自閉症スペクトラム障害(ASD)の子供のスルフォラファン治療
ASD は幼児期に始まる多様な障害であり、社会的コミュニケーション障害、興味の制限、反復行動を特徴としています。 それは 1:68 の子供に影響を与え、メカニズムに基づいた確立された治療法がない巨大な医学的および経済的問題です。 スルフォラファンはブロッコリーに由来するイソチオシアネートであり、好気性細胞が酸化ストレス、ミトコンドリア機能障害、および炎症から身を守るメカニズムを制御する遺伝子の転写をアップレギュレートする強力な活性を持っています。
この研究は、経口スルフォラファン (ブロッコリー種子粉末として) の臨床試験で、ASD の 50 人の少年少女 (3 ~ 12 歳) を対象に、36 週間にわたって 3 段階で行われました。 フェーズ 1 では、25 人の子供が実薬を投与され、25 人がプラセボを 15 週間投与されます。フェーズ 2 では、すべての子供が 15 ~ 30 週にスルフォラファンを受け取ります。フェーズ 3 では、子供は 6 週間治療を受けません。 オハイオ自閉症臨床臨床印象スケール - 重症度と改善 (OACIS-S および OACIS-I)、異常行動チェックリスト (ABC) および社会的反応性スケール(SRS)が記録されます。 子供たちは身体検査で監視され、臨床検査で毒性が監視され、可能性のあるバイオマーカーが調べられます:核因子-赤血球因子2(Nrf2)、酸化ストレスとミトコンドリア機能、ラパマイシン(mTOR)経路の機械的標的、およびサイトカイン発現。 さらに、主要な臨床試験の前に、14 日間毎日 2.2 マイクロモル/kg のスルフォラファンを投与される、6 ~ 12 歳の ASD の 10 人の子供でパイロット研究が実施されます。 スルフォラファンの期待される効果を実証する可能性が高いいくつかのパラメーターを測定し、アッセイと手順を標準化し、最も効果的な手段を決定するために、治療の前後に血液と尿のサンプルが収集されます。
調査の概要
詳細な説明
背景: ASD は幼児期に始まる多様な障害であり、社会的コミュニケーション障害、興味の制限、反復行動を特徴としています。 それは 1:68 の子供に影響を与え、メカニズムに基づいた確立された治療法がない巨大な医学的および経済的問題です。 スルフォラファンはブロッコリーに由来するイソチオシアネートであり、好気性細胞が酸化ストレス、ミトコンドリア機能障害、および炎症から身を守るメカニズムを制御する遺伝子の転写をアップレギュレートする強力な活性を持っています。
仮説: 熱がASDの子供の行動改善に頻繁に関連しているという観察に基づいて、スルフォラファンは熱ショックタンパク質や関連メカニズムなどの細胞保護反応をアップレギュレートできるため、ASDの機能改善につながる可能性があるという仮説が立てられています。発熱時にもアップレギュレートされます。 これらのメカニズムは、シナプス伝達を含む中枢神経系の複数の細胞プロセスの中心であり、ASD で抑制されている長距離大脳皮質接続を改善する可能性があります。
特定の目的: この研究の 3 つの特定の目的は次のとおりです。 2) 小児におけるスルフォラファンによる治療が安全で忍容性が高いかどうかを判断すること。 3) スルフォラファン治療に反応する細胞バイオマーカーを解明する。
設計: これは、無作為化、二重盲検、単群クロスオーバー第 1/2 相臨床試験で、スルフォラファン (ブロッコリー種子粉末として) を ASD の 3 段階で 36 週間にわたって 50 人の少年少女 (3 ~ 12 歳) に経口投与しました。
フェーズ 1 では、25 人の子供が実薬を投与され、25 人がプラセボを 15 週間投与されます。フェーズ 2 では、すべての子供が 15 ~ 30 週にスルフォラファンを受け取ります。フェーズ 3 では、子供は 6 週間治療を受けません。 オハイオ自閉症臨床臨床印象スケール - 重症度と改善 (OACIS-S および OACIS-I)、異常行動チェックリスト (ABC) および社会的反応性スケール(SRS)が記録されます。
子供たちは、身体検査で監視され、臨床検査室での毒性について監視され、可能性のあるバイオマーカーを調べます:Nrf2、酸化ストレスとミトコンドリア機能、mTOR経路とサイトカイン発現。
さらに、主要な臨床試験の前に、14 日間毎日 2.2 マイクロモル/kg のスルフォラファンを投与される 6 ~ 12 歳の ASD の 10 人の子供でパイロット研究が行われます。 スルフォラファンの期待される効果を実証する可能性が高いいくつかのパラメーターを測定し、アッセイと手順を標準化し、最も効果的な手段を決定するために、治療の前後に血液と尿のサンプルが収集されます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- フェーズ2
- フェーズ 1
連絡先と場所
研究場所
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Massachusetts
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Worcester、Massachusetts、アメリカ、01655
- University of Massachusetts Medical School
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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:
- 中等度以上の重症度の自閉症スペクトラム障害 (ASD) の診断
- 3歳から12歳まで
除外基準:
- 親または法定後見人の不在および同意
- 英語を話せない/理解できない
- スクリーニングから1年以内の発作:この除外は、スルフォラファンによる細胞活性化が既知の発作障害を持つ患者の発作を悪化させる可能性があるという理論上の懸念に基づいています. 若年成人男性におけるスルフォラファンの以前の試験で述べたように、2 人の参加者のそれぞれに発作が発生しました。
- -腎機能障害(血清クレアチニン> 1.2 mg / dl)、肝機能障害(SGOT / SGPT>正常上限の2倍)、甲状腺機能障害(正常範囲外の甲状腺刺激ホルモン(TSH)):この除外は理論に基づいていますスルフォラファンによる根底にある細胞代謝異常の活性化の可能性。 現在の感染症または抗生物質による治療:この除外は、臨床試験またはスルフォラファンの影響の可能性が不明なために発生する可能性のある併発疾患の合併症を避けるためです。
- ASD パラメーターの経過または検査を変更する可能性のある薬剤 (例: プレドニゾン): この除外は、スルフォラファンの効果を妨害したり複雑にしたりしないために必要です。
- 登録前3か月以内の慢性医学的障害(例:心血管疾患、脳卒中または糖尿病)または大手術:子供の深刻な医学的疾患は、臨床試験によって複雑になる可能性があり、治療に関連するASDの変化を識別するのが難しくなります。
- 3 歳未満または 13 歳以上: この年齢範囲は、ASD の通常の診断から思春期までの年齢をカバーするために選択されました。
- 自閉症診断観察スケジュール (ADOS) 基準による、軽度の自閉症スペクトラム障害の診断 (たとえば、アスペルガー障害の初期のカテゴリー、広汎性発達障害 - 他に特定されていない (PDD-NOS))。
- 囚人
- 妊娠中の女性
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:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:4倍
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ:スルフォラファン
スルフォラファン (SF) は、1 日 1 回、体重あたり約 1 µmol/lb (2.2 kg µmol/kg) の用量で経口投与されます。 各 SF 錠剤には 125 mg のブロッコリー種子粉末 (~ 15 μmol SF に相当) が含まれます。 1 日あたりの総投与量は、参加者の体重によって異なります。 30~50lb:3錠(45μmol/日) 50~70lb:4錠(60μmol/日) 70~90lb:6錠(90μmol/日) 90~110lb:7錠(105μmol/日) 110~130ポンド:8錠(120μmol/日) パイロット研究では、すべての参加者 (n=10) が 14 日間 SF を受け取ります。 主な臨床試験では、25 人の参加者がランダムに 15 週間にわたって SF を受け取ります (第 1 相)。 フェーズ 2 では、プラセボからスルフォラファン アームへの単一アーム クロスオーバーが行われ、すべての参加者は 15 ~ 30 週間で SF を受けます。 |
アクティブアームの説明の下を参照
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プラセボコンパレーター:プラセボ
サイズが同一で外観が活性錠剤と類似しているプラセボ錠剤を使用する。 プラセボ錠剤の数は、参加者の体重に応じてアクティブな錠剤と同等になります。 主な臨床試験では、25 人の参加者がランダムに割り当てられ、15 週間プラセボが投与されます (第 1 相)。 フェーズ 2 では、プラセボ アームからスルフォラファン アームへの単一アーム クロスオーバーが行われ、すべての参加者が 15 ~ 30 週間スルフォラファンを受け取ります。 |
プラセボアームの説明の下を参照
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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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オハイオ自閉症臨床印象尺度の変化 - ベースラインからの改善 (OACIS-I) 平均スコア
時間枠:7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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The Ohio Autism Clinical Impressions Scale-Severity (OACIS-S) は、10 のカテゴリで症状の重症度を評価します: 自閉症の一般的なレベル、社会的相互作用、異常で反復的な行動、言語的および非言語的コミュニケーション、多動性、不安、感覚過敏、制限された狭い興味。 .
各カテゴリは、1 (正常) から 7 (最も深刻) まで評価されます。
OACIS-S は、OACIS-Improvement が OACIS-S と 1 から 7 で比較された場合のフォローアップ訪問での参照でした。4 は変化なしでした。 3 から 1 の最小から顕著な改善、および 5 から 7 の最小から著しい悪化。
OACIS-S の数値スコアは独立しており、OACIS-I とは定量的に関連していません。
分析のために、OACIS-I の一般的なスコアとサブスケール値が記録され、4 (変化なし) は 0 として記録されました。 3 から 1 は改善を表すために +1 から +3 として記録され、5 から 7 は悪化のために -1 から -3 として記録されました。
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7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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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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異常な行動に対する OACIS-I 反応率 サブスケール
時間枠:7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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OACIS-I 尺度の説明については、上記の主要転帰尺度を参照してください。
このセクションでは、異常な動作の OACIS-I サブドメインのベースラインからの変更について説明します。
このサブドメインの範囲は 1 ~ 7 です。1 はベースラインから大幅に改善され、7 はベースラインから大幅に悪化し、4 は変化なしです。
分析のために、OACIS-I の一般的なスコアとサブスケール値が記録され、4 (変化なし) は 0 として記録されました。 3 から 1 は改善を表すために +1 から +3 として記録され、5 から 7 は悪化のために -1 から -3 として記録されました。
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7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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OACIS-I ソーシャル コミュニケーション サブスケールの回答率
時間枠:7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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OACIS-I 尺度の説明については、上記の主要転帰尺度を参照してください。
このセクションでは、ソーシャル コミュニケーションの OACIS-I サブドメインのベースラインからの変更について説明します。
このサブドメインの範囲は 1 ~ 7 です。1 はベースラインから大幅に改善され、7 はベースラインから大幅に悪化し、4 は変化なしです。
分析のために、OACIS-I の一般的なスコアとサブスケール値が記録され、4 (変化なし) は 0 として記録されました。 3 から 1 は改善を表すために +1 から +3 として記録され、5 から 7 は悪化のために -1 から -3 として記録されました。
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7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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ベースラインからの総異常行動チェックリストスコアの変化
時間枠:7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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異常行動チェックリスト (ABC) は、患者の日常行動がどの程度異常または異常であるかを主に評価する 58 項目の尺度です。
これらの項目は、過敏性、無気力/社会的引きこもり、常同行動、多動性/不遵守、および不適切な発言に関連する行動を評価します。
各項目は 0 から 3 のスケールで採点され、0 がより良い結果、3 がより悪い結果です。
各項目のスコアが合計され、合計スコアが計算されます。
この結果は、各フォローアップ訪問時のベースラインからの合計 ABC スコアの変化を示しています。
すべての項目のスコアが加算され、合計スコア (0 ~ 174) が計算されます。
この結果は、各フォローアップ訪問時のベースラインからの合計 ABC スコアの変化を示しています。
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7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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ベースラインからの合計 SRS-2 スコアの変化
時間枠:7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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Social Responsiveness Scale-2 (SRS-2) は、4 つの社会的行動 (意識、認知、コミュニケーション、動機) と自閉症のマニエリスムの合計スコアとサブスケールを測定する 65 項目のスケールです。
各項目は、値に関して評価者に知られていないワークシートで 1 から 4 (真実ではない場合もあれば、ほとんど常に真実である場合もあります) で評価されます。
合計スコアとサブスケール スコアは生のスコアとして計算され、T スコアに変換できます。
生のスコア (範囲 0 ~ 180) がここに報告されます (すべての子供が ASD を持っていたため、一般集団については調整されていません)。
ベースラインと比較して、フォローアップ訪問時の値が高いまたは低い場合は、それぞれ悪化または改善を示しました。
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7週間、15週間、22週間、30週間、36週間
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各訪問時にシクロコンデンセーションによって検出されるジチオカルバメート血漿濃度
時間枠:0週目、7週目、15週目、22週目、30週目、36週目
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スルフォラファン (およびその他のイソチオシアネート、ITC) は、グルタチオン (GSH) によって抱合され、さらに酵素修飾を受けて、システイニルグリシン、システイン、および N-アセチルシステイン-ITC 抱合体を順次生成します。これらはすべてジチオカルバメート (DTC) であり、環状縮合反応-HPLCアッセイで検出されました。
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0週目、7週目、15週目、22週目、30週目、36週目
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0 週目と 15 週目における遊離還元グルタチオン (GSH)、総 GSH、酸化型グルタチオン (GSSG) の比較
時間枠:0週目と15週目
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15 週目から 0 週目までの遊離還元 GSH、総 GSH、および酸化型グルタチオン (GSSG) の比較によって計算された F 統計量。
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0週目と15週目
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15週目の遊離GSH:GSSGおよび総GSH:GSSG比率
時間枠:15週目
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遊離 GSH:GSSG と総 GSH:GSSG の比率は、ベースラインから 15 週までの遊離還元 GSH と GSSG の間、および総 GSH と GSSG の間の f 統計スコアの比率を取得することによって計算されました。
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15週目
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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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NQO1: NAD(P)H:キノン酸化還元酵素-1
時間枠:0週目、15週目、30週目
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核因子赤血球 2 関連因子 2 (Nrf2) によって調節される細胞保護酵素、細胞のレドックス恒常性の主要調節因子であり、重要な炎症誘発性経路の阻害剤であり、その両方の機能が ASD の神経病理学における重要な要因です。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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xCT
時間枠:0週目、15週目、30週目
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xCT (SLC7A11): SLC7A11 遺伝子によってコードされるシスチン/グルタミン酸アンチポーター。全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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HO-1 (ヘムオキシゲナーゼ 1)
時間枠:0週目、15週目、30週目
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HO-1 (ヘムオキシゲナーゼ 1): ヘム異化に不可欠な Nrf2 依存性酵素。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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HSP70
時間枠:0週目、15週目、30週目
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HSP70 (Heat Shock Protein 70) は、in vitro で SF によってアップレギュレートされるため、調べました。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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HSP27
時間枠:0週目、15週目、30週目。
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HSP27 (Heat Shock Protein 27) は、in vitro で SF によってアップレギュレートされるため、調べました。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目。
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IL-6
時間枠:0週目、15週目、30週目
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IL-6 (インターロイキン 6) サイトカイン遺伝子発現、核因子カッパ B 調節炎症性バイオマーカー。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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IL-1β
時間枠:0週目、15週目、30週目
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IL-1β: インターロイキン-1 ベータ サイトカイン遺伝子発現、核因子カッパ B 調節炎症性バイオマーカー。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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コックス-2
時間枠:0週目、15週目、30週目
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Cox-2 (シクロオキシゲナーゼ-2): 核因子カッパ B 調節炎症性バイオマーカー。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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TNF-α
時間枠:0週目、15週目、30週目
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TNF-α (腫瘍壊死因子アルファ)、炎症性バイオマーカーとしてのサイトカイン。
全細胞 RNA を末梢血単核細胞 (PBMC) から分離し、相補的 DNA (cDNA) を合成しました。
定量的リアルタイム PCR 分析は、Applied Biosystems QuantStudio™ 3 リアルタイム PCR システム (Thermo Fisher Scientific、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して実行されました。
相対的なmRNA発現は、GAPDHに対して正規化されました。
遺伝子発現は、比較2-ΔΔCT法を使用して計算されました。
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0週目、15週目、30週目
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Andrew W Zimmerman, MD、University of Massachusetts, Worcester
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Singh K, Connors SL, Macklin EA, Smith KD, Fahey JW, Talalay P, Zimmerman AW. Sulforaphane treatment of autism spectrum disorder (ASD). Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Oct 28;111(43):15550-5. doi: 10.1073/pnas.1416940111. Epub 2014 Oct 13.
- Liu H, Zimmerman AW, Singh K, Connors SL, Diggins E, Stephenson KK, Dinkova-Kostova AT, Fahey JW. Biomarker Exploration in Human Peripheral Blood Mononuclear Cells for Monitoring Sulforaphane Treatment Responses in Autism Spectrum Disorder. Sci Rep. 2020 Apr 2;10(1):5822. doi: 10.1038/s41598-020-62714-4.
- Zimmerman AW, Singh K, Connors SL, Liu H, Panjwani AA, Lee LC, Diggins E, Foley A, Melnyk S, Singh IN, James SJ, Frye RE, Fahey JW. Randomized controlled trial of sulforaphane and metabolite discovery in children with Autism Spectrum Disorder. Mol Autism. 2021 May 25;12(1):38. doi: 10.1186/s13229-021-00447-5. Erratum In: Mol Autism. 2021 Jun 16;12(1):44.
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 (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
- H00007832
- AR140087 (その他の助成金/資金番号:Congressionally Directed Medical Research Programs)
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?
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