ポンペ病におけるMSOT (SPOT_PD)
ポンペ病における並進分子イメージングのためのマルチスペクトル光音響トモグラフィー
ポンペ病 (PD) の患者では、筋肉組織における進行性の異常なリソソーム グリコーゲン貯蔵が、筋肉機能の障害および筋線維の変性につながります。 PDの子供と大人は、四肢帯の筋力低下、横隔膜の衰弱、呼吸能力の障害を呈します。 さらに、古典的な乳児PDの患者は、肥大型心筋症に苦しんでいます。 今日まで、筋肉の病理と疾患の程度は、侵襲的手法 (筋肉生検など) またはイメージング (MRI など) を使用して評価できます。 これらの技術は時間がかかり、特に若い患者では麻酔が必要であり、呼吸不全の急性リスクが高まります。
マルチスペクトル光音響トモグラフィー (MSOT) では、従来の超音波に匹敵する非侵襲的アプローチを使用して、コラーゲン、ミオグロビン、ヘモグロビンなどの特定の内因性発色団を検出できます。 音波の代わりに、MSOT は過渡エネルギーの近赤外光で組織を照らします。これは吸収され、特定の分子の熱弾性膨張を引き起こします。 この拡張により、同じデバイスで検出される超音波が生成されます。 マルチスペクトル照明とアンミキシングにより、筋肉固有の細胞内構造の正確な局在化と定量化が可能になります。 MSOT は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー患者の筋肉構造と筋肉疾患の臨床的範囲を視覚化する可能性をすでに実証しており、これらの患者を健康なボランティアと区別しています。
この研究の目的は、MSOT イメージングを使用して、グリコーゲンを新規の PD 特異的イメージング ターゲットとして確立することです。 これは、すでに確立されているターゲット (コラーゲン、ミオグロビン、ヘモグロビン、該当する場合はグリコーゲン) の定量化によって、PD 固有の筋肉の病理学的特徴を特定することを目的としています。 この署名は、PD を他の筋肉の病状や健康なボランティアと区別するのに役立ち、最終的に潜在的な非侵襲的モニタリング バイオマーカーとして機能します。
調査の概要
詳細な説明
ポンペ病 (PD) は、リソソーム酸アルファ-グルコシダーゼ酵素 (GAA) の欠乏によって引き起こされるまれな常染色体劣性疾患で、特に心臓、筋肉、肝臓、神経系でグリコーゲンが全身に蓄積します。 グリコーゲン貯蔵疾患の中で、PD はライソソーム代謝に欠陥がある唯一の疾患です。
PD は、発症年齢、臓器障害の重症度、およびミオパシーの程度によって変動する進行性疾患と見なされます。 この大きな表現型の多様性により、発症年齢と臓器関与の程度に基づいたタイプが作成されました。 それらはすべて共通しており、治療せずに放置すると、影響を受けた患者の症状は時間の経過とともに悪化すると予想されます. 分類は一般に、生後 12 か月以内に発症する場合は乳児 (乳児発症ポンペ病、IOPD) として発症し、生後 12 か月以降に最初の症状が現れる場合は遅発性 (LOPD) として発症年齢に基づいています。 心筋症が存在する場合、IODP は一般に古典的ポンペ病と呼ばれます (ただし、文献では、乳児型または小児型のさまざまな分類がある場合があります)。 臨床的には、古典的なPDの乳児は、生後数か月の間に、顕著な肥大型心筋症、肝腫大、筋緊張低下、全身性筋力低下、巨舌症、摂食困難、呼吸不全を特徴とする急速に進行する疾患を呈します。 未治療の場合、1 歳までに死亡率が高くなります。 非古典的 PD の患者は通常、生後 1 年以内に運動発達の遅れと脱力感を示しますが、臨床的に重要な心臓障害はありません。 これらの子供では臨床進行の速度が遅く、治療を行わないと、呼吸不全の結果、通常、子供の頃に死亡します。 LODP には、小児期および成人期発症の PD が含まれます。 これらの患者は一般に、重大な心筋症を伴わずに、ゆっくりと進行する肢帯型の筋力低下と呼吸不全を示します。 PD の診断は、通常、典型的な臨床症状、続いて乾燥した血斑における GAA 欠乏の確認によって確立されます。新生児スクリーニングを通して。 さらに (確認) 方法には、リンパ球、筋肉または皮膚線維芽細胞における GAA 活性測定、および GAA 突然変異試験が含まれます。 それらはすべて侵襲的な技術です。 治療を早期に開始できるため、すべての PD 患者の転帰が大幅に改善される可能性が高いため、早期発見が重要です。 PD の根本的な原因を治療するには、酵素補充療法 (ERT) を介して欠落している酵素 GAA をアルグルコシダーゼ アルファ (組換えヒト GAA、rhGAA) で置換する必要があります。 現在、これは PD に対して承認された唯一の特定の治療法です。 古典的なIOPDでは、治療により生存期間が大幅に延長され、運動発達と呼吸機能および心機能が改善されます。 ERT の開始が早ければ早いほど、結果は良くなります。 ERT はケアの非常に重要な側面の 1 つであるため、患者は疾患のすべての側面に確実に対処するために、集学的アプローチも必要になります。 ただし、センター間の標準化が不足しています。 現在、ポンペ病のモニタリングには、CK、AST、ALT、LDH などの臨床検査、心電図や心エコー図などの心臓病検査、睡眠検査や肺活量を測定する呼吸検査などの呼吸器検査など、さまざまな臨床評価と検査が使用されています。 筋肉の関与を定量化するために、筋電図検査がオプションであり、6 分間のウォーキング テストやタイムド トゥ アップ アンド ゴー テストなどの臨床検査も選択肢の 1 つです。 影響を受けた患者の筋肉 MRI は、しばしば筋肉の脂肪変性を示します。 ある研究では、筋肉 MRI が成人発症ポンペ病患者の筋肉機能と相関することが示されました。 別の研究は、遅発性ポンペ病の筋肉画像データが、既存の脂肪腫性筋肉変化の程度と長期の酵素補充療法の有効性との間の相関関係を明らかにすることを示唆しました. ただし、小さな子供の場合は、MRI の鎮静が常に必要であり、使用が制限されます。 したがって、超音波は子供の筋肉を検査する別のオプションです。
現時点では、早期の筋肉変性を検出したり、疾患の進行や ERT 治療を受けた患者を追跡したりするために利用できる有望なバイオマーカーはありません。 過去数年間で、私たちの学際的な研究チーム (第 1 医学部、小児科および思春期医学、大学病院エアランゲン) は、in vivo で細胞内組織組成を検出できる新しい非侵襲的イメージング モダリティを発表しました。 マルチスペクトル光音響トモグラフィー (MSOT) は、超音波に匹敵するイメージング技術であり、あらゆる年齢の患者 (鎮静していない子供を含む) の定量的イメージングを可能にします。
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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Bavaria
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Erlangen、Bavaria、ドイツ、91054
- University Hospital Erlangen
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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:
ポンペ病:
- ポンペ病の確定診断
- 18歳から
- 現在の治療から独立
筋ジストロフィー:
- 遺伝的に確認された診断
- 18歳から
- 現在の治療から独立
健康ボランティア:
- 18歳からPDコレクティブにマッチ(年齢、性別)
除外基準:
ポンペ病:
- 妊娠
- 検査する皮膚のタトゥー
筋ジストロフィー:
- 妊娠
- 検査する皮膚のタトゥー
健康ボランティア:
- ミオパシーまたは肝疾患の他の徴候の既往歴
- 妊娠
- 検査する皮膚のタトゥー
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:なし(オープンラベル)
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:ポンペ病
実態
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筋肉構造の非侵襲的光音響イメージング
他の名前:
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アクティブコンパレータ:健康ボランティア
健康管理
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筋肉構造の非侵襲的光音響イメージング
他の名前:
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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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PDにおける筋肉と肝臓の光音響吸収スペクトル
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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健康なボランティアと比較した患者の光音響スペクトルの違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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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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定量的グリコーゲンシグナル (任意単位)
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者における定量的グリコーゲンシグナルの違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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定量的脂質シグナル (任意単位)
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者における定量的脂質シグナルの違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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定量的コラーゲン シグナル (任意の単位で)
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のコラーゲン脂質シグナルの違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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定量的ヘモ/ミオグロビン信号 (任意単位)
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のヘモ/ミオグロビン脂質シグナルの違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋肉の酸素化 (%)
時間枠:MSOT 60 分、1 回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者の筋肉酸素化の違い
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MSOT 60 分、1 回の訪問
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ヘックマットスケール
時間枠:Bモード超音波 30分 1回
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のヘックマットスケールの違い
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Bモード超音波 30分 1回
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エコージェニティ
時間枠:Bモード超音波 30分 1回
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のエコー源の違い
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Bモード超音波 30分 1回
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グレースケールレベル
時間枠:Bモード超音波 30分 1回
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のグレースケールレベルの違い
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Bモード超音波 30分 1回
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肝臓の超音波誘導減衰パラメータ (UGAP)
時間枠:Bモード超音波 30分 1回
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者におけるUGAPの違い
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Bモード超音波 30分 1回
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R-PaAtスケール
時間枠:10分、1回の訪問
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筋ジストロフィーおよび健康な対照と比較したポンペ病患者のR-PaAtスケールの違い
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10分、1回の訪問
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改訂上肢モジュール (RULM)
時間枠:合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと臨床スコアとの相関
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合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MRC筋力グレード
時間枠:合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと臨床スコアとの相関
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合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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6分歩行テスト
時間枠:合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと臨床スコアとの相関
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合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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立ち上がってテストに行く
時間枠:合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと臨床スコアとの相関
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合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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クイック運動機能検査
時間枠:合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと臨床スコアとの相関
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合計筋力テスト 1 時間、1 回の訪問
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呼吸機能検査(FEV1、FVC)
時間枠:20分、1回の訪問
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MSOTで検出されたグリコーゲンと呼吸機能検査の相関
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20分、1回の訪問
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機能的。肺のMRI(換気障害、灌流障害、複合障害)
時間枠:MR イメージング全体で 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと機能的磁気共鳴イメージング パラメータとの相関
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MR イメージング全体で 1 時間、1 回の訪問
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上腕二頭筋の磁気共鳴イメージング
時間枠:MR イメージング全体で 1 時間、1 回の訪問
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MSOT によって検出されたグリコーゲンと磁気共鳴画像パラメーターとの相関
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MR イメージング全体で 1 時間、1 回の訪問
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協力者と研究者
捜査官
- スタディディレクター:Regina Trollmann, MD、University Hospital Erlangen
- スタディディレクター:Ferdinand Knieling, MD、University Hospital Erlangen
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- HERS HG. alpha-Glucosidase deficiency in generalized glycogenstorage disease (Pompe's disease). Biochem J. 1963 Jan;86(1):11-6. doi: 10.1042/bj0860011. No abstract available.
- Cupler EJ, Berger KI, Leshner RT, Wolfe GI, Han JJ, Barohn RJ, Kissel JT; AANEM Consensus Committee on Late-onset Pompe Disease. Consensus treatment recommendations for late-onset Pompe disease. Muscle Nerve. 2012 Mar;45(3):319-33. doi: 10.1002/mus.22329. Epub 2011 Dec 15.
- Kishnani PS, Steiner RD, Bali D, Berger K, Byrne BJ, Case LE, Crowley JF, Downs S, Howell RR, Kravitz RM, Mackey J, Marsden D, Martins AM, Millington DS, Nicolino M, O'Grady G, Patterson MC, Rapoport DM, Slonim A, Spencer CT, Tifft CJ, Watson MS. Pompe disease diagnosis and management guideline. Genet Med. 2006 May;8(5):267-88. doi: 10.1097/01.gim.0000218152.87434.f3. No abstract available. Erratum In: Genet Med. 2006 Jun;8(6):382. ACMG Work Group on Management of Pompe Disease [removed]; Case, Laura [corrected to Case, Laura E].
- Knieling F, Neufert C, Hartmann A, Claussen J, Urich A, Egger C, Vetter M, Fischer S, Pfeifer L, Hagel A, Kielisch C, Gortz RS, Wildner D, Engel M, Rother J, Uter W, Siebler J, Atreya R, Rascher W, Strobel D, Neurath MF, Waldner MJ. Multispectral Optoacoustic Tomography for Assessment of Crohn's Disease Activity. N Engl J Med. 2017 Mar 30;376(13):1292-1294. doi: 10.1056/NEJMc1612455. No abstract available.
- Regensburger AP, Fonteyne LM, Jungert J, Wagner AL, Gerhalter T, Nagel AM, Heiss R, Flenkenthaler F, Qurashi M, Neurath MF, Klymiuk N, Kemter E, Frohlich T, Uder M, Woelfle J, Rascher W, Trollmann R, Wolf E, Waldner MJ, Knieling F. Detection of collagens by multispectral optoacoustic tomography as an imaging biomarker for Duchenne muscular dystrophy. Nat Med. 2019 Dec;25(12):1905-1915. doi: 10.1038/s41591-019-0669-y. Epub 2019 Dec 2.
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
- 21-238_1-B
個々の参加者データ (IPD) の計画
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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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