UCが脱分極の広がりに対する治療法の初の臨床試験を主導

May 20, 2023

シンシナティ大学の研究者らは、「脳津波」とも呼ばれる異常な脳活動の治療法をテストする、この種の初の臨床試験に最初の4人の患者を登録した。

Improving Neurotrauma by Depolarization Inhibition with Combination Therapy (INDICT) 試験では、正式には拡散脱分極 (SD) として知られる現象の治療に焦点を当てています。

この試験の主任研究者であるカリフォルニア大学のジェド・ハーティングス博士は、脳細胞は電池と同じように、電気信号を相互に送信できるように蓄えられた、または分極した電荷を持っていると説明しました。

SD中、脳細胞は電荷を失い、脱分極し、相互に電気信号を送信できなくなります。

「これは局所的な組織領域で一斉に起こり、その後、波のように、池のさざ波のように広がり、細胞機能のあらゆる側面を妨害します」と、脳神経外科教授兼研究副部長のハーティングス氏は述べた。カリフォルニア大学医学部。 「私は時々、脳細胞が生理食塩水の膨らんだ袋になり、単なる塩水の大きな袋になり、機能しなくなるのだと説明することがあります。」

カリフォルニア大学のジェド・ハーティングス博士、INDICT試験の主任研究員。 写真/ジュリー・フォーブス/シンシナティ大学。

SD は患者に最大 2 日間継続的に発生する可能性がありますが、重度の脳損傷後最大 2 週間継続することもあります。

「これらの症状が何週間も、あるいは1ヶ月も続くかどうかは大きな未解決の問題であり、手術を必要としない軽度の怪我でどの程度起こるのかも大きな問題です」とハーティングス氏は述べた。 「脳震盪のような軽度の場合でも発生する可能性があるという強力な証拠が新たに現れています。」

Hartings氏は、SDは影響を受けた脳領域の完全な機能停止を引き起こすため、典型的な発作の約10倍の大きさの放電を発生させると指摘した。

「これらのSDは非常に広い領域に影響を与えるため、もしそれが目に見えれば、ミリメートルやミクロンではなく数センチメートルの脳組織を横切って移動するその動きを肉眼で追跡できるでしょう」と臨床研究マネージャーのヒラリー・ペレス博士は述べた。脳神経外科。

ジェド・ハーティングス氏、カリフォルニア大学医学部脳神経外科博士課程教授兼研究副部長

ハーティングス氏によると、SDは1944年に初めて動物で発見されたが、SDが人間の脳にどのような影響を与えるかについての研究は2002年頃に始まったという。

「おそらく過去5～10年で我々は曲がり角を迎えたと思いますが、我々の結果は、これらが非常に一般的であり、有害であることを示しています」とハーティングス氏は述べた。 「それらは一貫して患者の転帰の悪化と関連しています。」

研究は、SDを監視するために脳に電極ストリップを配置する必要があるため、手術が必要な患者に焦点を当ててきた。 しかし、SD は、さまざまな種類の脳卒中や外傷性脳損傷 (TBI) を含む、事実上あらゆる種類の急性脳損傷を患う患者に影響を与えると推定されています。

「これは広範囲にわたっており、私たちは国際的な研究コミュニティとしてさまざまな種類の患者すべてを監視してきました」と同氏は語った。 「これらのさまざまな疾患カテゴリーの全患者の60％から100％の範囲にあります。これはまさに驚くべきことです。これは、私たちが知らなかった水の下に沈んでいる氷山です。」

現在、SDに対する標準的なケアや治療は存在せず、INDICT試験はSD患者の治療の実現可能性をテストする最初の第2相試験である。

「これは、ここにいる私たちにとっても、そして世界中のこのコミュニティにとっても非常にエキサイティングな瞬間です。私たちは本当に再起動し、研究室の基礎科学者と脳を監視する臨床科学者の両方が世界規模で科学分野を創設しました」とハーティングス氏は語った。 「これらの出来事が臨床的に重要であることがわかった現在、大規模な基礎科学コミュニティがこの出来事をより深く理解しようと努めています。今回、この世界的なコミュニティで初めて、実際にそれらに介入して治療しようとする臨床試験が行われました。」 」

モニタリングのために電極ストリップを設置するには手術が必要なため、この試験は手術を必要とする外傷性脳損傷患者に焦点を当てています。 この研究の脳神経外科ディレクターであるLaura Ngwenya医学博士は、発作を監視するためにこれらの電極ストリップを配置するのが標準的な方法であるが、今後はさらにSDを探すためにも使用されると述べた。

Laura Ngwenya、MD、PhD、この研究の神経外科ディレクター。 写真/UCヘルス。

神経救命救急研究研究副所長で神経モニタリングの専門家でもあるグウェニャ医師、ブランドン・フォアマン医師とそのチームは、集中治療室にいる患者をSDの兆候がないか監視することになる。 この試験では、3 つの異なる段階の治療法がテストされます。

血圧、血糖値、体温の測定値が特定の範囲にあるとSDの可能性が高くなるため、治療の第一段階ではこれらのレベルの管理に重点を置くとグウェンヤ氏は述べた。

「SDは、血圧が低すぎる場合、または糖分が低すぎる場合に発生する可能性があります」と、カリフォルニア大学医学部脳神経外科の准教授で神経外傷科の責任者であるグウェンヤ氏は述べた。 「基本的に、第 1 段階は生理学的数値をすべて管理し、それらの数値を適切な範囲内に収めることです。」

第 2 段階では、SD を阻止できることが示されている低用量の薬剤ケタミンと組み合わせて、生理学的測定値をわずかに高い範囲に管理し続けます。 段階 3 には、より高用量のケタミンが含まれます。

「私たちはここ10～15年ほど、特に外傷性脳損傷患者におけるSDを研究してきましたが、患者がSDを患っている場合、転帰が悪化することが分かっています」とグウェンヤ教授は語った。 「これは、『SDを見かけたら治療できるか』と考えるための最初のステップです。」 なぜなら、最終的には、それらを治療すれば患者にとってより良い結果が得られるのかを知りたいからです。」

この試験では、カリフォルニア大学、ペンシルバニア大学、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の試験施設全体で合計約 70 人の患者が登録される予定です。

「これは、『SDを見かけたら治療できるか』と考えるための最初のステップです。」 最終的には、それらを治療すれば患者にとってより良い結果が得られるか知りたいからです」と Laura Ngwenya 医師、博士は言います。 写真/UCヘルス。

実現可能性研究として、ハーティングス氏は、この試験の最初の目標は、SDをモニタリングし、実際の臨床現場で治療法で対応するプロセスの実用性をテストすることであると述べた。

ブランドン・フォアマン医学博士は、神経救命救急研究のアソシエートディレクターであり、神経モニタリングの専門家です。 写真/UCヘルス。

同学科のフォアマン准教授は、「集中治療室で患者の発作を監視することには慣れているが、この研究に携わる臨床医にとって脱分極の広がりをリアルタイムで監視する大規模な試みはこれが初めてだ」と述べた。カリフォルニア大学医学部の神経学およびリハビリテーション医学の博士号を取得しました。

「これは非常に斬新な情報の流れであり、これらのイベントをリアルタイムで読み取って検出し、その特定の患者における脱分極の広がりのパターンに基づいて治療を継続的に調整するには、ある程度の専門知識が必要です」とHartings氏は付け加えた。 「これらをリアルタイムで処理できるという概念はまだ証明されていないため、それが実現可能性の第一歩です。」

この研究の 2 番目の目標は、治療法が脳の健康に良い影響を与え、SD を予防する効果があるかどうかを判断することです。

Ngwenya氏は、この研究INDICTは外傷性脳損傷のすべての患者に個別化された治療を提供するための第一歩でもあると述べた。

ジェド・ハーティングス博士、治験主任研究員

「私たちは、重度の外傷性脳損傷を患っているすべての患者にケタミンを投与しているだけではありません。私たちは、患者がこれらのSDを患っていることがわかった場合にのみ治療を行っています」と彼女は述べた。 「そのため、個別化された治療が可能になります。または、個別化医療という用語が時々使用されます。これは、外傷性脳損傷の分野で私たちが目指してきたことです。」

ハーティングス氏は、博士号を取得した直後から動物モデルでSDの研究を始め、この分野の研究を前進させる上でこれまで、そしてこれからも進歩が見られるのはやりがいのあることだと述べた。

「これはまさに、臨床現場からベッドサイドまでの医療、そして異なる専門分野の医師と学者の間の協力の素晴らしい成功例です」と同氏は語った。 「最初の動物研究以来、私たちは神経外科医からコンピューター科学者に至るまで、科学を進歩、発展させてきた研究者と臨床医の国際連合を結成してきました。現在、私たちはこれらの進歩がどのようなプラスの影響を与えるかを確認するために臨床方法論をテストしています。」患者。"

ニューロンの上部の注目の画像。 写真提供元/iStockPhoto.

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