低レベルオゾンに対する人間の生物学的反応 (SNOZ)
調査の概要
詳細な説明
オゾンを含む大気汚染物質は、健康への影響に関与していると考えられています。 特に、高レベルのオゾンへの曝露は肺機能に影響を与え、肺炎症を引き起こすことが示されています。 問題のある地域ベースの仕事は、高オゾンレベルが小児喘息救急外来の増加と相関していることを示唆しています。 健康への悪影響のため、安全なオゾンレベルに関する EPA 基準が設定されており、現在は 0.07 ppm です。 それでも、オゾンレベルが定期的にEPA基準を上回る地域に1億人のアメリカ人が住んでいると推定されている。 そして、この EPA 基準は入手可能なデータに基づいて設定されていましたが、0.06 ～ 0.08 の変動など、自然主義的な低レベルのオゾン曝露が影響するかどうかは当時不明のままでした。 1 日を通して ppm が上昇すると、健康にも影響を与える可能性があります。
このグループは以前、断続的な中等度の運動をしながら、低レベルのオゾン（0.06 ppm、6.6時間曝露）に曝露された成人の肺機能と炎症反応を調べた。 研究者らは、運動による低レベルのオゾン曝露（0.06 ppm）に反応して、肺機能が低下し、好中球性気道炎症が観察されることを発見しました。 まだ明らかになっていないのは、運動をせずに低レベルのオゾンだけでも同様の健康影響を引き起こすかどうかだ。
汚染された都市における典型的な夏の日のオゾンへの曝露を再現するために、研究者らは被験者を一定の0.07ppmではなく、0.06ppmから0.08ppmまでの様々なレベルのオゾンに曝露させます。 0.06ppm から 0.08ppm への変動は、1 時間ごとに発生し、その後 0.06ppm に戻ります。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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North Carolina
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Chapel Hill、North Carolina、アメリカ、27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
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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:
- 18歳から50歳までの男女。
- 研究参加時の正常範囲内のバイタルサイン：末梢酸素飽和度（SpO2）＞94％、収縮期血圧150〜90mmHg、拡張期血圧100〜60mmHg、無熱。
- 努力呼気量（FEV1）が予測値の少なくとも 80%。
除外基準:
- PIが曝露研究の禁忌とみなした慢性病状。これには、重度の心血管疾患、投薬を必要とする糖尿病、慢性腎臓病、慢性甲状腺疾患、または腎臓病が含まれます。
- 全身性ステロイドまたは吸入ステロイドの使用。
- -各研究訪問の7日以内にNSAIDまたはアスピリンを使用し、研究の各セッションの前にこれらの薬剤の使用を控えることができない。
- 妊娠中または授乳中の女性
- 過去 1 年以内の紙巻きタバコまたはその他の吸入ニコチン製品の使用、または生涯 5 箱以上の紙巻きタバコ喫煙歴。
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：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：ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：濾過された空気、次にオゾン
このアームの参加者は、まず濾過されたきれいな空気を受け取り、次にオゾンを受け取ります。
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参加者は、0.06 ～ 0.08 の濃度のオゾンに 6.5 時間暴露されます。
参加者はろ過されたきれいな空気にさらされます。
オゾンと心拍数トラッカー
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実験的：オゾン、次に濾過空気
このアームの参加者は、まずオゾンを受け取り、次に濾過されたきれいな空気を受け取ります。
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参加者は、0.06 ～ 0.08 の濃度のオゾンに 6.5 時間暴露されます。
参加者はろ過されたきれいな空気にさらされます。
オゾンと心拍数トラッカー
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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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曝露直後の鼻洗浄液中の多形核白血球 (PMN) % のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、曝露直後
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻洗浄液（NLF）は、各曝露前の 2 週間以内のベースライン訪問時、および各曝露の次の時点、つまり曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間後に参加者から収集されます。 総炎症細胞（単球とマクロファージ、PMN、好酸球、好塩基球、リンパ球、および気管支上皮細胞の合計）のパーセンテージとしての% PMN は、各 NLF コレクションでサイトスピン スライド上の細胞の差数によって決定されます。 ベースラインから暴露直後までの値の変化は、暴露ごとに参加者ごとに計算されます。 FA と O3 の間で値が比較されます。 |
ベースライン、曝露直後
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曝露後 24 時間の鼻洗浄液中の多形核白血球 (PMN) % のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、曝露後 24 時間
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻洗浄液（NLF）は、各曝露前の 2 週間以内のベースライン訪問時、および各曝露の次の時点、つまり曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間後に参加者から収集されます。 総炎症細胞（単球とマクロファージ、PMN、好酸球、好塩基球、リンパ球、および気管支上皮細胞の合計）のパーセンテージとしての% PMN は、サイトスピン スライド上の細胞の差数によって各 NLF コレクションで決定されます。 ベースラインから曝露後 24 時間までの値の変化が、曝露ごとに参加者ごとに計算されます。 FA と O3 の間で値が比較されます。 |
ベースライン、曝露後 24 時間
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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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鼻上皮内層液 (ELF) 中のインターロイキン 6 (IL-6) 濃度: 曝露直後のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、曝露直後
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻上皮内層（ELF）は、各曝露前の 2 週間以内のベースライン訪問時、および各曝露の以下の時点、すなわち曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間の時点で参加者から収集されます。 各 ELF サンプル中の IL-6 濃度はイムノアッセイによって測定されます。 ベースラインから曝露直後までの IL-6 濃度の変化は、曝露ごとに各参加者について計算されます。 値は FA と O3 の間で比較され、鼻の IL-6 の生成に対するオゾンの影響が決定されます。 |
ベースライン、曝露直後
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誘発された喀痰中の多形核白血球 (PMN) %: スクリーニング来院から曝露後 24 時間での変化
時間枠：スクリーニング訪問と曝露後 24 時間
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 高張食塩水を吸入した後、参加者から誘発された喀痰が収集されます。 誘発された喀痰は、最初の曝露前の 6 週間以内のスクリーニング来院時と、各曝露の 24 時間後に採取されます。 総炎症細胞（単球とマクロファージ、PMN、好酸球、好塩基球、リンパ球、および気管支上皮細胞の合計）のパーセンテージとしての% PMN は、誘発された喀痰採取ごとにサイトスピン スライド上の細胞の差数によって決定されます。 ベースラインから曝露後 24 時間までの値の変化が、曝露ごとに参加者ごとに計算されます。 FA と O3 の間で値が比較されます。 |
スクリーニング訪問と曝露後 24 時間
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1 秒当たりの予測努力呼気量の割合 (% 予測 FEV1): ベースラインからの曝露直後の変化
時間枠：ベースライン、曝露直後
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 FEV1 および努力肺活量 (FVC) 測定を取得するための標準肺活量測定は、最初の曝露前の 2 週間以内と各曝露の曝露チャンバーから出た直後のベースラインで行われます。 % 予測 FEV1 は、測定値と期待値から計算されます。 ベースラインから曝露直後までの % 予測 FEV1 の変化は、曝露ごとに各参加者について計算されます。 値は FA と O3 の間で比較され、% 予測 FEV1 に対するオゾンの影響が決定されます。 |
ベースライン、曝露直後
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鼻上皮内層液（ELF）中のインターロイキン-6（IL-6）濃度：ベースラインからの曝露後24時間の変化
時間枠：ベースライン、曝露後 24 時間
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻上皮内層（ELF）は、最初の曝露前の 2 週間以内のベースラインで参加者から収集され、各曝露の次の時点：曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間で採取されます。 各 ELF サンプル中の IL-6 濃度はイムノアッセイによって測定されます。 ベースラインから曝露後 24 時間までの IL-6 濃度の変化が、曝露ごとに各参加者について計算されます。 値は FA と O3 の間で比較され、鼻の IL-6 の生成に対するオゾンの影響が決定されます。 |
ベースライン、曝露後 24 時間
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鼻上皮内層液 (ELF) 中のインターロイキン 8 (IL-8) 濃度: 曝露直後のベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、曝露直後
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻上皮内層（ELF）は、最初の曝露前の 2 週間以内のベースラインで参加者から収集され、各曝露の次の時点：曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間で採取されます。 各 ELF サンプル中の IL-8 濃度はイムノアッセイによって測定されます。 ベースラインから曝露直後までの IL-8 濃度の変化は、曝露ごとに各参加者について計算されます。 値は FA と O3 の間で比較され、鼻の IL-8 の生成に対するオゾンの影響が決定されます。 |
ベースライン、曝露直後
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鼻上皮内層液（ELF）中のインターロイキン-8（IL-8）濃度：ベースラインからの曝露後24時間の変化
時間枠：ベースライン、曝露後 24 時間
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。 鼻上皮内層（ELF）は、最初の曝露前の 2 週間以内のベースラインで参加者から収集され、各曝露の次の時点：曝露チャンバーから出た直後および曝露後 24 時間で採取されます。 各 ELF サンプル中の IL-8 濃度はイムノアッセイによって測定されます。 ベースラインから曝露後 24 時間までの IL-8 濃度の変化が、曝露ごとに各参加者について計算されます。 値は FA と O3 の間で比較され、鼻の IL-8 の生成に対するオゾンの影響が決定されます。 |
ベースライン、曝露後 24 時間
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左心室緊張 (LVS): 曝露直後のベースラインからの変化
時間枠：ベースラインおよび曝露直後
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左心室の緊張は、心筋力学の心エコー検査の尺度である全縦緊張（GLS）を測定することによって、曝露前（2週間以内）のベースラインと曝露直後に評価されます。
GLS はスペックル トラッキングを使用して測定されます。スペックル トラッキングは、小さな心筋フットプリント、つまりスペックルを心周期にわたって追跡し、左心室収縮機能の定量化を可能にする技術です。
GLS は、臨床的には明らかではないが予後的に重要な収縮性の低下を検出する際に、駆出率などの従来の心室機能の測定よりも感度が高くなります。
全体的な縦方向のひずみの変化を計算して、左心室のひずみに対するオゾンの影響を決定します。
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ベースラインおよび曝露直後
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鼻上皮細胞 IL-1 ベータ遺伝子発現: 曝露直後の相対的な mRNA 数 (ベースライン補正)、オゾン vs 濾過空気
時間枠：スクリーニング訪問と暴露直後
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最初の曝露前の6週間以内および各曝露直後のスクリーニング訪問時（ベースライン）に収集された鼻上皮細胞生検から単離されたRNA。
RNA はリアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) によって分析され、炎症性遺伝子発現に対する O3 の影響が決定されます。
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スクリーニング訪問と暴露直後
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血流媒介拡張 (FMD): 曝露直後のベースラインからの変化
時間枠：ベースラインおよび曝露直後
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参加者は、内皮機能に対する O3 曝露の影響を評価するために、曝露前（2 週間以内）のベースラインおよび FA または O3 への曝露直後に、上腕超音波による血流媒介上腕動脈拡張の評価を受けます。
上腕動脈の流れ媒介拡張 (FMD) は、血管内皮機能の非侵襲性指標です。
FMD は高周波超音波を使用して測定され、5 分間の前腕虚血によって引き起こされる反応性充血に応じた動脈直径の変化のパーセントとして表されます。
内皮機能の障害はアテローム性動脈硬化を引き起こし、心血管イベントのリスク増加と関連しています。
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ベースラインおよび曝露直後
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心拍数変動の変化
時間枠：ベースライン、暴露直後
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機器（ECGリードおよび心拍数とリズムを記録するモニター）はEPAに属しており、この研究には利用できなかったため、測定は実行されませんでした。
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ベースライン、暴露直後
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鼻上皮細胞 IL-6R 遺伝子発現: 曝露直後の相対的な mRNA 数 (ベースライン補正)、オゾン vs 濾過空気
時間枠：スクリーニング訪問と暴露直後
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最初の曝露前の6週間以内および各曝露直後のスクリーニング訪問時（ベースライン）に収集された鼻上皮細胞生検から単離されたRNA。
RNA はリアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) によって分析され、炎症性遺伝子発現に対する O3 の影響が決定されます。
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スクリーニング訪問と暴露直後
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鼻上皮細胞 IL-8 遺伝子発現: 曝露直後の相対的な mRNA 数 (ベースライン補正)、オゾン vs 濾過空気
時間枠：スクリーニング訪問と暴露直後
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最初の曝露前の6週間以内および各曝露直後のスクリーニング訪問時（ベースライン）に収集された鼻上皮細胞生検から単離されたRNA。
RNA はリアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) によって分析され、炎症性遺伝子発現に対する O3 の影響が決定されます。
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スクリーニング訪問と暴露直後
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予測努力肺活量の割合 (%予測FVC): ベースラインからの曝露直後の変化
時間枠：ベースライン、曝露直後
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参加者は、濾過空気 (FA) の後にオゾン (O3) にさらされるか、O3 の後に FA にさらされます。
FEV1 および努力肺活量 (FVC) 測定を取得するための標準肺活量測定は、最初の曝露前の 2 週間以内と各曝露の曝露チャンバーから出た直後のベースラインで行われます。
% 予測 FVC は、測定値と期待値から計算されます。
ベースラインから曝露直後までの予測 FVC % の変化は、曝露ごとに参加者ごとに計算されます。
値は FA と O3 の間で比較され、% 予測 FVC に対するオゾンの影響が決定されます。
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ベースライン、曝露直後
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：David B Peden, MD、University of North Carolina, Chapel Hill
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
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
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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