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二酸化炭素投与と脳内老廃物除去 (COPETBI)

2026年10月5日 更新者：Andrew Mayer

健康状態および外傷性脳損傷における二酸化炭素誘発性タンパク質流出の機序

The current study tests whether different exposures to carbon dioxide (CO2) can safely result in the increased movement of proteins from the brain into the blood. The investigators believe that this would be a proxy for the brain clearing waste products more effectively. The current study will use a counter-balanced design, in which individuals with and without a history of traumatic brain injury (TBI) will receive different levels of CO2 (targeted changes of approximately 5 or 10 mmHG in end-tidal CO2) approximately one week apart. The counter-balanced design means that each participant receives a single dose of CO2 at each visit, and different doses of CO2 at each visit. The order in which participants receive the dose is randomized, and the participant will not be informed of the dose.

調査の概要

状態

状態

現在の募集状況やアクセス拡大状況を示します。
募集

条件

条件

研究されている疾患、障害、症候群、病気、またはけが。 ClinicalTrials.gov では、条件には、寿命、生活の質、健康上のリスクなど、他の健康関連の問題も含まれる場合があります。

介入・治療

介入・治療

臨床研究の焦点となるプロセスまたはアクション。介入には、医薬品、医療機器、処置、ワクチン、および治験中またはすでに利用可能なその他の製品が含まれます。介入には、教育や食事や運動の変更などの非侵襲的アプローチも含まれます。

詳細な説明

Impaired clearance of metabolic waste and cellular debris is a hallmark of TBI and other neurodegenerative conditions. Clearance primarily occurs through glymphatic/lymphatic pathways, which is partially dependent on the influx of cerebrospinal fluid (CSF). CSF flow is greatest during sleep, when low-frequency oscillations in cerebral blood volume are most prominent. The investigators propose that changing levels of cerebral blood volume via the administration of CO2 will drive CSF flow and ultimately promote brain waste clearance. The proposed study is significant because it examines whether prescribed CO2 can enhance protein efflux (i.e., a surrogate for waste clearance), and the biological mechanisms that may mediate this mechanism in both health and disease. The first study aim is therefore to determine whether the administration of CO2, a potent vasodilator, can be prescribed to mimic global changes in cerebral blood volume in a dose-dependent fashion. Basal protein levels and efflux (i.e., change from baseline) are quantified using high-sensitivity proteomic platforms. The second aim is to examine how individual differences in cerebrovascular function and other disease factors such as atrophy affect CO2-induced protein efflux.

Using a counter-balanced (AB/BA) design, individuals (aged 18-82 years) with chronic TBI and individuals without a history of TBI (healthy subjects) will be dosed to achieve either 5 or 10 mmHG changes in end-tidal CO2. Importantly, the proposed cerebrovascular mechanisms and surrogate markers of waste clearance are readily quantified in humans using advanced MR-imaging and commercially available proteomic platforms, exponentially increasing their clinical translation.

研究の種類

研究の種類

臨床研究の性質について説明します。研究の種類には、介入研究 (臨床試験とも呼ばれます)、観察研究 (患者登録を含む)、および拡張アクセスが含まれます。
介入

入学 (推定)

入学

臨床試験の参加者数。 「予想される」登録は、研究者が研究に必要とする参加者の目標数です。
200

段階

段階

米国食品医薬品局 (FDA) によって開発された定義に基づく、医薬品または生物学的製品を研究する臨床試験の段階。フェーズは、研究の目的、参加者の数、およびその他の特性に基づいています。初期フェーズ 1 (以前はフェーズ 0 としてリストされていた)、フェーズ 1、フェーズ 2、フェーズ 3、およびフェーズ 4 の 5 つのフェーズがあります。該当なしは、デバイスまたは行動介入の治験を含む、FDA が定義したフェーズのない治験を説明するために使用されます。
  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先

臨床試験の登録に関する質問に回答できる担当者の名前と連絡先情報。研究が実施されている各場所には、これらの質問により適切に回答できる特定の連絡先がある場合もあります。
  • 名前：Andrew Mayer R The Mind Research Network, PhD
  • 電話番号：505-272-0769
  • メール：amayer@mrn.org

研究連絡先のバックアップ

  • 名前：Sadie LaBauve, PhD
  • 電話番号：505-272-8739
  • メール：slabauve@mrn.org

研究場所

  • アメリカ
    • New Mexico
      • Albuquerque、New Mexico、アメリカ、87106
        • 募集
        • The Mind Research Network
        • 主任研究者：
          • Andrew Mayer, Phd
        • コンタクト：

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

適格基準

臨床研究への参加を希望する人々が満たさなければならない重要な要件、または彼らが持つべき特徴。適格基準は、包含基準 (人が研究に参加するために必要な基準) と除外基準 (人が研究に参加するのを妨げる基準) の両方で構成されます。適格基準のタイプには、研究が健康なボランティアを受け入れるかどうか、年齢または年齢グループの要件があるかどうか、または性別によって制限されるかどうかが含まれます。

就学可能な年齢

18年～82年 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

はい

受講資格のある性別

全て

説明

Inclusion criteria for TBI cohort: 1) Able to give valid informed consent, 2) 18-82 years old, 3) history of TBI of any severity level (mild, moderate or severe) that was sustained in adulthood (age 18 and older), which will be confirmed using a semi-structured identification method (includes asking about loss of consciousness, posttraumatic amnesia, and feeling dazed/confused).

Inclusion criteria for Healthy Subjects cohort: 1) Able to give valid informed consent and 2) 18-82 years old years old.

Exclusion criteria for TBI cohort: 1) contraindications to MRI scanning including pregnancy or claustrophobia, 2) unable to give valid informed consent, incarcerated, 3) diagnosed with Alzheimer's, ADRD or mild cognitive impairment, 4) pre-existing history of autism spectrum disorders, intellectual disability, serious neurological (e.g., epilepsy, tumors, other conditions requiring neurosurgery) or psychiatric disorders (requiring hospitalization) prior to TBI onset, 5) current or previous diagnosis of a psychosis spectrum disorder or bipolar disorder, 6) respiratory diseases or pulmonary conditions that may increase the risk of study procedures (e.g., severe asthma, chronic obstructive pulmonary disease or other significant respiratory disorders), 7) a history of cardiac arrythmias 8) history of a current substance use disorder, 9) non-English fluency (based on screener), 10) Weigh under 110 pounds for blood draw.

Exclusion criteria for Healthy Subjects cohort: 1) contraindications to MRI scanning including pregnancy or claustrophobia, 2) unable to give valid informed consent, incarcerated, 3) diagnosed with Alzheimer's, ADRD or mild cognitive impairment, 4) history of developmental, neurological, or psychiatric disorders requiring hospitalization, 5) regular use of any substance in the past six months (i.e., no current use confirmed with urine screening), 6) previous head injury with greater than 30 minutes loss of consciousness, 7) respiratory diseases or pulmonary conditions that may increase the risk of study procedures (e.g., severe asthma, chronic obstructive pulmonary disease or other significant respiratory disorders), 8) a history of cardiac arrythmias, 9) non-English fluency (based on screener), 10) Weigh under 110 pounds for blood draw.

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか？

デザインの詳細

  • 主な目的：基礎科学
  • 割り当て：ランダム化
  • 介入モデル：クロスオーバー割り当て
  • マスキング：独身

武器と介入

参加者グループ / アーム

参加者グループ / アーム

臨床試験のプロトコルに従って、特定の介入/治療を受ける、または介入を受けない、臨床試験の参加者のグループまたはサブグループ。
介入・治療

介入・治療

臨床研究の焦点となるプロセスまたはアクション。介入には、医薬品、医療機器、処置、ワクチン、および治験中またはすでに利用可能なその他の製品が含まれます。介入には、教育や食事や運動の変更などの非侵襲的アプローチも含まれます。
実験的：Individuals with TBI

A counter-balanced, cross-over design (AB/BA), in which individuals with TBI (aged 18-82 years) may be dosed to achieve 5 or 10 mmHG changes in ETCO2 across multiple visits.
他の：Hypercapnia task performed during fMRI

This study looks at different levels of carbon dioxide (CO2) exposure (changes of approximately 5 or 10 mmHg) on the brain and proteins in blood, in response to a hypercapnia task while participants undergo MRI. This sequence will dynamically mix gases to target an increase of 5 or 10 mmHg in ETCO2 (increase of ~5-7% CO2 and equal decrease in nitrogen) while keeping O2 constant.
実験的：Healthy Subjects

A counter-balanced, cross-over design (AB/BA), in which individuals without a history of TBI (healthy subjects, aged 18-82 years) may be dosed to achieve 5 or 10 mmHG changes in ETCO2 across multiple visits.
他の：Hypercapnia task performed during fMRI

This study looks at different levels of carbon dioxide (CO2) exposure (changes of approximately 5 or 10 mmHg) on the brain and proteins in blood, in response to a hypercapnia task while participants undergo MRI. This sequence will dynamically mix gases to target an increase of 5 or 10 mmHg in ETCO2 (increase of ~5-7% CO2 and equal decrease in nitrogen) while keeping O2 constant.

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

臨床研究のプロトコルにおいて、介入/治療の効果を評価するために最も重要な、計画された結果の尺度。ほとんどの臨床研究には 1 つの主要な結果の測定値がありますが、複数の測定値を持つものもあります。
結果測定
メジャーの説明
時間枠
Cerebrovascular Reactivity (CVR), vascular-elicited bulk cerebral spinal fluid (VE-bCSF)
時間枠：2.5 hours post-intervention. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Cerebrovascular reactivity (CVR) will be quantified using time-shifted end-tidal carbon dioxide (ETCO₂) regressors to model blood oxygen level-dependent (BOLD) changes using functional magnetic resonance imaging, capturing the temporally lagged positive relationship between ETCO₂ and the BOLD signal. Vascular enhanced changes in bulk CSF flow will be assessed by regressing band-pass filtered global grey matter signals and their derivatives on CSF bulk flow to capture the temporally lagged, negative relationship. Both of these measurements are in arbitrary units, and will be quantified by calculating percent signal change and statistical fit between regressors.
2.5 hours post-intervention. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.
Protein Efflux (Surrogate Measure of Brain Waste Clearance)
時間枠：Blood will be drawn at baseline, immediately prior to hypercapnia, 45 minutes post-hypercapnia, 90 minutes post-hypercapnia and 150 minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Protein efflux from the brain to the blood will be measured using Quanterix platform, with primary proteins including neurofilament light chain, brain-derived tau and glial fibrillary acidic protein (units=picogram/milligram).

For neurofilament light chain (NfL), the limit of detection (LOD) is 0.104 pg/mL, the range is 0.025-0.276 pg/mL, and the lower limit of quantification (LLOQ) is 0.241 pg/mL. For glial fibrillary acidic protein (GFAP), the LOD is 0.221 pg/mL, the range is 0.042-0.481 pg/mL, and the LLOQ is 0.467 pg/mL. For brain-derived tau (BD Tau), the LOD is 0.024 pg/mL, the range is 0.007-0.059 pg/mL, and the LLOQ is 0.053 pg/mL. All values are obtained from the Quanterix website datasheets.
Blood will be drawn at baseline, immediately prior to hypercapnia, 45 minutes post-hypercapnia, 90 minutes post-hypercapnia and 150 minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

二次結果の測定

二次結果の測定

臨床研究のプロトコルにおいて、介入の効果を評価するための主要な結果測定ほど重要ではないが、依然として重要な計画された結果測定。ほとんどの臨床研究には、複数の副次的アウトカム指標があります。
結果測定
メジャーの説明
時間枠
Symptoms
時間枠：After the first blood draw (i.e., blood collected at baseline), 10 and 20 minutes post-hypercapnia, as well as after blood collected 90-minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Participants will be asked to rate 4 different symptoms (current headache, current dizziness, current nausea, and current fogginess) on a Likert scale (range 0-10 for each symptom) at multiple times during the study. Symptom ratings will be summed to create a single summary score that can range between 0 and 40.
After the first blood draw (i.e., blood collected at baseline), 10 and 20 minutes post-hypercapnia, as well as after blood collected 90-minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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研究を開始し、研究に対する権限と管理権を持つ組織または個人。
Andrew Mayer

捜査官

捜査官

臨床研究に携わる研究者。関連用語には、施設主任研究者、施設副調査官、研究委員長、研究責任者、および研究主任研究者が含まれます。
  • 主任研究者：Andrew R Mayer, Phd、Mind Research Network

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (推定)

研究開始

最初の参加者が臨床試験に登録された実際の日付。 「予想される」研究開始日は、研究者が研究開始日になると考える日付です。
2026年12月1日

一次修了 (推定)

一次修了

臨床研究の最後の参加者が検査された、または主要な結果測定のための最終データを収集するための介入を受けた日付。治験がプロトコルに従って終了したか終了したかは、この日付には影響しません。完了日が異なる複数の主要評価項目を含む臨床研究の場合、この用語は、すべての主要評価項目のデータ収集が完了した日付を指します。 「予想される」一次完了日は、研究者がその研究の一次完了日になると考える日付です。
2031年1月1日

研究の完了 (推定)

研究の完了

臨床研究の最後の参加者が検査された、または介入/治療を受けて、主要な結果の尺度、副次的な結果の尺度、および有害事象の最終データを収集した日付 (つまり、最後の参加者の最後の訪問)。 「予想される」研究完了日は、研究者が研究完了日になると考える日付です。
2032年2月1日

試験登録日

最初に提出

最初に提出

治験依頼者または治験責任医師が初めて治験記録を ClinicalTrials.gov に提出した日付。通常、最初の提出日と ClinicalTrials.gov での記録の利用可能日 (最初の投稿日) の間には数日の遅延があります。
2026年1月9日

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

研究スポンサーまたは治験責任医師が、国立医学図書館 (NLM) の品質管理 (QC) 審査基準と一致する研究記録を最初に提出した日付。治験依頼者または研究者は、NLM の QC 審査基準が満たされるまでに、研究記録を 1 回または複数回修正して提出する必要がある場合があります。研究記録がNLM QC審査基準と一致していることを確認するのは、治験依頼者または治験責任医師の責任です。
2026年1月15日

最初の投稿 (実際)

最初の投稿

国立医学図書館 (NLM) の品質管理 (QC) レビューが終了した後、ClinicalTrials.gov で研究記録が最初に利用可能になった日付。通常、治験依頼者または治験責任医師が治験記録を提出した日と最初に投稿された日との間には数日の遅延があります。
2026年1月21日

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

ClinicalTrials.gov で、研究記録が変更された最新の日付。研究のスポンサーまたは治験責任医師によって変更が ClinicalTrials.gov に提出されたとき (最終更新が提出された日) と最終更新が投稿された日との間に遅延が生じる場合があります。
2026年10月6日

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

治験依頼者または治験責任医師が、国立医学図書館（NLM）の品質管理（QC）審査基準と一致する治験記録の変更を提出した最新の日付。研究記録がNLM QC審査基準と一致していることを確認するのは、治験依頼者または治験責任医師の責任です。
2026年10月5日

最終確認日

最終確認日

治験依頼者または治験責任医師が、ClinicalTrials.gov で臨床治験に関する情報が正確かつ最新であることを確認した最新の日付。募集ステータスが募集中の研究の場合。まだ募集していません。過去 2 年以内に募集が確認されていない場合、研究の募集状況は不明として表示されます。
2025年12月1日

詳しくは

本研究に関する用語

キーワード

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

その他の研究ID番号

NCT 番号以外の識別子または ID 番号で、治験依頼者、資金提供者、その他によって臨床治験に割り当てられたもの。これらの番号には、他の治験登録機関や国立衛生研究所の助成金番号からの一意の識別子が含まれる場合があります。
  • 25-415

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

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

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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