유충 Ixodes scapularis 진드기에 대한 인간의 실험적 노출을 위한 모델
Summary
이 기사에서는 임상 연구를 위해 인간을 유충 Ixodes scapularis 에 노출시키는 방법을 제시합니다. 이 기술은 비교적 간단하고 연구 지원자가 견딜 수 있으며 실험적 필요에 따라 수정할 수 있습니다. 인간 피험자를 대상으로 하는 이러한 연구는 해당 규제 당국이 승인한 임상 연구 프로토콜에 따라 수행되어야 합니다.
Abstract
진드기 매개 질병은 미국과 전 세계적으로 중요한 공중 보건 문제입니다. 진드기는 피를 먹는 절지동물입니다. 익소디드 진드기는 숙주의 피부에 붙어 있어야 하며 혈액 식사를 얻기 위해 여러 날에 걸친 먹이 과정을 완료해야 합니다. 동물을 진드기에 노출시키는 것은 진드기에 물리는 것과 진드기 매개 질병에 대한 숙주의 반응을 연구하기 위한 일반적인 관행입니다. 우리는 이 절차를 개발하고, 최초의 인간 연구 연구를 수행했으며, 인간 지원자를 감염되지 않은 유충 Ixodes scapularis 진드기에 노출시키는 것에 대한 결과를 발표했습니다. 이 글에서는 봉쇄 드레싱을 구성하는 데 사용되는 방법론, 숙주에 진드기를 적용하고 고정하는 방법, 드레싱을 유지하는 방법, 숙주에서 진드기를 제거하는 방법에 대해 설명합니다. 지원자를 진드기에 물리는 것은 실험적인 절차이며 해당 규제 당국에서 승인한 임상 연구 프로토콜에 따라 수행해야 합니다. 이 방법을 통해 중개 연구를 통해 진드기에 물렸을 때 인간의 반응을 더 잘 이해하고 진드기 매개 질병에 대한 진단, 예방 및 치료법의 개발을 촉진할 수 있습니다.
Introduction
딱딱한 진드기(Ixodidae: Acari)는 전 세계적으로 발생하는 필수 혈액 순환 외부 기생충이며 주요 의학 및 수의학적으로 중요한 박테리아, 바이러스 및 기생충을 포함한 광범위한 병원체를 전염시킬 수 있습니다. 익소디드 진드기는 혈액 식사를 완료하기 위해 며칠 동안 숙주에 붙어 있어야 하며, 인식을 피하고 국소 혈액 응고를 방지하며 장기간 수유를 촉진하면서 피부에 붙어 있을 수 있는 능력이 있습니다 1,2,3. 동물 연구에 따르면 비관대적 숙주는 진드기에 반복적으로 노출되면 진드기에 물리는 것에 대한 저항력을 획득하여 병원체를 전달하는 능력이 감소할 수 있는 반면, 진드기는 방임적 숙주에 반복적으로 기생할 수 있습니다. 후천적 진드기 저항성은 숙주 면역 반응 4,5,6,7의 특성에 따라 달라집니다.
진드기 매개 질병은 2004년에서 2016년 사이에 보고된 사례 수가 두 배 이상 증가하면서 미국에서 점점 더 위협이 되고 있습니다 8,9. 기후 변화로 인해 다양한 진드기의 지리적 범위는 계속 확장되고 있습니다10,11. 미국의 주요 진드기 매개 질병으로는 라임병, 아나플라즈마증, 에를리히증, 반점열 리케치증, 바베시아증, 야토병, 포와산 바이러스 질환등이 있다 8. Borrelia burgdorferi sensu lato에 감염되어 발생하는 라임병은 미국과 유럽에서 가장 흔한 진드기 매개 질병입니다12. 미국에서 매년 약 476,000명이 라임병 진단을 받고 있으며, 이는 개인과 사회에 공중 보건 및 경제적 부담을 주고 있습니다 13,14,15.
Ixodes scapularis (검은다리 진드기 또는 사슴 진드기)는 라임병의 주요 매개체이며 미국에서 아나플라즈마증, 바베시아증, 보렐리아 미야모토이 병, 포와산 바이러스병입니다. 미국에서 의학적으로 중요한 다른 진드기 종으로는 Amblyomma americanum (론스타 진드기), Dermacentor variabilis (미국 개 진드기), Ixodes pacificus (서부 검은다리 진드기), Dermacentor andersoni (로키산맥 나무 진드기), Ixodes cookei (그라운드호그 진드기), Dermacentor occidentalis (태평양 연안 진드기), Rhipicephalus sanguineus (갈색 개 진드기) 및 Amblyomma maculatum (걸프 코스트 진드기)이 있습니다16.
연구 지원자를 진드기에 물리게 하는 방법을 개발하는 것은 감염의 증거를 찾기 위해 자연 벡터를 사용하는 연구를 지원하며, 이는 이종 진단 17,18,19,20,21 로 알려진 절차이며, 진드기에 노출되어 유도되는 면역에 대해 자세히 알아보고, 이는 항 진드기 백신의 발견에 기여할 수 있습니다 5,6,7. 여기에 설명된 절차는 2014년에 발표된 항생제 요법 후 B. burgdorferi 감염의 이종 진단을 위해 실험실에서 사육된 Ixodes scapularis 유충을 사용한 최초의 인간 연구 연구에서 개발 및사용되었습니다(NCT01143558). 이 시스템은 라임병의 항생제 치료 후 양성 이종 진단이 증상의 지속과 상관관계가 있는지 여부를 조사하는 2상 연구(NCT02446626)와 진드기 물림에 대한 숙주 반응을 조사하는 연구(NCT05036707)에서 성공적으로 사용되었습니다.
이 절차 프로토콜은 봉쇄 드레싱을 만드는 과정, 진드기 배치 절차, 진드기 제거 절차, 그리고 봉쇄 드레싱을 유지하는 데 필요한 현장 관리에 대해 설명합니다. 위에서 인용된 연구에 사용된 병원체가 없는 I. scapularis 진드기 군집 및 진드기 노출 절차에 대한 세부 사항은 이전에 설명되었습니다19,22. 이 방법론은 진드기에 물렸을 때 인간 숙주가 나타내는 반응의 다양한 측면, 진드기 예방 약물의 효과, 라임병 및 기타 진드기 매개 질병을 연구하는 데 적용할 수 있는 유연한 연구 도구를 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
진드기 4,5,6,7,21에 대한 노출과 관련된 동물 연구는 진드기 매개 질병 및 진드기 물림에 대한 숙주 반응에 대한 이해를 높이는 데 매우 중요하지만, 이러한 모델은 인간의 숙주 반응을 얼마나 잘 예측하는지에 한계가 있습니다. 통제된 방식으로 인간을 진드기에 물리는 방법?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 미국 국립알레르기·전염병연구소(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)의 교내 연구 프로그램(Intramural Research Program)의 지원을 받았다. 절차 개발에 참여해 주신 Linden T. Hu, Sam R. Telford III, Kenneth Dardick, Carla Williams, Erin Chung 및 Christina Brandeburg에게 감사드립니다.
Materials
| 20 G needle | Any brand | For puncturing the vial cap. | |
| 3" x 3" containment dressing | Monarch Labs Names | LeFlap | https://www.monarchlabs.com/ordering |
| 4" x 4" extra-thin hydrocolloid dressing | ConvaTec | DuoDerm | https://www.convatec.com/products/advanced-wound-care/brand-names/pc-wound-duoderm-granluflex/duoderm-extra-thin-dressing/ |
| 4" x 4" gauze | Monarch Labs Names | For cleaning skin | |
| Clean water or saline | For cleaning skin | ||
| Moisture barrier (e.g. 7" x 7") | AquaGuard | TIDI | For showering, ttps://www.tidiproducts.com/product-listing/aquaguard-shower-cover-sheets |
| Non-adhesive foam dressing | Coloplast | Biatain | https://www.coloplast.us/biatain-non-adhesive-en-us.aspx |
| Roll of 2" hypoallergenic tape | Monarch Labs Names | Durapore | For reinforcing containment dressing. |
| Roll of adhesive tape | For trapping ticks | ||
| Vials for collection (e.g. cryovials) | Ependorf | ECC200 |
Referencias
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