Ventilasjon og lunge-endoteltoksisitet av e-sigaretter: en randomisert crossover-pilotstudie (VaPE-Tox)
Ventilasjon og lungeendoteltoksisitet (VaPE-Tox) av e-sigaretter: En randomisert crossover-pilotstudie
Bestemmelse av den akutte lungetoksisiteten til e-sigaretter hos unge voksne er av stor folkehelse viktig, da e-sigarettdamp inneholder etablerte giftstoffer som antatt forårsaker akutte skader på luftveiene og lungemikrovaskulaturen som kan fremme utviklingen av CLD, for som det fortsatt er få effektive terapier for.
Studien foreslår derfor en pilotstudie som bruker et randomisert crossover-design hos ti friske unge voksne for å teste de akutte effektene av en standardisert e-sigaretteksponering på to sensitive, trygge, ikke-invasive avbildningstiltak: (1) ventilasjonsdefekter på hyperpolarisert helium- forbedret magnetisk resonansavbildning, og (2) pulmonal mikrovaskulær blodstrøm på gadoliniumforsterket pulmonal magnetisk resonansangiografi.
Studieoversikt
Status
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Magnetisk resonanstomografi (MRI) og angiografi (MRA)-tiltak er lovende tilnærminger for å oppdage og karakterisere den forventede akutte lungetoksisiteten til e-sigaretter. Hyperpolarisert helium (3He)-forsterket MR kan være mer følsom enn spirometri, et globalt lungefunksjonsmål, for å bestemme luftveistoksisitet. 3He-forsterket MR har blitt brukt for å demonstrere omfanget av ventilasjonsdefekter hos friske personer med normal spirometri; å måle ventilasjonsendringer hos astmatikere før og etter utfordring med bronkodilatatorer og metakolin; og å forutsi pulmonale sykehusinnleggelser hos personer med KOLS. I mellomtiden, inntil nylig, manglet ikke-invasive målinger av pulmonal vaskulær toksisitet. Etterforskerne har utviklet et innovativt mål på pulmonal mikrovaskulær blodstrøm på gadolinium (Gd)-forsterket MRA, som etterforskerne fant å være markant unormalt ved tidlig kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) og emfysem, og å være assosiert med økte endotelmikropartikler, en markør for endoteldysfunksjon. Ikke desto mindre har ingen av disse sensitive, ikke-invasive, repeterbare og reproduserbare tiltakene noen gang blitt brukt for å vurdere toksisiteter for e-sigaretter.
Det antas at innånding av e-sigarettdamp vil resultere i en akutt økning i globale og regionale ventilasjonsdefekter og en akutt reduksjon i global og regional pulmonal mikrovaskulær perfusjon.
Dette pilotarbeidet vil gi erfaring og data for å støtte påfølgende finansieringssøknader drevet for å definitivt fastslå den akutte toksisiteten til e-sigarettdamp av forskjellige sammensetninger (f.eks. med og uten nikotin, med og uten smakstilsetning) hos personer med og uten kroniske lungesykdommer (f.eks. astma) på lungeventilasjon og mikrovaskulær perfusjon. Videre vil bekreftelse av hypotesene i denne prøven gi viktige foreløpige bevis på e-sigarett-lungetoksisitet for å informere midlertidige regulatoriske beslutninger, samt potensielt generere levende bilder av e-sigarett-skader som kan være meningsfulle for allmennheten og derfor egnet for bruk i folkeopplysningskampanjer.
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Tidlig fase 1
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
New York
-
New York, New York, Forente stater, 10032
- Columbia University Irving Medical Center
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Kjønn som er kvalifisert for studier
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- nåværende bruk av e-sigaretter (>1x/mnd men <4 dager/uke)
Ekskluderingskriterier:
- eventuelle kroniske medisinske eller store psykiatriske problemer inkludert nåværende astma
- selvrapportert kraftig snorking/søvnapné
- pre-bronkodilatator FEV1 eller FVC <80 % predikert eller FEV1/FVC < nedre normalgrense
- MR-eksklusjoner (graviditet, klaustrofobi, metall i kroppen, gadoliniumallergi, eGFR <60 ml/min/1,73 m2)
- MR-skanning med kontrast de siste 12 månedene eller planlagt MR med kontrast i løpet av de neste 6 månedene
- bruk av noe av følgende i løpet av de siste 30 dagene: alle konvensjonelle sigaretter, marihuana >10 dager, eventuelle ulovlige stoffer, medisiner eller inhalatorer (unntatt hormonelle prevensjonsmidler)
- overstadig drikking (≥5 alkoholholdige drikker over 2 timer) i løpet av de to foregående ukene
- negativ symptomatisk respons på e-sigaretteksponeringen i studien (f.eks. hjertebank, kortpustethet, brystsmerter, hodepine, svimmelhet)
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Annen
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
- Masking: Dobbelt
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: E-sigarett først
Deltakerne vil gjennomgå e-sigaretteksponeringen før de to første MR-tiltakene, og deretter vil de gjennomgå den falske eksponeringen før de to siste MR-tiltakene.
De to MR-undersøkelsene utført under begge eksperimentelle eksponeringer (e-sigarett og sham) vil bli forsterket av (1) gadolinium og deretter (2) hyperpolarisert 3-helium.
|
Studiens e-sigaretteksponering vil være 10 drag med 30-sekunders intervaller mellom drag, som direkte observert av en utdannet forskningsassistent, ved bruk av en standardisert e-sigarett.
Cartomizers, batterier og e-væsker vil bli innhentet fra kommersielle leverandører.
E-sigarettenheten vil bli lastet med 1 mL smakløs e-væske med et forhold mellom PG og vegetabilsk glyserin på 70:30 og 1,8 mg/dL nikotin.
Den "ueksponerte" tilstanden vil være å puste fra studiens e-sigarett (10 drag med intervaller på 30 sekunder) med batteriet av.
Hyperpolarisert 3-helium vil bli brukt som et eksperimentelt kontrastmiddel for ventilasjons-MR utført to ganger per deltaker i begge eksperimentelle armer.
Omtrent 250-600 mL hyperpolarisert 3He blandet med 300-750 mL nitrogen vil inhaleres gjennom en enveisventil i én inhalasjon som starter omtrent ved restvolum.
Andre navn:
Gadolinium-kontrast vil bli injisert inn i antecubital-venen gjennom en 18-20 gauge IV.
Typen gadolinium vil være 0,03 mmol/kg kroppsvekt av dotarem (gadoterat meglumin).
Andre navn:
|
|
Eksperimentell: Sham først
Deltakerne vil gjennomgå den falske eksponeringen før de to første MR-tiltakene, og deretter vil de gjennomgå eksponeringen for e-sigarett før de to siste MR-tiltakene.
De to MR-undersøkelsene utført under begge eksperimentelle eksponeringer (e-sigarett og sham) vil bli forsterket av (1) gadolinium og deretter (2) hyperpolarisert 3-helium.
|
Studiens e-sigaretteksponering vil være 10 drag med 30-sekunders intervaller mellom drag, som direkte observert av en utdannet forskningsassistent, ved bruk av en standardisert e-sigarett.
Cartomizers, batterier og e-væsker vil bli innhentet fra kommersielle leverandører.
E-sigarettenheten vil bli lastet med 1 mL smakløs e-væske med et forhold mellom PG og vegetabilsk glyserin på 70:30 og 1,8 mg/dL nikotin.
Den "ueksponerte" tilstanden vil være å puste fra studiens e-sigarett (10 drag med intervaller på 30 sekunder) med batteriet av.
Hyperpolarisert 3-helium vil bli brukt som et eksperimentelt kontrastmiddel for ventilasjons-MR utført to ganger per deltaker i begge eksperimentelle armer.
Omtrent 250-600 mL hyperpolarisert 3He blandet med 300-750 mL nitrogen vil inhaleres gjennom en enveisventil i én inhalasjon som starter omtrent ved restvolum.
Andre navn:
Gadolinium-kontrast vil bli injisert inn i antecubital-venen gjennom en 18-20 gauge IV.
Typen gadolinium vil være 0,03 mmol/kg kroppsvekt av dotarem (gadoterat meglumin).
Andre navn:
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Pulmonal mikrovaskulær blodstrøm (PMBF), målt på Gadolinium-forbedret MR, mellom e-sigaretteksponerte og ueksponerte tilstander
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
PMBF vil bli målt på gadolinium-forsterket MR etter eksponering for e-sigaretter og falske.
Det gikk fire dager mellom målingene av PMBF (e-sigarett) og PMBF (sham).
PMBF måles i mL(blod)/min/mL(lungevolum).
Lavere PMBF er observert hos voksne med KOLS og emfysem.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Ventilasjonsdefektprosent (VDP), målt på hyperpolarisert 3-helium Enhanced MRI
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
VDP vil bli målt på hyperpolarisert 3Helium-forsterket MR etter eksponering for e-sigaretter og falske bilder.
På grunn av begrensninger ved tidligere kvalitative/visuelle vurderinger av MR, utviklet og validerte vi en ny dyplæringstilnærming for nøyaktig måling av ventilasjonsdefekter og rapporterer prosentandelen ikke-fullventilert lunge ved hjelp av denne metoden.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Regional PMBF, målt på Gadolinium-forsterket MR
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Regional PMBF (dvs. i høyre versus venstre, øvre versus nedre lober) vil bli målt på gadolinium-forsterket MR etter eksponeringer for e-sigaretter og falske.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Regional VDP, målt på hyperpolarisert 3-helium Enhanced MRI
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Regional VDP i nedre lunge ble målt på hyperpolarisert 3Helium-forsterket MR etter eksponering for e-sigaretter og falske bilder.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Lungefunksjon, målt på spirometri
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Lungefunksjonen vil bli målt på spirometri.
To deltakere hadde kun ett gyldig FEV1-mål, og en deltaker hadde ingen gyldige FEV1-mål.
Derfor ble 3 deltakere (2 i "E-sigarett først" og 1 i "Sham først") ikke analysert.
Analysen kombinerer gruppene for å skille effekten av randomiseringsgruppe (rekkefølge) og eksponering.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Diffuserende kapasitet i lungen for karbonmonoksid (DLCO)
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
DLCO vil bli målt.
Det var en funksjonsfeil på maskinen som ble brukt til å måle DLCO.
Derfor hadde bare én deltaker parede DLCO-verdier og 3 hadde uparrede mål.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
|
Hjerteeffekt, målt på hjerte-MR
Tidsramme: Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Hjertevolumet vil bli målt på hjerte-MR.
I armen "E-sigarett først" hadde ikke 2 deltakere 2 gyldige mål på CO (ett par manglet, ett var ugyldig).
I "Sham first"-armen hadde 3 deltakere ett ugyldig mål på CO.
Analysen kombinerer gruppene for å skille effekten av randomiseringsgruppe (rekkefølge) og eksponering.
|
Etter eksponering (ca. 30 sekunder)
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Elizabeth Oelsner, MD, MPH, Columbia University
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Anslag)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- AAAQ8089
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .