脳のネットワークと依存症の感受性
中毒感受性の根底にある機能的脳ネットワークに対するニコチン性コリン作動性受容体の遺伝的変異の影響
バックグラウンド:
- 薬物中毒になるリスクは、同じような薬物を同じように使用している人の間でも、人によって異なります。 研究者は、薬物中毒になる人とそうでない人がいる理由を完全には理解していません。 研究によると、特定の生活環境下では、一部の遺伝子が依存症のリスクを高める可能性があります。 この研究では、遺伝情報、コンピュータ タスク、磁気共鳴画像法 (MRI)、およびその他のテストを使用して、どの脳ネットワークが薬物中毒に関連している可能性があるかを調べます。
目的:
- 薬物中毒への感受性に関連している可能性のある脳のネットワークをよりよく理解する。
資格:
- 18 歳から 55 歳までの健康な禁煙ボランティア。
デザイン:
- この研究には、1回のスクリーニング訪問と4回の終日の研究訪問があります。 男性の参加者の場合、訪問は 5 ~ 7 週間にわたって約 7 日間間隔で行われます。 女性の参加者は、月経周期に合わせて訪問をスケジュールします。
- この研究には、承認された 3 つの薬物の少量投与が含まれます。2 つの経口ドーパミン薬とニコチンパッチです。 スキャンセッションごとに、参加者は3つの治験薬を受け取ります。 ただし、実際の薬となるのは 1 つの錠剤またはパッチのみです。残りの 2 つはプラセボになります。 一部の参加者は、訪問中にプラセボしか持たない場合があります。
- 参加者は、身体検査と病歴でスクリーニングされます。 血液と尿のサンプルが採取されます。 参加者が研究中に喫煙したり薬物を使用したりしていないことを確認するために、他のテストが行われます。
- 終日のスキャン訪問中、参加者は午前中に2つの錠剤と1つのパッチを受け取り、簡単なコンピューター作業のトレーニングを受けます. 午後には、参加者は MRI スキャンを受け、休んでいる間とスキャナーでコンピューターのタスクを実行している間の脳活動を測定します。 参加者は、スキャン訪問中にアンケートにも回答します。
調査の概要
詳細な説明
目的。 ニコチン乱用と依存の素因となる遺伝的危険因子の特定、およびそれらの神経生物学的作用機序の解明は、個別化された治療とニコチン中毒の予防にとって重要です。 ニコチンは、ニコチン性アセチルコリン受容体 (nAChR) を介して脳に影響を及ぼします。 nAChR の 5 サブユニットをコードする CHRNA5 遺伝子の非同義一塩基多型 (SNP) rs16969968 は、ゲノムワイド関連研究 (GWAS) において、喫煙行動およびニコチン依存と明確に関連付けられています。 脳レベルでは、顕著性ネットワーク(SN)または前島(AI)、背側前帯状皮質(dACC)、腹側線条体(VS)、および拡張扁桃体を接続する神経回路が、ニコチンに決定的に関与していることが示されています。中毒。 SN は、顕著なイベントを検出し、大規模な脳ネットワーク、デフォルト モード ネットワーク (DMN) と実行制御ネットワーク (ECN) の間の迅速な切り替えを開始して、行動を制御します。 したがって、SNに対する遺伝的影響は、依存症に対する感受性の個人差のいくつかを説明するかもしれません. 以前に、リスク対立遺伝子 rs16969968 を持つ喫煙者と非喫煙者で SN の安静状態の接続性が低下することを示しました。 しかし、根底にある神経生物学的プロセスはまだわかっていません。 中毒におけるドーパミン (DA) の確立された役割と、DA ニューロン上の nAChR の存在を考えると、1 つのもっともらしいメカニズムには、DA 伝達のコリン作動性調節が含まれます。 その結果、統合イメージング薬理遺伝学アプローチを採用して、健康な非喫煙参加者の SN に対する rs16969968 効果の DA 媒介をテストし、この SNP とニコチン依存症に対する感受性との関連の根底にある神経生物学的メカニズムを解明することを目標とします。慢性喫煙の混乱。
調査対象母集団。 事前選別された 60 人の参加者は、rs16969968 遺伝子型に基づいて 2 つの等しいグループ (グループあたり n = 30) に分類されます。および 2) rs16969968 非リスク対立遺伝子ホモ接合体、または G/G 遺伝子型 (非リスク群)。 参加者は健康で、右利きの男性と女性で、年齢は 18 ~ 55 歳で、非喫煙者で、生涯物質依存はありません。
デザイン。 二重盲検、プラセボ対照クロスオーバーデザインが使用されます。 各参加者はスクリーニング セッションを完了します (スクリーニング プロトコル 06-DA-N415 に基づく)。ニコチンパッチ耐性テストを含むオリエンテーションセッション。および 4 回の画像検査が行われ、それぞれがスキャン前に異なる薬理学的前処理を受けています。1) プラセボ ピル + プラセボ パッチ。 2) 経口メチルフェニデート 20 mg + プラセボパッチ; 3) 経口ハロペリドール 2 mg + プラセボパッチ; 4) プラセボ ピル + 7 mg ニコチン パッチ。
結果測定。 この研究では、神経画像 (fMRI) を使用して、rs16969968 遺伝子型と薬物状態 (MPH 対 ハロペリドール 対 ニコチン 対 プラセボ) が安静時および課題遂行中の SN、ECN、および DMN 機能に及ぼす影響を評価します。 主な結果の測定値は次のとおりです。1)安静状態およびタスク関連の機能的結合性(FC)によって指標付けされるネットワークの一貫性。 2) 動的なタスク関連の相互作用。および 3) 行動課題のパフォーマンス。 また、遺伝的影響についてもテストします 4) 衝動性および依存症の感受性に関連するその他の特性の自己報告尺度。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- フェーズ 1
連絡先と場所
研究場所
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Maryland
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Baltimore、Maryland、アメリカ、21224
- National Institute on Drug Abuse
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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
説明
- 包含基準:
包含基準は次のとおりです。
- 参加者は 18 ~ 55 歳である必要があります。 正当化: この研究で評価された 3 つの脳ネットワークの属性や相互作用など、多くの神経プロセスは年齢とともに変化します。 また、無症候性脳梗塞などの発見が困難な医学的異常のリスクは、年齢とともに増加します。 評価ツール: 運転免許証、出生証明書、またはその他の政府発行の身分証明書。
- 参加者は右利きでなければなりません。 正当化: このプロトコルで評価された神経プロセスの一部は、脳内で左右される可能性があります。 潜在的な差異を減らすために、参加者は右利きである必要があります。 評価ツール: Edinburgh Handedness Inventory。
- 参加者は健康でなければなりません。 正当化: 多くの病気は、神経機能と同様に fMRI 信号を変化させる可能性があります。 評価ツール: 参加者は、電話によるスクリーニング中に簡単な病歴を提供し、IRP 臨床医による病歴と身体検査を受けます。
- 参加者は、DSM-IV 診断基準に従って、ニコチン、アルコール、処方薬、違法薬物を含むあらゆる物質について、生涯物質依存がなく、過去 2 年間に物質乱用がない必要があります。 タバコの使用に関しては、参加者は現在の喫煙者であってはならず、1 か月以上毎日の喫煙者であってはなりません。 さらに、MAIおよび/またはPIは、ケースバイケースで医学的/科学的判断を使用して、潜在的な参加者を低レベルの使用での参加から失格にします. 正当化: 乱用または薬物またはアルコールへの依存は、結果を混乱させる可能性のある固有の CNS 障害を引き起こす可能性があります。 この適格基準は、現在の研究で特に重要です。この研究では、慢性的な使用がない場合、およびその前の慢性的な使用とそのような依存の発症における薬物依存に対する感受性の根底にある神経生物学的プロセスを調べています。 評価ツール: コンピュータ化された SCID および臨床的薬物乱用/依存性評価。 アルコールおよび/またはマリファナの娯楽的/断続的な使用は許容されますが、乱用または依存の生涯DSM-IV診断を満たす場合、個人は参加から除外されます.
- 男性と女性の両方の参加者が研究に登録されます。
- rs16969968 遺伝子座の A/A ホモ接合体と G/G ホモ接合体をターゲットにしますが、A/G ヘテロ接合体も
研究に登録します。 登録は、白人、アフリカ系アメリカ人、アジア人、ヒスパニック系および非ヒスパニック系を含むすべての人種および民族グループに開かれ、すべての参加者が条件を満たす限り、すべての人種および民族グループを含めるよう努めます。 rs16969968 遺伝子型基準。 正当化: rs16969968 遺伝子座での対立遺伝子頻度は、人種および民族グループ間で大きく異なり、遺伝子型グループ全体で民族性のバランスを確保することは非常に困難です。 特に、rs16969968 のマイナー A 対立遺伝子 (現在の研究ではリスク対立遺伝子) は、大量喫煙とニコチン依存症のリスク増加に関連しており、白人では頻度が 0.42 ですが、アジア人 (0.03) とアフリカ系アメリカ人では非常にまれです。 (0.07) (Saccone et al., 2010b)。 したがって、Hardy-Weinberg 平衡を仮定すると、約 275 人の白人被験者を募集する必要があります。
遺伝子型グループあたり n = 40 の登録目標 (つまり、40 A/A および 40 G/G) を満たし、A/A ホモ接合体が制限要因です。 比較のために、A/A はアフリカ系アメリカ人では非常にまれであるため (0.0049、または 10,000 人中 49 人)、その民族グループの n = 40 という登録目標を達成するには、8,000 人を超えるアフリカ系アメリカ人の被験者を募集する必要があります。サンプルで 20 人のアフリカ系アメリカ人の被験者のみを対象とした場合 (ボルチモア地域の分布に近い)、4,000 人を超えるアフリカ系アメリカ人の被験者を採用する必要があります。 アジア人集団における A/A ホモ接合体の頻度はさらに困難です (0.0009、または 10,000 人中 9 人)。 重要なことに、rs16969968遺伝子座とニコチン依存症の重症度との関連は、最近のメタ分析(Chen et al。、2012)で3つの民族グループすべてで実証されているため、人種および民族グループは現在の研究に登録されていないと主張します。この研究から得られた基本的なメカニズムの知識は、将来のニコチンの乱用と依存の臨床治療と予防に変換されれば、依然として恩恵を受けるでしょう. スクリーニングされる潜在的な参加者の推定数は 300 です。 評価ツール: 遺伝子型グループのメンバーシップは、遺伝子型決定によって決定されます。 人種および民族グループのメンバーシップは、最初に自己申告によって決定されます。 さらに、祖先情報マーカーを調べて、自己報告された民族的背景を検証および拡張し、データの rs16969968 効果に関して特定の遺伝的祖先グループの調節効果の可能性をテストします。
除外基準:
次の場合、参加者は除外されます。
- 特定の埋め込みデバイス (心臓ペースメーカーまたは神経刺激装置、いくつかの人工関節、金属ピン、外科用クリップまたはその他の埋め込み金属部品)、体の形態、または閉所恐怖症のために、fMRI 実験を受けるのに適していません。 正当化: MR スキャンは、プロトコルで使用される主要な測定ツールの 1 つです。 評価ツール: 参加予定者は MRI スクリーニング質問票に記入し、MR 技術者との面接を受けます。 スキャンの適合性に関する質問は、MR Medical Safety Officer に照会されます。 参加予定者は、閉所恐怖症の症状について質問され、最初の訪問中に模擬スキャナーに入れられ、スキャナーの閉じ込めに耐えることが困難であるかどうか、およびスキャナーに収まるかどうかを評価します。
- 凝固障害、現在の表在性または深部静脈血栓症の病歴、筋骨格系の異常があり、個人が長時間横になる能力を制限している. 正当化: MR スキャン セッションでは、参加者は仰向けに横になり、約 2 時間完全に静止する必要があります。 したがって、それを困難にする条件 (例: 慢性的な背中の痛み、重大な脊柱側弯症) または危険 (例: 家族性凝固亢進症候群、血栓症の病歴など)は除外されます。 評価ツール: IRP 臨床医による病歴および身体検査。快適性の問題を評価するために模擬スキャナーに横たわる試行が追加されました。
- HIVまたは梅毒を持っています。 正当化: HIV と梅毒はどちらも中枢神経系 (CNS) の後遺症を引き起こす可能性があるため、データに不必要なばらつきが生じます。 評価ツール: 経口 HIV に続いて、経口検査が + および RPR + (適切な治療歴なしで >1:8) の場合は血液検査。
- CNSを変化させる可能性のある処方薬(抗うつ薬、ベンゾジアゼピン、抗精神病薬、抗けいれん薬、バルビツレートなど)、市販薬(風邪薬など)、または漢方薬(カバ、イチョウ、セントジョンズワートなど)を定期的に使用している機能、心血管機能、または神経血管結合。 正当化: これらの物質の使用は、現在の研究で関心のある fMRI 信号および/または神経機能を変更する可能性があります。 評価ツール: 抗うつ薬、ベンゾジアゼピン、抗精神病薬、抗けいれん薬、およびバルビツレートを検出するための病歴および包括的な尿中薬物スクリーニング。 MAI/PI は、ケースバイケースで医学的/科学的判断を下します。
- 現在、他の除外基準でまだカバーされていない中程度または強力な CYP3A4 または 2D6 阻害剤を使用しています。 正当化: CYP3A4 または 2D6 の阻害剤を併用すると、ハロペリドール濃度が軽度から中程度に上昇し、ハロペリドール投与に伴う副作用の可能性および/または期間が長くなる可能性があります。 評価ツール: 参加者から報告されたすべての薬物療法は、CYP3A4 および 2D6 に対する効果についてレビューされます。 さらに、研究日にはグレープフルーツ ジュース (2D6 阻害剤) を摂取しないように参加者に指示します。
- 発作障害、頻繁な片頭痛または予防薬、多発性硬化症、運動障害、重大な頭部外傷の病歴、または CNS 腫瘍を含むがこれらに限定されない、現在または神経疾患の病歴がある。 正当化: 神経疾患は CNS 機能を変化させ、おそらく fMRI 信号の基礎を形成する神経血管結合を変化させます。 評価ツール: 有資格の IRP 臨床医による病歴および身体検査、病歴から明らかにされていない抗けいれん薬の尿中薬物スクリーニング。 30分以上の意識喪失を伴う頭部外傷の病歴、または意識喪失に関係なく、脳震盪後遺症が2日以上続く場合は除外されます。
- -大うつ病性障害(少なくとも3年間症状のない投薬を中止した単一の過去のエピソードが許可されます)、統合失調症、双極性障害または注意欠陥/多動性障害(ADHD)を含む主要な精神障害の現在または病歴がある、または現在抗うつ薬または抗精神病薬の治療を受けている。 正当化: 精神障害は、脳の構造および/または機能の変化を伴う場合があります。 評価ツール: コンピュータ化された SCID、ベックうつ病目録、ベック不安目録、成人 ADHD 自己報告尺度、および臨床医による臨床面接確認。
- 認知障害または学習障害があります。 正当化: 認知障害と学習障害は、実験室での作業中に募集された領域での脳機能の変化に関連している可能性があります。 認知障害は、インフォームドコンセントを与える能力に影響を与える可能性があります。 評価ツール: 病歴調査および Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence (WASI)。 IQ 推定値は 85 以上である必要があります。
- 心血管または脳血管に重大な状態がある。 正当化: このような状態は、血流、fMRI 信号、およびその他の自律神経信号を変化させ、ニコチン パッチの使用に関連するリスクを高める可能性があります。 評価ツール: 病歴および心電図を含む身体検査。
- QTcが450以上。 正当化: ハロペリドールは、Torsades de Pointes および QTc 延長のリスクを高める可能性があります。 評価ツール: 心電図。
-治験責任医師の観点から、参加中の個人の安全を損なう他の主要な病状がある。 正当化: ここで明示的にカバーされていない多くの病気は、リスクを増大させたり、重要なアウトカム指標を変更したりする可能性があります。 評価ツール: IRP 臨床医による病歴および身体検査、CBC、尿検査、NIDA 化学パネル (肝機能検査、電解質、腎機能)。 次のラボ値は、研究から除外されます。
- ヘモグロビン < 10 g/dl
- 白血球数 < 2400/microL
- 肝機能検査 > 通常の3倍
- 血清グルコース > 200 mg/dl
- 尿タンパク > 2+
- 推定糸球体濾過率 <60ml/分
- 妊娠中、妊娠を計画している、または授乳中。 正当化: 現在のプロトコルで使用されている研究手順と薬物は、妊娠を複雑にしたり、授乳中の子供に移したりする可能性があります。 評価ツール:尿妊娠検査は、各スキャン訪問の開始時に実施されます。
MAI は、それほど極端でないラボの結果に基づいて除外する裁量を保持します。 スクリーニングプロセスが完了した後、MAIは収集されたすべてのデータを考慮して、この研究への参加を危うくする既存の医学的疾患があるかどうかを判断します.
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
- 主な目的:防止
- 割り当て:非ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
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 |
時間枠 |
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Rs16969968 遺伝子型が、安静時および課題遂行中の 3 つの関心対象ネットワーク (SN、ECN、DMN) 内およびそれらの間の BOLD fMRI 信号および機能的接続 (FC) に及ぼす影響。
時間枠:5ヶ月
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5ヶ月
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Bentley P, Driver J, Dolan RJ. Cholinergic modulation of cognition: insights from human pharmacological functional neuroimaging. Prog Neurobiol. 2011 Sep 1;94(4):360-88. doi: 10.1016/j.pneurobio.2011.06.002. Epub 2011 Jun 17.
- Beckmann CF, DeLuca M, Devlin JT, Smith SM. Investigations into resting-state connectivity using independent component analysis. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2005 May 29;360(1457):1001-13. doi: 10.1098/rstb.2005.1634.
- Armstrong SM, Stuenkel EL. Progesterone regulation of catecholamine secretion from chromaffin cells. Brain Res. 2005 May 10;1043(1-2):76-86. doi: 10.1016/j.brainres.2005.02.040.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
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
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- 999913483
- 13-DA-N483
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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