염증 및 혈관 기능 장애의 생체 내 인간 모델에서 전자담배 독성 연구 (SELECT)
염증 및 혈관 기능 부전의 생체 내 인간 모델에서 전자담배 독성 연구(SELECT)
연구 개요
상세 설명
배경. 도입 이후 전자 담배(EC) 사용이 크게 증가했습니다. 아마도 가장 우려되는 것은 청소년들 사이에서 사용이 증가한 것입니다. 많은 전자담배 사용자들은 전자담배가 일반담배보다 안전하다고 생각합니다[1]. 그러나 폐에 있는 것을 포함하여 전자 담배의 독성은 상대적으로 제대로 연구되지 않았습니다. 특히, 초기 연구는 전자 담배가 무해하지 않다는 것을 시사합니다. 미세 입자와 초미세 입자는 폐에 침착되어 해를 끼칠 수 있습니다. 전자 담배에 대한 동물 연구는 폐의 염증 및 산화 스트레스 증가[2] 및 폐 면역 손상[3, 4]을 포함하여 여러 가지 폐 독성과 관련이 있습니다. EC 증기는 발암 물질로 알려진 미립자 물질, 입자 수 농도, 다환 방향족 탄화수소(PAH)의 농도를 증가시켜 실내 공기질을 감소시킵니다[5]. 심혈관 기능에 대한 초기 연구에서도 니코틴, 카르보닐, 미세 입자 및 초미세 입자의 직접적인 영향과 같은 EC 증기의 구성 요소로 인한 피해를 시사합니다[6].
폐 또는 심혈관 생리학의 EC 증기의 부작용에 대한 이해가 제한되어 있으며 전자 담배의 급성 독성을 더 잘 특성화하기 위해 특히 인간에 대한 추가 연구가 필요합니다.
가설 우리의 가설은 담배 또는 전자담배 순진한 건강한 지원자와 비교할 때입니다.
- 전자 담배 사용자는 기준 폐 염증이 더 높을 것입니다.
- 전자 담배 사용자는 LPS 흡입 후 과장된 면역 반응을 보입니다.
- 전자 담배 사용자는 상완 동맥의 FMD로 측정했을 때 내피 기능 장애가 있습니다.
시험 설계 흡입된 LPS에 노출된 건강한 피험자의 전향적 코호트 연구.
모집단 전자담배 사용자, 흡연자 및 대조군을 포함한 건강한 피험자는 광고를 통해 모집됩니다.
개입 기준선 폐 및 전신 염증 및 손상을 평가하고 흡입된 LPS 50mcg에 대한 반응을 평가하기 위한 기관지경 검사 및 혈액 샘플링. 내피 기능 장애를 연구하기 위한 상완 동맥의 유동 매개 확장(FMD).
정보에 입각한 동의 후, 상완 동맥의 기준선 FMD와 폐 기능이 측정됩니다. 상완 동맥의 FMD는 전신 내피 기능 장애에 대한 전자 담배의 급성 효과를 반영하기 위해 전자 담배 사용 후 5분 이내에 측정됩니다. BAL을 사용한 기관지경 검사, 혈액 및 소변 샘플링이 수행됩니다. 이를 통해 흡입된 LPS 없이 기준선 염증 및 세포 손상 마커를 측정할 수 있습니다. 24시간 후 피험자가 돌아와 폐 기능을 측정하고 혈액 샘플링을 수행합니다.
6주 후 위의 절차를 반복하지만 LPS 자극을 사용합니다. 피험자는 다시 한 번 병원에 방문하여 폐 기능을 측정하고 혈액 및 소변 샘플링을 수행합니다. 피험자는 선량계를 사용하여 LPS(Escherichia coli O26:B6, 50μg; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)를 흡입합니다. BAL을 사용한 기관지경 검사는 LPS 흡입 후 6시간에 수행됩니다. 기관지경 검사 전에 LPS 흡입을 안전하게 수행할 수 있는지 확인하기 위해 폐 기능을 측정합니다. 24시간에 피험자가 돌아와 폐 기능을 측정하고 혈액 샘플링을 수행합니다. BAL 및 혈장 샘플링을 위한 시점은 LPS의 폐 전달 후 사이토카인/케모카인 방출 및 호중구 모집 모두에 대한 통찰력을 얻기 위해 선택됩니다.
통계적 고려 사항 1차 노출 변수는 전자담배 노출입니다. 주요 결과 변수는 손상 및 염증의 플라즈마 및 BAL 바이오마커가 될 것입니다. 전자담배에 대한 초기 연구에서 전자담배가 염증과 관련이 있을 수 있음을 시사하는 점을 감안하여 염증의 주요 지표인 BAL 절대 호중구 수를 사용하여 표본 크기를 알려 주었습니다. 이전 연구의 대조군 데이터를 기반으로 10명의 전자담배 사용자와 10명의 대조군은 Wilcoxon Rank Sum을 사용하여 80% 전력으로 그룹 간 LPS 흡입 후 BAL에서 7.09 x 105 세포의 최소 차이를 감지할 수 있어야 합니다. 테스트. 이는 이전 연구에서 LPS 후 흡연자와 비흡연자 사이에서 관찰한 차이와 유사합니다[7]. 또한 Wilcoxon Rank Sum 테스트를 사용하여 전자 담배 사용자의 염증 및 손상 바이오마커를 일반 담배 흡연자의 바이오마커와 비교할 것입니다. 모든 데이터는 STATA 13.1(StataCorp LP, College Station, TX)을 사용하여 분석됩니다.
연구 모니터링 사이트 모니터링은 연구 위험 평가에 따라 스폰서가 지시합니다. 사이트 방문은 모든 규제 요구 사항을 충족하고 수집된 데이터의 품질을 모니터링하기 위해 스폰서가 요구하는 대로 정기적으로 수행됩니다. CRF는 소스 데이터 검증에 사용됩니다.
연구 유형
등록 (예상)
연락처 및 위치
연구 장소
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N Ireland
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Belfast, N Ireland, 영국, BT 9
- 모병
- Queens University
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연락하다:
- Philip Toner, MB BCH
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
1. 45세 미만의 건강한 피험자 및 BMI < 35
제외 기준:
- 연령 < 18세
- 임신 또는 모유 수유
- 30일 이내 임상시험용 의약품의 임상시험 참여
- 동의 거부됨
- 천식의 역사
- 지난 3개월 동안 니코틴 유무에 관계없이 마리화나 사용 또는 기타 흡입 제품
- 알코올 사용 장애 식별 테스트(AUDIT)에서 정의한 알코올 남용
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
개입 / 치료 |
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전자 담배 사용자
매일 전자 담배를 사용하고 지난 3개월 동안 기존 담배를 사용하지 않은 피험자.
총 흡연 갑년은 흡연 이력이 20년 미만이어야 하며 폐 기능이 정상이고(FEV1 및 FEV1/FVC) 기도 폐쇄/염증의 임상 증상(기침, 호흡곤란, 가래 및 천명)이 없어야 합니다.
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매일 전자 담배를 사용하고 지난 3개월 동안 기존 담배를 사용하지 않은 피험자.
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담배 흡연자
지난 1년 동안 하루에 최소 ¼갑의 담배를 피우고 지난 30일 동안 전자 담배 사용 이력이 없는 피험자.
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지난 1년 동안 하루에 최소 ¼갑의 담배를 피우고 지난 30일 동안 전자 담배 사용 이력이 없는 피험자.
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대조군
이전의 재래식 담배(< 100개비 평생) 또는 전자 담배 사용 이력이 없는 피험자.
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이전의 재래식 담배(< 100개비 평생) 또는 전자 담배 사용 이력이 없는 피험자.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
기간 |
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LPS 자극에 반응하는 기관지 폐포 세척 호중구 수
기간: BAL LPS 흡입 6시간 후
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BAL LPS 흡입 6시간 후
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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폐포 염증 반응
기간: LPS 흡입 후 24시간 경과
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1. BAL 사이토카인(TNFα, IL1β, IL6, IL8을 포함하되 이에 국한되지 않음), 프로테아제 및 항프로테아제, HO1, 응고 인자(트롬빈- 항트롬빈 복합체, 조직 인자, 단백질 C, 트롬보모듈린 및 플라스미노겐 활성화제 억제제1) 및 RAGE 리간드.
BAL 내 특정 세포 집단의 식별(사이토스핀, 유세포 분석, ELISpot 분석, 시험관 내 세포 확장을 사용하지만 이에 국한되지 않음).
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LPS 흡입 후 24시간 경과
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혈장 염증 반응
기간: LPS 흡입 후 24시간 경과
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혈장 CRP, 사이토카인(TNFα, IL1β, IL6, IL8을 포함하되 이에 국한되지 않음), 프로테아제 및 항프로테아제, HO1, 접착 및 활성화 분자 발현(다음을 포함하되 이에 국한되지 않음)의 측정을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는 혈장 염증 반응 바이오마커 sICAM1), 응고 인자(트롬빈-안티트롬빈 복합체, 조직 인자, 단백질 C, 트롬보모듈린 및 플라스미노겐 활성제 억제제1을 포함하되 이에 제한되지 않음) 및 RAGE 리간드.
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LPS 흡입 후 24시간 경과
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폐포 상피 및 내피 및 손상 지표
기간: LPS 흡입 후 24시간 경과
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백혈구 추출물로부터의 BAL 총 및 인산화된 p38, ERK 및 JNK MAPK 및 STAT -1/-3의 측정을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 폐포 공간에서의 세포내 신호 활성.
활성화된 총 IκBα 및 β는 세포질 추출물에서, NFκβ 및 AP-1은 핵 추출물에서 측정됩니다.
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LPS 흡입 후 24시간 경과
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4. 전자담배가 내피기능에 미치는 영향의 표지자로서의 상완동맥의 FMD
기간: 전자담배 사용시간 5분 이내
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상완 동맥의 FMD는 내피 기능 장애를 연구합니다.
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전자담배 사용시간 5분 이내
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Murali Shyamsundar, PhD, Queen's University, Belfast
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Schober W, Szendrei K, Matzen W, Osiander-Fuchs H, Heitmann D, Schettgen T, Jorres RA, Fromme H. Use of electronic cigarettes (e-cigarettes) impairs indoor air quality and increases FeNO levels of e-cigarette consumers. Int J Hyg Environ Health. 2014 Jul;217(6):628-37. doi: 10.1016/j.ijheh.2013.11.003. Epub 2013 Dec 6.
- Lerner CA, Sundar IK, Yao H, Gerloff J, Ossip DJ, McIntosh S, Robinson R, Rahman I. Vapors produced by electronic cigarettes and e-juices with flavorings induce toxicity, oxidative stress, and inflammatory response in lung epithelial cells and in mouse lung. PLoS One. 2015 Feb 6;10(2):e0116732. doi: 10.1371/journal.pone.0116732. eCollection 2015.
- Wu Q, Jiang D, Minor M, Chu HW. Electronic cigarette liquid increases inflammation and virus infection in primary human airway epithelial cells. PLoS One. 2014 Sep 22;9(9):e108342. doi: 10.1371/journal.pone.0108342. eCollection 2014.
- Rutten LJ, Blake KD, Agunwamba AA, Grana RA, Wilson PM, Ebbert JO, Okamoto J, Leischow SJ. Use of E-Cigarettes Among Current Smokers: Associations Among Reasons for Use, Quit Intentions, and Current Tobacco Use. Nicotine Tob Res. 2015 Oct;17(10):1228-34. doi: 10.1093/ntr/ntv003. Epub 2015 Jan 14.
- Sussan TE, Gajghate S, Thimmulappa RK, Ma J, Kim JH, Sudini K, Consolini N, Cormier SA, Lomnicki S, Hasan F, Pekosz A, Biswal S. Exposure to electronic cigarettes impairs pulmonary anti-bacterial and anti-viral defenses in a mouse model. PLoS One. 2015 Feb 4;10(2):e0116861. doi: 10.1371/journal.pone.0116861. eCollection 2015.
- Morris PB, Ference BA, Jahangir E, Feldman DN, Ryan JJ, Bahrami H, El-Chami MF, Bhakta S, Winchester DE, Al-Mallah MH, Sanchez Shields M, Deedwania P, Mehta LS, Phan BA, Benowitz NL. Cardiovascular Effects of Exposure to Cigarette Smoke and Electronic Cigarettes: Clinical Perspectives From the Prevention of Cardiovascular Disease Section Leadership Council and Early Career Councils of the American College of Cardiology. J Am Coll Cardiol. 2015 Sep 22;66(12):1378-91. doi: 10.1016/j.jacc.2015.07.037.
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