이산화탄소 투여와 뇌 폐기물 제거 (COPETBI)
건강 및 외상성 뇌손상에서 이산화탄소 유도 단백질 유출의 기전
연구 개요
상세 설명
대사 폐기물 및 세포 잔해의 제거 장애는 TBI 및 기타 신경퇴행성 질환의 특징입니다. 제거는 주로 글림프/림프 경로를 통해 이루어지며, 이는 부분적으로 뇌척수액(CSF)의 유입에 의존합니다. CSF 흐름은 수면 중에 가장 활발하며, 이때 뇌혈류량의 저주파 진동이 가장 두드러집니다. 연구자들은 CO2 투여를 통해 뇌혈류량 수준을 변화시켜 CSF 흐름을 촉진하고 궁극적으로 뇌 폐기물 제거를 촉진할 것이라고 제안합니다. 제안된 연구는 처방된 CO2가 단백질 유출(즉, 폐기물 제거의 대리 지표)을 향상시킬 수 있는지, 그리고 건강과 질환 모두에서 이 기전을 매개할 수 있는 생물학적 메커니즘을 조사한다는 점에서 중요합니다. 따라서 첫 번째 연구 목표는 강력한 혈관확장제인 CO2 투여가 용량 의존적 방식으로 뇌혈류량의 전반적 변화를 모방하도록 처방될 수 있는지 확인하는 것입니다. 기저 단백질 수준과 유출(즉, 기준치 대비 변화)은 고감도 프로테오믹 플랫폼을 사용하여 정량화됩니다. 두 번째 목표는 뇌혈관 기능의 개인차 및 위축과 같은 기타 질병 요인이 CO2 유도 단백질 유출에 미치는 영향을 조사하는 것입니다.
균형 맞춘(AB/BA) 설계를 사용하여 만성 TBI 환자(18-82세)와 TBI 병력이 없는 개인(건강한 대상자)은 말단-호기 CO2에서 5 또는 10 mmHg 변화를 달성하도록 투여됩니다. 중요하게도, 제안된 뇌혈관 기전과 폐기물 제거의 대리 지표는 고급 MR 영상 및 상용 프로테오믹 플랫폼을 사용하여 인간에서 쉽게 정량화될 수 있어 임상 적용 가능성이 기하급수적으로 증가합니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Jody Roberts, MS
- 전화번호: 505-272-5028
- 이메일: jroberts@mrn.org
연구 연락처 백업
- 이름: Andrew Mayer R The Mind Research Network, PhD
- 전화번호: 505-272-0769
- 이메일: amayer@mrn.org
연구 장소
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New Mexico
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Albuquerque, New Mexico, 미국, 87106
- 모병
- The Mind Research Network
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연락하다:
- Jody Roberts, MS
- 전화번호: 505-272-5028
- 이메일: jroberts@mrn.org
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수석 연구원:
- Andrew Mayer, Phd
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
TBI 코호트의 포함 기준: 1) 유효한 사전 동의서를 제공할 수 있어야 함, 2) 18-82세, 3) 성인기(18세 이상)에 발생한 모든 중증도(경도, 중등도 또는 중증)의 TBI 병력이 있어야 하며, 이는 반구조화된 확인 방법(의식 상실, 외상 후 기억 상실, 어지러움/혼란 감각에 대한 질문 포함)을 사용하여 확인됨.
건강 대조군 코호트의 포함 기준: 1) 유효한 사전 동의서를 제공할 수 있어야 함, 2) 18-82세.
TBI 코호트의 제외 기준: 1) 임신이나 폐쇄공포증을 포함한 MRI 스캔 금기 사항, 2) 유효한 사전 동의서를 제공할 수 없거나 구금 상태, 3) 알츠하이머병, ADRD 또는 경도 인지 장애 진단, 4) TBI 발생 전 기존 자폐 스펙트럼 장애, 지적 장애, 심각한 신경학적(예: 간질, 종양, 신경외과 수술이 필요한 기타 상태) 또는 정신 장애(입원 치료 필요) 병력, 5) 현재 또는 과거 정신병적 스펙트럼 장애 또는 양극성 장애 진단, 6) 연구 절차의 위험을 증가시킬 수 있는 호흡기 질환이나 폐 질환(예: 중증 천식, 만성 폐쇄성 폐질환 또는 기타 중대한 호흡기 장애), 7) 심장 부정맥 병력, 8) 현재 물질 사용 장애 병력, 9) 영어 비유창성(선별 검사 기준), 10) 혈액 채취를 위해 110파운드 미만 체중.
건강 대조군 코호트의 제외 기준: 1) 임신이나 폐쇄공포증을 포함한 MRI 스캔 금기 사항, 2) 유효한 사전 동의서를 제공할 수 없거나 구금 상태, 3) 알츠하이머병, ADRD 또는 경도 인지 장애 진단, 4) 입원 치료가 필요한 발달, 신경학적 또는 정신 장애 병력, 5) 지난 6개월 동안 정기적인 물질 사용(즉, 소변 검사로 확인된 현재 사용 없음), 6) 30분 이상 의식 상실을 동반한 과거 두부 손상 병력, 7) 연구 절차의 위험을 증가시킬 수 있는 호흡기 질환이나 폐 질환(예: 중증 천식, 만성 폐쇄성 폐질환 또는 기타 중대한 호흡기 장애), 8) 심장 부정맥 병력, 9) 영어 비유창성(선별 검사 기준), 10) 혈액 채취를 위해 110파운드 미만 체중.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 하나의
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 외상성 뇌손상 환자
TBI 환자(18-82세)가 여러 번의 방문 동안 ETCO2에서 5 또는 10 mmHG 변화를 달성하도록 투여될 수 있는 교차 균형 설계(AB/BA)입니다.
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이 연구는 참가자가 MRI를 받는 동안 고탄소혈증 과제에 대한 반응으로, 뇌와 혈액 내 단백질에 대한 다양한 이산화탄소(CO2) 노출 수준(약 5 또는 10 mmHg 변화)을 조사합니다.
이 시퀀스는 O2를 일정하게 유지하면서 ETCO2에서 5 또는 10 mmHg 증가(~5-7% CO2 증가 및 질소 동일 감소)를 목표로 가스를 동적으로 혼합합니다.
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실험적: 건강한 피험자
역균형 교차 설계(AB/BA)로, TBI 병력이 없는 개인(건강한 피험자, 연령 18-82세)이 여러 방문에 걸쳐 ETCO2를 5 또는 10 mmHG 변화시키기 위해 투여될 수 있습니다.
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이 연구는 참가자가 MRI를 받는 동안 고탄소혈증 과제에 대한 반응으로, 뇌와 혈액 내 단백질에 대한 다양한 이산화탄소(CO2) 노출 수준(약 5 또는 10 mmHg 변화)을 조사합니다.
이 시퀀스는 O2를 일정하게 유지하면서 ETCO2에서 5 또는 10 mmHg 증가(~5-7% CO2 증가 및 질소 동일 감소)를 목표로 가스를 동적으로 혼합합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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뇌혈관 반응성(CVR), 혈관 유발 대량 뇌척수액(VE-bCSF)
기간: 2.5시간 후 개입. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고됩니다.
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뇌혈관 반응성(CVR)은 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용하여 혈중 산소 농도 의존성(BOLD) 변화를 모델링하기 위해 시간 이동된 말단-조류 이산화탄소(ETCO₂) 회귀 변수를 사용하여 정량화되며, ETCO₂와 BOLD 신호 사이의 시간적으로 지연된 양의 관계를 포착합니다.
대뇌척수액(CSF) 대류 흐름의 혈관 증강 변화는 CSF 대류 흐름에 대역 통과 여파된 전역 회백질 신호와 그 미분을 회귀 분석하여 평가되어 시간적으로 지연된 음의 관계를 포착합니다.
이 두 측정값은 임의 단위로 표시되며, 회귀 변수 간의 백분율 신호 변화 및 통계적 적합도를 계산하여 정량화됩니다.
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2.5시간 후 개입. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고됩니다.
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단백질 유출 (뇌 폐기물 제거의 대리 측정)
기간: 혈액은 기저선, 고탄소혈증 직전, 고탄소혈증 후 45분, 고탄소혈증 후 90분, 고탄소혈증 후 150분에 채취됩니다. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고됩니다.
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뇌에서 혈액으로의 단백질 유출은 Quanterix 플랫폼을 사용하여 측정되며, 주요 단백질에는 신경필라멘트 경쇄, 뇌유래 타우 및 교세포섬유산성 단백질(단위=피코그램/밀리그램)이 포함됩니다. 신경필라멘트 경쇄(NfL)의 경우 검출 한계(LOD)는 0.104 pg/mL, 범위는 0.025-0.276 pg/mL, 정량 하한(LLOQ)은 0.241 pg/mL입니다. 교세포섬유산성 단백질(GFAP)의 경우 LOD는 0.221 pg/mL, 범위는 0.042-0.481 pg/mL, LLOQ는 0.467 pg/mL입니다. 뇌유래 타우(BD Tau)의 경우 LOD는 0.024 pg/mL, 범위는 0.007-0.059 pg/mL, LLOQ는 0.053 pg/mL입니다. 모든 값은 Quanterix 웹사이트 데이터시트에서 얻었습니다. |
혈액은 기저선, 고탄소혈증 직전, 고탄소혈증 후 45분, 고탄소혈증 후 90분, 고탄소혈증 후 150분에 채취됩니다. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고됩니다.
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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증상
기간: 첫 번째 채혈(즉, 기준선에서 수집된 혈액) 후, 고탄소혈증 유발 10분 및 20분 후, 그리고 고탄소혈증 유발 90분 후 혈액 수집 이후에도 데이터가 수집됩니다. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고될 예정입니다.
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연구 참가자들은 연구 기간 중 여러 번에 걸쳐 4가지 다른 증상(현재 두통, 현기증, 메스꺼움, 그리고 뇌 안개)을 리커트 척도(각 증상별 0-10점 범위)로 평가하도록 요청받을 것입니다.
증상 평가 점수는 합산되어 0에서 40 사이의 단일 요약 점수로 생성됩니다.
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첫 번째 채혈(즉, 기준선에서 수집된 혈액) 후, 고탄소혈증 유발 10분 및 20분 후, 그리고 고탄소혈증 유발 90분 후 혈액 수집 이후에도 데이터가 수집됩니다. 모든 참가자에 대한 데이터는 연구 종료 시 보고될 예정입니다.
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공동 작업자 및 조사자
스폰서
수사관
- 수석 연구원: Andrew R Mayer, Phd, Mind Research Network
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (추정된)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
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마지막으로 확인됨
추가 정보
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