喘息における酸化ストレス
肥満喘息における酸化ストレスと局所気道リモデリングおよび線維症
調査の概要
詳細な説明
概要
主要な併存疾患であり、喘息の潜在的な変調因子である肥満は、米国の喘息患者の 40% 近くに影響を及ぼし、その重症度を高めます。 肥満の喘息患者は、従来の抗炎症療法にも反応せず、喘息を標的とする新しい生物学的製剤は、やせ型の喘息患者に比べて効果が低くなります。 肥満の動物や肥満の喘息患者を対象とした研究はほとんど行われておらず、その結果、知識が大幅に不足しています。
喘息の重要な特徴は、健康な患者に対する患者の気道壁の構造成分の分布、厚さ、組成、質量または体積の変化として広く定義される気道リモデリングおよび線維症です。 気道リモデリングは、胸壁コンプライアンスの機械的変化が見られる生理学的変化に寄与する可能性があるため、肥満患者では診断が困難です。 古典的に、気道のリモデリングと線維症の証拠は、スパイロメトリーで固定された気道閉塞として明らかにされます。 しかし、肺活量測定は、気道のリモデリングが発生する末梢気道に対して鈍感であるだけでなく、基本的にリモデリングと線維症の部位を特定することができません。 したがって、喘息における気道リモデリングと線維症の研究における重要な研究上の制限は、疾患特異的なメカニズムを調査するために疾患活動の領域を定義することです。 肥満喘息における気道リモデリングと線維症の性質を理解し、新しい治療法を迅速にスクリーニングするには、高度なイメージングを使用しながら、前臨床モデルと患者の間の翻訳が必要です。 129Xe MRI を使用した 3D ファンクショナル イメージングを使用した喘息の最近の研究では、可逆性換気障害と固定換気障害 (気管支拡張薬の反応性に基づいて定義) の両方の位置が明らかになりました。 いくつかの研究は、固定欠陥が気道のリモデリングと線維症の部位を表していることを示唆していますが、今日まで、これは喀痰分析と CT スキャンから間接的に推測されてきました。 中心的な仮説は、129XeMRI での異常な換気の部位は、気道のリモデリングと線維症の領域を表し、侵襲性、増殖性、線維形成性の線維芽細胞が豊富にあるというものです。 さらに、トランスフォーミング増殖因子-ベータ (TGF-β) の産生を促進する酸化ストレスの局所的変化が、プロリモデリング線維芽細胞機能を導くという仮説が立てられています。 最後に、129XeMRI は、肥満喘息患者および肥満喘息のラットモデルにおける気道リモデリングおよび線維症の高感度かつ特異的なバイオマーカーになるという仮説が立てられています。 臨床喘息、気管支鏡検査、および患者と動物モデルの両方における細胞機能/シグナル伝達および 3D MR イメージングにおける翻訳の専門知識を活用することにより、ex vivo 細胞特異的メカニズム研究と in vivo 動物モデル研究の両方を実施してメカニズムを明らかにします。以下の特定の目的による分子および細胞機能の研究: 目的 1) 病理学、構造細胞プロファイル (気道線維芽細胞および上皮細胞)、および肥満喘息患者における固定および可逆的気管支拡張器欠損症 (BD) の局所領域に対応する酸化還元状態を特定する。 2) 気道上皮細胞と肥満喘息における局所リモデリングを促進する線維芽細胞との間のレドックス媒介 TGF-β シグナル伝達の細胞要件を定義する。 3) 肥満喘息のげっ歯類実験モデルにおける気道の局所リモデリングを評価するための非侵襲的 3D イメージング技術を開発する。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- フェーズ2
連絡先と場所
研究場所
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North Carolina
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Durham、North Carolina、アメリカ、27705
- Duke Asthma Allergy and Airway Center
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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
説明
包含基準:
喘息コホートの対象
- 書面による文書によるインフォームドコンセントプロセスの適切な完了
- 18歳から65歳までの男性と女性の患者
- 医師による喘息の診断が1年以上続いている
- ATS基準に従って再現可能な肺活量測定を実行可能
- 気管支拡張薬後のFEV1 ≥ 来院0時の予測値の60%
- すべての人種/民族的背景が参加可能
- BMI ≥ 30 kg/m2
- ICSまたはICS/LABAおよび/またはLAMAの併用療法による少なくとも3ヶ月間の定期的な治療。 Visit 0 の前の 4 週間は安定した用量を投与
- 喫煙歴が10箱年未満で、過去3か月以内に喫煙がない
- 遅発性喘息：喘息の発症年齢（診断）が 12 歳以上。
- 訪問 0 で FeNO < 25 ppb
- アレルゲン皮膚テスト陰性
- 若年性喘息: 喘息の発症年齢 (診断) 12 歳未満
- 訪問 0 で FeNO ≧ 25 ppb
- アレルゲン皮膚検査陽性
非喘息コホートの対象
- 喘息や他の慢性肺疾患の病歴がないこと
- 18歳から65歳までの男性と女性の患者
- 現在喫煙していないこと、または他の形式のタバコ関連製品（電子タバコを含む）を使用していないこと
- 喫煙歴が10箱年未満で、過去3か月以内に喫煙がない
- FEV1 > 予測の 80%、FEV1/FVC > 正常の下限。
- 同意に署名する能力
- BMI ≥ 30 kg/m2
- アレルゲン皮膚テスト陰性
MRI の追加の適用基準
- 性別を問わず、18歳以上の外来患者
- インフォームドコンセントを与え、訪問/プロトコルのスケジュールを遵守する意欲と能力がある。 （研究手順を実行する前に同意が得られる必要があります。）
- 妊娠の可能性のある女性は、MRI の前に尿妊娠検査で陰性でなければなりません。
除外基準
喘息コホートの除外:
- 来院前4週間以内の気道感染症 0
- -訪問0の前4週間以内の経口または全身性コルチコステロイドバースト（適応症を問わず）。肩または膝関節への関節内注射などの1回限りの投与では、訪問0の前に4週間の休薬が必要です。
- 訪問0から過去4週間以内に喘息関連のER訪問
- 過去1年間に喘息によるICU入室・挿管歴がある
- 過去1年間に3回以上喘息の増悪があり、重度の喘息と一致して全身性コルチコステロイドによる治療が必要である
- -訪問0前の4週間以内に全身性コルチコステロイドを必要とする喘息の増悪
- 心臓病、がん、コントロール不良の糖尿病、その他の慢性肺疾患などの重大な併発疾患
- 来院0時の慢性腎不全（クレアチニン> 2.0）
- -来院0時または研究中の任意の時点で尿妊娠検査陽性
- 未治療の睡眠時無呼吸症候群
- -過去30日以内の介入研究（気管支鏡検査を含む）または治験薬の使用への参加、または研究中にそのような治験に登録する計画がある。
- 研究者の意見では、研究評価を完了できない、または完了する可能性が低い
- 研究者の意見では、研究介入は患者に不当なリスクをもたらす
- 気管支熱形成術の歴史
非喘息コホートの除外:
- 来院 0 までの 4 週間以内の気道感染症 来院 0 までの 4 週間以内の経口または全身コルチコステロイドバースト（適応症を問わない）。肩または膝関節への関節内注射などの 1 回限りの投与には、訪問0の前に4週間のウォッシュアウト
- 心臓病、がん、コントロール不良の糖尿病、その他の慢性肺疾患などの重大な併発疾患
- 来院0時の慢性腎不全（クレアチニン> 2.0）
- -来院0時または研究中の任意の時点で尿妊娠検査陽性
- 未治療の睡眠時無呼吸症候群
- -過去30日以内の介入研究（気管支鏡検査を含む）または治験薬の使用への参加、または研究中にそのような治験に登録する計画がある
- 研究者の意見では、研究評価を完了できない、または完了する可能性が低い
- 研究者の意見では、研究介入は患者に不当なリスクをもたらす
MRI の追加除外基準
- 研究者の意見において、被験者に不当なリスクをもたらす可能性がある、または被験者が治験実施計画書要件を遵守する能力を妨げる可能性がある医学的または心理的状態
- MRI スキャンが禁止される条件 (目に金属が入っている、閉所恐怖症、仰向けに寝ることができない、肩囲 >140 cm*) *この測定値は体重分布に基づいて変化する可能性があるため、絶対的なものではありません。
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：診断
- 割り当て：非ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：独身
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：肥満の喘息患者
喘息と診断されたデュークに来る肥満患者にアプローチします。
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129XeMRIを使用して得られた画像は、肥満喘息患者と非喘息患者の両方で得られます
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アクティブコンパレータ：肥満の非喘息患者
肥満の非喘息患者は、IRB が事前承認した健康ボランティア データ リポジトリから収集されます。
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129XeMRIを使用して得られた画像は、肥満喘息患者と非喘息患者の両方で得られます
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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 |
時間枠 |
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末梢血中好中球の割合
時間枠：最大6週間
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最大6週間
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末梢血中の好酸球の割合
時間枠：最大6週間
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最大6週間
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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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固定気道分節と可逆性気道分節間のトリクローム、弾性線維、または線維染色の割合
時間枠：最大6週間
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Massonトリクローム染色またはWeigertレゾルシン・フクシン染色による固定および可逆性気道生検組織の染色、およびImage Jを用いた粘膜下領域における染色の定量化により測定
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最大6週間
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フローサイトメトリー法による気道線維芽細胞の細胞内活性酸素産生のパーセント変化
時間枠：ベースライン、来院1（1週間±7日）、来院2（1週間±7日）、来院3（1週間±7日）
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フローサイトメトリーにより測定
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ベースライン、来院1（1週間±7日）、来院2（1週間±7日）、来院3（1週間±7日）
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平均浸潤線維芽細胞数により測定されたレプチン刺激ヒト気道線維芽細胞の浸潤能
時間枠：最大6週間
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マトリゲル浸潤アッセイにより測定され、染色された浸潤線維芽細胞を手動で計数
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最大6週間
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参加者から採取した気道上皮細胞によるH202産生量の割合変化
時間枠：ベースライン、訪問1（1週間±7日）、訪問2（1週間±7日）、訪問3（1週間±7日）
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Amplex Redアッセイにより測定
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ベースライン、訪問1（1週間±7日）、訪問2（1週間±7日）、訪問3（1週間±7日）
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参加者から採取した気道上皮細胞による3-ニトロチロシン産生の割合変化
時間枠：ベースライン、訪問1（1週間±7日）、訪問2（1週間±7日）、訪問3（1週間±7日）
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酵素結合免疫吸着測定法により測定
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ベースライン、訪問1（1週間±7日）、訪問2（1週間±7日）、訪問3（1週間±7日）
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者：Loretta Que, MD、Duke
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 (実際)
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
- Pro00104900
- R01HL153641-01 (米国 NIH グラント/契約)
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?
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
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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