ヒト炎症反応の個々の変動を評価するための最小紅斑用量(MED)試験の精密実施

サマリー

最小限の紅斑用量(MED)検査は、紫外線光線療法の投与スケジュールを確立するために使用されます。炎症反応の個々の変動を評価することができますが、再現可能な結果を達成するための方法論を欠いています。ここでは、MEDの精密実装を提示し、炎症反応における個々の変動を捕捉する能力を実証する。

要約

最小限の紅斑用量(MED)検査は、皮膚の表面に紅斑(炎症性赤色)を生成するために必要な紫外線(UV)照射の最小量を決定するための臨床設定で頻繁に使用されます。この文脈では、MEDは乾癬および湿疹のような一般的な皮膚状態のためのUV光線療法の開始用量を決定する重要な要因と見なされる。研究の設定では、MEDテストはまた、炎症反応の人内および間の変動を評価するための強力なツールである可能性があります。しかし、MED試験は研究環境での使用に広く採用されておらず、このアッセイから再現可能な結果を得るための障壁である公表されたガイドラインの欠如のために起こり得る。また、MEDを確立するためのプロトコルや機器は大きく異なり、研究室間での結果の比較が困難です。ここでは、他の機器や実験室環境に容易に適応できる新設計のプロトコルと方法を用いて、表面性紅斑を誘導し、測定するための正確で再現性の高い方法について述べている。ここで説明する方法には、このプロトコルが任意のUV放射源に適合できるように、他の機器に標準化された投与スケジュールの外挿を可能にする手順の詳細が含まれています。

概要

最小紅斑用量(MED)試験は、通常UVB範囲内の放射線に対する皮状感受性を評価するためのFDA承認の手順であるが、MEDはUVおよび可視^{スペクトル1}の他の波長で決定することができる。紅斑は、毛細血管のエンゲージメントによって引き起こされる皮膚の表面上の表面的な赤みとして定義されます(紅斑の後期段階は、より一般的に日焼けとして知られています)。MED検査は、皮膚の赤みの測定可能な変化の最小単位を生成する紫外線(UV)放射線の最小量を識別するために、皮膚科学文献と臨床光線療法の設定で広く使用されています。MED試験は、ほとんどの市販の日焼け施設で使用されるものと同等の市販のUVランプで達成することができます。

MED試験は、主に皮膚の色素沈着と放射線の強度とタイプに応じて投与スケジュールで、所定の時間の間、目に見えるスペクトルから皮膚の表面に紫外線または光の連続的な分散を含む.この手順は、乾癬および湿^疹2、3などの皮膚状態に対するUV放射線療法を受けている患者の投与スケジュールを決定するために臨床設定で一般的に使用^される。臨床設定でMEDを決定するための基本的な手順は、他の場所で説明されています^4,そして、皮膚感受性の個々の変動に応じて、UV放射線の総投与量を上方または下方に調整するために使用することができます.

皮膚色素沈着は、おそらくMED^手順6からの結果を導行および測定する上で最も重要な被験者特異的変数である。これは、最小限の紅斑応答を呼び起こすのに必要な紫外線暴露の持続時間は、参加者のフィッツパトリック皮膚タイプ(FST)によって定義される参加者の皮膚の明るさまたは暗さによって主に決定されるからである。FST⁷は、ヒトの皮膚色を分類するための数値スキームである。フィッツパトリックスケールは、ヒトの皮膚色素沈^着8、9に関する皮膚科学的研究のための認識されたツールであり、最も明るい(FST I)から最も暗い(FST VI)までの6つのカテゴリーの1つに人間の皮膚を分類する。

暗いFSTタイポロジは、より長いUV持続時間を必要とするため、FSTの正確な分類が重要です。自己報告、皮膚科医のインタビュー、計装ベースの評価など、幅広いアプローチを用いて、FSTの正確な評価方法に関する広範な文献があります。FSTの観察者評価は現在と相関しているが、自然な肌の^色10と相関することが示されているが、FSTは^{アンケート12}および/または客観的評価を介して自己報告を用いて主観的^に11を決定することができる。分光光光度計。スペクトロフォトメトリーによるフィッツパトリックタイピングは、多くの^{研究10、13、14、15}における参加者の自己報告と密接に関連することが示されている。

臨床サービスにおけるMED試験の有用性および広範な使用にもかかわらず、このプロシージャは、炎症刺激に応答する個々の変動の測定のための実験室の設定で広く採用されていない。ここで概説する方法論の目的は、MED試験手順の精度と再現性を高める技術とステップバイステップの手順を提供し、きめ細かいことに焦点を当てた実験室の設定で将来の作業を容易にすることです。炎症反応における個々の変動の定量化。さらに、炎症の人と人の変動を正確に捕捉するこの標準化されたプロトコルの能力を示す代表的な結果を提供する。

プロトコル

人間のボランティアの使用を含む以下に説明するすべての方法は、地元の機関審査委員会(IRB)によってレビューされ、承認されており、ヘルシンキとベルモント報告書の宣言に従っています。すべての参加者 (N=72) は、IRB プロトコルによって規定されているインフォームド コンセントに署名しました。包含/除外基準および中止手順は、参加者の安全性を最大化するように設計されており、これらの手順からの逸脱は、ヒト被験者に対するリスクおよび許容性への影響を考慮して考慮されるべきである。ここに提示された作品の文脈では、排他的基準は、炎症状態の個人的または家族歴を持たない個人、または任意のライセンスまたは違法物質を持つ個人への参加を制限しました。これを行う正当な理由は、これらの要因が MED テスト手順への応答に影響を与える可能性があることです。

1. 参加者の選択

1. 18~55歳:以下の包含基準を使用してください。医学的症状チェックリスト(MSCL)5によって決定される良好な一般的な健康で;英語で提示されたラボの安全プロトコルについて理解し、通信することができます。書面による同意を得ることができます。
2. 次の除外基準を使用してください: 自己報告によって決定されるフィッツパトリック皮膚タイプI;定期的に市販の日焼け装置を使用しています。暴露の計画された部位での皮膚創傷または病変;現在の皮膚癌、または皮膚癌の個人的な歴史;皮膚癌の家族歴;糖尿病;乾癬または他の炎症性皮膚の状態;末梢血管疾患, 末梢動脈疾患, レイノー病, または他の診断された循環障害;任意の不随意運動障害;粘着テープにアレルギー;喘息のための吸入ステロイドを取る (例えば, フルチカゾン);任意のコルチコステロイドを取る;以下の2つ以上(診断された高血圧、高脂血症、高コレステロール、煙タバコ、冠動脈またはアテローム硬化性疾患の家族歴(55歳以前の親/兄弟)。活性物質依存 - 法的または違法;物質依存性を持つ人々は、回復に新しい(1年未満);。向精神薬、アヘン薬やコルチコステロイドを含む CNS 機能に影響を与える薬の使用, 最後の 3 ヶ月の間;現在または過去3ヶ月の間に処方された向精神薬(これらは、不安、うつ病、または他の心理的な問題のための薬を含みます)。

2. MEDのスケジューリングと準備

1. 参加者は、最初のMED暴露イベント(約45分)と2回目のフォローアップで、分光光法の測定値(約10分)を収集します。最初の予定の後の 24 時間のフォローアップ予定をスケジュールします。
2. 参加者が到着する前に、2つの線量試験カフと安全装置を含む必要不可欠な機器をレイアウトし、セットアップします。参加者と研究者の両方がUVにさらされたすべての皮膚をカバーするために、様々なUV保護衣類(UV保護スポーツスリーブ、UV保護手袋、長袖医療スクラブ、UV保護シート、テープなど)を持っています。放射線。
3. メーカーの仕様に従って分光光度計を校正します。これは、各サブジェクトと各セッションに対して行います。

3. フィッツパトリックスキンタイプ(FST)の決定

1. 参加者がMED暴露イベント(訪問1)に到着したら、自己報告または分光光法を通じてFSTを識別します。参加者の安全性を最大限に高めるために、FST 1に分類された参加者に対してMEDテストを実施しないでください。その他すべてのフィッツパトリック スキン タイプ(2 ~ 6)では、FST スコアを使用して、使用する露出スケジュールを決定します。

4. カフ 1 アプリケーション

1. MED テストのしくみを参加者に説明し、続行する前に質問を募ります。
2. 一般に、非支配的な前腕の内側にMED手順を実行する。
3. カフ1(すべての絞りカバーを取り除いた)を配置し、そばかす、ほくろ、傷跡、髪(可能な限り)、および皮膚上の切り傷、打撲傷または病変を避けます。カフ1の横(中央ではない)部分から保護ワックスペーパーのバッキングのみを取り外します。カフ1の中央部から裏切られたワックスペーパーは、ベースライン読み取り後に剥離すると皮膚を刺激する可能性が高く、開口部に近い皮膚の赤みを引き起こす可能性が高いため、除去しないことが重要です。
4. 目的の露出部位にカフ1を配置した後、カフ2が正確に同じ場所に配置されるように、パーマネントマーカーを使用してランドマークを配置します。カフ 1、右上、左上、右下、左下の各フラップの折り目の外側の 4 つのポイントでスキンをマークします。
   1. これらのマークは、約 24 時間を生き残るのに十分な暗くします。

5. ベースライン読み取り: カフ 1 アプリケーション

1. メーカーの仕様に従って校正された分光光度計を使用して、6つの開口のそれぞれで順番に測定値を取得し、永久に記録します。
2. 分光光度計は、ほくろ、傷跡、またはその他の傷を可能な限り避けながら、カフの開口部の中心に配置されていることを確認します。
3. すべての"SCI"値(L、A、B)を永続的に記録します。同じキャリブレーションポイントで一貫した読み取り値を確保するには、MED手順の間、分光光度計をONに保ち、露出後の測定値が完了するまでオフにしないでください。
4. ベースライン分光光測定の測定値が記録された後、カフ1を取り外します。参加者の不快感を最小限に抑えるために、カフ1の周囲に医療用接着剤溶剤を塗布し、剥がす時に腕の毛の痛みを伴う除去を防ぎます。

6.露出前の読書:カフ2アプリケーション

1. カフ1を取り外した後、カフ1のスキンに描かれたランドマークを使用して、同じ場所にカフ2を配置します。完全な接着剤のバッキングは露出し、カフ2が皮膚への不十分な接着による開口部間のクロス露出を防ぐために十分に密封されていることを確認するために適用することができる。
2. 参加者と研究者の両方にUV保護服と安全アクセサリーを着用ししめます。少なくとも、参加者、手順を管理する技術者、および部屋内の他の当事者は、UV保護メガネを着用してはなりません。技術者は、長袖を着用するか、UV保護スリーブを使用する必要があります。
3. ランプを作動させる前に、パッチの上の腕、パッチの下の腕と手首、パッチの側面に露出する可能性のある腕の前面または背面の部分など、露出したすべての皮膚をカバーする技術者を支援します(UV-保護シートとシートを貼付するテープは、このために役立つ場合があります)。さらに、オープンネックラインのシャツを着ている参加者の中には、UV源に近い場合は、首と胸にUV保護布をドレープしたい場合があります。
4. 参加者の腕の下にUV保護布を広げます(表面からの反射率を減らす)。

7. MED手順:露出前

注:ランプからの光線は、露出部位に対して垂直である必要があります。一般に、ランプの物理的な動きは、参加者の腕の角度の動きまたは配置よりも少ない。

1. ランプをアクティブにする前に、ランプからの紫外線が参加者の腕のカフ2の角度に垂直になるように参加者の腕を配置します。
2. 参加者の腕のランプとカフ2の間の適切な距離を特定します。放射計のセンサーを、皮膚の表面に平行に向き、カフ2の位置にできるだけ近づけます。
3. 露出を防ぐために参加者の腕をUVプルーフクロスで覆い、ランプを簡単にアクティブにして、放射計のセンサーが270 μW/cm 2を読み取るまでカ^フ2までの距離を調整します。
   1. この読み取り値を達成するには、放射計が 270 μW/cm² (± 10 μW) を読み取るまで、ランプと皮膚の表面との間の距離を調整します。適切な距離が決定されたら、ランプを無効にします。
      注:放射計の角度の小さな違いは、読書に大きな影響を与えることをここで注意することが重要です。したがって、放射計の角度は、可能な限り皮膚の表面に平行に近い必要があります。
4. 腕の位置のドリフトを防ぐために、露出セッション全体の距離をさらに調整します。各読み取り値で距離を確認し、必要に応じて放射計の測定値を約 270 μW/cm² (± 10 μW) に保つ必要があります。

8. MED手順: 露出

1. ストップウォッチを使用して、MED スケジュールを実装します。UV ソースをアクティブにする前に、最初の絞りカバーを取り外します。ソースとストップウォッチを同時にアクティブにし、FSTに基づいて、以下のスケジュールに従ってカフ2の各絞りを取り外します。
2. 各開口部カバーの除去点で、放射計が皮膚の表面に平行に保持され、ランプを指しているときに放射計の読み取りを記録します。距離が変更された場合は、ランプまでの距離を調整して、放射計が再び 270 (± 10) μW/cm²を読み取るようにします。
3. 技術者に参加者の腕を監視し、一貫した位置を確保しさせる。特に、腕が回転した場合は腕をリジャストし、多くの参加者がリラックスしながら腕を回転させます。調整の後、放射計が270 μW/cm 2(±10 μW)を読み取ることを再確認してください。
4. 表 1の投与スケジュールで指定された正確な時刻にランプをオフにします。以下に説明するように、ランプの非アクティブ化の後、正確に7分後に分光光度計の測定値の追加シリーズを収集する必要がありますので、ストップウォッチを非アクティブにしないでください。

9. 7 分 露出後の読書

1. ランプの非アクティブ化の後、正確に7分後に、カフ2の各開口部からの最終的な分光光度計の測定値を記録します。暴露手順の直後にデータを収集する目的は、最初にUV放射に対する有害反応がないことを確認し、第二に初期応答を評価することです。露出前)値。7分後の赤みの任意の増加は、紅斑ではなく、熱効果である可能性が高いです。
   注:7分後の紫外線暴露に対する有害反応は、後天性光感受性障害である太陽じんましんの最小じん量に関連している可能性が高い。光感受性障害はMED手順の前に評価され、これらの障害を持つ被験者は除外されるべきである。ただし、テスト中にこれが観察された場合は、露出プロトコルを直ちに中止する必要があります。
2. 紫外線に曝露した後、カフ2は除去することが特に困難な場合があります。必要に応じて、カフ2の除去時に参加者に不快感を最小限に抑えるために、医療グレードの接着剤溶剤を使用してください。特に毛深いまたはそれ以外の敏感な皮膚を持つ参加者は、パッチをゆっくりと取り除くように、カフ2の縁の下にオリーブオイルまたはアルコールベースの接着剤リムーバーを適用すると役立つ場合があります。カフ2を除去した後、参加者は皮膚に残留接着剤を有し、オリーブオイルまたは医療用接着剤溶媒で除去することもできる。
3. 露出セッションから出発する前に、参加者にランドマークを洗わせず、露出部位にローションを塗らないことを思い出してください。

10. フォローアップ予約: カフ3アプリケーション

1. 参加者が到着する前に、メーカーの仕様に従って分光光度計を調整してください。
2. すべての絞りカバーを取り外してカフ3を準備します(パッチの中央部分に白いワックスペーパーの裏面を残します)。カフ3を参加者の腕に置くときは、パッチの2つの側面フラップから白いワックスペーパーの裏返しを取り外します。参加者の前腕のランドマークを使用して、カフ 3 を前の 2 つのパッチと同じ場所に配置します。
3. 6つの開いている開口部のそれぞれを順番に読み取ります。さらに、各絞りを目視で検査し、6つの開口部(赤色またはピンクの皮膚は紅斑を示す)のそれぞれに紅斑反応の視覚的証拠があるかどうかを記録する。分光光度計の測定値を永久に記録した後、必要に応じて溶剤を使用してカフ3を取り外します。
4. 参加者の快適性と安全性をさらに高めるために、4-6の単独使用のバーンゲルまたはアロエベラを提供し、暴露部位がかゆみや不快になった場合、カウンター製品上でこれらまたは類似の日焼けのように扱われることを参加者に示す。

結果

表1に示すタイミングスケジュールは、各FSTの暴露事象の中間点(すなわち、絞り3または4)で、平均してMEDを捕捉するために計算された新しい投与スケジュールである。計算されたスケジュールの基準は以下の通りです。

以前の研究では、FST 2を有する個人の場合、UVB範囲の放射線の中央値MEDはcm²あたり66.9ミリワット(mW)、FST 3では77.429 mW/cm^2、FST 4¹⁶では85.0であることを確立しています。270 μW/cm²の一定のUVBエネルギーを仮定して、我々は、これらの中央値に基づいて、各FSTの所定の投薬スケジュールの中間点でMEDを捕捉するために必要な秒数を決定するために、この定数を時間ドメインに推定した。値。さらに、各開口部(2~6)が、MED試験で一般的に使用される拡張比シリーズと同様に、その前の開口部(2~6)よりも25%多くのエネルギーを受け取るように、拡張スケジュールを組み込みました。FST 5 ...

ディスカッション

ここで説明する MED テストの精密な実装は、一般的な使用を達成した他の既存のラボベースの炎症性の課題に対していくつかの利点を提供する可能性があります。例えば、吸引ブリスタープロトコル17、18、19は、その後、サイトカイン微小環境に直接アクセスするために注射器で吸引される皮膚上の液体充填水疱を上げる。皮膚水疱は、皮膚免疫学および^炎症20を研究するためのよく知られたツールであり、細胞およびタンパク質^のまれな集団へのアクセスを得るために特に有効であり得るが、そのような手順は専門的な人員を必要とするそして、多くの場合、倫理的および実用的な課題の両方を提示する研究対象で一般的な使用のために非常に侵略的で不快です。これらの同じラインに沿って、カプサイシンクリーム誘発血管拡張などの表面的な炎症チャレンジ手順は、皮下炎症を刺激するのに有効であるが、局所的な炎症反応(フレ...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
6絞り線量試験パッチ(「カフ」)	ダーヴリン	<ストロング>	<強い>
医療グレードの接着剤溶剤
非反射UVプルーフクロス
計	ソーラーライト	モデル6.2 UVBメーター使い捨て
アロエまたはバーンゲル
分光光度計	コニカミノルタ	CM-2600D
ストップウォッチ
UVランプ–フィジーサン	スペルティ		発光スペクトル280 nm-400 nm、約25%UVB
UVプルーフ安全メガネ(2ペア)
UVプルーフスリーブ
ホワイトコットングローブ(2ペア)