Summary
En protokoll for å gjennomføre en utfordring i et allergeneksponeringskammer (AEC) anlegg presenteres. AEC har vist seg å være trygge og effektive verktøy for induksjon av allergiske symptomer eller som et endepunkt i effekttestingen av allergenimmunterapi på grunn av deres evne til å opprettholde stabile partikkelkonsentrasjoner og miljøforhold.
Abstract
Allergeneksponeringskamre (AEC) er kliniske fasiliteter som tillater eksponering av deltakere for allergifremkallende og ikke-allergifremkallende luftbårne partikler. De gir stabile partikkelkonsentrasjoner under kontrollerte miljøforhold. Dette er av stor betydning både for diagnostiske formål og for overvåking av behandlingseffekter.
Her presenteres en protokoll og de tekniske forutsetningene for å utføre en sikker og effektiv allergenutfordring hos personer som er følsomme for luftbårne allergener (dvs. husstøvmidd [HDM]) i ALL-MED AEC. Med denne metoden tilsvarer utløsende allergiske symptomer naturlig eksponering. Dette kan brukes til en allergidiagnose eller som et plausibelt endepunkt i kliniske studier, spesielt for allergenimmunterapi (AIT). Et kontrollert miljø (temperatur, fuktighet og karbondioksid [CO2] ) i kammeret må opprettholdes. Allergenpartikler må fordeles jevnt i AEC på stabile nivåer gjennom hele utfordringen. For denne presentasjonen ble pasienter med allergisk rhinitt (AR) følsomme for HDM-allergener inkludert. AR-symptomer ble vurdert ved hjelp av følgende parametere: total nasal symptomscore (TNSS), akustisk rhinometri (ARM), peak nasal inspiratory flow (PNIF) og nasal sekresjonsvekt. Prosedyrens sikkerhet ble vurdert ved maksimal ekspiratorisk strømningshastighet (PEFR) og forsert ekspiratorisk volum i første sekund (FEV1). De allergiske forsøkspersonene utviklet symptomer innen 120 minutter etter forsøket. I gjennomsnitt oppstod de mest intense symptomene etter 60-90 minutter, og etter å ha nådd et platå, forble de stabile til slutten av forsøket.
Introduction
Luftbårne allergier er i ferd med å bli et økende samfunnsproblem. Riktig diagnose, vurdering av effekten av allergenspesifikk immunterapi (AIT) og forståelse av farmakoterapiene er viktige punkter for å løse dette problemet. Standardisering av disse prosedyrene krever imidlertid stabile allergenkonsentrasjoner, stabile miljøforhold (f.eks. fuktighet og temperatur) og evnen til å forårsake allergiske tegn på en repeterbar måte. Allergeneksponeringskamre (AEC) gir stabile miljøforhold, uavhengig av eksterne faktorer, og konsentrasjonen av dispergerte allergenpartikler er godt kontrollert og stabil under utfordringer i AEC 1,2.
Allergenutfordringstesten er grunnlaget for diagnostisering av luftbårne allergier fordi den gir direkte bevis på et spesifikt allergens kliniske relevans for symptomene og alvorlighetsgraden av den allergiske sykdommen. Klassisk allergisk diagnostikk inkluderer nese-, konjunktiv- og bronkialprovokasjoner 3,4,5. Imidlertid synes allergenutfordringstesten i en AEC å være nærmest naturlig allergeneksponering6.
Denne studien tar sikte på å presentere en sikker og effektiv metode for å utfordre deltakere med ulike luftbårne allergener i en AEC for å utløse betydelige allergiske symptomer som tilsvarer naturlig eksponering. Denne metoden er egnet for induksjon av patologiske trekk ved luftveissykdommer, inkludert allergisk rhinitt og astma, som et endepunkt i effekttestingen av AIT og kan bidra til og akselerere den kliniske utviklingen av farmakologiske behandlinger 2,3,7,8,9,10.
Det er over et dusin AEC-er i verden11. AECene er imidlertid ikke sammenlignbare med hverandre fordi de er individuelt utformet, bruker forskjellige typer allergener (f.eks. Husstøvmidd [HDM], bjørkepollen, gresspollen, katt, ragweed pollen eller japansk sedertre pollen), og har forskjellige målesystemer for de distribuerte partiklene 12,13,14,15,16,17,18,19 . Derfor bør hver AEC valideres for individuelle allergener. AEC-validering sikrer at riktig konsentrasjon av allergenet er trygt og at symptomene induseres hos pasienter. ALL-MED AEC er validert for HDM-allergener20.
ALL-MED AEC ligger ved Medical Research Institute i Wroclaw, Polen. Anlegget har komfortabelt plass til 15-20 personer i løpet av en prøveperiode. Anlegget består av et rom med et areal på 12 m2, som nås via en luftsluse for å forhindre at partikler fra det ytre miljø kommer inn i det. Utstyret (seter, vegger osv.) består av ikke-klebende overflater som kan vaskes, for eksempel økolær, plast og metall. Stolene er bevegelige, noe som gir mulighet for forskjellige oppsett. Visningsvinduet og mikrofonkommunikasjonen muliggjør konstant overvåking av motivene (figur 1). Partikkelakkumulering måles av en laserpartikkelteller (LPC). Partiklene kan kategoriseres i forskjellige områder, inkludert 0-20 μm, 20-50 μm og 50-100 μm, og resultatene er gitt i partikler per kubikkmeter (p / m3) i løpet av en spesifisert tidsenhet (f.eks. Hvert minutt). Det er to tilbehørsrom ved siden av AEC, hvor pasientene gjennomgår tester før de går inn i kammeret. Redningsutstyret består av en hjertestarter og andre gjenopplivningsanordninger som er plassert i anlegget. Minst to helsearbeidere, inkludert en lege, er til stede under hver utfordring.
Protocol
Denne artikkelen presenterer en protokoll som følger retningslinjene til Bioethics Committee ved Wroclaw Medical University i Polen. Alle deltakerne var juridisk kompetente og ga skriftlig informert samtykke til å delta i studien. De ble også informert om at de hadde muligheten til å trekke seg når som helst uten å oppgi grunn.
1. Rengjøring av AEC
MERK: Rengjøringen kan gjøres tidligere enn på forsøksdagen.
- Støvsug alle overflater, inkludert møbler og gulv, med en høyeffektiv filterstøvsuger for partikkelformig luft (HEPA).
- Rengjør alle vaskbare overflater med en fuktserviett, inkludert møbler, vegger, vinduer og gulv.
- Slå på kompressoren, som sirkulerer luft gjennom AEC-systemet (allergenforsyningskanal).
- Slå på gulv- og takviftene slik at den innkommende luften regelmessig blandes under turbulente forhold.
- Blås allergentilførselskanalen med ren luft i 30 minutter ved å sette "injeksjonslengden" og "pausen mellom injeksjoner" på materkontrollstasjonen til deres maksimale verdier.
- Kontroller allergenets forurensning ved å overvåke partikkelnummeret på laserpartikkeltelleren (LPC)21.
- I hovedmenyen trykker du på Konfigurasjon | Utvalg. Bruk følgende parametere: prøve i 1 min, 000 sykluser, 0 min forsinkelse, hold i 0 min og enheter av kubikkmeter (m3).
MERK: LPC vil begynne å telle partiklene umiddelbart og deretter telle partiklene i 1 min uten et intervall mellom hver måling. LPC vil måle prøvene til manuelt stoppet og deretter beregne partiklene per kubikkmeter (p / m3). - I hovedmenyen trykker du på Konfigurasjon | Partikler. Velg alle alternativene.
MERK: LPC vil måle alle partiklene opp til 100 μm (hele spekteret). - Les av resultatet i dataprogrammet (f.eks. LMS Express 7).
MERK: Hytta er ren når antall partikler per kubikkmeter (p / m 3) er mindre enn 50 p / m3 og partiklene er i området mellom 0-100 μm i minst 10 minutter.
- I hovedmenyen trykker du på Konfigurasjon | Utvalg. Bruk følgende parametere: prøve i 1 min, 000 sykluser, 0 min forsinkelse, hold i 0 min og enheter av kubikkmeter (m3).
2. Betjening av AEC
MERK: Atmosfæren i kabinen må overvåkes regelmessig av en ingeniør, som fastslår at parametrene er konstante under forsøket. Parametrene skal stabiliseres før deltakerne kommer inn.
- Miljø
- Slå på kompressoren, som sirkulerer luft gjennom hele AEC.
- Juster temperaturen til 21 °C ± 0,5 °C på temperaturkontrollsystemet (materialfortegnelse).
MERK: Temperaturen kan variere mellom 18 °C og 27 °C, om nødvendig. - Slå på gulv og tak virvelvifter.
- Slå på fukteren på materens kontrollstasjon (materialfortegnelse).
- Sett luftskiftet per time (ACH) til å være mellom 5 og 20 ved å stille knappen "lufttilførsel" på materens kontrollstasjon til posisjonen mellom 40% -100%. Mål den relative fuktigheten og CO2 -konsentrasjonen med en luftkvalitetsmåler.
MERK: Frisk uteluft trekkes inn via HEPA-filtre. Kontroller den relative fuktigheten (vanligvis 40% til 58%) og karbondioksid (CO2) konsentrasjonen (under 900 deler per million [ppm]). Juster ACH slik at både fuktigheten og CO2 er innenfor det normale området. Fuktighet og CO2 -verdier er svært utsatt for antall deltakere.
- Juster temperaturen til 21 °C ± 0,5 °C på temperaturkontrollsystemet (materialfortegnelse).
- Generering og telling av partikler
MERK: Standardiserte og lyofiliserte allergenekstrakter brukes. Partiklene injiseres i lufttilførselskanalen og blåses inn i AEC gjennom en datastyrt mater. Partikkelkonsentrasjonen kan justeres mellom 500/m 3 og 10 000/m3. En homogen, romlig stabil fordeling av partikler oppnås ved turbulent blanding for å sikre at allergenpartiklene sirkulerer i stedet for å falle og akkumuleres på gulvet.- Still inn LPC til å telle partiklene i 1 min (gjenta trinn 1.6.1).
- Angi verdien av de overvåkede partiklene i området 0-20 μm. I hovedmenyen trykker du på Konfigurasjon | Partikler. Merk av for "5, 10, 20 μm". LPC vil måle alle partiklene i området 0-20 μm.
MERK: Partiklene kan klassifiseres i områder, inkludert 0-20 μm, 20-50 μm og 50-100 μm, om nødvendig for overvåking av et annet allergen. - Sett allergenet i materen. Sett "injeksjonslengden" til 100 ms (område 10-200 ms) og "pause mellom injeksjoner" til 1,5 min (område 0,3-3,0 min) på materens kontrollstasjon.
MERK: For ALL-MED AEC-valideringen ble tørkede, rensede Dermatophagoides pteronyssinus (Dp ) middlegemer (materialfortegnelse) brukt til HMD-utfordringen, og 5000 p / m3 var den optimale konsentrasjonen20. - Overvåk antall partikler (p/m3). Juster begge parameterne kontinuerlig ved å endre verdiene.
- Etter at hvert forsøk er fullført, laster du ned alle målte data (p / m3, CO2 -konsentrasjon) fra datamaskinen til en ekstern stasjon. Analyser dataene (figur 2).
3. Sikkerhetstiltak
- Test deltakerne med en PCR-test for alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2-virus (SARS-CoV-2) 36-24 timer før de går inn i AEC. Tillat bare deltakere med negativt PCR-resultat å delta i AEC.
MERK: Dette trinnet er ikke obligatorisk og avhenger av lokale restriksjoner for koronavirus sykdom 2019 (COVID-19). Pasienter i kabinen bruker ikke beskyttelsesmasker.
4. Undersøkelse i kabinen og kliniske endepunkter
MERK: For inklusjons- og eksklusjonskriteriene, samt deltakerkarakteristika, se tilleggstabell 1. Deltakerne ble utsatt for HDM-allergener i en konsentrasjon på 5000 p / m3 i en varighet på 120 minutter, ifølge valideringen av ALL-MED AEC20.
- Desinfiser deltakernes hender før undersøkelsene, fordi enhetskomponentene de berører kan være en kilde til infeksjonsoverføring. Denne anbefalingen er viktig, spesielt under en virussykdomsepidemi eller pandemi.
- Overvåk kontinuerlig tilstanden til deltakerne gjennom visningsvinduet og vær i talekontakt via mikrofonsystemet (Table of Materials).
- Før deltakeren går inn i AEC, be om at de tar på engangskjeledresser med hette (materialfortegnelse) for å beskytte mot infiltrasjon av ikke-allergenpartikler og potensiell forurensning av klær.
- Før deltakeren går inn i AEC, gi dem en boks som inneholder alle nødvendige instrument engangstips for bruk under undersøkelsen: en spirometrispiss og neseplugg, en engangs inspiratorisk strømningsmaske, en PFM-spiss (peak flow meter), ARM-tips, en fjernkontroll for spørreskjemaet, en pakke lommetørklær og en biohazard plastpose for nesesekresjon.
- Utfør kliniske endepunkter ved å følge trinnene nedenfor. Gjenta ARM, PNIF, PERF og FEV1 tester før forsøket og etter 60 min og 120 min. Sørge for at deltakerne gjennomfører TNSS-undersøkelsen hvert 30.Figur 3). For deltakernes komfort, utfør testene individuelt i et rom ved siden av AEC.
MERK: For effektiv testing, la deltakerne gå inn i hytta med 10 minutters intervaller. Som et resultat vil målingene for hvert bli tatt på forskjellige sanntider, med hver pasient som bruker totalt 120 minutter inne i AEC. Tidsskiftet gjør det også mulig for ansatte å hjelpe og samhandle med deltakerne under testprosessen. Totalt opererer AEC i ca. 210 min.- Nasal sekresjon (objektiv parameter)
MERK: Deltakerne skal ha identiske pakker med lommetørklær og plastposer. Dette er nødvendig for å sammenligne vektene.- Be deltakerne om å legge brukte lommetørklær i en plastpose. Etter at 2 timers utfordringen er fullført, må deltakerne også plassere ubrukte lommetørklær i samme pose. Om nødvendig, gi ekstra vev og plastposer.
- Samle alle posene etter at prøveperioden er over. Bestem vekten av nesesekresjoner ved å veie de brukte lommetørklærne i plastposene. Trekk vekten av de ubrukte lommetørklærne og plastposene fra hver måling for å oppnå vekten av nesesekretene (figur 4A).
- Undersøkelse av nesesymptomer (subjektiv vurdering)
- Vis spørsmålene i undersøkelsen på TV-skjermen.
- Be pasienten om å vurdere seg selv før utfordringen og hvert 30. minutt under utfordringen ved å velge tallet på fjernkontrollen som tilsvarer alvorlighetsgraden av hvert symptom (spørsmål). Vurder nesesymptomer basert på total nasal symptom score (TNSS) undersøkelse (tabell 1).
- Send deltakeren en e-post med TNSS-spørreskjemaet. Be dem om å fylle ut spørreskjemaet hjemme 4 timer og 24 timer etter utfordringen og sende tilbake resultatene.
- Når utfordringen er over, laster du ned svarene og beregner totalpoengsummen for hver undersøkelse (figur 4B).
- Akustisk rhinometri (ARM) (objektiv parameter)
MERK: For å beregne forskjellene i minimalt tverrsnittsareal (MCA), må alle målingene til en deltaker lagres i en enkelt fil. Ellers vil analyse ikke være mulig.- Utfør testen tre ganger: før utfordringen, 60 minutter etter utfordringen og 120 minutter etter utfordringen.
- Plasser riktig spiss av rhinometerhodet mot neseboret (blått for venstre nesebor). Sjekk om det er stramt. Be deltakeren om å holde pusten i 3 s, og start deretter programmet.
MERK: I tilfelle et uklart resultat, gjenta testen. - Gjenta for det andre neseboret med riktig spiss (rødt for høyre nesebor).
- Når utfordringen er over, beregner du MCA (figur 4C).
- Peak nasal inspiratory flow (PNIF) (objektiv parameter)
MERK: PNIF måler direkte neseluftstrømmen under maksimal inspirasjon og bestemmer graden av neseobstruksjon.- Utfør testen tre ganger: før utfordringen, 60 minutter etter utfordringen og 120 minutter etter utfordringen.
- Be deltakeren om å tømme lungene dypt. Plasser deretter den engangs inspiratoriske strømningsmasken som er koblet til strømningsmåleren på ansiktet, og instruer dem til å puste inn gjennom nesen til maksimum (figur 4D).
- Forsikre deg om at inspirasjonsstrømningsmåleren er i horisontal stilling gjennom hele testen. Registrer gjennomsnittet av det beste av tre målinger.
- Maksimal ekspiratorisk strømningshastighet PEFR (sikkerhetsparameter)
MERK: PEFR er en pålitelig indikator på tilstrekkelig ventilasjon samt luftstrømshindring.- Utfør testen tre ganger: før utfordringen, 60 minutter etter utfordringen og 120 minutter etter utfordringen.
- Be deltakeren om å trekke pusten så dypt som mulig, legge leppene rundt engangsspissen av peak flow matter og puste raskt og kraftig ut (figur 4E).
- Registrer gjennomsnittet av det beste av tre målinger.
- Etter at utfordringen er over, gi deltakeren en PFM. Be dem om å utføre testen hjemme 4 timer og 24 timer etter utfordringen og send tilbake resultatene.
- Spirometri (sikkerhetslungeparameter)
MERK: Spirometri utføres i henhold til European Respiratory Society (ERS)22-standardene for å vurdere sikkerheten og overvåke mulig bronkial obstruksjon23.- Utfør testen tre ganger: før utfordringen, 60 minutter etter utfordringen og 120 minutter etter utfordringen.
- Før målingen, sett parametrene på spirometeret for hver deltaker: kjønn, alder, vekt og høyde.
- Be deltakeren sette seg ned og ta på nesepluggen. La deretter deltakeren plassere leppene rundt spirometerets engangsspiss og puste rolig og forsiktig.
- Be deltakeren om å ta et dypt pust og en sterk utånding uten unødvendig forsinkelse, som bare kan avbrytes når spirometeret gir et signal. Gjenta 3x.
- Etter å ha undersøkt alle deltakerne, last ned resultatene og registrer det forserte ekspiratoriske volumet i første sekund (FEV1) (figur 4F).
- Nasal sekresjon (objektiv parameter)
- Hvis deltakerens trivsel eller sikkerhetsparametere forverres drastisk under allergenutfordringen, må du stoppe testen umiddelbart.
- Hold deltakerne trygge og komfortable etter å ha forlatt AEC-anlegget ved å gi dem redningsmedisiner (om nødvendig).
- Gjennomfør sikkerhetsoppfølgingssamtaler med hver deltaker 24 timer etter utfordringen.
Representative Results
AEC-miljøet ble overvåket gjennom hele driftstiden for antall allergener (p/m3), temperatur, luftfuktighet og CO 2-konsentrasjon (figur 2). HDM-allergennivåene ble funnet å være stabile (figur 2A). I tillegg vises et forsøk der ingen allergener ble distribuert, med partikler i området 0-20 μm og et partikkeltall maksimalt 50 p/m3 (figur 2A). Det var en tilstrømning av partikler som stammet fra deltakerne som kom inn i AEC, noe som resulterte i ca. 100 p / m3 for de 15 deltakerne sammenlignet med et tomt kammer. Som et resultat inkluderte verdiene målt av LPC under forsøket målkonsentrasjonen med en tilstrømning på ca. 100 p/m3.
Parvise data ble sammenlignet med Mann-Whitney U-testen. Verdier ble vurdert som statistisk signifikante for alle undersøkelsene med p < 0,05. Statistiske beregninger ble utført, og grafer ble generert ved hjelp av et grafisk program.
To grupper ble inkludert i studien for å vise forskjellen mellom positive og negative resultater: åtte HDM-allergiske personer med allergisk rhinitt (AR) symptomer og syv friske kontrollpersoner (HC) uten allergi. Supplerende tabell 1 viser inklusjons- og eksklusjonskriteriene, samt deltakerkarakteristika. Deltakerne ble utsatt for HDM i en konsentrasjon på 5000 p / m3 i en varighet på 120 minutter, ifølge valideringen av ALL-MED AEC20.
Alle deltakerne gjennomgikk følgende tester (ARM, PNIF, PERF, spirometri) og fullførte TNSS-spørreskjemaer, og deres neseutslipp ble samlet. TNSS og neseutflodsvekt var signifikant høyere hos AR-individer sammenlignet med HC-gruppen (figur 4A,B). TNSS nådde toppverdiene etter 60 minutters eksponering og flatet deretter ut (p < 0,0001). I tillegg var nesesekresjonsvekten signifikant høyere i AR-gruppen (p < 0,0001). Forringelse av luftveispatensen ble lagt merke til i akustisk rhinometri. MCA ble signifikant redusert etter den første målingen ved 60 minutter når man sammenlignet AR-gruppen med HC-gruppen. Fra da av til slutten av utfordringen holdt verdiene seg stabile (p < 0,001). Dette stemte overens med PNIF-målingene, der det ble observert en signifikant reduksjon ved de samme konsentrasjonene (p < 0,01) (figur 4C,D).
FEV1 og PEFR ble målt under AEC-smitten (figur 4E,F). I tillegg målte deltakerne sin PEFR hjemme ved 4 timer og 24 timer etter utfordringen og returnerte resultatene via post. Verdiene var innenfor normalområdet og holdt seg stabile under utfordringen og i opptil 24 timer etterpå. Ingen statistisk signifikante forskjeller ble funnet mellom allergiske personer med AR og HCs, noe som tyder på at HDM-allergeneksponeringen ikke hadde noen effekt på lungefunksjonen i noen av gruppene.
Figur 1: Skjematisk oppsett av AEC. Deltakerne kommer inn gjennom luftslusen. Partiklene fordeles gjennom systemet med luftventiler av en datastyrt mater. AEC-forholdene (partikkelkonsentrasjon, CO2 -konsentrasjon, fuktighet og temperatur) overvåkes kontinuerlig av en LPC. Deltakerne overvåkes av vindu og stemmeforbindelse. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; CO2 = karbondioksid; LPC = laser partikkel teller. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Representative resultater av miljøets stabilitet i AEC under forsøket . (A) Partikkelkonsentrasjonen ble vurdert og funnet å være i området 0-20 μm ved LPC. Målverdien for konsentrasjonen av HDM-allergener var 5000 p/m3. Til sammenligning vises et forsøk der ingen allergen ble brukt. (B) Fuktighet, (C) CO2 -konsentrasjon og (D) og temperatur er vist. Forkortelser: °C = grader Celsius; CO2 = karbondioksid; HDM = husstøvmidd; LPC = laser partikkel teller; m = meter; min = minutt(er); p = partikler; ppm = deler per million. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Liste over tester som skal utføres under AEC-utfordringen, med tidspunkter (for hver deltaker). For å sikre rettidig gjennomføring av individuelle tester, bør deltakerne gå inn i AEC hvert 10. minutt. Som et resultat vil testen for hver deltaker bli gjennomført på forskjellige sanntider. Videre gir tidsforskyvningen personalet mulighet til å hjelpe deltakerne under testing. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; ARM = akustisk rhinometri; FEV1 = tvunget ekspiratorisk volum i første sekund; PEFR = topp ekspiratorisk strømningshastighet; PNIF = topp nasal inspiratorisk strømning; TNSS = total nasal symptomscoring. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Representative resultater av ulike endepunkter under AEC-smitten hos pasienter med AR (røde søyler) og HCs (blå søyler). HMD-utløste allergipersoner (med AR) og HC, inkludert henholdsvis åtte og syv deltakere, ble utsatt for HDM-allergenkonsentrasjoner på 5000 p / m3 i AEC. (A) Nasal sekresjonsvekt, (B) nesesymptomer, (C) MCA i akustisk rhinometri, (D) PNIF, (E) PEFR og (F) FEV1 ble evaluert. Resultatene presenteres som individuelle replikater med middelverdien. Forkortelser: AEC = allergeneksponeringskammer; AR = allergisk rhinitt; FEV1 = tvunget ekspiratorisk volum i første sekund; HC = friske kontroller; HDM = husstøvmidd; g = gram(s); MCA = minimalt tverrsnittsareal; p = partikler; PEFR = topp ekspiratorisk strømningshastighet; PNIF = topp nasal inspiratorisk strømning; TNSS = total nasal symptomscoring. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Symptom | spørsmål som vises på en TV-skjerm | TNSS-skår for hvert symptom |
| Rhinoré | Vurder hvordan rennende nese har vært i dette øyeblikket | 0 = ingen (symptom helt fraværende) |
| nasal obstruksjon | Vurder hvordan nesetettheten din har vært i dette øyeblikket | 1 = mild (symptom tilstede, men ikke plagsom) |
| Nysing | Vurder hvordan nysingen din har vært i dette øyeblikket | 2 = moderat (symptomplagsom, men tolerabel) |
| nese kløe | Vurder hvordan nesekløen din har vært i dette øyeblikket | 3 = alvorlig (symptom vanskelig tolerabel, maksimal intensitet) |
| 0 - 12 poeng totalt |
Tabell 1: Symptomer og skåremetode for TNSS. Et vurderingssystem ble brukt av deltakerne til å evaluere fire symptomer. Resultatene fra undersøkelsen presenteres som én verdi – en totalskår for de fire spørsmålene for en gitt tid (før rettssaken og hvert 30. minutt av forsøket). Forkortelse: TNSS = total nasal symptom score.
Supplerende tabell 1: Inklusjons- og eksklusjonskriterier for studien og karakteristika for deltakerne som deltok i studien. Åtte pasienter med AR-symptomer, utløst av HDM, og syv pasienter uten symptomer (HCs). Forkortelser: AR = allergisk rhinitt; Df = Dermatophagoides farinae; Dp = Dermatophagoides pteronyssinus; F = kvinne; HC = sunn kontroll; HDM = husstøvmidd; kU/L = kiloenheter/liter; M = mann; MD = gjennomsnittlig diameter; sIgE = spesifikt immunglobulin E; SPT = prikktest i huden. Klikk her for å laste ned denne filen.
Discussion
Det er et begrenset antall AEC-anlegg som opererer globalt. En rekke allergener har blitt testet i disse anleggene, med de vanligste som ragweed pollen, bjørk pollen, gress pollen, japansk sedertre pollen, og HDM. AEC er ikke klassifisert som legemidler (i henhold til direktiv 2001/83/EF) eller medisinsk utstyr (i henhold til direktiv 93/42/EØF)24. AEC anses som et mulig verktøy for måling av primære endepunkter i dosefinnende studier i henhold til European Medicines Agency (EMA) retningslinjer for utvikling av AIT-produkter25,26.
Kritiske trinn i protokollen
Det er viktig å gi stabile og tilstrekkelig høye allergenkonsentrasjoner gjennom hele studien i AEC. Forskning viser at AR-pasienter ikke utvikler allergiske symptomer ved lave allergenkonsentrasjoner20. Selv moderate allergenkonsentrasjoner utløser ikke relevante symptomer27. Svært høye konsentrasjoner kan forårsake alvorlige reaksjoner, som bronkokonstriksjon. Derfor er optimale og bærekraftige allergenkonsentrasjoner nøkkelen til en vellykket prøveperiode. Siden AEC varierer (som beskrevet innledningsvis), bør hvert allergen som brukes valideres. ALL-MED AEC er validert for HDM-allergenet. Man fant at optimalt endepunkt for symptomvurdering var 120 min, da symptomene nådde platå etter 60-90 min. Optimal utfordringstid og allergenkonsentrasjon ble valgt basert på utfordringer med ulike HMD-konsentrasjoner på ulike tidspunkt20. Spesielt kan akutte symptomer oppstå etter en allergenutfordring, spesielt en forverring av astma.
Ifølge protokollen gjennomfører deltakerne TNSS-undersøkelser på fem tidspunkter i løpet av forsøket. Det er viktig at de ikke ser sine tidligere svar for å unngå selvforslag. Derfor, hvis spørreskjemaene fylles ut på papir, bør de utfylte spørreskjemaene samles inn umiddelbart.
Modifikasjoner og feilsøking av metoden
Ulike kliniske endepunkter kan brukes avhengig av symptomet som skal observeres under utfordringen (f.eks. total okulær symptomscore [TOSS] for å vurdere rhinokonjunktivitt eller ikke-nasal symptomscore [NNSS] for vurdering av respirasjonssystemet).
Rhinomanometri kan brukes som et alternativ til akustisk rhinometri. Begge metodene brukes til å teste nasal patency objektivt. Rhinomanometri er en standard test for nesehulen. Det muliggjør en objektiv vurdering av patenen til nesegangene ved å måle motstanden i nesehulen under innånding og utånding. Akustisk rhinometri er studiet av volumet av nesehulen. Nesehulens patency vurderes av en ultralydbølge. Det foreligger ingen data om hvilken metode som er mer nøyaktig for AEC-utfordringer 28,29.
En nesevæskeansamling fra en enkelt skumsvamp og spesifikke nivåmålinger av IgA1, IgA2, IgG, IgG, IgG4 og IgE representerer ytterligere tester som kan gjøres under AEC-utfordringen30,31. Serum og perifert blod mononukleære celler (PBMCs) kan også samles for ytterligere å bestemme AIT molekylære mekanismer.
Pasienter har ikke lov til å bruke medisiner som kan påvirke utbruddet av allergiske symptomer. De viktigste klassene, sammen med minimumstidene mellom siste dose og AEC-utfordringen, er antihistaminer (7 dager), inhalerte og/eller intranasale kortikosteroider (14 dager); inhalert og/eller intranasal cromolyn (14 dager), og systemiske kortikosteroider og/eller astemizol (30 dager)18.
Begrensninger av metoden
AEC-utfordringstesten er dyrere enn direkte provokasjonstester (nasal, konjunktival og bronkial), noe som betyr at den ikke brukes i daglig praksis. AEC varierer når det gjelder kildene til allergenet, måling av distribuerte partikler og prøvetid, noe som gjør det svært vanskelig å sammenligne studier. Når HDM-allergener ble brukt i AEC, ble forskjellige materialkilder anvendt: Der p 1 og Der f 1, Dp fecal materiale som hovedsakelig inneholdt Der p1 med et 20: 1 forhåndsbestemt forhold på Der p 1 til Der p 232, HDM allergen SQ 503 fra kropp og avføring som inneholder Der p 1 og Der p 233, og Dp-ekstrakter. I ALL-MED AEC ble tørkede og rensede Dp-middlegemer, inkludert Der p 1 og Der p 2, brukt20. Derfor bør det innføres enhetlige standarder i fremtiden slik at resultatene kan sammenlignes mellom AEC-er.
Metodens betydning for eksisterende/alternative metoder
AEC er en svært nyttig, men underrepresentert in vivo-metode i allergidiagnostikk. I tillegg, som et vurderingsendepunkt for kliniske studier, viser AECs betydelig overlegenhet i forhold til klassiske "in-field" evalueringer. Det er av interesse å undersøke sammenhengene mellom ulike kliniske endepunkter, spesielt likheten mellom subjektive parametere vurdert av pasienter (TNSS) og objektive mål (akustisk rhinometri, PNIF, neseutslipp) samlet av utprøveren, som et første skritt i å validere AEC-resultater mot de som er oppnådd i en "felt" -innstilling.
Fremtidige applikasjoner eller retninger av metoden
AEC tilbyr en mulig metode for stratifisering av pasienter i potensielle respondere og ikke-respondere. Denne metoden viser stort løfte om å akselerere klinisk utvikling i både farmakoterapi og immunterapi av allergiske sykdommer34. Dermed har AEC vært et av de viktigste interesseområdene de siste årene. AEC kan være nyttig i langtidsstudier når det ikke er mulig å evaluere den naturlige eksponeringen på grunn av lavt allergentall.
Disclosures
Marek Jutel rapporterer personlige avgifter fra ALK-Abello, Allergopharma, Stallergenes, Anergis, Allergy Therapeutics, Leti, HAL, GSK, Novartis, Teva, Takeda og Chiesi. De andre forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Publikasjonen ble utarbeidet under et prosjekt finansiert av midler gitt av departementet for vitenskap og høyere utdanning i programmet "Regional Initiative of Excellence" for årene 2019-2022, prosjektnummer 016/RID/2018/19, finansieringsbeløpet 11 998 121.30 PLN, og ved subvention SUB. A020.21.018 av medisinsk universitet i Wroclaw, Polen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Allergen exposure chamber (AEC) | custom made | --- | with the air supply duct (with HEPA filters) and allergen blew into the AEC through a computer-controlled feeder |
| Acoustic rhinometer | GM Instruments (Irvine, UK) | A1 clinical/ reseach | with reusable plastic tips, contoured for the right and left nostrils |
| Air humidifier | Ohyama | SHM120D | |
| Air quality meter | AZ Instrument | Green Eye VZ 7798 | termometer, humidity and CO2 meter |
| Air-conditioning | DeLonghi | CKP 20EB | temperature range 18 - 25 °C |
| Ceiling fans | Argos | Manhattan Ceiling Fan - 432/8317 | |
| Computer-controlled feeder station | custom made | --- | with control of "injection length", "break between injections ", “air supply” |
| Disposable coveralls | VWR (Radnor, Pennsylvania, United States) | with hoodies | |
| Floor fans | AEG | TVL 5537, column | |
| Graphing program | GraphPad Software Inc. | Graph Pad Prism, v. 9.4.0 | |
| House dust mite (HDM) | Allergopharma (Reinbek, Germany) | customized order | dried, purified Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) mite bodies, stored at 4 °C until use |
| Inspiratory flow meter | Clement Clarke International Ltd. (Harlow, UK) | portable inspiratory flow meter | with the disposable mask (size M), measuring inspiratory flow between 30 - 370 L/ min |
| Laser particle counter (LPC) | Lighthouse Worldwide Solutions (USA) | SOLAIR Boulder Counte | |
| Microphone system | Auna | VHF wireless microphone system | |
| Peak flow matter (PFM) | CareFusion (Basingstoke, UK) | MicroPeak with a standard range of 60 – 900 L/ min | with the disposable paper tips |
| Remote controls for filling questionnaires | Turning Technologies | Pilot TT ResponseCard LT, SAP: G040602A010 | a set of 32 remote controls for TT LT tests |
| Spirometer | Medizintechnik AG (Zurich, Switzerland) | EasyOne 2001, NDD | with the disposable paper tips; the spirometer should meet the ISO 26 782: 2009 standard; daily calibration of the spirometer is required |
| TV screen | Level | Level one 32" | |
| Vacuum | Siemens | extreme silencePower VSQ5X1230 | with the HEPA filters |
References
- Clark, D., Karpecki, P., Salapatek, A. M., Sheppard, J. D., Brady, T. C. Reproxalap improves signs and symptoms of allergic conjunctivitis in an allergen chamber: A real-world model of allergen exposure. Clinical Ophthalmology. 16, 15-23 (2022).
- Hossenbaccus, L., Steacy, L. M., Walker, T., Ellis, A. K. Utility of environmental exposure unit challenge protocols for the study of allergic rhinitis therapies. Current Allergy and Asthma Reports. 20 (8), 34 (2020).
- Hossenbaccus, L., Ellis, A. K. The use of nasal allergen vs allergen exposure chambers to evaluate allergen immunotherapy. Expert Review of Clinical Immunology. 17 (5), 461-470 (2021).
- Schröder, J., Mösges, R. Conjunctival provocation tests: Prediction of seasonal allergy. Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 18 (5), 393-397 (2018).
- Gauvreau, G. M., et al. Allergen provocation tests in respiratory research: Building on 50 of experience. European Respiratory Journal. 60 (2), 2102782 (2022).
- Hohlfeld, J. M., et al. Diagnostic value of outcome measures following allergen exposure in an environmental challenge chamber compared with natural conditions. Clinical and Experimental Allergy. 40 (7), 998-1006 (2010).
- Rösner-Friese, K., Kaul, S., Vieths, S., Pfaar, O. Environmental exposure chambers in allergen immunotherapy trials: Current status and clinical validation needs. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3), 636-643 (2015).
- Jacobs, R. L., et al. Responses to ragweed pollen in a pollen challenge chamber versus seasonal exposure identify allergic rhinoconjunctivitis endotypes. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (1), 122-127 (2012).
- Khayath, N., et al. Validation of Strasbourg environmental exposure chamber (EEC) ALYATEC® in mite allergic subjects with asthma. Journal of Asthma. 57 (2), 140-148 (2020).
- Bousquet, J., et al. Onset of action of the fixed combination intranasal azelastine-fluticasone propionate in an allergen exposure chamber. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice. 6 (5), 1726-1732 (2018).
- Pfaar, O., et al. Technical standards in allergen exposure chambers worldwide - An EAACI Task Force Report. Allergy. 76 (12), 3589-3612 (2021).
- Rønborg, S. M., Mosbech, H., Poulsen, L. K. Exposure chamber for allergen challenge. A placebo-controlled, double-blind trial in house-dust-mite asthma. Allergy. 52 (8), 821-828 (1997).
- Yang, W. H., et al. Cat allergen exposure in a naturalistic exposure chamber: A prospective observational study in cat-allergic subjects. Clinical and Experimental Allergy. 52 (2), 265-275 (2022).
- Hamasaki, S., et al. Characteristics of the Chiba environmental challenge chamber. Allergology International. 63 (1), 41-50 (2014).
- Okuma, Y., et al. Persistent nasal symptoms and mediator release after continuous pollen exposure in an environmental challenge chamber. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 117 (2), 150-157 (2016).
- Zuberbier, T., et al. Global Allergy and Asthma European Network (GA(2)LEN) European Union Network of Excellence in Allergy and Asthma. Validation of the Global Allergy and Asthma European Network (GA2LEN) chamber for trials in allergy: Innovation of a mobile allergen exposure chamber. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 139 (2), 1158-1166 (2017).
- Bergmann, K. C., et al. First evaluation of a symbiotic food supplement in an allergen exposure chamber in birch pollen allergic patients. World Allergy Organization Journal. 14 (1), 100494 (2020).
- Ellis, A. K., Steacy, L. M., Hobsbawn, B., Conway, C. E., Walker, T. J. Clinical validation of controlled grass pollen challenge in the Environmental Exposure Unit (EEU). Allergy, Asthma, and Clinical Immunology. 11 (1), 5 (2015).
- Day, J. H., Briscoe, M., Widlitz, M. D. Cetirizine, loratadine, or placebo in subjects with seasonal allergic rhinitis: Effects after controlled ragweed pollen challenge in an environmental exposure unit. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 101 (5), 638-645 (1998).
- Zemelka-Wiacek, M., Kosowska, A., Winiarska, E., Sobanska, E., Jutel, M. Validated allergen exposure chamber is plausible tool for the assessment of house dust mite-triggered allergic rhinitis. Allergy. 78 (1), 168 (2022).
- Lighthouse World Solutions. , Available from: https://www.golighthouse.com (2022).
- Graham, B. L., et al. Standardization of Spirometry 2019 Update. An Official American Thoracic Society and European Respiratory Society Technical Statement. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 200 (8), 70-88 (2019).
- Buslau, A., et al. Can we predict allergen-induced asthma in patients with allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 44 (12), 1494-1502 (2014).
- European Medicines Agency. Guideline for clinical development of allergen immunotherapy products CHMP/EWP/18504/2006. European Medicines Agency. , (2006).
- Pfaar, O., et al. Recommendations for the standardization of clinical outcomes used in allergen immunotherapy trials for allergic rhinoconjunctivitis: An EAACI Position Paper. Allergy. 69 (7), 854-867 (2014).
- Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP). Guideline on the clinical development of products for specific immunotherapy for the treatment of allergic diseases. European Medicines Agency. , (2008).
- Krug, N., et al. Validation of an environmental exposure unit for controlled human inhalation studies with grass pollen in patients with seasonal allergic rhinitis. Clinical and Experimental Allergy. 33 (12), 1667-1674 (2003).
- Passali, D., Bellussi, L. Monitoring methods for local nasal immunotherapy. Allergy. 52 (33), 22-25 (1997).
- Keck, T., Wiesmiller, K., Lindemann, J., Rozsasi, A. Acoustic rhinometry in nasal provocation test in perennial allergic rhinitis. European Archives of Oto-rhino-laryngology. 263 (10), 910-916 (2006).
- Shamji, M. H., et al. Differential induction of allergen-specific IgA responses following timothy grass subcutaneous and sublingual immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 148 (4), 1061-1071 (2021).
- Thwaites, R. S., et al. Absorption of nasal and bronchial fluids: Precision sampling of the human respiratory mucosa and laboratory processing of samples. Journal of Visualized Experiments. (131), e56413 (2018).
- Zieglmayer, P., et al. Clinical validation of a house dust mite environmental challenge chamber model. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 140 (1), 266-268 (2017).
- Lueer, K., et al. efficacy and repeatability of a novel house dust mite allergen challenge technique in the Fraunhofer allergen challenge chamber. Allergy. 71 (12), 1693-1700 (2016).
- Pfaar, O., et al. Allergen exposure chambers: Harmonizing current concepts and projecting the needs for the future - An EAACI Position Paper. Allergy. 72 (7), 1035-1042 (2017).
