背景多发性硬化症（MS）是影响年轻人的最常见慢性神经系统疾病，通常在20-40岁。该疾病的特征是两种主要表型：复发缓解的MS（RR-MS）和原发性MS（PP-MS）。 RR-MS是最常见的疾病类型，用于对疾病患者的长期治疗，用免疫调节药物（IMD）治疗，减少疾病活性。对治疗的反应在患者之间有所不同。目前，没有生物标志物可用于诊断和常规的MS随访。 CSF中的寡克隆IgG-有助于确认诊断，需要进行侵入性手术，并且与疾病活动无关，也不对治疗和MRI的反应（允许监测MS活性及其治疗）的反应太昂贵，无法例行使用。此外，RR-MS患者的压力很大，因为复发发作可能立即出现，没有公认的警告信号。如果可以识别有关复发相关的生物标志物，则可以开发潜在的预测测试，最终可以在复发升级之前提供适当的医疗反应。另外，早期诊断为MS和复发的预测将降低残疾积累的速度并节省住院天数。

在这里，研究人员建议：进一步探讨简单且便携式感应技术预测和监视挥发性样品MS的能力。霍萨姆·海克（Hossam Haick）教授实验室开发的技术证明了许多医疗状况（例如恶性，传染和神经系统疾病）的潜力，包括两项有关MS的临床研究（Broza等人，2017年； Broza等人， 2015; Ionescu等人2011; Nakhleh等人2017和Peng等2009）。该方法依赖于细胞膜主要由两亲性磷脂，碳水化合物和许多与不同细胞类型不同的整合性膜蛋白组成。在疾病过程中，细胞发生可能导致氧化应激的结构变化，即对细胞膜的过氧化，导致发射挥发性有机化合物（VOC）。这些VOC中的一些出现在不同的混合物组成中，具体取决于细胞是否健康。据信MS中的氧化应激有助于局灶性炎症病变的组织损伤，并参与弥散的轴突变性和脱髓鞘（Gilgun-Sherki等，2004）。这种方法尤其重要的是，每种疾病都有其独特的VOC模式，因此，一种疾病通常不会筛查其他疾病类型。可以直接从不同的体液中检测到这些VOC作为呼气的呼吸或皮肤。在某些情况下，呼吸和皮肤分析提供了几种潜在的优势：（a）呼吸\皮肤样品无创且易于获得； （b）呼吸\皮肤所包含的混合物比血清或尿液较少； （c）呼吸\皮肤测试有可能进行实时监测。 NA-NOSE与模式识别方法结合使用广泛的交叉反应传感器进行气味检测（Broza等，2017； Peng等，2009）。与“锁钥匙”方法相反，NA噪声中的每个传感器都对各种气味都有广泛的反应。这增加了许多不同传感器对这些化合物敏感的化合物，从而可以在复杂的多组分培养基中对生物标志物进行分析。

放松目标并期望

复发发作中的早期目标治疗至关重要，但没有足够的工具来预测和识别即将发生的复发发作的早期症状。研究人员最近表明，呼吸VOC可用于在MS和非MS患者中进行分类（Broza等人，2017年）。当前建议的主要目的是跟进这项最近的成就，并测试基于皮肤的VOC分析的合理性，以提供有关疾病类型潜在生物标志物（RR-MS和PP-MS）的互补信息，并监视MS患者中疾病活性，特别是预测复发发作。项目目标将通过以下特定目标来实现：

目标1：研究皮肤基础VOC作为MS诊断的生物标志物的合理性。在这一部分中，研究人员将使用先前开发的方法来进行VOC皮肤采样，并为MS患者（RR-MS，SP-MS，PP-MS）进行调整。 2）为了确定调查结果的特异性，研究人员将使用传感器技术和\或气体染色体学质谱法（GC-MS）进一步测试MS和非MS患者（健康对照）之间VOC曲线的差异（一部分这将计划进行后续研究）。在合理的情况下，将根据第一步的结果来检测RR-MS和SP-MS和PP-MS患者之间的皮肤VOC差异，以确定MS和皮肤健康对照之间的挥发性变化研究人员将评估包括其他非MS患病人群的合理性，例如患有其他自身免疫性或其他神经系统疾病的患者。如果是，将提交适当的修正案。

目标2：通过在复发和缓解过程中测量和分析VOC的概况，将基于皮肤的VOC识别为临床复发和疾病活动的生物标志物。根据第一步的结果，研究人员将测试基于皮肤的VOC测试的能力，以监测可能指示复发发作的起始，进展和终止的代谢物的微妙变化。这将通过传感器和\或GC-MS分析工作来实现，以识别复发过程中生物标志物的潜在变化。在一项后续研究中，研究人员打算评估复发与“伪余生”。

拟议的研究预期意义可能会对MS患者的医疗和福祉产生重大影响。疾病活动的早期诊断和预测将允许早期和量身定制的治疗干预，预防不可逆的神经系统损害以及降低医疗费用的残疾相关积累。此外，该项目将是纳米传感器在医学研究和疗法（基于诊断的治疗）中检测纳米传感器的重要一步。

研究计划收集皮肤与皮肤相关的VOC将使用来自不同人体位置的聚二甲基硅氧烷（PDMS）贴片来收集传感器和\或GC-MS分析。用酒精准备垫和清洁水清洁皮肤后，吸收材料将连接到不同位置（手臂/手或胸部或额头）的皮肤。这些斑块将用铝箔覆盖，并用医用胶带密封长达一个小时。每次将收集每位患者的总共2-4个硅斑块。 PDMS上收集的样品将转移到玻璃小瓶中，并存储高达4°C，直到发送到NA-NOSE和GC-MS分析的技术。收集的所有样本将进行编码。将评估传感器的信号响应，以匹配样品的最佳传感器。 GC-MS将提供有关MS和控制的平均皮肤谱的初始信息，并评估对稍微调整的需求是采样程序（例如，样品时间）。

研究所研究的MS条件的统计特定模式和预测模型将从传感器阵列输出中得出，使用高级模式识别方法作为判别函数分析（DFA），主成分分析（PCA），神经网络（NN）或类似。结果的统计显着性将通过使用参数或A-参数测试（例如Student's T检验，Man Whitney或配对分析）来确定。值p <0.05被认为是显着的。

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纳入标准：

个人愿意并且能够给予知情同意

MS组：

男性或女性被诊断为18-75岁的MS

控制主题：

健康的志愿者：没有MS或任何其他定义为“自身免疫”的个人

排除标准：

1. 孕妇
2. 存在严重的传染病（例如HIV，病毒肝炎和类似的传染性疾病）。

提款标准：

1. 任何与纳入标准不一致的新临床信息。
2. 测试性能方面的技术问题。