Понимание факторов, влияющих на доставку никотина электронной сигаретой с помощью ПЭТ-изображения бета-2 никотиновых ацетилхолиновых рецепторов

C.2 Включение и оценка субъектов Общий дизайн исследования: Курильщики, не ранее не принимавшие ЭК, или пользователи электронных сигарет (n = 20) будут воздерживаться от курения табака/никотиновых продуктов в течение 5 дней перед каждым ПЭТ-сканированием. В рандомизированном порядке (уравновешенном) после базовой количественной оценки доступности рецепторов субъекты будут сканироваться при использовании ЭК: (1) «JUUL» 5%, обычная коммерчески доступная немодифицированная соль никотина ЭК, и (2) JUUL 3%, продукт с низким содержанием никотина. Третье дополнительное сканирование, когда субъекты курят сигарету, может быть проведено, но не является обязательным. Во время сканирования у испытуемых будет измеряться уровень никотина в артериальной крови после использования ЭК, а также будут измеряться показатели никотиновой абстиненции, тяги и эффектов наркотиков. Перед каждым ПЭТ-сканированием необходимо воздерживаться от курения в течение 5-7 дней, чтобы убедиться, что остаточный никотин не воздействует на рецепторы. Субъекты вернутся к курению, как обычно, после первого сканирования в течение 2-3 недель до последующего сканирования воздержания от курения / ПЭТ. Субъектам будут предоставлены ресурсы для прекращения курения по запросу.

C.2.b Субъекты: Двадцать курильщиков с табачной зависимостью или пользователей электронных сигарет, не получавших ранее ЭК, будут набраны для исследования. Все субъекты исследования будут набраны в соответствии с рекомендациями Институционального наблюдательного совета Йельского университета (Комитет по исследованиям человека). Курильщики будут набираться из сообщества с помощью одобренной IRB рекламы. После получения информированного согласия субъекты будут проходить психиатрическое, физическое и неврологическое обследование, лабораторные анализы и электрокардиограмму (ЭКГ) (см. C.2.c Клинические оценки ниже). Это считается этапом скрининга. Субъекты будут исключены из-за серьезного медицинского, неврологического или психического заболевания, отклонений от нормы лабораторных тестов или противопоказаний к ПЭТ или МРТ. Скрининг мочи на наркотики и тест на беременность проводятся во время скрининга и перед каждым сеансом визуализации, и участники исключаются из-за положительного теста. Подробные критерии включения/исключения можно найти в разделе «Защита людей». Все женщины должны будут пройти отрицательный тест мочи на беременность, и все субъекты должны пройти отрицательный токсикологический тест мочи до введения радиофармпрепарата.

C.2.c Клинические оценки: всем субъектам при поступлении будет назначена стандартная батарея, включая Анкету здоровья, SCID, оценки демографии, измерения употребления табака, употребления алкоголя и наркотиков, семейный анамнез курения, настроение (краткие формы PROMIS). депрессии, тревоги и гнева), шкала депрессии Центра эпидемиологических исследований), тревожность (опросник состояния тревоги), импульсивность (краткая шкала импульсивности Барратта), зависимость от курения (шкала никотиновой зависимости PROMIS), тяга к курению (Tiffany QSU) и абстиненция (Миннесотская шкала отмены никотина). Оценки настроения и курения будут повторяться в каждый день сканирования до и после заражения. Пристрастие к продукту, тяга к нему и опросник о воздействии препарата (DEQ) будут оцениваться по субъективной шкале (0–100, от низкого до высокого) сразу после употребления продукта. DEQ будет измерять острые эффекты, состоящие из семи пунктов: сила препарата, кайф, чувство стимуляции, хорошие эффекты, плохие эффекты, желание принимать больше наркотиков и симпатия к наркотикам.

Исходный уровень и после каждого ПЭТ-сканирования/провокации электронной сигаретой:

• Анкета здоровья
• PROMIS Серьезность одышки Пул предметов
• PROMIS Одышка Характеристики
• PROMIS Усталость Краткая форма
• Функциональная оценка терапии хронических заболеваний (FACIT) Признак кашля
• Анкета о состоянии здоровья под названием «Оценка проблем со здоровьем» (предоставленная в виде приложения через комментарий в IRES) будет добавлена ​​к протоколу и будет заполняться при поступлении и перед каждым воздействием. Обратите внимание, что потенциальные субъекты с хроническими симптомами, которые могут помешать мониторингу осложнений от вейпинга, не будут зачислены.

Положительные результаты изменения симптома или единичного тяжелого симптома требуют клинического направления к лечащему врачу или в отделение неотложной помощи.

C.2.d Управление непредвиденными обстоятельствами: Всем курильщикам/пользователям электронных сигарет будет оказана помощь в воздержании от курения в течение 5–7 дней перед каждым ПЭТ-сканированием с помощью очень успешных методов управления непредвиденными обстоятельствами, которые ранее широко использовались в лаборатории. Субъекты вернутся к курению, как обычно, после первого ПЭТ-сканирования и повторят воздержание от курения до следующего ПЭТ-сканирования. Этот метод был успешным в прошлом для изучения занятости рецепторов никотином после многочисленных испытаний путем набора курильщиков, которые не обращаются за лечением. Субъекты будут встречаться ежедневно в течение периода воздержания, оказывать поддержку и получать уровни CO и котинина в моче, чтобы гарантировать воздержание от курения. Субъекты, которые не могут воздержаться от курения табака (2 дня подряд без снижения уровня котинина в моче или внезапного повышения уровня котинина в моче или уровня СО), будут исключены из исследования.

C.2.e – МРТ/когнитивное тестирование Субъектам будет предложено посетить MRRC в Анлянском центре медицинских исследований и образования (TAC, 300 Cedar Street), чтобы пройти МРТ (магнитно-резонансную томографию) головного мозга. Цель МРТ — помочь нам идентифицировать различные области их мозга на ПЭТ-сканировании.

МРТ — это обычный способ получить изображения внутренней части тела. Субъектов спросят, несут ли они какие-либо металлические предметы, прежде чем они направятся к системе МРТ. Эти объекты будут храниться для них в запертом шкафу в Центре МРТ, чтобы эти объекты не летели к магниту, когда они приближаются к нему. Их также попросят пройти через металлоискатель. Их попросят полежать неподвижно в томографе около 30 минут. Сканер выглядит как глубокий туннель. Они будут внутри туннеля с головы до колен. Они не смогут видеть вне этого, но они смогут услышать нас и быть услышанными, если захотят что-то сказать. Они услышат барабанный бой, когда камера будет фотографировать их мозг. Если они почувствуют себя некомфортно во время сканирования, сканирование будет прекращено в любое время, когда они пожелают. Однако, если они не смогут пройти МРТ, они не смогут больше участвовать ни в одном из этих исследований.

Можно провести два сеанса проверки их памяти, внимания и концентрации. Всего это займет около 1 часа. Между этими сеансами им будет предоставлен перерыв. Это может происходить в тот же день, что и МРТ, или в другой день до ПЭТ, если это лучше согласуется с их графиком и расписанием персонала.

Во время этого визита они могут поиграть в компьютерную игру Face Game. Цель Face Game — выиграть как можно больше денег. Они могут зарабатывать деньги, быстро и правильно нажимая одну из двух клавиш на клавиатуре каждый раз, когда видят лицо на экране. Они будут нажимать одну клавишу, если им кажется, что рот на лице длинный, и другую, если они думают, что он короткий.

Задание на холодовое давление Субъектов также могут попросить принять участие в задании на холодное давление во время исследования, чтобы проверить физиологическую реакцию организма на холодную воду. Вас попросят опустить вашу руку в ведро с ледяной водой при температуре 0-4°C. Им скажут поднять другую руку, когда они начнут чувствовать боль, и вынуть руку из воды, когда они больше не смогут терпеть боль. Пока их рука погружается в воду, им также будет предложено оценить свою боль по шкале от 0 до 100, а их частота сердечных сокращений и кровяное давление будут контролироваться.

Импульсивность Субъектов могут попросить сыграть в игру, в которой они будут использовать компьютерную мышь, чтобы нажимать на воздушный насос, который надувает воздушный шар на экране. Цель задания — собрать максимально возможную сумму денег, избегая при этом взрывов воздушных шаров. Эта оценка проверяет их импульсивность. Их также могут попросить сыграть в эту игру в день ПЭТ-сканирования.

С.3. Процедуры визуализации ПЭТ Процедуры ПЭТ будут проводиться в ПЭТ-центре Йельского университета. Субъектам женского пола будет сделан тест мочи на беременность до начала любых процедур визуализации. Если тест положительный, сканирование будет отменено. Субъекты получат минимум 2 и максимум 3 ПЭТ-сканирования. 3-е сканирование является необязательным.

ПЭТ-сканирование: перед ПЭТ-сканированием для всех испытуемых будет проведена Т1-взвешенная МРТ на камере Siemens Trio 3,0 Тесла, чтобы исключить любые аномалии головного мозга и для анатомической справки при анализе изображения.

ПЭТ-сканы получают, когда субъекты лежат на спине на столе сканера. Венозные катетеры будут использоваться для внутривенного введения радиоактивного индикатора и, возможно, для дополнительного забора венозной крови. Перед ПЭТ-сканированием опытный врач вводит катетер в лучевую артерию, чтобы взять образцы артериальной крови для анализа метаболитов и определения доли радиоактивности плазмы, не связанной с белком.

Инфузия радиофармпрепарата занимает 210 минут (3,5 часа). Субъектов будут сканировать в течение 2 часов (начиная с 90 минут после начала инфузии радиофармпрепарата).

[18F]NCFHEB будет синтезирован и введен в дни ПЭТ-сканирования в виде болюса плюс постоянная инфузия с Kbol 360 минут в течение 3,5 часов. Данные ПЭТ будут получены на МСТ. 6-минутное сканирование передачи будет получено в начале или в конце каждого сканирования ПЭТ для коррекции затухания. Образцы артериальной крови будут взяты для получения входной функции [18F]NCFHEB с поправкой на метаболиты. Базовая доступность рецепторов будет измеряться через 90-120 минут после инфузии радиофармпрепарата. Затем субъекты начнут испытание (NIDA EC или JUUL EC, уравновешенный порядок) на 125 минут в течение 5 минут в сканере. После этого постникотиновое сканирование будет продолжаться до окончания 4-часовой инфузии. Показатели жизнедеятельности (артериальное давление, пульс, дыхание) и ЭКГ будут получены до и после введения радиофармпрепарата. Те же процедуры будут выполняться для второго ПЭТ-сканирования.

Использование ЭК: Субъекты получат 2 разных сканирования и будут выдыхать один из двух продуктов ЭК (в случайном порядке, уравновешенных): «JUUL» 5% (50 мг/мл), обычная коммерчески доступная немодифицированная соль никотина ЭК, и (2 ) JUUL 3% (30 мг/мл), продукт с меньшей концентрацией никотина. Будет использоваться только ароматизатор табака. Учебное занятие для ознакомления курильщиков с продуктом ЭК, используемым в исследовании, будет проводиться на приеме перед ПЭТ-сканированием. Субъектам будет рекомендовано делать более длительные и медленные затяжки из ЭК (не менее 3-4 секунд) по сравнению с затяжкой сигаретой. Во время каждого сканирования испытуемым будет предложено затянуться ЭК в течение 5 минут. Все пользователи будут находиться под непосредственным наблюдением во время использования EC, чтобы убедиться, что у них нет проблем с работой устройства. Если возможно, можно использовать мундштук для измерения топографии затяжки, как описано ранее.

Использование обычной сигареты. Курильщикам может быть предложено третье ПЭТ-сканирование с использованием обычной сигареты, но оно не требуется для завершения исследования.

Образцы крови: в дни ПЭТ-сканирования образцы артериальной крови будут собираться до введения радиофармпрепарата и в несколько моментов времени (t = 0, 0,3, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 60, 90 минут после заражения) после Использование ЭК/сигарет для определения концентрации никотина в крови, которая будет анализироваться с помощью тандемной масс-спектрометрии жидкостной хроматографии с дейтерированными внутренними стандартами.47 Эти данные будут использоваться для расчета фармакокинетических моделей доставки никотина в каждом состоянии (Cmax, Tmax и AUC для никотина).

Анализ изображения и оценка результатов: данные ПЭТ в режиме списка будут реконструированы с помощью OSEM со встроенными поправками на затухание, нормализацию, рассеяние, случайные значения, мертвое время и движение объекта.53,54 После реконструкции изображения суммарное изображение будет зарегистрировано на МРТ субъекта. Области интереса (ROI) будут анатомически определены с использованием шаблона [Анатомическая автоматическая маркировка (AAL)], зарегистрированного на МРТ-изображении субъекта. ROI, используемые для расчета занятости рецепторов, будут: мозжечок, лобная, теменная, височная и затылочная кора, хвостатое тело, скорлупа, гиппокамп и миндалевидное тело. Эти области выбраны потому, что они ранее изучались в исследованиях β2*-nAChR, имеют значительную плотность в человеческом мозгу и имеют отношение к свойствам никотина, вызывающим тягу и отмену. Таламус не будет включен, потому что равновесие в этой области не достигается при парадигме болюсной инфузии. Объем распределения VT будет оцениваться с использованием равновесного соотношения между общей концентрацией радиоактивности в ткани и исходной концентрацией в артериальной плазме. Исходный уровень ЖТ будет оцениваться через 90–120 минут после начала инфузии, ранее было показано, что для установления хорошего равновесия в головном мозге ЖТ после ЭКиг будет оцениваться через 180–210 минут после начала инфузии (55–85 минут после провокационной пробы). Предыдущие предварительные данные показывают, что этого времени достаточно для достижения нового устойчивого состояния. Занятость рецепторов и VND будут оцениваться с использованием графика Лассена.