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脑网络和成瘾易感性

2019年5月15日 更新者:National Institute on Drug Abuse (NIDA)

烟碱胆碱能受体遗传变异对成瘾易感性脑功能网络的影响

背景:

- 吸毒成瘾的风险因人而异,即使是那些以类似方式使用类似药物的人也是如此。 研究人员并不完全理解为什么有些人会对毒品上瘾,而另一些人则不会。 研究表明,在某些生活环境下,某些基因可能会增加成瘾的风险。 这项研究将使用遗传信息、计算机任务、磁共振成像 (MRI) 和其他测试来了解哪些大脑网络可能与毒瘾有关。

目标:

- 更好地了解可能与毒瘾易感性有关的大脑网络。

合格:

- 年龄在 18 至 55 岁之间的健康不吸烟志愿者。

设计:

  • 本研究将进行一次筛选访问和四次全天研究访问。 对于男性参与者,访问将在 5 至 7 周内间隔约 7 天。 女性参与者将安排与她们的月经周期相协调的访问。
  • 这项研究涉及小剂量的三种获批药物:两种口服多巴胺药物和一种尼古丁贴片。 对于每次扫描,参与者将使用三种研究药物。 但是,只有一颗药丸或贴剂才是真正的药物;另外两个将是安慰剂。 一些参与者在访问期间可能只有安慰剂。
  • 参与者将接受体格检查和病史筛查。 将采集血液和尿液样本。 将进行其他测试以确保参与者在研究期间不吸烟或吸毒。
  • 在全天的扫描访问中,参与者将在早上收到两颗药丸和一块贴片,他们将接受简单的计算机任务培训。 下午,参与者将进行 MRI 扫描,我们将在他们休息时以及他们在扫描仪中执行计算机任务时测量他们的大脑活动。 参与者还将在扫描访问期间回答问卷。

研究概览

详细说明

客观的。 识别易导致尼古丁滥用和依赖的遗传风险因素,并阐明其神经生物学作用机制,对于尼古丁成瘾的个体化治疗和预防至关重要。 尼古丁通过烟碱型乙酰胆碱受体 (nAChRs) 对大脑产生影响。 在全基因组关联研究 (GWAS) 中,编码 nAChRs 5 亚基的 CHRNA5 基因中的非同义单核苷酸多态性 (SNP) rs16969968 已明确与吸烟行为和尼古丁依赖相关。 在大脑水平,显着性网络 (SN) 或连接前脑岛 (AI)、背侧前扣带皮层 (dACC)、腹侧纹状体 (VS) 和扩展杏仁核的神经回路已被证明与尼古丁密切相关瘾。 SN 检测显着事件并启动大规模大脑网络、默认模式网络 (DMN) 和执行控制网络 (ECN) 之间的快速切换,以控制行为。 因此,遗传对 SN 的影响可以解释成瘾易感性的一些个体差异。 我们之前已经表明,在具有 rs16969968 风险等位基因的吸烟者和非吸烟者中,SN 的静息态连通性降低。 但潜在的神经生物学过程仍然未知。 鉴于多巴胺 (DA) 在成瘾中的公认作用,以及 DA 神经元上 nAChRs 的存在,一种似是而非的机制涉及 DA 传递的胆碱能调节。 因此,我们将采用综合成像药物遗传学方法来测试 DA 介导的 rs16969968 对健康非吸烟参与者 SN 的影响,目的是阐明该 SNP 与尼古丁依赖易感性之间关联的神经生物学机制,而无需长期吸烟的混淆。

研究人口。 60 名预先筛选的参与者将根据他们的 rs16969968 基因型分为两个相等的组(每组 n = 30):1)rs16969968 风险等位基因纯合子,或 A/A 基因型(风险组);和 2) rs16969968 非风险等位基因纯合子,或 G/G 基因型(非风险组)。 参与者将是健康的、惯用右手的男性和女性,年龄在 18-55 岁之间,不吸烟并且没有终生药物依赖。

设计。 将使用双盲、安慰剂对照的交叉设计。 每个参与者将完成一次筛选会议(根据筛选协议 06-DA-N415);介绍会,其中将包括尼古丁贴片耐受性测试;和 4 次影像访问,每次扫描前进行不同的药物预处理:1) 安慰剂药片 + 安慰剂贴剂; 2) 20 mg口服哌醋甲酯+安慰剂贴剂; 3) 2 mg口服氟哌啶醇+安慰剂贴剂;和 4) 安慰剂药片 + 7 毫克尼古丁贴片。

结果措施。 该研究将使用神经影像学 (fMRI) 来评估 rs16969968 基因型和药物状况(MPH vs. 氟哌啶醇 vs. 尼古丁 vs. 安慰剂)对静息和任务执行期间 SN、ECN 和 DMN 功能的影响。 主要成果措施将是:1)网络连贯性,由静息状态和任务相关的功能连接(FC)索引; 2) 与任务相关的动态交互; 3) 行为任务表现。 我们还将测试遗传效应对 4) 冲动性和其他与成瘾易感性相关的特征的自我报告措施。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

76

阶段

  • 阶段1

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Maryland
      • Baltimore、Maryland、美国、21224
        • National Institute on Drug Abuse

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 55年 (成人)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

描述

  • 纳入标准:

入选标准如下:

  1. 参与者必须在 18-55 岁之间。 理由:许多神经过程随着年龄的增长而变化,包括研究中评估的三个大脑网络的属性和相互作用。 此外,随着年龄的增长,无症状脑梗塞等难以检测的医学异常的风险也会增加。 评估工具:驾照、出生证明或其他政府签发的身份证明。
  2. 参与者必须是右撇子。 理由:本协议中评估的一些神经过程可能在大脑中偏侧化。 为了减少潜在的差异,参与者将被要求是右撇子。 评估工具:爱丁堡惯用手量表。
  3. 参与者必须身体健康。 理由:许多疾病可能会改变 fMRI 信号以及神经功能。 评估工具:参与者将在电话筛查期间提供简短的健康史,并接受 IRP 临床医生的病史和体检。
  4. 根据 DSM-IV 诊断标准,参与者必须没有终生物质依赖,并且在过去 2 年内没有滥用任何物质,包括尼古丁、酒精、处方药和非法药物。 关于烟草使用,参与者不得是当前吸烟者,并且每天吸烟的时间不得超过 1 个月。 此外,MAI 和/或 PI 将根据具体情况使用他们的医学/科学判断来取消潜在参与者参与较低级别使用的资格。 理由:滥用或依赖药物或酒精可能会导致独特的 CNS 缺陷,从而混淆结果。 这一资格标准在目前的研究中尤为重要,该研究检查了在没有长期使用和之前长期使用以及这种依赖的发展情况下对药物依赖易感性的神经生物学过程。 评估工具:计算机化的 SCID 和临床药物滥用/依赖评估。 虽然娱乐性/间歇性使用酒精和/或大麻是可以容忍的,但如果个人终生符合 DSM-IV 的滥用或依赖诊断,他们将被排除在参与之外。
  5. 男性和女性参与者都将被纳入研究。
  6. 虽然我们将针对 rs16969968 位点的 A/A 纯合子和 G/G 纯合子,但我们也将允许 A/G 杂合子

参加研究。 报名将向所有种族和族裔群体开放,包括高加索人、非裔美国人和亚洲人,以及西班牙裔和非西班牙裔人,我们将努力包括所有种族和族裔群体,只要所有参与者都满足rs16969968 基因型标准。 理由:rs16969968 位点的等位基因频率在种族和族裔群体之间差异很大,这使得确保基因型群体之间的种族平衡变得极其困难。 特别是 rs16969968 的次要 A 等位基因(当前研究中的 Risk 等位基因)与重度吸烟和尼古丁依赖的风险增加相关,在白种人中的频率为 0.42,但在亚洲人 (0.03) 和非裔美国人中非常罕见(0.07)(Saccone 等人,2010b)。 因此,假设 Hardy-Weinberg 平衡,我们将需要招募大约 275 名白人受试者,以便

满足每个基因型组 n = 40(即 40 A/A 和 40 G/G)的注册目标,A/A 纯合子是限制因素。 相比之下,由于 A/A 在非裔美国人中非常罕见(0.0049;或 10,000 人中有 49 人),我们需要招募超过 8,000 名非裔美国人受试者才能达到该族群 n = 40 的入学目标;如果我们只针对样本中的 20 名非裔美国人受试者(更接近巴尔的摩地区的分布),我们仍然需要招募超过 4,000 名非裔美国人受试者。 亚洲人群中 A/A 纯合子的频率更令人望而生畏(0.0009;或 10,000 人中有 9 人)。 重要的是,由于 rs16969968 基因座与尼古丁成瘾严重程度之间的关联已在最近的一项荟萃​​分析(Chen 等人,2012)中的所有三个种族中得到证实,我们认为未参加当前研究的种族和族裔群体如果将来转化为临床治疗和预防尼古丁滥用和依赖,他们仍然会受益于从这项研究中获得的基本的、机械的知识。 估计要筛选的潜在参与者人数为 300 人。 评估工具:基因型组成员资格将通过基因分型确定。 种族和族裔群体成员身份将由自我报告初步确定。 此外,我们将检查血统信息标记以验证和扩展自我报告的种族背景,并测试特定遗传血统群体对我们数据中 rs16969968 效应的可能调节作用。

排除标准:

参与者将被排除在外,如果他们:

  1. 由于某些植入设备(心脏起搏器或神经刺激器、某些人工关节、金属针、手术夹或其他植入金属部件)、身体形态或幽闭恐惧症,不适合进行 fMRI 实验。 理由:MR 扫描是协议中使用的主要测量工具之一。 评估工具:潜在参与者将填写 MRI 筛查问卷并接受 MR 技术专家的采访。 有关扫描适用性的问题将提交给 MR 医疗安全官。 潜在参与者将被询问有关幽闭恐惧症的症状,并在他们第一次访问期间被放置在模拟扫描仪中,以评估可能难以忍受扫描仪的限制以及适应扫描仪的能力。
  2. 有凝血病史,目前有浅表或深静脉血栓形成,肌肉骨骼异常限制了个人长时间平躺的能力。 理由:MR 扫描课程要求参与者平躺并保持完全静止大约两个小时。 因此,使这变得困难的条件(例如 慢性背痛、明显的脊柱侧凸)或危险(例如 家族性高凝状态、血栓病史)将被排除在外。 评估工具:由 IRP 临床医生进行的病史和体格检查,辅以躺在模拟扫描仪中的试验以评估舒适度问题。
  3. 有 HIV 或梅毒。 理由:HIV 和梅毒都可能有中枢神经系统 (CNS) 后遗症,从而给数据带来不必要的可变性。 评估工具:口服 HIV,如果口腔检测为 + 且 RPR+(>1:8,无充分治疗史),则进行血液检测。
  4. 定期使用一些可能改变中枢神经系统的处方药(例如抗抑郁药、苯二氮卓类药物、抗精神病药、抗惊厥药、巴比妥类药物)、非处方药(例如感冒药)或草药(例如卡瓦、银杏叶、圣约翰草)功能、心血管功能或神经元-血管耦合。 理由:使用这些物质可能会改变当前研究中感兴趣的 fMRI 信号和/或神经功能。 评估工具:病史和全面的尿液药物筛查,以检测抗抑郁药、苯二氮卓类药物、抗精神病药、抗惊厥药和巴比妥类药物。 MAI/PI 将根据具体情况使用他们的医学/科学判断。
  5. 目前使用其他排除标准尚未涵盖的中度或强 CYP3A4 或 2D6 抑制剂。 理由:同时服用 CYP3A4 或 2D6 抑制剂可能会导致氟哌啶醇浓度轻度至中度升高,从而增加与氟哌啶醇给药相关的副作用的可能性和/或持续时间。 评估工具:将审查参与者报告的所有药物对 CYP3A4 和 2D6 的影响。 此外,我们将指导参与者在研究日不要饮用葡萄柚汁(2D6 抑制剂)。
  6. 目前有任何神经系统疾病或有神经系统疾病病史,包括但不限于癫痫发作、频繁偏头痛或正在服用预防药物、多发性硬化症、运动障碍、严重头部外伤史或中枢神经系统肿瘤。 理由:神经系统疾病会改变 CNS 功能,并可能改变构成 fMRI 信号基础的神经元-血管耦合。 评估工具:由合格的 IRP 临床医生进行的病史和体格检查,针对病史未披露的抗惊厥药的尿液药物筛查。 意识丧失超过 30 分钟或脑震荡后遗症持续超过两天的头部外伤史,无论意识丧失如何,都将被排除在外。
  7. 当前有任何严重精神疾病或有严重精神疾病病史,包括重度抑郁症(允许过去单次发作且停药后至少三年无症状)、精神分裂症、双相情感障碍或注意力缺陷/多动障碍 (ADHD) ,或者目前正在接受抗抑郁药或抗精神病药物治疗。 理由:精神障碍可能伴有大脑结构和/或功能的改变。 评估工具:计算机化 SCID、贝克抑郁量表、贝克焦虑量表、成人 ADHD 自我报告量表和临床医生的临床访谈确认。
  8. 有认知障碍或学习障碍。 理由:认知障碍和学习障碍可能与在实验室任务执行期间招募的区域的大脑功能改变有关。 认知障碍可能会影响一个人给予知情同意的能力。 评估工具:历史检查和韦氏智力量表 (WASI)。 IQ 估计值必须大于或等于 85。
  9. 有严重的心血管或脑血管疾病。 理由:此类情况可能会改变血流、fMRI 信号和其他自主神经信号,并增加与使用尼古丁贴片相关的风险。 评估工具:病史和身体检查,包括 EKG。
  10. QTc 大于 450。 理由:氟哌啶醇可能会增加尖端扭转型室性心动过速和 QTc 延长的风险。 评估工具:心电图。
  11. 有任何其他研究人员认为会在参与期间危及个人安全的重大健康状况。 理由:此处未明确涵盖的许多疾病可能会增加风险或改变重要的结果指标。 评估工具:由 IRP 临床医生和 CBC 进行的病史和体格检查、尿液分析、NIDA 化学小组(肝功能测试、电解质、肾功能)。 以下实验室值将导致被排除在研究之外:

    1. 血红蛋白 < 10 克/分升
    2. 白细胞计数 < 2400/微升
    3. 肝功能检查 > 正常值的 3 倍
    4. 血清葡萄糖 > 200 毫克/分升
    5. 尿蛋白 > 2+
    6. 估计肾小球滤过率<60ml/min
  12. 怀孕、计划怀孕或哺乳。 理由:当前方案中使用的研究程序和药物可能会使怀孕复杂化或转移给哺乳期儿童。 评估工具:尿妊娠试验将在每次扫描访视开始时进行。

MAI 将保留根据不太极端的实验室结果排除的自由裁量权。 筛选过程完成后,MAI 将考虑收集的所有数据,以确定是否存在会影响参与本研究的现有医学疾病。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:预防
  • 分配:非随机化
  • 介入模型:交叉作业

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
大体时间
Rs16969968 基因型对 BOLD fMRI 信号和功能连接性 (FC) 的影响在静止和任务执行期间的三个感兴趣网络(SN、ECN、DMN)内部和之间。
大体时间:5个月
5个月

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始

2013年8月14日

初级完成 (实际的)

2018年9月5日

研究完成 (实际的)

2019年5月14日

研究注册日期

首次提交

2013年8月14日

首先提交符合 QC 标准的

2013年8月14日

首次发布 (估计)

2013年8月16日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2019年5月16日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2019年5月15日

最后验证

2019年5月14日

更多信息

此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.

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