2016年4月14日
ヒト疼痛モデルは、新規化合物の鎮痛能力を評価し、その臨床効果を予測するために使用される貴重なツールです。特に、統合された方法で使用される場合です。これらのモデルの実装は複雑ですが、適切に実行すれば、このプロトコルで説明されている痛みのモデルは、予測可能で信頼性の高い結果を提供できます。
この方法論の全体的な目標は、鎮痛薬を評価し、薬物の薬理学に関する情報を提供し、鎮痛薬を完全に特徴付け、プロファイリングできるようにすることです。これらの疼痛課題は、新しい鎮痛薬候補が特定の種類の疼痛を軽減するのに有効かどうかなど、疼痛研究分野の重要な疑問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、タスクがさまざまな鎮痛薬をプロファイリングでき、予測的な妥当性と再現性が示されていることです。
一般的に、この方法に不慣れな人は、痛みを伴うタスクを一貫した方法で管理する必要があり、機器のセットアップが複雑でカスタム操作スクリプトが必要なため、苦労するでしょう。評価タスクの前に、インフォームド コンセントを取得します。次に、ペインスコアリングの指示を提供します。
被験者に電子ビジュアルアナログスケールスライダーを紹介し、スライダーを左から右に動かして、0から100%までのスケールで痛みの強さまたは耐え難い痛みを示すように指示します。スライダーを右端まで動かすと、痛みを伴う刺激の投与が終了することを彼らに伝えます。トレーニング中、および実験全体で必要な場合はいつでも、痛みのスケールレポートに関する標準化された定義と指示を提供します。
次に、膝蓋骨の尾側端から100ミリメートル離れた領域を電気刺激タスク用に準備します。必要に応じて肌を剃ります。次に、皮膚調製ジェルを使用して脛骨の上にある領域を清掃します。
次に、準備した皮膚に2つの銀-塩化銀電極を配置します。陽極の中央は膝蓋骨の尾側端から100ミリメートル遠位に配置し、陰極の中央は最初の膝蓋骨の真下にある必要があります。次に、被験者に足を床に平らにして快適に座るように指示し、2つの電極の抵抗を記録して、抵抗が2キロオーム未満であることを確認します。
必要に応じて、電極を取り外し、皮膚製剤ジェルで皮膚を再洗浄します。電極を定電流刺激装置に接続し、0.5ミリアンペア/秒刻みで0.5ミリアンペア/秒、周波数10ヘルツ、持続時間0.2ミリ秒で0.2ミリアンペアからの破傷風パルスを印加します。Visual Analogue Scaleを使用して、刺激が痛みを伴うようになったとき、痛み検出閾値評価がゼロを超えたときに記録します。
また、疼痛レベルが被験者にとって耐えられなくなったときに記録し、その後、疼痛刺激の投与を終了し、刺激反応曲線の下の領域を記録する。圧力刺激課題では、まず、幅 11 cm の止血帯カフを被験者の腓腹筋の上に置きます。次に、テスト中に足を床に平らにして快適に座るように被験者に指示します。
次に、毎秒0.5キロパスカルの一定の圧力速度増加でカフを膨らませ、最大100キロパスカルまで、電空レギュレーターで圧力を制御します。以前と同様に、被験者は、電子ビジュアル アナログ スケールを使用してカフが膨らむときの痛みの反応を評価する必要があります。被験者が耐え難い痛みを示している場合、またはカフが100キロパスカルの圧力に達した場合は、カフを収縮させることにより刺激を停止する必要があります。
コールドプレッサーのタスクでは、摂氏35度と摂氏1度に設定された2つのサーモスタット制御循環水浴を準備することから始めます。テストを開始する直前に、被験者の安静時拡張期血圧を測定します。手の浸漬中に、血圧計を使用して手動で血圧を調整するか、カスタムビルドの電空レギュレーターを使用します。
次に、被験者の利き手ではない上腕に35センチの止血帯を置きます。被験者に、手のひらを平らにして、指を大きく広げて、浴槽の端に触れずに快適に座るように指示し、痛みの強さを評価します。次に、被験者は利き手ではない方の手を摂氏35度の温かい水浴に2分間入れます。
1分45秒で、上腕の血圧カフを安静時拡張期血圧より水銀柱より20ミリメートル低く膨らませます。次に、2分後に、被験者に手を温水浴から動かし、同じ深さの冷水浴に直接置くように指示します。以前と同様に、被験者は、電子ビジュアル アナログ スケールを使用して、冷酷な浸漬の時間が進むにつれて痛みの反応を評価する必要があります。
痛みに耐えられるか、120秒の制限時間に達した後、被験者に腕を取り外し、血圧カフを収縮させるように指示します。被験者に前腕を乾かすためのタオルを提供します。条件付疼痛調節パラダイムを実行するためには、コールドプレッサーテスト終了後5分以内に、前に説明した電気刺激タスクを繰り返す。
紫外線炎症試験を開始する前に、まずUVBランプをオンにし、使用前に少なくとも10分間ウォームアップさせます。蛍光管は、約50〜100時間の作業時間後に必ず交換してください。次に、被験者の最小紅斑用量 (MED) を決定することから始めます。
左手で右肩をつかんで立つように指示します。UVBランプを皮膚に直接接触する右側、背中上部、肩の領域に置きます。紅斑は、引き締まった健康な肌にのみ誘発します。
スクリーニング訪問では、被験者のフィッツパトリックの肌タイプに基づいてUVB曝露を適用します。被験者の背中の皮膚の 1 cm ずつの 6 つの異なる領域に漸増用量を使用して、最初に明確に識別できる紅斑を引き起こす個々の UVB 用量を決定します。次に、6回の投与の曝露から24時間後に紅斑反応を評価します。.
次に、最初のタスクバッテリーの 24 時間前に、被験者の 3 倍の個々の最小紅斑用量に相当する 3 x 3 センチメートルの UVB 曝露を被験者の背中に適用します。UVB曝露により、均一で明確に区切られた皮膚紅斑の領域が生成され、それによって痛覚過敏が誘発されることを確認します。24時間後、3 x 3センチメートルのサーモデを使用して、被験者の皮膚熱検出閾値を評価します。
UVB照射部位の反対側の正常な皮膚の熱痛検出閾値を測定します。最初に温度を34に設定し、次に摂氏0.5度/秒ずつ上げます。その後、UVBを照射した皮膚の側面でこれを繰り返します。
3つの連続した刺激の平均痛み検出しきい値を記録します。最も重要なステップは、被験者が繰り返し測定中に一貫して痛みを評価することです。これは、明確で一貫性のある指示によって克服されます。
また、被験者が自分自身のコントロールとして機能するクロスオーバー研究デザインが好まれます。ここでは、スタディに定義された結果変数を示します。疼痛検出閾値、Visual Analogue Scale疼痛曲線下の面積、およびテスト後の評価Visual Analogue Scaleは、疼痛耐性研究のエンドポイントです。
この図は、コールドプレッサーの痛み耐性の閾値に対する静脈内鎮痛薬の効果を示しています。サンプルの時間経過は、プラセボ、10ミリグラムのS-ケタミン、3マイクログラム/キログラムのフェンタニル、および300ミリグラムのフェニトインの30分間の静脈内投与後に示されています。ここでは、コールドプレッサー疼痛耐性閾値に対する経口鎮痛薬の効果を確認します。
プラセボ、100ミリグラムのイミプラミン、600ミリグラムのイブプロフェン、300ミリグラムのプレガバリンの経口投与後の時間経過の例が示されています。マスターすると、すべてのタスクを適切に実行すれば、約30分で完了します。これにより、1日を通して何度も測定を繰り返すことができ、被験者に負担をかけずに
済みます。手順を試行する際は、タスク自体に関連する指示を除き、被験者との相互作用を最小限に抑えることを覚えておくことが重要です。この手順に続いて、神経生理学的検査や認知課題などの他の方法を使用して、薬物の副作用やその他の薬力学的効果を決定することができます。例えば、呼吸器系対策や瞳孔測定法を用いて、オピオイドの副作用を判断することができます。
これらの疼痛課題の開発後、疼痛分野の研究者が、異なる作用機序を持つ薬剤の鎮痛薬の可能性を探求する道が開かれました。
本記事では、新規化合物の有効性を評価する上で不可欠な、ヒト疼痛モデルを用いた鎮痛薬の評価手法について解説します。ここに概説するプロトコルは、疼痛研究において信頼性と予測性の高い結果を得ることを目的としています。
このマルチモーダル疼痛タスクバッテリにより、異なる侵害受容経路における鎮痛薬候補の包括的なプロファイリングが可能となり、初期探索段階におけるメカニズム的なリスク軽減が促進されます。電気的、圧力、熱、および炎症性の疼痛モダリティに条件付き疼痛変調を統合することで、本アプローチはターゲットの検証および鎮痛メカニズムの特性評価において予測的な信頼性を提供します。再現性が高くラピッドスループットな設計により、反復的な化合物スクリーニングと、鎮痛薬ポートフォリオ管理におけるGo/No-Go判断がサポートされます。
本手法は、ターゲットの検証からリード化合物の同定、さらに前臨床での有効性評価に至る創薬の連続的なプロセスに適合しており、作用機序のクラスを横断して鎮痛効果のプロファイリングを反復的に行うことを可能にします。