生长迟缓、青春期延迟、心理障碍),而且还包括家庭/父母、学校和社会。 这些特殊性证明生物医学研究以更具体的方式关注它是合理的。
细胞外和核外 DNA (enDNA) 通过刺激促炎反应和激活 I 型干扰素的产生,在先天免疫中发挥着重要作用。 enDNA 的促炎作用由酶 cGAS、蛋白 STING、Toll 样受体 9 (TLR9) 和炎性体复合物 NLRP3 介导。
研究人员推测,enDNA 通过 cGAS-STING 途径参与儿科 IBD 期间肠道和血液水平炎症反应的放大。 他们还假设 cGAS-STING 通路与儿科 IBD 涉及的其他通路(例如 NOD2 和自噬)之间存在联系。 研究人员将分析患病儿童和 6 至 17 岁对照者的血液和粪便样本以及结肠活检样本。 研究人员认为,这项研究将有助于更好地了解儿科 IBD 涉及的机制,评估 cGAS-STING 通路的位置,确定儿科 IBD 的潜在生物标志物和新的潜在治疗靶点,特别是基于抑制 cGAS-STING 通路。 STING 途径。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Orléans、法国
- Chu Orleans
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 参加者年龄由6岁(含6岁)至17岁(含)
- 男孩和女孩
- 提出 IBD 或怀疑 IBD
- 需要结肠镜检查进行诊断或随访或因其他原因(腹痛、腹泻、直肠出血、体重减轻)而无法确诊克罗恩病或溃疡性结肠炎
活动性 IBD 如果:
- CD:PCDAI 评分>5,CRP>20mg/L,粪便钙卫蛋白>400 µg/g
- UC:PUCAI 评分>10 且粪便钙卫蛋白>250 µg/g
如果出现以下情况,IBD 就会缓解:
- CD:PCDAI 评分<5,CRP<20mg/L,粪便钙卫蛋白<400 µg/g
- UC:PUCAI 评分 <10 且粪便钙卫蛋白 < 250 µg/g
- 同意参加研究的患者及其父母
排除标准:
- 参与者和/或其两位父母之一的拒绝
- 体重小于或等于20公斤
- 血液血红蛋白水平小于或等于 9 g/dl
- 拒绝或禁忌全身麻醉
- 共存的严重慢性病理和/或治疗可能会干扰研究结果;例如:21三体、生长激素治疗等。
- 受保护人(受监护或监管)
- 受法律保护的人
- 不参加社会保障计划的人
- 孕妇或哺乳期妇女
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:卫生服务研究
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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其他:患者携带样本
将在 3 组参与者之间分析和比较血液和粪便样本以及结肠活检:1/ 活动性 IBD; 2/非活动性IBD; 3/控制“非IBD”。
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将进行血液和粪便样本检测
将分析结肠活检
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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结肠 cGAS 特异性 mRNA 的量
大体时间:基线
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通过 Mann-Whitney U 检验,对 3 组患者之间的结肠 cGAS 特异性 mRNA 数量进行比较,以 RNA 测序 (RNAseq) 期间的“读数”数量表示。
从一开始就计划对各组进行 2 组比较,无论 Kruskal-Wallis 测试等整体测试的结果如何。
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基线
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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循环线粒体DNA量的数量差异
大体时间:基线
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通过 qPCR 技术找出 3 组之间关于循环 mtDNA(循环总 DNA)的定量差异:通过特定引物序列来识别 DNA 的来源(线粒体或核)。
与对照相比,结果将通过 -2ΔΔCt 方法(“倍数增加”)表示。
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基线
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细胞因子反应
大体时间:基线
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通过 Luminex® 查找 3 组之间关于细胞因子反应的定量差异:以 pg/ml 或 ng/ml 为单位,具体取决于细胞因子
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基线
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细胞因子的炎症/免疫失调反应
大体时间:基线
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通过百万分转录本 (TPM) 中的 RNAseq 型转录组分析,发现 3 组之间关于细胞因子、cGAS-STING 途径自噬、NOD2、肠道粘蛋白、整合素、钙粘蛋白的炎症/免疫失调反应的定量差异。 该结果将在血液水平和结肠水平上进行测量。 |
基线
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Mmethyl-Seq 检测 3 组之间 DNA 甲基化的差异
大体时间:基线
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通过甲基测序找出 DNA 甲基化研究中 3 组之间的定量差异。
结果以甲基化百分比表示。
该结果将在血液水平和结肠水平上进行测量。
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基线
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CGAS-STING 通路成分的激活(磷酸化)
大体时间:基线
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通过 Western-Blot 激活(磷酸化)cGAS-STING 通路成分(蛋白质 cGAS、p-CGAS、STING、p-STING、TBK1、p-TBK1、IRF-3、p-IRF-3)
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基线
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血浆DNA酶活性
大体时间:基线
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库尼兹单位血浆 DNase 活性
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基线
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微生物分布差异
大体时间:基线
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通过对粪便水平微生物群的 RNA 16 进行焦磷酸测序,寻找 3 组之间微生物分布的定量差异
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基线
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结肠 STING 特异性 mRNA 的数量(“读取数”)
大体时间:基线
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3 组之间关于结肠水平上结肠 STING 特异性 mRNA 的数量(“读数”数量)的定量差异
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基线
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qPCR 检测细胞外 DNA
大体时间:基线
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我们将使用特定的引物序列来识别 DNA 的起源(线粒体或核)。
与对照相比,结果将通过 -2ΔΔCt 方法(“倍数增加”)表示。
该结果将在结肠水平进行测量。
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基线
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细胞质中 STING 的量
大体时间:基线
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通过组织学、免疫组织化学染色和光学显微镜分析确定 STING 的细胞质存在。
结果将是定性的(存在/不存在;定位)和基于光密度的定量(阳性细胞的百分比)
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基线
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细胞质中cGAS的量
大体时间:基线
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通过组织学、免疫组织化学染色和光学显微镜分析确定 cGAS 的细胞质存在。
结果将是定性的(存在/不存在;定位)和基于光密度的定量(阳性细胞的百分比)
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基线
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细胞质中核DNA的量
大体时间:基线
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通过组织学、免疫组织化学染色和光学显微镜分析确定细胞质中核 DNA 的存在。
结果将是定性的(存在/不存在;定位)和基于光密度的定量(阳性细胞的百分比)
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基线
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细胞质中线粒体DNA的量
大体时间:基线
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通过组织学、免疫组织化学染色和光学显微镜分析确定细胞质中线粒体 DNA 的存在。
结果将是定性的(存在/不存在;定位)和基于光密度的定量(阳性细胞的百分比)
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基线
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结肠 DNase 活性量
大体时间:基线
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Kunitz 单位结肠 DNase 活性的测量
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基线
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Georges DIMITROV, MD、Chu Orleans
出版物和有用的链接
一般刊物
- Ahn J, Son S, Oliveira SC, Barber GN. STING-Dependent Signaling Underlies IL-10 Controlled Inflammatory Colitis. Cell Rep. 2017 Dec 26;21(13):3873-3884. doi: 10.1016/j.celrep.2017.11.101.
- Canesso MCC, Lemos L, Neves TC, Marim FM, Castro TBR, Veloso ES, Queiroz CP, Ahn J, Santiago HC, Martins FS, Alves-Silva J, Ferreira E, Cara DC, Vieira AT, Barber GN, Oliveira SC, Faria AMC. The cytosolic sensor STING is required for intestinal homeostasis and control of inflammation. Mucosal Immunol. 2018 May;11(3):820-834. doi: 10.1038/mi.2017.88. Epub 2017 Dec 20.
- Martin GR, Blomquist CM, Henare KL, Jirik FR. Stimulator of interferon genes (STING) activation exacerbates experimental colitis in mice. Sci Rep. 2019 Oct 3;9(1):14281. doi: 10.1038/s41598-019-50656-5.
- Boyapati RK, Dorward DA, Tamborska A, Kalla R, Ventham NT, Doherty MK, Whitfield PD, Gray M, Loane J, Rossi AG, Satsangi J, Ho GT. Mitochondrial DNA Is a Pro-Inflammatory Damage-Associated Molecular Pattern Released During Active IBD. Inflamm Bowel Dis. 2018 Sep 15;24(10):2113-2122. doi: 10.1093/ibd/izy095.
- Vrablicova Z, Tomova K, Tothova L, Babickova J, Gromova B, Konecna B, Liptak R, Hlavaty T, Gardlik R. Nuclear and Mitochondrial Circulating Cell-Free DNA Is Increased in Patients With Inflammatory Bowel Disease in Clinical Remission. Front Med (Lausanne). 2020 Dec 14;7:593316. doi: 10.3389/fmed.2020.593316. eCollection 2020.
- Khan S, Mentrup HL, Novak EA, Siow VS, Wang Q, Crawford EC, Schneider C, Comerford TE 4th, Firek B, Rogers MB, Loughran P, Morowitz MJ, Mollen KP. Cyclic GMP-AMP synthase contributes to epithelial homeostasis in intestinal inflammation via Beclin-1-mediated autophagy. FASEB J. 2022 May;36(5):e22282. doi: 10.1096/fj.202200138R.
- Chen C, Zhang Y, Tao M, Zhao X, Feng Q, Fei X, Fu Y. Atrial Natriuretic Peptide Attenuates Colitis via Inhibition of the cGAS-STING Pathway in Colonic Epithelial Cells. Int J Biol Sci. 2022 Feb 7;18(4):1737-1754. doi: 10.7150/ijbs.67356. eCollection 2022.
- Zhao F, Zheng T, Gong W, Wu J, Xie H, Li W, Zhang R, Liu P, Liu J, Wu X, Zhao Y, Ren J. Extracellular vesicles package dsDNA to aggravate Crohn's disease by activating the STING pathway. Cell Death Dis. 2021 Aug 27;12(9):815. doi: 10.1038/s41419-021-04101-z.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
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首次发布 (实际的)
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最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
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