ここでは、気管支鏡誘導による統合的収集、細胞学的解析、メタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)を通じて気管支胞洗浄液(BALF)を評価するプロトコルを提示します。この包括的なワークフローは、がん治療に関連する肺損傷と肺感染症を正確に区別し、正確かつタイムリーな臨床判断を可能にします。
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ここでは、気管支鏡誘導による統合的収集、細胞学的解析、メタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)を通じて気管支胞洗浄液(BALF)を評価するプロトコルを提示します。この包括的なワークフローは、がん治療に関連する肺損傷と肺感染症を正確に区別し、正確かつタイムリーな臨床判断を可能にします。
がん治療関連肺損傷(CTLI)患者は、非特異的な呼吸器症状や感染性肺炎や腫瘍進行に非常に似た放射線学的変化を呈し、確定診断に大きな課題をもたらします。従来の診断プロセスは主に血液バイオマーカーや標準的な微生物培養を通じて評価されますが、明確な診断はできず、時間がかかりすぎます。ここでは、気管支肺胞洗浄液(BALF)細胞学的解析とメタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)を組み合わせてCTLIを診断する包括的なプロトコルを提示します。手続きのワークフローは主に3つの段階で構成されています。まず、高品質なBALFサンプルを得るために標準化された気管支鏡検査が行われます。次に、得られたBALFサンプルの細胞学的解析を行うことで、肺の微小環境のスナップショットが得られます。これにより炎症の特徴の特定や悪性細胞のスクリーニングが可能となり、腫瘍の進行を排除できます。最後に、mNGSは活動的な感染病因の特定または除外に利用されます。この高度なゲノム技術は、迅速かつ高感度かつ偏りのない病原体検出を実現し、伝統的な文化の限界を見事に克服します。この方法を用いた代表的な結果は、免疫性肺炎と活動性肺感染症や腫瘍進行を効果的に区別できることを示しています。従来の診断法と比較して、このプロトコルはCTLIを感染性病因や隠匿悪性腫瘍と迅速かつ正確に区別できる利点があります。最終的に、この標準化されたワークフローは臨床診断の明確化、重要な治療の意思決定の指針、患者の転後の向上につながります。
免疫チェックポイント阻害薬や標的治療などの抗腫瘍治療の進歩により、患者の生存率は大幅に向上しましたが、同時に非感染性肺毒性、いわゆるがん治療関連の肺損傷(CTLI)の発生率も増加させました。1,2,3,4,5,6,7 .特に、チェックポイント阻害性肺炎(CIP)は致命的な免疫関連有害事象として浮上しており、全体の発生率は2〜19%、死亡率は最大35%に達します8,9,10。CTLIの診断は大きな臨床的課題です。なぜなら、その非特異的な呼吸器症状や放射線学的症状(例えば、すりすんだガラスの混血、固結、網様状の混濁など)は、感染性肺炎や腫瘍進行の症状に非常によく似ているからです。
現在、CTLIの診断は他の病因を慎重に除外して決定する必要があります。従来の診断ワークフローは血液バイオマーカーや標準的な微生物培養に大きく依存しており、これらは時間がかかり、しばしば確定診断に失敗します。16,17,18,19,20,21,22,23。外科的肺生検は明確な組織病理学的証拠を提供しますが、その侵襲性から重症のがん患者には適していません。したがって、効果的で低侵襲の診断アプローチが極めて必要とされています。臨床現場では、ここで述べたプロトコルは、過去に抗腫瘍治療(例:免疫療法や標的治療)を受けている、または現在受けているがん患者に適用され、新たな呼吸器症状や肺の画像診断の変化を呈するべきです。特に、CTLIが臨床的に疑われている場合、標準的な非侵襲的検査では明確な診断が得られず、患者が侵襲的な外科的検査に耐えられない場合に推奨されます。
気管支鏡検査と気管支肺泡洗浄(BAL)の組み合わせは、下気道の低侵襲「液体生検」として機能します。BAL流体(BALF)細胞解析とメタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)を統合することで、このアプローチは既存の診断ワークフローを大幅に改善します。第一に、BALF細胞学は肺微小環境の直接的なスナップショットを提供します。リンパ球増殖やCIPにおける逆CD4/CD8比率などの特徴的な炎症特徴25を識別し、同時に悪性細胞のスクリーニングを行い腫瘍進行を除外します。第二に、mNGSは迅速かつ高感度かつ偏りのない病原体検出を実現し、特に細かい細菌や非定型病原体に対する従来の培養の低い検出率や遅延を克服します(31,32,33,34,35)。これらのモダリティの組み合わせは、混合感染症の検出を大幅に向上させ、正確な治療を導き、患者の死亡率を大幅に減少させることが示されています4,5。
この臨床的可能性にもかかわらず、CTLIの文脈における包括的なBALF収集および分析のための標準化されたプロトコルは現時点で存在しません。ここでは、細胞学的評価とmNGSを明示的に組み合わせた、気管支鏡検査によるBALFの取得および処理のための標準化されたプロトコルを紹介します。このワークフローの方法論的な新規性は、二本柱の診断能力にあります。細胞学を活用して免疫微小環境をマッピングし悪性腫瘍を排除し、mNGSを用いて活動性感染を確定的に除外します。従来の診断法と比較して、この統合プロトコルはCTLIを感染性病因や隠匿腫瘍進行から迅速かつ正確に区別するという明確な利点を提供します。最終的に、この標準化されたワークフローは診断のタイムラインを加速し、タイムリーで的を絞った臨床介入を導きます (図1)。
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このプロトコルはヘルシンキ宣言の原則に準拠しており、当病院の機関審査委員会によって承認されました。処置前に全参加者からインフォームドコンセントが取得されました。
1. 事前準備
2. BAL手続き
注意:BALFの収集手順は、標準プロトコルおよび臨床実践ガイドラインに厳密に従って実施してください。
3. サンプル取り扱いと品質管理
4. BALFの実験室処理
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上記の標準化されたプロトコルに従うことで、臨床医は高品質なBALFサンプルを再現性的に取得し、細胞解析およびゲノム解析の両方を活用してCTLIをその模倣株と区別することができます。以下に、私たちのケースの代表的な結果を示し、典型的な結果を示します。68歳の女性で、ステージIVの分化不良肺がん(右胸膜領域原発腫瘍)を用いてペムブロリズマブ免疫療法を受けており、BALF細胞学+mNGSアプローチを示すために紹介されています (図1)。彼女はペムブロリズマブと併用化学療法を6回受け、その後1回の維持療法ペムブロリズマブを受けました。7周期目から3週間後、彼女は乾いた咳と進行性の呼吸困難を発症しました。検査では、発熱(T: 36.6°C)であったが低酸素状態(SpO₂:室温86%、酸素補助で93%に改善)でした。検査では炎症マーカーの上昇が認められました(白血球:11.3 × 109/L、好中球優勢;C反...
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現在のがん治療の時代において、免疫チェックポイント阻害剤(ICI)による治療関連の臓器損傷は依然として主要な臨床的懸念であり、治療の進行を妨げたり、生命を脅かすことさえあります3,4。ICI誘発性免疫関連有害事象(irAEs)の中で、肺炎は致死的な転帰の主な原因として注目を集めており、ICI治療患者のirAE関連死亡の79%を占めています49。したがって、CTLIを特定し、他の疾患と区別することは腫瘍学において極めて臨床的に重要です。BALF細胞学とmNGSを組み合わせた当プロトコルは、CTLI疑い患者の診断評価を大幅に向上させ、重要な臨床ニーズを満たしています。このアプローチは、気管支鏡検査を行わない従来の診断ワークフローや経験的治療に比べて大きな利点を提供します。
当プロトコルはBALF細胞学とmNG...
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著者たちは競合する利害関係がないと宣言しています。
AI支援の宣言:
著者らは、本論文の準備過程でAI支援技術の使用を宣言しています。具体的には、GoogleのGeminiは英語の洗練、文法の誤りの修正、そして学術誌のガイドラインに沿った構造フォーマットの確保に専念していました。このAIツールは、データ生成、分析、科学的結果の解釈には使用されていません。すべての著者は生成されたテキストを徹底的にレビューし、必要な編集を行い、最終原稿の科学的正確性と完全性に全責任を負っています。
この作業は吉林省衛生委員会の保健技術能力改善プロジェクト(助成金番号2023JC007)によって支援されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 2%リドカイン | 湖南Kelun | 該当なし | 気道粘膜のための局所麻酔。 |
| 0.5mmガラスビーズ | シグマ | 該当なし | 微生物の機械的な細胞壁破壊に使用されます。 |
| BF-260電子気管支鏡 | オリンポス | 該当なし | 気管支鏡は肺胞洗浄液を採取するために使用されます。 |
| バローズ・ウィーラー・アラインメント | オープンソース | 0.7.17(RRID:SCR_010910) | 配列をヒトゲノムにマッピングするアルゴリズム。 |
| 高流量加湿酸素療法装置 | BMCメディカル | 該当なし | 自然呼吸の患者には、特定の流量で加熱・加湿された呼吸ガスを提供します。 |
| ボルテックスミキサー | 科学的および注。産業 | 該当なし | 科学産業 |
| ミダゾラム | 江蘇恩華 | 該当なし | 患者の快適さのための全身鎮静剤。 |
| Nextseq 550プラットフォーム | イルミナ | 該当なし | BALFにおけるゲノムの配列決定のための遺伝子配列 |
| QIAseq ウルトラロー入力ライブラリキット | 天恩 | 該当なし | メタゲノミックライブラリ構築キット |
| キュービット4.0 | サーモフィッシャー・サイエンティフィック | 該当なし | BALF核酸含有量検出用の計測装置 |
| TIANamp マイクロDNAキット DP316 | 天恩 | 該当なし | BALFから総核酸を抽出するためのDNA抽出キット |
| トリパンブルー | バイオシャープ | 該当なし | 細胞の生存可能性評価に使われる染料。 |
| 水浴 | ジョーン | 該当なし | 65 & CでのBALF試料不活化に使用されます。 |
| ライト・ギームサ染色 | 元母 | 該当なし | 差別細胞染色に使用されます。 |
| XN-9000 血液学分析装置 | シスメックス | SN-13699 | BALFサンプルから核化細胞数を計数する血液学分析装置 |
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