動脈瘤性クモ膜下出血における脳のニトロソ化/酸化ストレス (NOX2)
調査の概要
状態
状態
条件
条件
介入・治療
介入・治療
詳細な説明
バックグラウンド:
動脈瘤性くも膜下出血 (SAH) は、高い罹患率と死亡率を運びます。 これは主に、最初の生存者の 30% に影響を与える遅延性脳虚血 (DCI) の合併症を含む、二次的な脳損傷の発生によるものです。 SAH 後の二次脳損傷の背後にあるメカニズムは完全には理解されていません。
一酸化窒素 (NO) は、酵素一酸化窒素シンターゼ (NOS) によってアルギニンから生成される強力な内因性血管拡張剤であり、内皮、ニューロン、および誘導型 NOS (eNOS、nNOS、および iNOS) の 3 つのアイソフォームで存在します。 炎症や酸化ストレスの状態では、フリーラジカルが NO と反応して過酸化亜硝酸 (ONOO-) を形成することがあります。これは非常に反応性が高く、脂質やタンパク質などの生体高分子に直接損傷を与える可能性があります。 この現象、すなわち潜在的に細胞の損傷につながる活性窒素種の産生の増加は、ニトロソ化ストレスと呼ばれます。
酸化/ニトロソ化ストレスおよび関連する NO 代謝障害が、SAH 後の二次性脳損傷の発症に関与していると広く信じられていますが、これらのメカニズムの正確な役割は完全には理解されていません。 一部の著者は、NOS の機能不全とその結果生じる低 NO バイオアベイラビリティが二次脳損傷の重要な原因 (および DCI の背後にある重要なメカニズム) であると考えていますが、他の著者は、iNOS によって媒介される NO の過剰産生は、組織損傷の悪化につながる不適応反応であると主張しています。ニトロソ化ストレス。
NO代謝産物の経脳的(すなわち、動脈から頸静脈へ)交換および酸化ストレスとの相互関係は、SAH患者で研究されたことはありません。 研究者らは、SAH は、フリーラジカルによる捕捉による NO の脳血管バイオアベイラビリティの初期低下に関連していると仮定しています。 これは悪循環に寄与する可能性があり、その結果、微小血管抵抗、脳の低灌流、および脳組織の低酸素症が増加し、フリーラジカルの産生と NO の枯渇がさらに増加し、最終的に虚血性脳損傷と予後不良につながります。
仮説:
現在の探索的研究は、健康なボランティアと比較して、SAH後の初期段階における酸化/ニトロソ化ストレスマーカーとNO代謝産物の経脳交換を特徴付けます。 さらに、マルチモーダルニューロモニタリングによって評価される脳虚血および代謝機能障害の指標に対するこれらの障害の影響、および動脈血酸素圧(PaO2)の誘発変化の影響を調べます。 研究者は、次のように仮説を立てています。
- 患者は、健康な対照と比較して、酸化/ニトロソ化ストレスマーカーの脳流出が大きく、NOの脳血管バイオアベイラビリティが低くなります。
- SAH患者は、発作後の数日間、酸化/ニトロソ化ストレスマーカーの経脳放出の漸進的な減少と、NOの脳血管バイオアベイラビリティの対応する増加を示します。
- SAHの臨床的重症度が高いほど、酸化/ニトロソ化ストレスマーカーの経脳放出が大きくなり、NOの脳血管バイオアベイラビリティが低下します。
- 脳組織の酸素分圧 (PbtO2) が低く、脳組織の低酸素症の負担が大きい (PbtO2 <20mmHg でのモニタリング時間の割合として定義される) と、酸化/ニトロソ化ストレス マーカーの脳流出が大きくなり、脳のバイオアベイラビリティが低下します。 NOの。
- 微量透析液の乳酸/ピルビン酸比が大きく、脳代謝危機の負担が大きい (乳酸/ピルビン酸比が 40 を超え、グルコース濃度が 0.7 mmol/l 未満のモニタリング時間の割合として定義される) ほど、脳からの流出が大きくなります。酸化/ニトロソ化ストレスマーカーとNOの脳バイオアベイラビリティの低下。
- 誘導された軽度の低酸素症は、酸化/ニトロソ化ストレスのマーカーの経脳放出の増加と、ベースラインと比較した NO の脳血管バイオアベイラビリティの減少に関連しますが、誘導された軽度の高酸素症は反対の効果をもたらします。
探索目的で、外部脳室ドレーンと過剰な脳微小透析液が利用可能な場合、患者の脳脊髄液 (CSF) もサンプリングします。
方法:
この研究は、Rigshospitalet の神経集中治療室 (NICU) に入院した SAH 患者を含む前向き生理学研究です。 患者の組み入れは、介入サブスタディで 20 人の患者に関する完全なデータを取得するまで (以下を参照)、または 2024 年 4 月 1 日まで継続されます。 . さらに、対照群として 12 人の健康な被験者が含まれます。
研究の実際の実施、患者:
患者は、通常のケアの一環として、入院直後に動脈カテーテルを挿入されます。 さらに、動脈瘤が固定された後できるだけ早く、逆行性内頸静脈カテーテル(RJVカテーテル)を挿入して脳静脈血を採取します。 重要なパラメーターは、NICU の標準的な慣行に従って監視され、患者は、頭蓋内圧 (ICP)、PbtO2、および脳代謝 (脳マイクロダイアリシス) の継続的なマルチモーダル神経監視を受けます。 介入中、経頭蓋ドップラー超音波(TCD)を使用して、脳血流の代理測定として中大脳動脈の平均流速を決定します。 この研究は、以下に個別に説明する観察サブスタディと介入サブスタディで構成されます。
観察サブスタディ: ペア血液サンプル (すなわち、RJV カテーテルと動脈カテーテルからの同時血液サンプル) が採取されます 1) RJV カテーテルの留置直後 (予想: 入院後 0-2 日目)、2) 介入中 (下記参照) 、および 3) RJV カテーテルの除去の直前 (予想: 入院後 3-6 日目)。 採血に加えて、既存の外部脳室ドレーンを持つ患者は CSF のサンプリングを受け、脳マイクロダイアリシス カテーテルを持つ患者は探索目的で過剰なマイクロダイアリセートのサンプリングを受けます。
介入サブスタディ: 人工呼吸器の設定 (吸気酸素の割合) を変更することにより、無作為化された順序で軽度の低酸素症と高酸素症が誘発されます。治療目標:10~12kPa)。 血液サンプルは、ベースライン時 (酸素正常状態) および各介入の 60 分後に採取されます (合計 3 つのペアの血液サンプル)。
研究の実際の実施、健康な対照:
健常者を対象とした実験はNICUで行います。 計装とモニタリングは上記と同様です。動脈カテーテルと RJV カテーテルが挿入され、被験者は標準的な心肺モニタリングに加えて、脳血流の指標として TCD モニタリングを受けます。
計装と短い休息期間の後、ベースライン評価が実施され、その後、被験者は無作為化された順序で介入を受けます。潮汐 CO2 モニター、および圧縮ガスボンベを介して供給されるリザーバー。 軽度の低酸素症の場合は 9 ~ 10 kPa、軽度の高酸素症の場合は 13 ~ 14 kPa の PaO2 を目指して、吸気酸素の割合を滴定します。さらに、健康な被験者は、吸気酸素の割合が100%。 吸気空気アドホックに CO2 を追加することで、イソカプニアが確保されます。 血液サンプルは、ベースライン (酸素正常状態) と、60 分間の軽度の低酸素状態、60 分間の軽度の高酸素状態、および 60 分間の「重度の高酸素状態」の後に採取されます。
生化学分析:
各サンプリング時点で、血液ガスのレベルと酸塩基の状態について、少量の血液がすぐに分析されます。 残りの生物学的サンプルは遠心分離され、分注され、分析まで-80°Cで保存されます。
血液サンプルは、酸化ストレスの次のマーカーについて分析されます:アスコルビン酸ラジカル、脂質ヒドロペルオキシド、ミエロペルオキシダーゼ、および抗酸化物質のグルタチオン、α/γ-トコフェロール、α/β-カロテン、レチノールおよびリコペン。
次の NO 代謝物が測定されます: 総血漿 NO 濃度 (硝酸塩 (NO3-) + 亜硝酸塩 (NO2-) + S-ニトロソチオール (RSNO)) および総赤血球結合 NO (亜硝酸塩 (NO2-) + ニトロシルヘモグロビン (HbNO)) ) + S-ニトロソヘモグロビン (HbSNO))。 さらに、3-ニトロチロシンは、ペルオキシナイトライトの代理マーカーとして決定されます。
神経血管単位損傷の以下のバイオマーカーが決定される:S100β、グリア線維性酸性タンパク質、ニューロン特異的エノラーゼ、ユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素L1、ニューロフィラメント軽鎖および総タウ。
研究の種類
研究の種類
入学 (実際)
入学
連絡先と場所
研究連絡先
研究連絡先
- 名前:Anton Lund, MD
- 電話番号:+45 35 45 59 81
- メール:anton.lund@regionh.dk
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Kirsten Møller, MD, DMSc
- 電話番号:+45 35 45 16 16
- メール:kirsten.moeller.01@regionh.dk
研究場所
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Copenhagen、デンマーク、DK-2100
- Rigshospitalet
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参加基準
適格基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準(患者):
- 18歳以上
- Rigshospitalet の NICU への入場
- 動脈瘤性SAHの診断
- 動脈瘤が固定された後の鎮静と人工呼吸の必要性
- 発作後3日以内に研究を開始可能
- 近親者はデンマーク語または英語の読み書きと会話を理解する
除外基準(患者):
- 組み入れる前の脳死
- 24時間以内の死亡予想
- 動脈瘤の治療の失敗または保存的治療
- PaO2/FiO2比が16kPa以下の重度の急性肺不全
- 習慣的な長期酸素療法による重度の慢性肺不全
- NO代謝に直接影響を与える薬物療法による習慣的な治療(シルデナフィルなど)
包含基準(患者):
- 年齢 40~60歳
- 50/50 性別分布 (男性 6 人、女性 6 人)
- 健康(脳血管疾患の既往がないことを含む)
- 定期的な投薬やレクリエーショナル ドラッグの使用なし
- デンマーク語または英語の読み書きと会話を理解する
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 観測モデル:ケースコントロール
- 時間の展望:見込みのある
グループ/コホートの数
コホートと介入
グループ/コホートグループ/コホート |
介入・治療介入・治療 |
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忍耐
-SAHの患者(以下の適格基準を参照)。
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1 時間の軽度の低酸素状態 (PaO2 9-10 kPa)、1 時間の軽度の高酸素状態 (PaO2 13-14 kPa)、および健康な被験者では 1 時間の 100% 吸気酸素分画からなる生理学的介入。
他の名前:
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コントロール
健康なコントロール (以下の適格基準を参照)。
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1 時間の軽度の低酸素状態 (PaO2 9-10 kPa)、1 時間の軽度の高酸素状態 (PaO2 13-14 kPa)、および健康な被験者では 1 時間の 100% 吸気酸素分画からなる生理学的介入。
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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生理活性NOの経脳交換、患者対対照
時間枠:ベースラインで
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患者対対照における生理活性NO(亜硝酸血漿+S-ニトロソチオール)(nM)の経脳交換。
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ベースラインで
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酸化ストレスマーカーの経脳交換、患者対対照
時間枠:ベースラインで
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患者と健常対照者におけるアスコルビン酸ラジカル (μM) の経脳交換。
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ベースラインで
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ニトロソ化ストレスマーカーの経脳交換、患者対対照
時間枠:ベースラインで
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患者と健常対照者における 3-ニトロチロシン (nM) の経脳交換。
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ベースラインで
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二次結果の測定
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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ニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換、低/高酸素症の影響
時間枠:1週間以内
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患者と対照の両方におけるベースライン(酸素正常状態)と比較した、それぞれ低酸素および高酸素時のニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換の変化。
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1週間以内
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ニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換、経時変化
時間枠:1週間以内
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患者における経時的なニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換の変化。
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1週間以内
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その他の成果指標
その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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ニトロソ化/酸化ストレス、疾患の重症度との関係
時間枠:ベースラインで
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疾患の重症度 (すなわち、WFNS スコア) と患者におけるニトロソ化/酸化ストレス マーカーの経脳交換との関連。
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ベースラインで
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ニトロソ化/酸化ストレス、脳の酸素化との関係
時間枠:1週間以内
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PbtO2モニタリングを受けている患者におけるニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換と脳組織低酸素症(PbtO2 <20mmHgと定義)の発生との関連。
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1週間以内
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ニトロソ化/酸化ストレス、脳代謝との関係
時間枠:1週間以内
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脳微小透析を受けている患者におけるニトロソ化/酸化ストレスマーカーの経脳交換と脳代謝危機(乳酸/ピルビン酸比>40およびグルコース濃度≤0.7mmol/lとして定義)との関連。
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1週間以内
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内皮症、時間の経過とともに変化
時間枠:1週間以内
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内皮症マーカーの経脳交換の変化: シンデカン-1 (ng/ml)、可溶性トロンボモジュリン (ng/ml)、血小板および内皮細胞接着分子 1 (PECAM-1、ng/ml)。
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1週間以内
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免疫細胞サブセット、時間の経過とともに変化
時間枠:1週間以内
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マスサイトメトリーを使用して評価した免疫細胞サブセットの経脳交換の変化。
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1週間以内
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頸静脈球圧、頭蓋内圧との関係
時間枠:1週間以内
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患者における頸静脈球圧 (mmHg) と頭蓋内圧 (mmHg) との関連性。
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1週間以内
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協力者と研究者
協力者
協力者
捜査官
捜査官
- 主任研究者:Anton Lund, MD、Rigshospitalet, Denmark
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- van Gijn J, Kerr RS, Rinkel GJ. Subarachnoid haemorrhage. Lancet. 2007 Jan 27;369(9558):306-18. doi: 10.1016/S0140-6736(07)60153-6.
- Macdonald RL. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nat Rev Neurol. 2014 Jan;10(1):44-58. doi: 10.1038/nrneurol.2013.246. Epub 2013 Dec 10.
- Suarez JI, Tarr RW, Selman WR. Aneurysmal subarachnoid hemorrhage. N Engl J Med. 2006 Jan 26;354(4):387-96. doi: 10.1056/NEJMra052732. No abstract available.
- Vergouwen MD, Vermeulen M, van Gijn J, Rinkel GJ, Wijdicks EF, Muizelaar JP, Mendelow AD, Juvela S, Yonas H, Terbrugge KG, Macdonald RL, Diringer MN, Broderick JP, Dreier JP, Roos YB. Definition of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage as an outcome event in clinical trials and observational studies: proposal of a multidisciplinary research group. Stroke. 2010 Oct;41(10):2391-5. doi: 10.1161/STROKEAHA.110.589275. Epub 2010 Aug 26.
- Macmillan CS, Andrews PJ. Cerebrovenous oxygen saturation monitoring: practical considerations and clinical relevance. Intensive Care Med. 2000 Aug;26(8):1028-36. doi: 10.1007/s001340051315.
- Budohoski KP, Guilfoyle M, Helmy A, Huuskonen T, Czosnyka M, Kirollos R, Menon DK, Pickard JD, Kirkpatrick PJ. The pathophysiology and treatment of delayed cerebral ischaemia following subarachnoid haemorrhage. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2014 Dec;85(12):1343-53. doi: 10.1136/jnnp-2014-307711. Epub 2014 May 20.
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- Jung CS, Oldfield EH, Harvey-White J, Espey MG, Zimmermann M, Seifert V, Pluta RM. Association of an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase with cerebral vasospasm in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg. 2007 Nov;107(5):945-50. doi: 10.3171/JNS-07/11/0945.
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- Bailey DM, Taudorf S, Berg RM, Lundby C, McEneny J, Young IS, Evans KA, James PE, Shore A, Hullin DA, McCord JM, Pedersen BK, Moller K. Increased cerebral output of free radicals during hypoxia: implications for acute mountain sickness? Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009 Nov;297(5):R1283-92. doi: 10.1152/ajpregu.00366.2009. Epub 2009 Sep 2.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
研究開始
一次修了 (実際)
一次修了
研究の完了 (実際)
研究の完了
試験登録日
最初に提出
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
最初の投稿
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
投稿された最後の更新
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
その他の研究ID番号
- H-22073181
個々の参加者データ (IPD) の計画
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IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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