NOMOTHETICOS: 確認された開ループ状況における甲状腺刺激ホルモンの分泌に対する甲状腺ホルモンの影響の非線形モデリング (NOMOTHETICOS)
NOMOTHETICOS:確認された開ループ状況における甲状腺刺激ホルモンの分泌に対する甲状腺ホルモンの影響の非線形モデリング。相関研究
調査の概要
詳細な説明
甲状腺ホルモンの恒常性の制御は、生物の機能と発達、ひいては個人の健康にとって不可欠です。 したがって、甲状腺の機能が複雑なマルチループ フィードバック制御システムによって制御されていることは驚くべきことではありません。
今日、甲状腺機能亢進性フィードバック制御システムの中心的な構成要素は、生理学的レベルではまだよくわかっていません。 したがって、数学的モデルでは、甲状腺ホルモンによるチロトロピン分泌のフィードバック阻害を説明するさまざまな機能的関係が示唆されています [Danziger and Elmergreen 1956, Roston 1959, Norwich and Reiter 1965, DiStefano and Stear 1968, DiStefano 1969, Saratchandran et al. 1973年、李ら。 1995年、ディートリッヒら。 2004 年、デゴンら。 2008 年、ヨンクラースとソルディン 2008 年、Hörmann ら。 2010]。 これらのモデルのほとんどは、それらが仮定する機能的相互関係の生化学的説明を提供することに失敗しています。
それにもかかわらず、これらのモデルのいくつかの臨床応用が開発されているが、それらの診断の可能性は通常かなり限られている [Yagi et al. 1997 年、ポーレンツら。 1999年、ジョステルら。 2009]。
末梢甲状腺ホルモンに対する下垂体の反応は、アクティブな膜貫通チロキシン輸送メカニズムによって決定されると仮定すると [Dietrich et al. 2008]、チロキシン (T4) の細胞内脱ヨウ素化、結果として生じるトリヨードチロニン (T3) のヨードチロニン受容体への結合、そして最後に、mRNA 発現、翻訳、および TRH の放出に対するそれらの阻害効果に基づく、生理学的に動機付けられた新規モデルが開発されました。コンパートメント分析アプローチ、ミカエリス-メンテン速度論、および非競合的分裂阻害について[Dietrich et al 2004]。 ただし、このモデルは臨床の文脈で十分に評価されていません。
NOMOTHETICOS 研究の目的は、下垂体の甲状腺刺激機能に新しいシステム レベルの洞察を提供することです。 この単一中心の横断研究では、非線形回帰や赤池情報量基準などの最新の統計手法を使用して、フィードバック抑制のさまざまなモデルを比較します。 構造パラメーターは、平衡状態でフィードバックが切断された患者の開ループ解析から in vivo で取得されます。
これらのパラメーターは、甲状腺機能亢進性下垂体機能の高度な診断評価方法を開発する可能性のある将来の試験の理論的基礎として役立ちます。
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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BW
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Bietigheim、BW、ドイツ、D-74321
- Klinikum Ludwigsburg-Bietigheim
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NRW
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Bochum、NRW、ドイツ、D-44789
- Institute for diagnostical radiology, interventional radiology and nuclear medicine, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
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Bochum、NRW、ドイツ、D-44789
- Medical Hospital I, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
以下の条件により、フィードバック制御が切断された外来患者:
- TSH レベルが 10 mU/L を超え、FT4 濃度が 7 pmol/L (5.4 ng/L) 未満の明らかな原発性甲状腺機能低下症 (Partition 1)
- TSH レベルが 0.1 mU/L 未満で、FT4 濃度が 18 pmol/L (14 ng/L) を超える明らかな原発性甲状腺機能亢進症 (Partition 3)
- 患者が体重 1 kg あたりより多くの 1.75 µg のレボチロキシンによる代替療法を受けている場合は、他のすべてのコンステレーション (パーティション 2)。
- 平衡状態のシステム (例: 過去 6 週間の変更されていない代替用量)
除外基準:
- 下垂体または視床下部の機能障害
- 甲状腺機能亢進症症候群(非甲状腺疾患症候群)に関連する可能性のある重篤な疾患
- 下垂体機能に影響を与える薬
- 妊娠
- 研究への参加に対する同意がない
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
コホートと介入
グループ/コホート |
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パーティション 1
明らかな原発性甲状腺機能低下症
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パーティション 2
「全量」レボチロキシン補充療法による甲状腺機能低下症(体重1kgあたり1.75μg以上)
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パーティション 3
明らかな原発性甲状腺機能亢進症
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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
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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サイロトロピン レベルと末梢レボチロキシン レベルの非線形相関。
時間枠:個々の患者のデータは、診察の 1 営業日後に取得されます (実験室での調査を可能にするため)。モデルの比較は、100 人目の患者を含めた直後に行われます。
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さまざまなモデル (対数、多項式、非競合的分裂抑制) による下垂体反応の非線形モデリング。 最適な組み合わせで十分な、さまざまな可能な数学的モデルから 1 つを選択する
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個々の患者のデータは、診察の 1 営業日後に取得されます (実験室での調査を可能にするため)。モデルの比較は、100 人目の患者を含めた直後に行われます。
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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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フィードバック抑制のパラメータ。
時間枠:個々の患者のデータは、診察の 1 営業日後に取得されます (実験室での調査を可能にするため)。パラメータ推定は、100 人目の患者を含めた直後に行われます。
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選択されたモデルからの構造パラメーターの抽出 (主要な結果の測定を参照)
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個々の患者のデータは、診察の 1 営業日後に取得されます (実験室での調査を可能にするため)。パラメータ推定は、100 人目の患者を含めた直後に行われます。
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Johannes W Dietrich, M.D.、Medical Hospital I, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
- スタディチェア:Harald H Klein, M.D.、Medical Hospital I, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
- スタディディレクター:Johannes W Dietrich, M.D.、Medical Hospital I, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
- 主任研究者:Bojana Bazika-Gerasch, M.D.、Medical Hospital I, Bergmannsheil University Hospitals, Ruhr University of Bochum
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Norwich KH, Reiter R. Homeostatic control of thyroxin concentration expressed by a set of linear differential equations. Bull Math Biophys. 1965 Jun;27(2):133-44. doi: 10.1007/BF02498768. No abstract available.
- DiStefano JJ 3rd, Stear EB. Neuroendocrine control of thyroid secretion in living systems: a feedback control system model. Bull Math Biophys. 1968 Mar;30(1):3-26. doi: 10.1007/BF02476936. No abstract available.
- DiStefano JJ 3rd. A model of the normal thyroid hormone glandular secretion mechanism. J Theor Biol. 1969 Mar;22(3):412-7. doi: 10.1016/0022-5193(69)90013-7. No abstract available.
- Saratchandran P, Carson ER, Reeve J. An improved mathematical model of human thyroid hormone regulation. Clin Endocrinol (Oxf). 1976 Sep;5(5):473-83. doi: 10.1111/j.1365-2265.1976.tb01976.x.
- Li G, Liu B, Liu Y. A dynamical model of the pulsatile secretion of the hypothalamo-pituitary-thyroid axis. Biosystems. 1995;35(1):83-92. doi: 10.1016/0303-2647(94)01484-o.
- Degon M, Chipkin SR, Hollot CV, Zoeller RT, Chait Y. A computational model of the human thyroid. Math Biosci. 2008 Mar;212(1):22-53. doi: 10.1016/j.mbs.2007.10.009. Epub 2007 Nov 6.
- Dietrich JW, Brisseau K, Boehm BO. [Absorption, transport and bio-availability of iodothyronines]. Dtsch Med Wochenschr. 2008 Aug;133(31-32):1644-8. doi: 10.1055/s-0028-1082780. German.
- Yagi H, Pohlenz J, Hayashi Y, Sakurai A, Refetoff S. Resistance to thyroid hormone caused by two mutant thyroid hormone receptors beta, R243Q and R243W, with marked impairment of function that cannot be explained by altered in vitro 3,5,3'-triiodothyroinine binding affinity. J Clin Endocrinol Metab. 1997 May;82(5):1608-14. doi: 10.1210/jcem.82.5.3945.
- Pohlenz J, Weiss RE, Macchia PE, Pannain S, Lau IT, Ho H, Refetoff S. Five new families with resistance to thyroid hormone not caused by mutations in the thyroid hormone receptor beta gene. J Clin Endocrinol Metab. 1999 Nov;84(11):3919-28. doi: 10.1210/jcem.84.11.6080.
- Jostel A, Ryder WD, Shalet SM. The use of thyroid function tests in the diagnosis of hypopituitarism: definition and evaluation of the TSH Index. Clin Endocrinol (Oxf). 2009 Oct;71(4):529-34. doi: 10.1111/j.1365-2265.2009.03534.x. Epub 2009 Feb 18.
- Jonklaas J, Soldin SJ. Tandem mass spectrometry as a novel tool for elucidating pituitary-thyroid relationships. Thyroid. 2008 Dec;18(12):1303-11. doi: 10.1089/thy.2008.0155.
- Danziger L, Elmergreen GL. The Thyroid-Pituitary Homeostatic Mechanism. Bulletin of Mathematical Biophysics 18 : 1-13, 1956.
- Roston S: Mathematical Represention of Some Endocrinological Systems. Bulletin of Mathematical Biophysics, 21:271-282, 1959.
- Dietrich JW,Tesche A, Pickardt, CR, Mitzdorf U. Thyrotropic Feedback Control: Evidence for an Additional Ultrashort Feedback Loop from Fractal Analysis. Cybernetics and Systems 35 (4): 315-31, 2004.
- Hoermann R, Eckl W, Hoermann C, Larisch R. Complex relationship between free thyroxine and TSH in the regulation of thyroid function. Eur J Endocrinol. 2010 Jun;162(6):1123-9. doi: 10.1530/EJE-10-0106. Epub 2010 Mar 18.
- Dietrich JW, Landgrafe G, Fotiadou EH. TSH and Thyrotropic Agonists: Key Actors in Thyroid Homeostasis. J Thyroid Res. 2012;2012:351864. doi: 10.1155/2012/351864. Epub 2012 Dec 30.
- Dietrich JW, Leow MK, Goede SL, Midgley JE, Landgrafe G, Hoermann R. Do thyroid-stimulating hormone, body weight, or body mass index serve as adequate markers to guide levothyroxine dose titration? J Am Coll Surg. 2013 Oct;217(4):752-3. doi: 10.1016/j.jamcollsurg.2013.06.008. No abstract available.
- Dietrich JW, Landgrafe-Mende G, Wiora E, Chatzitomaris A, Klein HH, Midgley JE, Hoermann R. Calculated Parameters of Thyroid Homeostasis: Emerging Tools for Differential Diagnosis and Clinical Research. Front Endocrinol (Lausanne). 2016 Jun 9;7:57. doi: 10.3389/fendo.2016.00057. eCollection 2016.
- Dietrich JW, Midgley JEM, Hoermann R. Editorial: "Homeostasis and Allostasis of Thyroid Function". Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Jun 5;9:287. doi: 10.3389/fendo.2018.00287. eCollection 2018. No abstract available.
- Berberich J, Dietrich JW, Hoermann R, Muller MA. Mathematical Modeling of the Pituitary-Thyroid Feedback Loop: Role of a TSH-T3-Shunt and Sensitivity Analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Mar 21;9:91. doi: 10.3389/fendo.2018.00091. eCollection 2018.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (予期された)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
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
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- TFC-UK10
- 3718-10 (他の:Ethics commission of the Ruhr University of Bochum)
- U1111-1122-3273 (レジストリ:WHO ICTRP Universal Trial Number (UTN))
- DRKS00003153 (レジストリ:DRKS (German Clinical Trials Register))
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- ANALYTIC_CODE
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