베타-2 니코틴 아세틸콜린 수용체의 PET 이미징을 통한 전자 담배 니코틴 전달에 영향을 미치는 요인 이해

C.2 피험자 포함 및 평가 전체 연구 설계: 비-EC 경험이 없는 흡연자 또는 전자 담배 사용자(n=20)는 각 PET 스캔 전 5일 동안 담배 흡연/니코틴 제품을 금합니다. 무작위 순서(상쇄)에서, 수용체 가용성의 기준선 정량화 후, 대상체는 EC를 사용하는 동안 스캔될 것입니다: (1) "JUUL" 5%, 일반적으로 시판되는 수정되지 않은 니코틴 염 EC 및 (2) JUUL 3%, 낮은 니코틴 강도 제품. 피험자가 담배를 피우는 세 번째 선택적 스캔을 수행할 수 있지만 필수는 아닙니다. 스캔하는 동안 피험자는 EC 사용 후 동맥혈 니코틴 수치를 측정하고 니코틴 금단, 갈망 및 약물 효과를 측정합니다. 잔류 니코틴이 수용체를 점유하지 않도록 각 PET 스캔 전에 5-7일 동안 금연해야 합니다. 피험자는 후속 금연/PET 스캔 전에 2-3주 동안 첫 번째 스캔 후 평소와 같이 흡연으로 돌아갑니다. 피험자는 요청 시 금연 자료를 제공받게 됩니다.

C.2.b 피험자: 20명의 비-EC 순진한 담배 의존 흡연자 또는 전자 담배 사용자가 연구를 위해 모집됩니다. 모든 연구 주제는 Yale University Institutional Review Board(Human Investigation Committee)의 지침에 따라 모집됩니다. 흡연자는 IRB 승인 광고를 통해 커뮤니티에서 모집됩니다. 정보에 입각한 동의를 완료한 후 피험자는 정신과, 신체 및 신경학적 검사, 실험실 검사 및 심전도(EKG)를 받게 됩니다(아래 C.2.c 임상 평가 참조). 이것은 심사 단계로 간주됩니다. 피험자는 주요 의학적, 신경학적 또는 정신 질환, 비정상적인 실험실 검사 또는 PET 또는 MR 영상에 대한 금기 사항으로 인해 제외됩니다. 소변 검사 및 임신 테스트는 스크리닝 시 그리고 각 이미징 세션 전에 수행되며 참가자는 양성 테스트에서 제외됩니다. 자세한 포함/제외 기준은 인간 피험자 보호 섹션에서 찾을 수 있습니다. 모든 여성은 음성 소변 임신 검사를 받아야 하며 모든 피험자는 방사성 추적자 투여 전에 음성 약물 독성 검사를 받아야 합니다.

C.2.c 임상 평가: 건강 설문지, SCID, 인구통계학적 평가, 흡연 측정, 알코올 및 약물 사용, 흡연 가족력, 기분(PROMIS 약식 우울증, 불안 및 분노), Center for Epidemiologic Studies Depression Scale), 불안(State Trait Anxiety Inventory), 충동성(Brief - Barratt Impulsivity Scale, 흡연 의존성(PROMIS 니코틴 의존성 척도), 흡연 갈망(Tiffany QSU) 및 금단 (미네소타 니코틴 금단 척도). 기분 및 흡연 평가는 챌린지 전후에 각 스캔일에 반복됩니다. 제품 선호도, 갈망 및 약물 효과 설문지(DEQ)는 제품 사용 직후 주관적 척도(0-100, 낮음-높음)로 평가됩니다. DEQ는 약물 강도, 높음, 자극된 느낌, 좋은 효과, 나쁜 효과, 더 많은 약물을 원함, 약물 좋아함의 7개 항목으로 구성된 급성 효과를 측정합니다.

기준선 및 각 PET 스캔/전자 담배 챌린지 후:

• 건강 설문지
• PROMIS 호흡곤란 심각도 항목 풀
• PROMIS 호흡곤란 특성
• PROMIS 피로 약식
• 만성 질환 치료의 기능적 평가(FACIT) 기침 항목
• '건강 문제 평가'(및 IRES의 의견을 통해 첨부 파일로 제공됨)라는 제목의 건강 설문지가 프로토콜에 추가되고 섭취 시 및 각 노출 전에 완료됩니다. 베이핑 합병증의 모니터링을 방해하는 만성 증상이 있는 잠재적 피험자는 등록되지 않습니다.

증상의 변화 또는 단일 중증 증상에 대한 긍정적인 소견은 치료 의사나 응급실로의 임상 의뢰를 유발할 것입니다.

C.2.d 비상 관리: 모든 흡연자/전자 담배 사용자는 이전에 실험실에서 광범위하게 사용된 매우 성공적인 비상 관리 기술을 사용하여 각 PET 스캔 전에 5-7일 동안 금욕을 유지하도록 도움을 받습니다. 피험자는 첫 번째 PET 스캔 후 평소와 같이 흡연으로 돌아가고 다음 PET 스캔 전에 금연을 반복합니다. 이 기술은 비치료 추구하는 흡연자를 모집하여 여러 도전 후 수용체의 니코틴 점유를 연구하기 위해 과거에 성공적이었습니다. 피험자는 금욕 기간 동안 매일 만나 지원을 제공하고 CO 및 소변 코티닌 수치를 얻어 금연을 보장합니다. 담배 흡연을 금할 수 없는 피험자(소변 코티닌 수치의 감소 또는 소변 코티닌 또는 CO 수치의 급격한 증가 없이 연속 2일)는 연구에서 제외됩니다.

C.2.e - MRI/인지 테스트 피험자는 뇌의 MRI(자기 공명 영상) 스캔을 받기 위해 Anlyan Center for Medical Research & Education(TAC, 300 Cedar Street)에 있는 MRRC로 이동해야 합니다. MRI의 목적은 PET 스캔에서 뇌의 다른 영역을 식별하는 데 도움을 주는 것입니다.

MRI 스캔은 신체 내부의 사진을 얻는 일상적인 방법입니다. 피험자는 MRI 시스템으로 이동하기 전에 금속 물체를 들고 있는지 질문을 받습니다. 이러한 물체는 자석에 접근할 때 물체가 자석 쪽으로 날아가는 것을 방지하기 위해 MRI 센터의 잠긴 캐비닛에 보관됩니다. 그들은 또한 금속 탐지기를 통과하도록 요청받을 것입니다. 그들은 약 30분 동안 MRI 스캐너에 가만히 누워 있어야 합니다. 스캐너는 깊은 터널처럼 보입니다. 그들은 머리부터 무릎까지 터널 안에 있을 것입니다. 그들은 그것에서 볼 수 없지만 우리의 말을 들을 수 있고 그들이 말하고 싶은 것이 있다면 들을 수 있을 것입니다. 카메라가 뇌의 사진을 찍을 때 북소리가 들립니다. 스캔 중에 불편함을 느끼면 원하는 시간에 스캔을 종료합니다. 그러나 MRI 스캔을 완료하지 못하면 더 이상 이러한 연구에 참여할 수 없습니다.

기억력, 주의력 및 집중력에 대한 두 번의 테스트 세션이 진행될 수 있습니다. 총 1시간 정도 소요됩니다. 이 세션 사이에 휴식 시간이 주어집니다. 이것은 MRI 스캔과 같은 날 또는 PET 스캔 이전 다른 날에 수행될 수 있습니다.

이 방문 동안 그들은 Face Game이라는 컴퓨터 게임을 할 수 있습니다. Face Game의 목표는 가능한 한 많은 돈을 따는 것입니다. 그들은 화면에서 얼굴을 볼 때마다 키보드의 두 키 중 하나를 빠르고 정확하게 눌러 돈을 벌 수 있습니다. 얼굴의 입이 길다고 생각하면 한 키를 누르고 짧다고 생각하면 다른 키를 누릅니다.

Cold Pressor Task 피험자들은 또한 냉수에 대한 신체의 생리적 반응을 테스트하기 위해 연구 중에 Cold pressor task에 참여하도록 요청받을 수 있습니다. 그들은 0-4°C로 유지되는 얼음물 양동이에 손을 담그라는 요청을 받을 것입니다. 그들은 고통을 느끼기 시작하면 다른 손을 들고 더 이상 고통을 참을 수 없으면 물에서 손을 떼라는 지시를 받을 것입니다. 손을 물에 담그는 동안 통증을 0에서 100까지 평가하도록 요청하고 심박수와 혈압을 모니터링합니다.

충동 피험자는 컴퓨터 마우스를 사용하여 화면에서 풍선을 팽창시키는 풍선 펌프를 클릭하는 게임을 하도록 요청받을 수 있습니다. 이 작업의 목표는 풍선 폭발을 피하면서 가능한 한 가장 많은 돈을 얻는 것입니다. 이 평가는 충동성을 테스트합니다. PET 스캔 당일에도 이 게임을 하도록 요청받을 수 있습니다.

다.3. PET 이미징 절차 PET 절차는 Yale University PET Center에서 실시됩니다. 여성 피험자는 이미징 절차를 시작하기 전에 소변 임신 테스트를 받게 됩니다. 테스트 결과가 양성이면 스캔이 취소됩니다. 피험자는 최소 2회 및 최대 3회의 PET 스캔을 받게 됩니다. 세 번째 스캔은 선택 사항입니다.

PET 스캔: PET 스캔에 앞서 뇌 이상을 배제하고 이미지 분석에서 해부학적 참조를 위해 3.0 Tesla Siemens Trio 카메라의 모든 피험자에 대해 T1 강조 MRI를 획득합니다.

PET 스캔은 피사체가 스캐너 베드에 앙와위로 누울 때 획득됩니다. 정맥 카테터는 방사성 추적자의 정맥 투여 및 추가 정맥 혈액 샘플링에 사용될 수 있습니다. 요골동맥 카테터는 PET 스캔 전에 숙련된 의사가 삽입하여 대사산물 분석 및 단백질에 결합되지 않은 혈장 방사능의 비율을 결정하기 위해 동맥혈 샘플을 채취합니다.

방사성 추적자 주입에는 210분(3.5시간)이 소요됩니다. 피험자는 2시간 동안 스캔됩니다(방사성 추적자 주입 시작 후 90분 시작).

[18F]NCFHEB는 PET 스캔일에 합성되고 3.5시간에 걸쳐 360분의 Kbol을 사용한 볼루스 플러스 지속적인 주입으로 투여될 것입니다. PET 데이터는 MCT에서 수집됩니다. 감쇠를 수정하기 위해 각 PET 스캔의 시작 또는 끝에서 6분 전송 스캔을 획득합니다. 동맥혈 샘플을 채취하여 대사산물 보정된 [18F]NCFHEB 입력 함수를 얻습니다. 기준선 수용체 가용성은 방사성 추적자 주입 후 90-120분에 측정됩니다. 그런 다음 피험자는 스캐너에서 125분에 5분 동안 챌린지(NIDA EC 또는 JUUL EC, 균형 잡힌 순서)를 시작합니다. 그 후, 포스트 니코틴 스캔은 주입 4시간이 끝날 때까지 계속됩니다. 활력 징후(혈압, 맥박, 호흡) 및 ECG's는 방사성 추적자 투여 전후에 획득될 것이다. 2차 PET 스캔에 대해서도 동일한 절차를 따릅니다.

EC의 사용: 피험자는 2개의 서로 다른 스캔을 받고 두 가지 EC 제품(무작위 순서로 균형 조정됨): "JUUL" 5%(50mg/ml), 시중에서 판매되는 수정되지 않은 니코틴 염 EC 및 (2 ) JUUL 3%(30 mg/ml), 저니코틴 강도 제품. 담배 향만 사용됩니다. 흡연자들이 연구에 사용된 EC 제품에 익숙해지기 위한 교육 세션은 PET 스캔 전 약속 시간에 실시됩니다. 피험자는 담배를 피울 때와 비교하여 EC(최소 3-4초)에서 더 길고 느리게 퍼프하도록 조언을 받습니다. 각 스캔 동안 피험자는 최대 5분 동안 EC를 흡입하도록 지시받습니다. 모든 사용자는 EC 사용 중에 장치 작동에 문제가 없는지 확인하기 위해 직접 관찰됩니다. 가능한 경우 퍼프 토포그래피를 측정하기 위한 마우스피스를 앞에서 설명한 대로 사용할 수 있습니다.

일반 담배 사용: 일반 담배를 사용하는 세 번째 PET 스캔은 담배 흡연자에게 제공될 수 있지만 연구 완료에 필수는 아닙니다.

혈액 샘플: PET 스캔일에 방사성추적자 투여 전과 챌린지 후 여러 시점(t = 0, 0.3, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 60, 90분)에 동맥 혈액 샘플을 수집합니다. 중수소화된 내부 표준을 사용하여 액체 크로마토그래피 탠덤-질량 분석법을 사용하여 분석되는 혈액 내 니코틴 농도를 결정하기 위한 EC/담배 사용.47 이 데이터는 각 조건(니코틴에 대한 Cmax, Tmax 및 AUC) 하에서 니코틴 전달의 약동학 패턴을 계산하는 데 사용됩니다.

이미지 분석 및 결과 측정: 목록 모드 PET 데이터는 감쇠, 정규화, 분산, 랜덤, 부동 시간 및 피사체 움직임에 대한 보정 기능이 내장된 OSEM으로 재구성됩니다.53,54 이미지 재구성 후 합산된 이미지가 피사체의 MRI에 등록됩니다. 관심 영역(ROI)은 피험자의 MRI 이미지에 공동 등록된 [해부학 자동 라벨링(AAL)] 템플릿을 사용하여 해부학적으로 정의됩니다. 수용체 점유 계산에 사용되는 ROI는 소뇌, 전두엽, 정수리, 측두엽 및 후두 피질, 미상피질, 피각, 해마 및 편도체입니다. 이 영역은 이전에 β2*-nAChR 연구에서 검사되었고 인간 뇌에서 상당한 밀도를 가지며 니코틴의 갈망 및 금단 특성과 관련이 있기 때문에 선택되었습니다. 시상은 볼루스 주입 패러다임으로 이 영역에서 평형에 도달하지 않기 때문에 포함되지 않습니다. 분포 용적 VT는 조직의 총 방사능 농도와 동맥 혈장의 모 농도 사이의 평형 비율을 사용하여 추정됩니다. 기준선 VT는 주입 시작 후 90-120분에 추정되며, 이전에 뇌에서 양호한 평형을 확립하는 것으로 나타났습니다. Post-ECig VT는 주입 시작 후 180-210분(공격 후 55-85분)에 추정됩니다. 이전의 예비 데이터는 이것이 새로운 정상 상태가 달성되기에 충분한 시간임을 보여줍니다. 수용체 점유 및 VND는 Lassen 플롯 접근법을 사용하여 추정됩니다.