脳のインスリン抵抗性が脳の健康に及ぼす影響の解明 (BIR 1)
脳インスリン抵抗性が脳の健康に及ぼす影響の解明 (BIR-BrainHealth)
調査の概要
詳細な説明
BIR-BrainHealthプロジェクトは、糖尿病と認知機能低下および認知症リスクを結びつける主要メカニズムとしての脳インスリン抵抗性（BIR）の役割を調査します。 認知テストを高度な神経画像診断（MRIおよびPET）、代謝プロファイリング、およびマルチオミクス解析と組み合わせることにより、本研究はBIRが脳の生理学、エネルギー代謝、および神経血管機能にどのように影響するかを明らかにすることを目指しています。 本試験登録は、プロジェクトのMRIコンポーネントを具体的にカバーしており、PETイメージングは含まれません。
糖尿病は軽度認知障害および認知症のリスクを著しく増加させます。 糖尿病と認知機能低下の正確な関連性は、まだ完全には理解されていません。 糖尿病における早期の認知機能低下は、独特の病原性軌道を示唆しています。 仮説の1つは、脳インスリン抵抗性（BIR）と呼ばれる脳内のインスリンシグナル伝達／輸送の障害を含みます。 証拠は、一部の糖尿病患者において、神経細胞のインスリンシグナル伝達が異常であり、その結果、脳代謝と機能が調節不全に陥ることを示しています。 もう1つの可能な経路は、脳灌流とエネルギー代謝を損なう可能性のある脳血管病理です。 本プロジェクトは、BIRと脳血管機能障害の関係、およびそれらが認知と脳機能に及ぼす影響を調査します。
デンマークとドイツで多施設共同研究を設立します。 最初に、1型糖尿病患者50名、2型糖尿病患者50名、および糖尿病のない対照参加者50名を研究に含めます。 すべての参加者は、糖尿病の持続期間、重症度、および全身性併存疾患を特徴付ける包括的な臨床評価を受けます。 参加者の認知機能は、以下の標準化されたテストからなる神経心理学的テストバッテリーを使用して評価されます：
- レイ聴覚言語学習テスト（RAVLT）
- トレイルメイキングテスト（TMT）パートAおよびB
- シンボルデジットモダリティテスト（SDMT）
- RBANSデジットスパン順唱（バージョンA）
- ウェクスラー成人知能検査III文字数字配列テスト（WAIS-LNS）
- 言語流暢性テスト（音韻的および意味的）
- グルーブドペグボード
- ケンブリッジ神経心理学的テスト自動化バッテリー（CANTAB）からの迅速視覚処理（RVP）テスト、A'（RVP-A）および正反応の平均潜時を使用
- モントリオール認知評価（MoCA）
テストは認知領域ごとにグループ化され、各領域スコアは個々のコンポーネントのzスコアの平均として計算されます。 認知複合スコア（グローバルスコア）は、学習と記憶、実行機能と作業記憶、処理速度、および注意の各領域の平均から導出されます。
磁気共鳴画像法（MRI）は、BIRおよび萎縮を含む構造的脳変化を評価するために実施されます。 すべてのMRIスキャンは、研究最適化された3テスラMRIスキャナーで実行されます。 BIRは、鼻スプレーを介して投与される経鼻インスリンの投与による脳灌流の変化を測定することによって評価されます。
バイオマーカーの開発およびBIR患者の特徴付けのために、血液、尿、および便を収集します。 BIRの信頼性の高いバイオマーカーを特定するために、リピドミクス、メタボロミクス、プロテオミクス、およびトランスクリプトミクスを組み込んだマルチオミクスアプローチが適用されます。 リピドミクス分析は、液体クロマトグラフィー質量分析を使用して、リン脂質、リゾホスホリピド、セラミド、スフィンゴ脂質、ジアシルグリセロール、およびトリアシルグリセロールを含む約650種の脂質種を定量化します。 メタボロミクスプロファイリングは、ガスクロマトグラフィー質量分析を使用して、クエン酸回路中間体、短鎖脂肪酸、ケトン体、およびアミノ酸を含む約300の代謝物を測定します。 プロテオミクス分析は、検証された臨床応用可能な質量分析手法を使用して実施され、トランスクリプトミクスプロファイリングはRNAベースの手法を使用して実行されます。 参加者は、イルミナインフィニウムグローバルスクリーニングアレイ（GSA v2.4）を使用して遺伝子型判定され、ゲノム研究に関する国立科学倫理委員会のガイドラインに従い、アメリカ医学遺伝学大学によってリストされたまれな変異および臨床的に関連する変異は除外されます。
参加者の一部は、脳血管機能の評価のために追加の高度なMRIスキャンを受けます。 脳灌流、血液脳関門の完全性、および毛細血管灌流分布は、動的造影剤増強MRIを使用して測定されます。 脳血管反応性は、強力な脳血管拡張剤である5％CO2を豊富に含む空気の吸入中の灌流強調MRIによって測定されます。 視覚刺激によって誘発される神経活性化に対する脳血流反応は、灌流強調MRIを使用して評価されます。 最後に、参加者の一部において、機能的MRI（fMRI）を使用して脳グルコース感知が評価されます。 fMRIは、75グラムのグルコースを含む水の経口摂取前、摂取中、および摂取後に測定されます。 グルコース飲料は、参加者がスキャナー内に横たわっている間にストローを介して与えられ、5分間にわたって摂取されます。 血糖値測定のために、スキャン全体を通して血液サンプルが収集されます。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Henrik BW Larsson, Professor
- 電話番号：+45 24824294
- メール：henrik.bo.wiberg.larsson@regionh.dk
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
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
デンマークのグレーターコペンハーゲン地域とドイツのウルム地域で参加者を募集する予定です。 参加者は、ステノ糖尿病センターコペンハーゲンとウルム大学病院の外来、およびデンマークとドイツのプライマリケア施設から募集されます。
これに加えて、地域での物理的な広告、募集プラットフォーム（join.trialtree.com）、ソーシャルメディアを通じて参加者を募集します。
説明
全員の参加基準:
- 年齢50歳から80歳
糖尿病患者のみの参加基準:
- 1型糖尿病または2型糖尿病の診断
- 1型糖尿病患者は糖尿病歴10年以上、2型糖尿病患者は糖尿病歴5年以上
除外基準:
- HbA1c >100 mmol/mol
- その他の種類の糖尿病
- 体重 >140 Kg
- 12時間中断できない薬物治療中
- 認知症の診断
- 活動性で最近（1年以内）の悪性疾患
- 主要な脳卒中の既往歴
- 重度のうつ病および/または抗精神病薬治療中
- 外傷性脳損傷の既往歴
- 研究責任者の判断により、プロトコルの遵守、結果の評価を妨げる、または参加者の安全性にとって容認できないリスクを伴うその他の医学的状態または障害（例：てんかん、最近の脳震盪）
- 神経心理学的検査の実施が不可能な場合（例：眼鏡や補聴器などの補助具で改善できない重度の視覚・聴覚障害、または言語障壁）
- 重度の閉所恐怖症
- 脳MRIスキャンを禁止する体内金属異物（例：ペースメーカー、頭部または頸部領域の手術によるスクリュー/プレート）
- MRIによる偶発的所見の通知を希望しない参加者
- 研究訪問の3か月以内のeGFR測定値 <45
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
コホートと介入
グループ/コホート |
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1型糖尿病
1型糖尿病の診断を受け、適格基準および除外基準を満たす個人。
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2型糖尿病
2型糖尿病の診断を受け、組み入れ基準および除外基準を満たしている個人。
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コントロール
糖尿病の診断を受けていない方で、参加基準および除外基準を満たす方。
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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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脳インスリン反応と認知測定値の相関関係
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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脳のインスリン反応は、経鼻インスリン投与後の脳血流変化を、動脈スピンラベリング（ASL）MRIを用いて測定することで評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（1回のみ測定）
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脳血管反応性と認知測定値の相関関係
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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脳血管反応性は、高炭酸ガス（5% CO2を添加した空気）の吸入に対する脳血流反応の変化を測定することで評価されます。脳血流は、血液酸素濃度依存性（BOLD）MRI、ASL MRI、および位相コントラストマッピング（PCM）MRIを組み合わせて測定されます。 神経心理学的検査バッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（一度のみ測定）
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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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血液脳関門透過性
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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グループ間の血液脳関門透過性の差異、動的造影MRIにより測定。
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ベースライン（一度のみ測定）
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神経血管カップリング
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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ASL MRIを用いて評価した、群間における視覚刺激に対する脳血流反応の差異。
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ベースライン（一度のみ測定）
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視床下部のグルコース感知
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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グルコース摂取に対する視床下部の脳血流反応のグループ間差、BOLDとASL MRIを組み合わせて評価。
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ベースライン（一度のみ測定）
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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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脳のインスリン反応
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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グループ間の脳内インスリン反応の差異は、ASL MRIを用いた経鼻インスリン投与後の脳血流変化を測定することで評価されました。
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ベースライン（一度のみ測定）
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脳血管反応性
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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ハイパーカプニア空気（5％CO2を豊富に含む空気）の吸入に対する反応としての脳血流の変化を測定することにより評価される、グループ間の脳血管反応性の差異。
脳血流は、血液酸素レベル依存性（BOLD）MRI、ASL MRI、および位相比較マッピング（PCM）MRIを組み合わせて測定されます。
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ベースライン（一度のみ測定）
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脳萎縮と白質病変
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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T1強調構造MRIおよびFluid-Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) MRIにより評価された、グループ間の脳萎縮および白質病変負荷の差異。
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ベースライン（1回のみ測定）
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脳萎縮と白質病変負荷および認知機能測定値との相関
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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脳萎縮と白質病変負荷は、T1強調構造MRIとFLAIR MRIによって評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（1回のみ測定）
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脳微小出血
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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感受性強調MRIで評価された、グループ間の脳微小出血量の差異。
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ベースライン（1回のみ測定）
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脳微小出血と認知機能測定値の相関関係
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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脳微小出血は磁化率強調MRIにより評価されます。 神経心理学的検査バッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（一度のみ測定）
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構造的接続性
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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拡散テンソル画像（DTI）MRIにより評価された、グループ間の構造的接続性の違い。
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ベースライン（一度のみ測定）
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構造的接続性と認知尺度との相関
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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構造的接続性はDTI MRIによって評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（一度のみ測定）
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白質拡散完全性
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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グループ間における白質拡散パラメータの差異（DTI MRIによる評価）
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ベースライン（1回のみ測定）
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白質拡散完全性と認知測定値の相関
時間枠：ベースライン（一度のみ測定
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白質拡散はDTI MRIによって評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（溝付きペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（一度のみ測定
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脳血流
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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ASLおよびPCM MRIにより評価された、群間の安静時脳血流量の差異。
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ベースライン（1回のみ測定）
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安静時脳血流と認知機能測定値の相関関係
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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安静時脳血流はASLおよびPCM MRIによって評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（1回のみ測定）
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脳酸素代謝率
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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PCM MRIと感受性ベースオキシメトリー（SBO）MRIを組み合わせて評価した、群間における安静時脳酸素代謝率の差異。
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ベースライン（一度のみ測定）
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脳酸素代謝率と認知機能測定値の相関
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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脳酸素代謝率は、PCM MRIとSBO MRIを組み合わせて評価されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（1回のみ測定）
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地域的な脳内グルコース感知
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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グルコース摂取に対する地域的脳血流のグループ間差異を、BOLDとASL MRIを併用して評価した。
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ベースライン（一度のみ測定）
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視床下部のグルコース感知とバイオマーカーの相関
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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グルコース摂取に対する視床下部の脳血流反応は、BOLDとASL MRIを組み合わせて評価されます。 脂質オミクス、代謝オミクス、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、およびジェノタイピングを統合したマルチオミクスアプローチを用いて、脳インスリン感知の信頼性の高いバイオマーカーを特定します。 |
ベースライン（一度のみ測定）
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脳インスリン反応と視床下部グルコース感知の相関
時間枠：ベースライン（1回のみ測定）
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脳のインスリン反応は、動脈スピン標識（ASL）MRIを用いて経鼻インスリン投与後の脳血流変化を測定することにより評価されます。 視床下部の脳血流反応をグルコース摂取に対して測定するために、BOLDとASL MRIを組み合わせて行われます。 |
ベースライン（1回のみ測定）
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神経損傷、神経炎症、および脳インスリン反応のバイオマーカー
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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脳インスリン反応は、ASL MRIを使用した経鼻インスリン投与後の脳血流変化を測定することで評価されます。 ニューロン損傷、神経炎症、および脳インスリン抵抗性のバイオマーカーを特定するために、リピドミクス、メタボロミクス、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、およびジェノタイピングを統合したマルチオミクスアプローチが使用されます。 |
ベースライン（一度のみ測定）
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血液脳関門の完全性と脳血管機能のバイオマーカー
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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血液脳関門透過性は、動的造影MRIによって評価されます。 脂質代謝学、代謝学、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、および遺伝子型解析を統合したマルチオミクスアプローチを用いて、血管機能と血液脳関門の完全性のバイオマーカーを特定します。 |
ベースライン（一度のみ測定）
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バイオマーカーと認知測定値の相関
時間枠：ベースライン（一度のみ測定）
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認知のバイオマーカーを特定するために、脂質オミクス、メタボロミクス、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、ジェノタイピングを統合したマルチオミクスアプローチが使用されます。 神経心理学的テストバッテリーには以下が含まれます：
運動機能（グルーブドペグボード） モントリオール認知評価（MoCA） |
ベースライン（一度のみ測定）
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者：Henrik BW Larsson, Professor、Rigshospitalet, Denmark
- 主任研究者：Jørgen Rungby, Professor、Steno Diabetes Center Copenhagen
- 主任研究者：Flemming Pociot, Professor、Steno Diabetes Center Copenhagen
- 主任研究者：Martin Heni, Professor、University of Ulm
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
- NNF24OC0087481
- H-25045491 (その他の識別子：Health Ethics Committee of Copenhagen)
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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