MR を使用した早期アルツハイマー病の検出 (DREAMER)
GlucoCEST MRI によるアルツハイマー病の早期発見: 実現可能性研究。
アルツハイマー病 (AD) は認知症の最も一般的な原因であり、65 歳以上の個人の約 10% が罹患しています。 利用可能なほとんどの治療法は、治癒を提供するのではなく、初期段階で症状を制御することを目的としています。 したがって、適切な管理によるADの正確で早期の診断は、状態の進行を遅らせます。 初期のAD患者では、脳のグルコースレベルの低下が観察されています。 グルコース代謝低下は、放射性グルコース類似体である 2-デオキシ-2-(18F) フルオロ-D-グルコース (18FDG) を投与し、PET (陽電子放出断層撮影法) で画像化することによって評価できます。 PET-CT (PET - コンピュータ断層撮影法) の高コストと限られた入手可能性は、依然としてその一般的な臨床応用を妨げています。 さらに、CT の追加の電離放射線と組み合わせた放射性トレーサーの使用は、繰り返し測定には適していません。 したがって、現在、AD の暫定的な診断は、病歴、神経学的検査、一定期間にわたる認知検査、および構造的神経画像の組み合わせに基づいています。 これは、時間とリソースに大きな影響を与えます。
グルコース中のヒドロキシルプロトンと水中のプロトンとの間の相互作用を利用して、磁気共鳴画像法 (MRI) でグルコースをイメージングするための根本的に異なる非常に革新的な手段が確立されました; この方法はグルコース化学交換飽和移動 (glucoCEST) と呼ばれます。 GlucoCEST MRI は、放射標識されたグルコース類似体に依存しない方法であり、臨床で広く実施される可能性があります。 したがって、アルツハイマー病における glucoCEST MRI の可能性を調査することを目指しています。
調査の概要
詳細な説明
アルツハイマー病 (AD) は認知症の最も一般的な原因であり、65 歳以上の個人の約 10% が罹患しています。 利用可能なほとんどの治療法は、治癒を提供するのではなく、初期段階で症状を制御することを目的としています。 したがって、適切な管理によるADの正確で早期の診断は、状態の進行を遅らせます。 初期のAD患者では、脳のグルコースレベルの低下が観察されています。 グルコース代謝低下は、放射性グルコース類似体である 2-デオキシ-2-(18F) フルオロ-D-グルコース (18FDG) を投与し、PET (陽電子放出断層撮影法) で画像化することによって評価できます。 PET-CT (PET - コンピュータ断層撮影法) の高コストと限られた入手可能性は、依然としてその一般的な臨床応用を妨げています。 さらに、CT の追加の電離放射線と組み合わせた放射性トレーサーの使用は、繰り返し測定には適していません。 したがって、現在、AD の暫定的な診断は、病歴、神経学的検査、一定期間にわたる認知検査、および構造的神経画像の組み合わせに基づいています。 これは、時間とリソースに大きな影響を与えます。
グルコース中のヒドロキシルプロトンと水中のプロトンとの間の相互作用を利用して、磁気共鳴画像法（MRI）でグルコースをイメージングするための根本的に異なる非常に革新的な手段が現在確立されています。この方法は、グルコース化学交換飽和移動（glucoCEST）と呼ばれます。 GlucoCEST MRI は、放射標識されたグルコース類似体に依存しない方法であり、臨床で広く実施される可能性があります。 我々は、glucoCEST MRI が FDG-PET に取って代わり、AD の非常に早期の発見におけるルーチンのクリニカルパスの一部として患者のヘルスケアを改善する可能性があると信じています。
この研究には、臨床 3T MRI スキャナーで glucoCEST を開発するための 20 人の健康なボランティア (開発段階)、AD のない 20 人のボランティア、および臨床的に AD と診断された 20 人の患者 (臨床段階) が含まれます。 すべての参加者は、経口ブドウ糖を受け取った後、3T 脳 MRI スキャンを受けます。 臨床段階の参加者は、3T 脳 MRI スキャン、脳 PET スキャンを受け、2 つの認知テストも受けます。
脳内のグルコース取り込みとクリアランス率は、PET および MRI スキャンから測定され、グループ間および画像モダリティ間で比較されます。 ADを検出するためのglucoCESTの感度と特異性も計算されます。
主な目的: AD患者のglucoCEST MRIで測定したグルコース取り込みの感度を、年齢と性別を一致させた対照と比較して推定すること。
副次的な目的: glucoCEST MRI で測定されたグルコースの取り込みが、FDG-PET で測定されたグルコースの取り込みに関連しているかどうかを調べること。
この研究の主な目的は次のとおりです。
- ダイナミック glucoCEST MRI で 3T で測定して、脳内のグルコースの正常な取り込みとクリアランスの速度を決定する
- glucoCEST MRI と FDG-PET で測定したグルコース取り込みを比較します。
- グルコＣＥＳＴ ＭＲＩによって測定されたＡＤ患者と、年齢および性別が一致した対照とのグルコース取り込みを比較すること。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Gordon Waiter, PhD
- 電話番号：+44 (0)1224 438356
- メール：g.waiter@abdn.ac.uk
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Nicholas Senn de Vries, PhD
- 電話番号：+44 (0)1224 438352
- メール：nicholas.senn2@abdn.ac.uk
研究場所
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Aberdeen、イギリス、AB24 3FX
- 募集
- University of Aberdeen
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コンタクト：
- Gordon Waiter, PhD
- 電話番号：+44 (0)1224 438356
- メール：g.waiter@abdn.ac.uk
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コンタクト：
- Nicholas Senn de Vries, PhD
- 電話番号：+44 (0)1224 438352
- メール：nicholas.senn2@abdn.ac.uk
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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
サンプリング方法
調査対象母集団
対象集団: 方法開発段階では、MRI に対する禁忌のない 20 人の健康なボランティア (18 歳以上) が募集されます。 臨床的にADと診断された20人の患者と年齢が一致する20人の対照（+/- 3歳）が、glucoCESTの臨床的実現可能性をテストするために募集されます。
実現可能性調査として、現在の作業は、多様な表現型を持つ AD 患者の代表的な範囲を完全にカバーする可能性は低いです。 その主な目的は、提案された技術が正常な認知を持つ人と初期のADを持つ人の間で異なるグルコース取り込みを示すかどうかを調べることです. さらに、将来の臨床使用の目的は、AD の臨床症状が無症候性または非常に軽度である初期段階で AD を検出することです。 サンプルが AD 患者の年齢層を代表するものであること、および性別のバランスが取れていることを確認します。
説明
包含基準:
開発段階:
コントロール (開発グループ) は次のことを行う必要があります。
- 18歳以上
- 研究への同意
- メモリの問題を報告しません。
臨床段階
患者は：
- -65歳以上である、
- -研究にインフォームドコンセントを提供できる
- メンタルヘルスチームによってADと臨床的に診断されています。
コントロールは次のことを行う必要があります。
- 65歳以上
- 研究に同意を与えることができる
- ADAS-cog テストと Mini Mental State Examination test (MMSE) で正常なスコアを持っている
- メモリの問題を報告しません。
除外基準:
以下の場合、被験者は考慮されません。
- 糖尿病の病歴があり、
- -主要な脳卒中の病歴がある（ミニ脳卒中/一過性脳虚血発作またはラクナ脳卒中は許容されます）、
- 埋め込み型心臓装置などの MRI スキャンに禁忌がある
- -ADに関連する可能性のある遺伝子変異を除外するために、ADの家族歴がある
- 同意する能力を欠く高度なADを持っています。
- 妊娠中（発達期）
- 英語を読んだり話したりすることができない
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
- 観測モデル：ケースコントロール
- 時間の展望：見込みのある
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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開発グループ 1 (N = 10) (開発フェーズ)
開発グループの参加者 (N = 10) は、1 回の磁気共鳴画像法 (MRI) セッションを受けます。
MRIスキャンの前後に、参加者はピンプリック血糖検査を受けます。
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参加者は、病理学を除外するために 3D T1 および T2 強調画像と 3D FLAIR 画像を収集している間、MRI スキャナーに横になるように求められます (例:
脳卒中）。
参加者はブドウ糖溶液 (75 g デキストロース) を摂取するため、動的な glucoCEST 画像を取得して、ブドウ糖の取り込みとクリアランスを測定できます。
血液検査計を使用して、スキャンの前後に血糖値を測定します。
断食後の糖尿病でない人の通常の測定値は、70～99 mg/dl (3.9～6 mmol/L) です。
異常な血糖値が検出された場合（正常範囲を超える糖レベル）、参加者は研究に適格ではなくなり、中止されます。
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患者数 (N = 20) (臨床段階)
患者（N = 20）は、最大1週間間隔で2回の訪問に参加します。 患者は、各来院の 24 時間前から無糖の食事を取り、運動を控え、スキャンの 6 時間前から食事を避けるように求められます。 来院 1: 患者は陽電子放出断層撮影 (PET) 評価を受けます。 PET評価の前後に、患者はピンプリック血糖検査を受けます。 PET評価: 訪問 2: 患者は MRI 評価を受けます。 MRIスキャンの前後に、患者はピンプリック血糖検査を受けます。 健康なコントロールは、認知評価を完了します。 |
参加者は、病理学を除外するために 3D T1 および T2 強調画像と 3D FLAIR 画像を収集している間、MRI スキャナーに横になるように求められます (例:
脳卒中）。
参加者はブドウ糖溶液 (75 g デキストロース) を摂取するため、動的な glucoCEST 画像を取得して、ブドウ糖の取り込みとクリアランスを測定できます。
血液検査計を使用して、スキャンの前後に血糖値を測定します。
断食後の糖尿病でない人の通常の測定値は、70～99 mg/dl (3.9～6 mmol/L) です。
異常な血糖値が検出された場合（正常範囲を超える糖レベル）、参加者は研究に適格ではなくなり、中止されます。
参加者には、放射性グルコース類似体である 2-デオキシ-2-(18F) フルオロ-D-グルコース (18FDG) が、腕または手の静脈に挿入されたカニューレを通して投与され、1 時間静かに座るように求められます。
1時間後、彼らは静かに横になり、PETスキャナーで話すことなく横になるように求められ、PET脳スキャンが実行されます.
参加者は、2 つの認知テスト (アルツハイマー病評価尺度 ADAS-cog テストとミニ精神状態検査テスト - MMSE) を受けるよう求められます。
これらは、アルツハイマー病の認知機能障害を判断するために使用される標準的な臨床検査です。
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健康なコントロール (N = 20) (臨床段階)
健康なコントロール (N = 20) は、最大 1 週間間隔で 2 回の訪問に参加します。 健康なコントロールは、年齢が一致し（+/- 3歳）、性別が患者グループに一致します。 健康な対照者は、各訪問の 24 時間前から無糖の食事を取り、運動をしないように求められ、スキャンの 6 時間前から食事を避けるように求められます。 訪問 1: 健康なコントロールは、陽電子放出断層撮影 (PET) 評価を受けます。 PET評価の前後に、患者はピンプリック血糖検査を受けます。 PET評価: 訪問 2: 健康なコントロールは MRI 評価を受けます。 MRIスキャンの前後に、患者はピンプリック血糖検査を受けます。 健康なコントロールは、認知評価を完了します。 |
参加者は、病理学を除外するために 3D T1 および T2 強調画像と 3D FLAIR 画像を収集している間、MRI スキャナーに横になるように求められます (例:
脳卒中）。
参加者はブドウ糖溶液 (75 g デキストロース) を摂取するため、動的な glucoCEST 画像を取得して、ブドウ糖の取り込みとクリアランスを測定できます。
血液検査計を使用して、スキャンの前後に血糖値を測定します。
断食後の糖尿病でない人の通常の測定値は、70～99 mg/dl (3.9～6 mmol/L) です。
異常な血糖値が検出された場合（正常範囲を超える糖レベル）、参加者は研究に適格ではなくなり、中止されます。
参加者には、放射性グルコース類似体である 2-デオキシ-2-(18F) フルオロ-D-グルコース (18FDG) が、腕または手の静脈に挿入されたカニューレを通して投与され、1 時間静かに座るように求められます。
1時間後、彼らは静かに横になり、PETスキャナーで話すことなく横になるように求められ、PET脳スキャンが実行されます.
参加者は、2 つの認知テスト (アルツハイマー病評価尺度 ADAS-cog テストとミニ精神状態検査テスト - MMSE) を受けるよう求められます。
これらは、アルツハイマー病の認知機能障害を判断するために使用される標準的な臨床検査です。
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開発グループ 2 (N = 10) (開発フェーズ)
MRI評価の再現性を調査するために、10人の開発段階の健康なボランティアが募集され、2回の研究評価が繰り返されます。
2 回目の訪問は、最初の訪問から 7 ～ 14 日後に行われます。
2回目の反復研究評価は、血糖評価とMRI評価からなる最初の訪問と同じ手順に従います。
参加者は、深夜から断食し、朝食を避けるようにアドバイスされます。
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参加者は、病理学を除外するために 3D T1 および T2 強調画像と 3D FLAIR 画像を収集している間、MRI スキャナーに横になるように求められます (例:
脳卒中）。
参加者はブドウ糖溶液 (75 g デキストロース) を摂取するため、動的な glucoCEST 画像を取得して、ブドウ糖の取り込みとクリアランスを測定できます。
血液検査計を使用して、スキャンの前後に血糖値を測定します。
断食後の糖尿病でない人の通常の測定値は、70～99 mg/dl (3.9～6 mmol/L) です。
異常な血糖値が検出された場合（正常範囲を超える糖レベル）、参加者は研究に適格ではなくなり、中止されます。
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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 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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PETグルコース測定
時間枠：2年
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MATLAB (MathWorks Inc.、米国) を使用して、FDG-PET からの動的フレームを合計し、小脳に正規化します。 次に、PET からの標準化された取り込み値 (SUV) が計算されます。 関心領域 (ROI) は、標準の Desikan Killiany アトラスへの正規化から導き出されます。 PET からの平均 SUV は、MATLAB の各 ROI から計算されます。 グルコース取り込み (最大 ΔS/So) と比率の単位。 比の単位を持つクリアランス (ΔS/So の減少率) 値。 |
2年
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CEST-MRI グルコース測定
時間枠：2年
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MATLAB (MathWorks Inc.、米国) を使用して、CEST MRI からの動的フレームを合計し、小脳に正規化します。 標準化された取り込み値 (SUV) は、標準の Desikan Killiany アトラスへの正規化から得られた関心領域 (ROI) で計算されます。 各 ROI からの平均 SUV、患者およびコントロールからのグルコース取り込み (最大 ΔS/So) およびクリアランス (ΔS/So の減少率) の値は、MATLAB を使用して計算されます。 グルコース取り込み (最大 ΔS/So) と比率の単位。 比の単位を持つクリアランス (ΔS/So の減少率) 値 |
2年
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CEST-MRI グルコース測定の感度と特異性
時間枠：2年
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各参加者の診断を知らされていない神経放射線科医は、FDG-PET スキャンと同様の方法でスキャンを報告するよう求められます。 真陽性および真陰性の割合をそれぞれ推定することにより、ＡＤを検出するためのｇｌｕｃｏＣＥＳＴの感度および特異性が決定される。 AD患者とコントロールを区別する際のglucoCESTの実現可能性を実証するために、患者とコントロール間のグルコース取り込み値（SPSSによって実装されたペアサンプルt検定）および患者とコントロール間のグルコースクリアランス値のグループ比較が実行されます。 比率の単位での感度と特異度の値。 |
2年
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CEST-MRI グルコース測定の再現性
時間枠：2年
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MRI 評価の再現性を調査するために、20 人の開発段階の健康なボランティアのうち 10 人を募集して、最初の訪問から 7 ～ 14 日後に 2 回目の研究評価訪問を繰り返します。 パーセント単位の変動係数。 |
2年
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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
- Kukull WA, Higdon R, Bowen JD, McCormick WC, Teri L, Schellenberg GD, van Belle G, Jolley L, Larson EB. Dementia and Alzheimer disease incidence: a prospective cohort study. Arch Neurol. 2002 Nov;59(11):1737-46. doi: 10.1001/archneur.59.11.1737.
- Bloudek LM, Spackman DE, Blankenburg M, Sullivan SD. Review and meta-analysis of biomarkers and diagnostic imaging in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2011;26(4):627-45. doi: 10.3233/JAD-2011-110458.
- Marcus C, Mena E, Subramaniam RM. Brain PET in the diagnosis of Alzheimer's disease. Clin Nucl Med. 2014 Oct;39(10):e413-22; quiz e423-6. doi: 10.1097/RLU.0000000000000547.
- Tolomeo D, Micotti E, Serra SC, Chappell M, Snellman A, Forloni G. Chemical exchange saturation transfer MRI shows low cerebral 2-deoxy-D-glucose uptake in a model of Alzheimer's Disease. Sci Rep. 2018 Jun 22;8(1):9576. doi: 10.1038/s41598-018-27839-7.
- Wang J, Weygand J, Hwang KP, Mohamed AS, Ding Y, Fuller CD, Lai SY, Frank SJ, Zhou J. Magnetic Resonance Imaging of Glucose Uptake and Metabolism in Patients with Head and Neck Cancer. Sci Rep. 2016 Jul 27;6:30618. doi: 10.1038/srep30618.
- Kim M, Torrealdea F, Adeleke S, Rega M, Evans V, Beeston T, Soteriou K, Thust S, Kujawa A, Okuchi S, Isaac E, Piga W, Lambert JR, Afaq A, Demetriou E, Choudhary P, Cheung KK, Naik S, Atkinson D, Punwani S, Golay X. Challenges in glucoCEST MR body imaging at 3 Tesla. Quant Imaging Med Surg. 2019 Oct;9(10):1628-1640. doi: 10.21037/qims.2019.10.05.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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
その他の研究ID番号
- 2-001-22
- TCS/21/03 (その他の助成金/資金番号：Chief Scientist Office)
- 22\LO\0347 (その他の識別子：National Health Service Research Ethics Committees)
- 308185 (その他の識別子：IRAS (Integrated Research Application System))
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
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