Badanie to zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną Szpitala Powiązanego z Uniwersytetem Medycznym w Xuzhou (numer zatwierdzenia: XYFY2024-KL238-01) i zostało zwolnione z wymogu uzyskania dodatkowej świadomej zgody od pacjentów. Wykorzystane odczynniki i sprzęt wymieniono w Tabeli materiałów.
Pacjenci i próbki
Niniejsze badanie było retrospektywnym badaniem kohortowym. W okresie od listopada 2020 r. do grudnia 2023 r. zakwalifikowano kolejno 270 pacjentów z ACI leczonych w szpitalu stowarzyszonym z Xuzhou Medical University. Proces doboru pacjentów przedstawiono na Rysunku uzupełniającym 1. Kwalifikowalne osoby identyfikowano poprzez codzienny przegląd wszystkich nowych przyjęć na oddział udarów. Wystąpienie objawów w ciągu 72 h przed przyjęciem zweryfikowano na podstawie dokumentacji medycznej z oddziału ratunkowego oraz potwierdzono przez certyfikowanego neurologa w wywiadzie z pacjentem i rodziną. Wielkość próby obliczono w oparciu o zdolność do wykrycia istotnej różnicy w poziomach miR-486-3p między grupami. Przy założeniu wielkości efektu 0,5, dwustronnym poziomie istotności α = 0,05 i mocy (1-β) wynoszącej 0,80, wymagano minimum 64 pacjentów w każdej grupie. Końcowe liczebności grup odzwierciedlają rzeczywisty nabór oraz wyższą częstość występowania OSAS w populacji pacjentów z udarem, a nie z góry określony przydział. Rokowania pacjentów z ACI i współistniejącym OSAS monitorowano przez okres 1 roku.
Kryteria włączenia obejmowały: (1) Ostrego udaru niedokrwiennego z wystąpieniem objawów w ciągu 72 h przed przyjęciem, potwierdzonego w badaniu rezonansem magnetycznym. (2) Zdolność do zrozumienia i wypełnienia kwestionariuszy badania oraz poddania się ocenom neurologicznym. (3) Ciężkość ACI została oceniona w momencie przyjęcia za pomocą skali udarów National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS). Wynik NIHSS <5 klasyfikowano jako łagodny ACI; wynik NIHSS między 5 a 20 uznawano za umiarkowany ACI. Główne kryteria wykluczenia obejmowały: historię nowotworów złośliwych, istniejącą ciężką niepełnosprawność fizyczną lub zaburzenia psychiatryczne, ciężką niewydolność serca, płuc lub nerek, rozległą operację lub uraz w ciągu ostatnich 3 miesięcy, aktywne infekcje lub choroby autoimmunologiczne; udar w ciągu ostatnich 6 miesięcy; terapię immunosupresyjną oraz wcześniejszą diagnozę lub leczenie OSAS (w tym terapię dodatnim ciśnieniem w drogach oddechowych).
W celu potwierdzenia w badaniu MRI, wszyscy pacjenci zostali poddani standardowemu rezonansowi magnetycznemu mózgu w systemie 3.0-T, obejmującemu następujące sekwencje: T1-zależną, T2-zależną, FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery), DWI (diffusion-weighted imaging) oraz mapowanie ADC (apparent diffusion coefficient). Ostry zawał zdefiniowano jako obecność sygnału hiperintensywnego w DWI z odpowiadającym mu sygnałem hipointensywnym w ADC. Wszystkie skany MRI zostały zinterpretowane przez dwóch doświadczonych neuroradiologów, którzy nie mieli dostępu do danych klinicznych, a rozbieżności rozstrzygano drogą konsensusu. Ocena w skali NIHSS została przeprowadzona przy przyjęciu przez certyfikowanych neurologów przed jakimkolwiek leczeniem trombolitycznym lub endowaskularnym.
Krew żylną na czczo pobrano od 24 h do 48 h po wystąpieniu udaru, po nocnym poście trwającym co najmniej 8 h. Pobrania krwi przeprowadzono między godziną 6:00 a 8:00, aby zminimalizować zmienność okołodobową. Łącznie 5 mL krwi żylnej obwodowej pobrano do probówek próżniowych z EDTA. W ciągu 2 h od pobrania próbki krwi odwirowano przy 1 500 × g przez 15 min w temperaturze 4 °C przy użyciu wirówki chłodzącej. Nadosiarcz serum ostrożnie rozdzielono do 1,5 mL probówek do mikrocentryfugi wolnych od RNaz i natychmiast przechowywano w temperaturze −80 °C do czasu ekstrakcji RNA. Ściśle unikano powtarzających się cykli zamrażania i rozmrażania; wszystkie alikwoty poddano maksymalnie jednemu cyklowi zamrażania i rozmrażania przed analizą.
Podział pacjentów na grupy
Uczestników podzielono na grupy na podstawie wyników wskaźnika AHI uzyskanych w badaniu polisomnograficznym. Wszystkie zapisy wykonano w szpitalnym laboratorium snu między godziną 22:00 a 6:00 rano przez co najmniej 7 h. Monitorowane kanały fizjologiczne obejmowały: elektroencefalografię (EEG; sześć kanałów), elektrookulografię (EOG; dwa kanały), elektromiografię (EMG; podbródek i obustronnie mięśnie piszczelowe przednie), elektrokardiografię (EKG; pojedyncze odprowadzenie), przepływ powietrza przez nos (termistor i przetwornik ciśnienia), wysiłek oddechowy klatki piersiowej i brzucha (pletyzmografia indukcyjna oddechowa) oraz pulsoksymetrię (SpO2). Wskaźnik AHI został obliczony przez technika badania snu. Ocena faz snu i zdarzeń oddechowych była wykonywana ręcznie przez certyfikowanego technika snu zgodnie z podręcznikiem punktacji American Academy of Sleep Medicine (AASM) z 2012 roku, przy użyciu oprogramowania Somnolyzer 24×7. Zgodnie z powszechnie przyjętymi kryteriami diagnostycznymi American Academy of Sleep Medicine, wartość AHI wynosząca 5 lub więcej zdarzeń na godzinę jest standardowym progiem diagnostycznym dla OSAS. W związku z tym uczestników z AHI < 5 zaklasyfikowano do grupy ACI (n = 100), natomiast osoby z AHI ≥ 5 zaklasyfikowano do grupy ACI z OSAS (n = 170). Wśród osób z AHI ≥ 5 (grupa ACI z OSAS, n = 170) pacjentów dodatkowo podzielono na trzy podgrupy stopnia nasilenia na podstawie ustalonych kryteriów: łagodny OSAS (5 ≤ AHI < 15, n = 60), umiarkowany OSAS (15 ≤ AHI < 30, n = 75) oraz ciężki OSAS (AHI ≥ 30, n = 35). Taka stratyfikacja umożliwiła ocenę zależności zależnej od dawki pomiędzy obciążeniem hipoksycznym, ekspresją miR‑486‑3p a markerami zapalnymi. Pacjenci, którzy wcześniej byli leczeni na OSAS (np. CPAP), nie zostali włączeni do badania, aby uniknąć zakłócenia pomiaru wyjściowego AHI.
Ocena rokowań
Punkt czasowy wynoszący 1 rok pozwala na ustąpienie efektów ostrych i przejawy skumulowanego obciążenia hipoksycznego związanego z OSAS, co zapewnia wiarygodne okno do oceny jego wpływu prognostycznego. Rokowania kliniczne pacjentów z ACI w połączeniu z OSAS oceniano za pomocą zmodyfikowanej skali Rankin (mRS) po wystąpieniu choroby. Wszystkie oceny mRS zostały przeprowadzone przez certyfikowanych neurologów, którzy przed rozpoczęciem badania przeszli ustandaryzowany trening, z wykorzystaniem ustrukturyzowanego formularza wywiadu mRS. Wiarygodność międzyoceniaczy oceniono za pomocą współczynnika kappa >0,85. Ocena kontrolna została przeprowadzona podczas zaplanowanej wizyty w poradni specjalistycznej. W przypadku pacjentów niezdolnych do osobistego stawiennictwa, przeszkolona pielęgniarka badawcza przeprowadziła ustrukturyzowany wywiad telefoniczny przy użyciu ustandaryzowanego scenariusza. Wszyscy oceniający byli zaślepieni względem poziomów miR-486-3p oraz statusu OSAS u pacjentów. Aby zachować spójność między ocenami w poradni a ocenami telefonicznymi, w obu formatach stosowano ten sam ustrukturyzowany kwestionariusz, a wszyscy oceniający wykonali ćwiczenie kalibracyjne przed rozpoczęciem badania. Pacjentów z wynikiem 0–2 zakwalifikowano do grupy z dobrymi rokowaniami, a pacjentów z wynikiem 3–6 do grupy ze złymi rokowaniami. Żaden pacjent nie wypadł z obserwacji. SAQLI, ESS, TNF-α oraz HIF-1α oceniano jako zmienne prognostyczne, zamiast wykorzystywać je do definiowania grup rokowniczych. Skale NIHSS, SAQLI oraz ESS zostały przeprowadzone przez przeszkolony personel badawczy. Kwestionariusze SAQLI i ESS były przeprowadzane w formie wywiadu w cichym pomieszczeniu.
Indeks punktacji
NIHSS jest ilościową skalą oceny udaru11, w której wyższe wyniki wskazują na większy stopień nasilenia ACI. SAQLI to kwestionariusz jakości życia w OSA w skali od 1 do 7, gdzie wyższe wyniki oznaczają gorszą jakość życia, obejmujący czynności dnia codziennego, interakcje społeczne, stany emocjonalne, objawy oraz dolegliwości związane z leczeniem12. ESS jest stosowany do badania zgłaszzanej przez pacjentów senności w ciągu dnia, z zakresem wyników od 0 do 24, gdzie wynik > 10 wskazuje na występowanie senności w ciągu dnia13.
Izolacja RNA i odwrotna transkrypcja
Całkowite RNA wyizolowano z 200 µL surowicy przy użyciu odczynnika TRIzol. W skrócie, próbki surowicy zmieszano z 800 µL TRIzol, inkubowano w temperaturze pokojowej przez 5 min, a następnie wirowano przy 12,000 × g przez 15 min w temperaturze 4 °C. Dodano chloroform (200 µL), a mieszaninę energicznie wstrząsano przez 15 s, inkubowano przez 3 min i wirowano przy 12,000 × g przez 15 min w temperaturze 4 °C. Fazę wodną przeniesiono do nowej probówki, a RNA wytrącono za pomocą 500 µL izopropanolu, inkubowano w temperaturze −20 °C przez 1 h i wirowano przy 12,000 × g przez 10 min w temperaturze 4 °C. Osad RNA przemyto 75% etanolem, wysuszono na powietrzu i rozpuściono w 20 µL wody wolnej od RNaz. Stężenie i czystość RNA oceniono za pomocą mikroobjętościowego spektrofotometru, przyjmując stosunek A260/A280 w zakresie od 1,8 do 2,0 jako odpowiedni do dalszych analiz. Integralność RNA zweryfikowano za pomocą elektroforezy w żelu agarozowym.
Odwrotą transkrypcję przeprowadzono przy użyciu 500 ng całkowitego RNA z zastosowaniem Reverse Transcription Kit w całkowitej objętości reakcji 20 µL, wykorzystując randomowe primery heksamerowe zgodnie z protokołem producenta. Reakcję odwrotnej transkrypcji przeprowadzono w temperaturach 25 °C przez 10 min, 42 °C przez 60 min oraz 70 °C przez 5 min. Uzyskane cDNA przechowywano w temperaturze −20 °C do czasu użycia.
RT-qPCR
Ekspresję miR-486-3p wykryto przy użyciu zestawu do PCR w czasie rzeczywistym opartego na SYBR Green do ilościowego oznaczania microRNA w systemie do ilościowej PCR w czasie rzeczywistym (qPCR). Mieszanina reakcyjna zawierała 10 µL 2× SYBR Green Master Mix, 2 µL matrycy cDNA (rozcieńczonej 1:5), 1 µL każdego z primerów (10 µM) oraz wodę wolną od nukleaz do końcowej objętości 20 µL. Sekwencje primerów są następujące (od 5'-3'): miR-486-3p-forward: TCGGCAGCGGGGCAGCUCAGU, reverse: CTCAACTGGTGTCGTGGA; oraz U6-forward: CTCGCTTCGGCAGCACA, reverse: AACGCTTCACGAATTTGCGT. Warunki cykliczne qPCR były następujące: 95 °C przez 2 min, a następnie 40 cykli obejmujących 95 °C przez 30 s, 60 °C przez 30 s i 72 °C przez 60 s. Każdą próbkę analizowano w trzech powtórzeniach, a w każdym przebiegu uwzględniono kontrolę bez matrycy (NTC). Specyficzność amplifikacji potwierdzono analizą krzywej topnienia w zakresie od 60 °C do 95 °C. Próg cyklu (Ct) był automatycznie wyznaczany przez oprogramowanie QuantStudio 6 Pro (v1.5) przy użyciu domyślnych ustawień progu. Poziom miR-486-3p obliczono metodą 2-ΔΔCT i znormalizowano do U6. U6 został zwalidowany jako stabilny gen referencyjny w naszych próbkach surowicy przy użyciu algorytmu NormFinder w celu zapewnienia spójności między grupami. Współczynniki zmienności między- i wewnątrzseryjnej wynosiły <5%.
ELISA
Stężenia białka C-reaktywnego (CRP), TNF-α oraz HIF-1α w surowicy oznaczono przy użyciu zestawu ELISA. Procedury eksperymentalne przeprowadzono zgodnie z instrukcjami producenta. W skrócie, próbki surowicy rozmrożono na lodzie i rozcieńczono w stosunku 1:2 w dostarczonym buforze do rozcieńczania. Próbki oraz wzorce naniesiono na wcześniej powleczone płytki 96-dołkowe (100 µL/dołek) i inkubowano przez 2 h w temperaturze 37°C. Po czterokrotnym przemyciu 300 µL buforu piorącego, dodano 100 µL biotynylowanego przeciwciała detekcyjnego i inkubowano przez 1 h w 37°C. Po kolejnym etapie przemywania dodano 100 µL streptawidyny sprzężonej z peroksydazą chrzanową i inkubowano przez 30 min w 37°C w ciemności. Następnie dodano substrat chromogenny (tetrametylobenzydyna, 100 µL) i inkubowano przez 15 min w 37°C, chroniąc przed światłem. Reakcję przerwano za pomocą 50 µL roztworu stopującego, a absorbancję zmierzono przy 450 nm przy użyciu czytnika mikropłytek. Stężenia obliczono na podstawie krzywych wzorcowych wyznaczonych dla znanych stężeń białek rekombinowanych. Każdą próbkę oznaczono w duplikacie, a do analizy przyjęto wartość średnią. Na każdej płytce umieszczono próbki kontroli jakości dostarczone przez producenta; wyniki akceptowano tylko wtedy, gdy wartości QC mieściły się w zakresie określonym przez producenta.
Kontrola jakości i powtarzalność
Wszystkie analizy laboratoryjne zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi MIQE (Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments) dla RT-qPCR oraz odpowiednimi standardami raportowania dla testów ELISA. Główne urządzenia były kalibrowane zgodnie z harmonogramami producentów. W każdej serii analiz RT-qPCR i ELISA uwzględniono próbki kontrolne ujemne i dodatnie w celu monitorowania zmienności między płytkami. Wszystkie dane były rejestrowane i zarządzane przy użyciu programu Microsoft Excel, a autor korespondencyjny udostępni szczegółowe protokoły eksperymentalne i surowe dane na uzasadnioną prośbę.
Analiza statystyczna
Dane analizowano przy użyciu programu SPSS 23.0 oraz oprogramowania do statystyki i tworzenia wykresów. Rozkład normalny oceniano testem Shapiro-Wilka. Zmienne ciągłe przedstawiono jako średnia ± SD lub mediana (IQR) i porównywano za pomocą testu t lub testu U Manna-Whitneya, w zależności od rozkładu. Zmienne kategoryczne porównywano testem χ2. Korelacje badano za pomocą analiz Pearsona lub Spearmana, w zależności od rozkładu danych. Wartość prognostyczną określono za pomocą krzywej ROC i zweryfikowano metodą 5-krotnej walidacji krzyżowej. Optymalną wartość odcięcia dla miR-486-3p wyznaczono poprzez maksymalizację indeksu Youdena. Do oceny korelacji wykorzystano analizy korelacji Pearsona i Spearmana. W analizie prognostycznej pacjentów podzielono na grupy na podstawie mediany ekspresji miR‑486‑3p; do porównania wyników przeżycia między grupami wykorzystano krzywe Kaplana-Meiera z testem log-rank. Zmienne z wartością P < 0,1 w jednowymiarowym modelu regresji Coxa wprowadzono do wielowymiarowego modelu Coxa. Wartość P < 0,05 uznano za istotną statystycznie.