Vliv vitaminu D a vápníku na kosti u pediatrických HIV

A.1.a. Úvod Toto je prospektivní, randomizovaná, dvojitě zaslepená klinická studie navržená tak, aby zhodnotila účinek 24měsíční suplementace vitaminem D3 a vápníkem na nárůst kostní hmoty u dětí a dospívajících infikovaných HIV.

A.1.b. Nábor předmětu I. Subjekty infikované HIV budou zapsány spoluřešiteli z řad dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří jsou léčeni na zúčastněných místech, která splňují kritéria pro zařazení a vyloučení.

A.1.c. Měření:

Krev pro měření hladin 25(OH)D v séru bude odebrána všem HIV infikovaným dětem a dospívajícím zúčastněnými klinickými pracovišti. Vzorky budou analyzovány a výsledky budou známy před návštěvou průřezové studie. K výběru účastníků budou použity hladiny 25(OH)D v séru. Budou provedena následující opatření:

Zdravotní anamnéza včetně léků Těhotenský test pro ženy v dětském věku Výška a váha Posouzení pubertálního stádia Posouzení dietárního příjmu vápníku a vitaminu D Posouzení fyzické aktivity Stanovení celkového obsahu kostních minerálů v těle (TBBMC), celková tělesná hustota kostních minerálů ( TBBBMD), spinální BMC a BMD a rentgenový snímek kostního věku Ranní odběr krve nalačno pro ukazatele minerálního metabolismu: sérový vápník, fosfát, albumin, celková aktivita alkalické fosfatázy, 25(OH)D, 1,25(OH)2D, iPTH, vápníku a kreatininu v moči.

Markery kostního obratu: N-telopeptid v séru (N-tx, marker resorpce), kostní specifická alkalická fosfatáza (BALP) a osteokalcin (markery tvorby) Tato měření budou prováděna na SLRHC Pediatric Body Composition Unit.

A.2.a. Studovat design:

Dvojitě zaslepená, randomizovaná studie porovná účinek 24měsíční suplementace vitaminem D3 a vápníkem s placebem na nárůst kostních minerálů. Šedesát dětí a dospívajících infikovaných HIV ve věku 8–16 let bude randomizováno k podávání vitaminu D3 plus vápníku nebo placeba. Primární výsledné proměnné, BMC a BMD, budou měřeny před randomizací a 1 a 2 roky po randomizaci. Sériová měření sérových 25(OH)D, 1,25(OH)2D, PTH, markerů kostního obratu budou hodnocena před a v definovaných intervalech během studie.

A.2.b. Léčebná ramena:

Způsobilým subjektům bude randomizací přiděleno buď:

1. vitamín D3 (100 000 IU nebo 2,5 mg) podávaný perorálně každých 60 dní a elementární vápník 500 mg dvakrát denně; nebo

2. Vitamin D3 placebo podávané perorálně každých 60 dní plus kalcium placebo dvakrát denně.

   A.2.c. Vstupní a náhodná návštěva:

   U všech způsobilých subjektů bude vstupní hodnocení vstupu do studie provedeno na SLRHC Pediatric Body Composition Unit na základě jejich účasti v průřezové studii (oddíl D.2.f). Vzhledem k tomu, že kvalifikační hladina 25(OH)D v séru bude známa před návštěvou průřezové studie, účastníci studie způsobilí pro randomizovanou klinickou studii mohou být náhodně přiřazeni (viz Metody) během návštěvy průřezové studie do jedné ze dvou léčebná ramena; v takových případech bude průřezová návštěva fungovat také jako vstupní/základní návštěva. Každému subjektu bude podána první dávka vitaminu D3/placebo a první 30denní dávka vápníku/placeba bude vydána. ženy v dětském věku

   A.2.d. Následné návštěvy:

   Účastníci budou viděni měsíčně během prvního roku studie a každé dva měsíce během druhého roku. Vstupní/základní, 12měsíční a 24měsíční návštěvy se budou konat na SLRHC Body Composition Unit. Všechny ostatní návštěvy proběhnou na místě, kde je poskytována obvyklá péče. Vitamin D3/placebo bude podáván během studijních návštěv každé 2 měsíce. Při měsíčních návštěvách během prvního roku a každé 2 měsíce během druhého roku po randomizaci bude podávána 30 nebo 60 denní dávka vápníku/placeba. Při každé návštěvě bude hodnoceno dodržování suplementace vápníkem.

   A.2.e. 12 a 24měsíční studijní pobyty:

   Tyto návštěvy se budou konat na oddělení tělesného složení SLRHC. Při každé návštěvě budou provedeny následující testy:

   Zdravotní anamnéza včetně léků Těhotenský test pro ženy v nosnosti dítěte Výška a váha Posouzení pubertálního stadia Posouzení dietárního příjmu vápníku a vitamínu D Posouzení fyzické aktivity Stanovení TBBMC, TBBBMD, spinální BMC a BMD Rentgenový snímek kostního věku

   A.3. METODY

   A.3.a. Randomizace:

   Randomizace HIV infikovaných dětí do léčebných ramen bude provedena pomocí počítačově generovaných náhodných čísel (SAS verze 8.2 pro Windows, SAS Institute, Cary, NC). Randomizace bude stratifikovat podle pohlaví a věku (např. > nebo < 14 let), aby se zajistilo, že léčebné skupiny budou vyvážené s ohledem na tyto proměnné. Bloková randomizace bude použita k zajištění toho, že počet subjektů v každém rameni zůstane v průběhu času přibližně podobný. Randomizační sekvence bude generována biostatistikem studie a sdělena výzkumnému lékárníkovi, který bude vydávat aktivní nebo placebovou medikaci, jakmile budou subjekty zařazeny.

   A.3.b. dodržování:

   Dodržování vápníku/placeba bude hodnoceno při každé návštěvě pomocí počtu pilulek a použití blistrových balení. Dodržování vitaminu D/placeba bude zajištěno podáváním pod dohledem během definovaných studijních návštěv.

   A.3.c. Měření minerálního stavu kostí u dětí a dospívajících:

   Minerální stav kostí u HIV-infikovaných jedinců bude určen DXA skeny celého těla a bederní páteře. Ty budou prováděny na SLRHC Pediatric Body Composition Unit pomocí skeneru Hologic Delphi-A.

   Měření obsahu minerálů v kostech v gramech pomocí DXA dobře koreluje s celkovým tělesným vápníkem (Ellis 1996). K dnešnímu dni tato laboratoř poskytla údaje o minerálech kostí a složení těla pomocí DXA u více než 13 000 subjektů pro více než 50 výzkumných projektů a klinických studií.

   CV pro hustotu kostního minerálu u lidských subjektů v naší laboratoři je 0,8 %. Hologic Delphi

   A.4.d. Posouzení věku kostry:

   Kosterní věk bude určen standardizovanými rentgenovými snímky kostního věku levého zápěstí, které budou provedeny na Radiologickém oddělení SL ve stejný den jako DXA skeny. Pohlavně specifické standardy pro kostní věk používající prosté filmy ruky a zápěstí z Atlasu Greulicha a Pylea budou použity jako standardní reference (Greulich a Pyle 1959). Jediný dětský radiolog, který bude zaslepený k věku a stavu léčby subjektů, bude číst všechny rentgenové snímky kostního věku.

   Následné rentgenové snímky kostního věku nebudou prováděny u subjektů, u kterých bylo při vstupu zjištěno, že dosáhli skeletální zralosti (tj. epifyzární fúze).

   Zrání má hluboký vliv na nárůst kostních minerálů. Před objevením se fyzických příznaků puberty je jedinou dostupnou metodou hodnocení relativní zralosti nebo „biologického věku“ měření kosterního nebo „kostního věku“ pomocí standardizovaných rentgenových snímků. Kosterní věk je stále užitečný, dokonce i po objevení se fyzických známek puberty, protože rychlost progrese kostního zrání s pubertou se mezi jednotlivci liší. Je zvláště variabilní u dětí s chronickým onemocněním, jejichž celkový zdravotní stav a rychlost růstu a puberta mohou „dohnat“ nebo „dohnat“ v reakci na změny v léčbě nebo v aktivitě onemocnění. U dětí s chronickým onemocněním může být kostní věk lepším ukazatelem stavu zrání než chronologický věk, velikost nebo pubertální fáze. Kostní věk je tedy v tomto protokolu důležitou proměnnou.

   A.3.e. Hodnocení pubertálního stavu:

   Standardizované fyzikální vyšetření prováděné výzkumnými pracovníky studie (Dr. Stephen Arpadi a Mary Horlick) po vysvětlení postupu a zdůvodnění subjektům a členům rodiny, aby určili úroveň sexuálního zrání. Ty budou prováděny během studijních návštěv na SLRHC Pediatric Body Composition Unit za použití metody Tannera (Tanner 1970, Tanner 1971). Opakovaná hodnocení nebudou prováděna u subjektů, u kterých bylo při vstupu zjištěno, že prodělaly pohlavní dospívání (tj. Tanner Fáze 5).

   Vzhledem k normální široké variabilitě v načasování a tempu puberty bude provedeno standardizované sériové hodnocení pubertálního stavu účastníků studie, které pomůže rozlišit mezi účinky puberty a účinky studijní léčby, zvýšeným věkem, výškou a hmotností na přírůstek kostních minerálů. . Měření této proměnné má potenciálně velký význam ve studiích dětí s chronickými nemocemi, jako je infekce HIV, kde je běžné opoždění pohlavního dospívání (de Martino 2001).

   Změny kostní minerální hmoty způsobené DXA v době puberty a její doprovodný růstový spurt byly hlášeny jak u mužů, tak u žen (Glastre 1990, Gilsanz 1991, Rico 1993, Mora 1999). Referenční standardy vytvořené výrobci DXA a nedávné longitudinální studie jsou však specifické pouze pro věk a pohlaví (Bachrach 1999). Referenční standardy založené pouze na věku nebo pubertě nejsou užitečné při hodnocení pacientů s poruchami, jako je infekce HIV, které ovlivňují růst, načasování puberty a mohou nezávisle ovlivnit získávání kostních minerálů (Leonard 1999, Thearle 2000, Arpadi 2002).

   A.3.f. Postup hodnocení pubertálního stavu:

   Hodnocení puberty v tomto projektu bude probíhat přesně podle protokolu projektu BMDCS. Vliv pubertálního stadia na nárůst kostních minerálů bude všem účastníkům vysvětlen na vstupní studijní návštěvě, aby oni i jejich rodiny pochopili účel fyzikálního vyšetření pro pubertální stav. Dětský endokrinolog (MH) podle protokolu stanoveného pro multicentrický projekt BMDCS zhodnotí pubertální stadium. U dívek bude vývoj prsou hodnocen podle vizuálních kritérií, ale také podle pohmatu v nejranějších fázích puberty (Marshall a Tanner 1971, Biro 1992). U chlapců bude velikost varlat hodnocena pomocí vajíček Praderova orchidometru (Zachman 1974, Biro 1995). U chlapců i dívek bude vývoj pubického ochlupení hodnocen podle kritérií Tannera (Marshall a Tanner 1970, 1971).

   A.3.g. Postup měření výšky a hmotnosti:

   Výška ve stoje bude měřena s přesností na 0,1 cm pomocí nástěnného stadiometru (Holtain, Crosswell, Wales). V každém určeném časovém bodě budou získána tři samostatná měření a výsledky budou zprůměrovány. Hmotnost bude získána u subjektů v nemocničním oděvu a změřena s přesností na 0,1 kg (Weight Tronix, New York, NY).

   A.3.h. Posouzení modifikovatelných behaviorálních faktorů, které ovlivňují přírůstek kostních minerálů:

   K odhadu nutričního příjmu pro tuto studii použijeme dotazník frekvence jídla (FFQ) pro sběr dietních údajů. Dostupnost standardizovaných informací o příjmu potravy také umožní zkoumat vztah mezi příjmem potravy/živin a nárůstem kostí během růstu u dětí infikovaných HIV.

   Hmotnostní fyzická aktivita bude stanovena pomocí publikovaného nástroje pro sebehodnocení Slemendy et al (1991). Ačkoli několik studií podporuje validitu měření dětských self-reportů o fyzické aktivitě, pouze Slemendova studie uvádí použití self-reportu o tělesné aktivitě nesoucí váhu v dětství (Sallis 1993, Slemenda 1991).

   A.3.i. Postupy pro dotazníky o příjmu stravy a fyzické aktivitě:

   Podle protokolu stanoveného pro multicentrický projekt BMDCS vyplní subjekty FFQ (s pomocí svého rodiče nebo opatrovníka, pokud jsou mladší 14 let). Dotazník zabere asi 20 minut a bude vyplněn v době návštěvy. Ke každému FFQ bude přiložen obrázek obsahující různé velikosti porcí. Subjekty jsou požádány, aby uvedly, který obrázek nejlépe odpovídá jejich velikosti porce. Subjektům bude připomenuto, aby uvedli, kolik toho obvykle snědli – ne kolik toho bylo naservírováno.

   Všem účastníkům bude poskytnut dotazník, ve kterém budou požádáni, aby si vzpomněli na počet hodin během minulého týdne, kdy byli zapojeni do každé z několika pohybových aktivit. Vyšetřovatel vyzve účastníky, aby si co nejpřesněji vybavili svou činnost. Dítě může požádat rodiče o pomoc. Vyplnění dotazníku zabere asi deset minut.

   FFQ, BLOCKIDS (NutritionQuest, University of Berkeley, Berkeley, CA), se skládá z potravin označených NHANES III jako důležité pro tuto věkovou a demografickou skupinu. Pro tento projekt jsou důležitá měření, která zahrnují dietní příjem vitamínu D a vápníku. FFQ byl ověřen u afroamerických dětí ve věku 8-10 let (blok 2000) pro některé makro a mikroživiny (např. korelace pro vápník = 0,64). V rámci projektu BMDHC jsou plánovány další validační studie.

   A.3..j. Postupy pro biochemické analýzy:

   Obecné laboratorní testy budou provedeny v laboratořích klinické chemie na studijních místech včetně CBC, podskupin lymfocytů (CD4, CD8), virové zátěže HIV, renálních a jaterních funkčních testů. Séra pro specializované biochemie (PTH, metabolity vitaminu D, OC, BSAP, NTx) se rozdělí na alikvoty, ihned po odběru zmrazí a přenesou do SLRHC, kde budou skladována při -70 stupních. Zmrazené vzorky budou analyzovány v základní laboratoři Irvingova centra pro klinický výzkum na Kolumbijské univerzitě. Všechny vzorky od jednotlivých subjektů budou analyzovány v dávkách ve stejném testu, aby se snížila variabilita mezi testy. Všechny plánované testy jsou v současné době umístěny v základní laboratoři.

   Sérum: Soupravy pro intaktní PTH, metabolity vitaminu D a osteokalcin budou zakoupeny od Corning-Nichols Laboratory (San Juan Capistrano, CA).

   Parathormon: PTH je v současné době měřen chemiluminiscenční metodou, o které je nyní známo, že detekuje fragment 7-84 PTH a také intaktní formu (1-84) molekuly (72). Variabilita v rámci testu a mezi testy je 3,4 % a 5,6 %. Normální rozmezí pro dospělé pro tento test je 10-65 pg/ml.

   Metabolity vitaminu D: Po extrakci vzorků séra bude 25OHD měřeno radiovazebným testem. Variabilita v rámci testu a mezi testy je 7,5 % a 9,6 %. Normální rozmezí je 9-52 ng/ml. Sérum 1,25(OH)2D bude testováno radioreceptorovým testem. Normální rozmezí pro dospělé je 15-60 pg/ml. Variabilita v rámci testu a mezi testy je 7,6 % a 9,8 %.

   Osteokalcin: Osteokalcin se měří pomocí RIA podle metody Gundberga et al. Variabilita v rámci testu a mezi testy je 4,3 % a 5,7 %. Normální rozmezí je 3,4-11,7 ng/ml pro dospělé muže, 2,4-10,0 ng/ml u dospělých premenopauzálních žen.

   Kostní specifická alkalická fosfatáza (BSAP): BSAP se měří dvoumístným imunoradiometrickým testem na pevné fázi, který specificky měří kosterní izoenzym alkalické fosfatázy v séru. Sady jsou zakoupeny od Hybritech Incorporated (San Diego, CA). Variabilita v rámci testu a mezi testy je 4,2 % a 7,2 %. Normální rozmezí je 8,0 - 16,6 ng/ml pro dospělé ženy a 7,2 - 15,8 ng/ml pro dospělé muže.

   Sérový N-telopeptid (Osteomark, Ostex, Seattle, WA) se měří pomocí imunosorbentního testu s kompetitivní inhibicí, který využívá mikrojamky jako pevnou fázi, na kterou byl adsorbován NTx. Hodnoty testu jsou uvedeny v nmolech ekvivalentů kostního kolagenu (BCE) na litr. Normální rozmezí je 6,2 - 19,0 u dospělých žen a 5,4 až 24,2 u dospělých mužů. Variabilita v rámci testu a mezi testy je 4,6 % a 6,9 %.

   A.3.l. Imunologická a virologická měření onemocnění HIV:

   Počet CD-4 + lymfocytů a hodnoty CD4 % pro subjekty budou získány z výsledků provedených v laboratořích klinického pracoviště v rámci péče o pacienta. Kvantitativní testy virové zátěže -HIV RNA stanovená metodou polymerázové řetězové reakce prováděná jako součást klinické péče na spolupracujících klinických pracovištích bude použita pro tuto studii.

   A.3.m Postup pro monitorování bezpečnosti a řízení toxicity:

   Těhotenský test z moči bude proveden všem ženám ve fertilním věku při každé návštěvě SLRHC a bezprostředně před provedením jakýchkoli radiologických studií. Všechny ženy v plodném věku budou před testem moči a skenováním DEXA dotázány, zda jsou těhotné.

   Monitorování hyperkalcémie, hyperkalciurie a hypokalemie: Aby se zachovalo zaslepení přidělené léčby subjektu, budou laboratorní zprávy přezkoumány Dr. Shanem, spoluřešitelem, sídlícím v New York-Presbyterian Hospital, která je fyzicky oddělena od kterékoli z klinická výzkumná zařízení. Toto je také místo pro GCRC, kde budou prováděny specializované laboratorní testy.

   Sérový vápník a albumin a bodová ranní moč nalačno budou monitorovány měsíčně během prvního roku studie a každé 2 měsíce během druhého roku. Tyto testy budou prováděny prostřednictvím Quest Diagnostics Laboratory jako vhodné vzorky (tj. proběhnou při odběru).

   Klinické nebo laboratorní abnormality, které zkoušející považuje za související se studovaným lékem, budou řízeny následovně:

   Pokud se vyvine hyperkalcémie (>10,5 mg/dl, korigováno na albumin), dávka vápníku se sníží o 250 mg/den a hladiny se znovu zkontrolují o týden později. Pokud se abnormalita nevyřeší, bude následovat týdenní postupné snižování perorálního vápníku, dokud nebude dosaženo normální hladiny nebo dokud nebude doplňkové podávání vápníku přerušeno. Vitamin D3 nebo placebo budou vynechány, dokud se hladina vápníku v séru nevrátí k normálu.

   Subjekty s přetrvávající abnormalitou budou odeslány k ošetřujícímu lékaři. Vitamin D3 nebo placebo budou vynechány, dokud se hladina vápníku v séru nevrátí k normálu.

   Pokud se vyvine závažná hyperkalcémie (>12,0 mg/dl), všechny doplňky vápníku a vitamin D/placebo budou okamžitě vysazeny a subjekty budou vyřazeny ze studie.

   Hyperkalcerie Pokud se rozvine hyperkalciurie (poměr vápníku/kreatininu v moči >0,25 ve vzorcích spotové moči), bude subjektu proveden 24hodinový sběr moči pro potvrzení. U potvrzené hyperkalciurie (>4 mg/kg/24 hod.) bude dávka vápníku snížena o 250 mg a bodová moč se opakuje o týden později. Pokud se abnormalita nevyřeší, bude následovat týdenní postupné snižování vápníku, dokud hyperkalcerie nevymizí nebo není přerušeno podávání vápníku. Je-li to nutné, vitamin D3 nebo placebo budou vynechány, dokud se vápník v moči nevrátí k normálu.

   Pokud se rozvine hypokalcémie (< 8,4 mg/dl, korigováno na albumin), bude odebrána krev na obsah močoviny v krvi, sérových elektrolytů, kreatininu, 25-OHD, PTH, kreatininu, hořčíku a albuminu.

   Subjekt s potvrzenou hypokalémií spojenou s nedostatkem vitaminu D (25-OHD<10 ng/dl a PTH >73 bude vyřazen ze studie a odeslán svému poskytovateli lékařské péče k léčbě a vyřazen ze studie

   Monitorování nedostatku vitaminu D

   Během prvního roku studie bude sérum pro měření 25-OH a iPTH odebíráno měsíčně a každé 2 měsíce během druhého roku studie. Vzorky každého subjektu budou ihned po odběru zmraženy a přeneseny do SLRHC, kde budou uloženy při -70 stupních. V jednoročních intervalech budou vzorky každého subjektu testovány "dávkovým" způsobem. Na základě těchto každoročních stanovení budou jedinci s přetrvávajícím nedostatkem vitaminu D (25-OHD<10ng/l a PTH>73), který trvá v zimních i letních měsících, ze studie vyřazeni a odesláni ke svému lékaři.

   Očekáváme nízký výskyt těchto konkrétních abnormalit. V předchozí studii, ve které byla stejná dávka vitaminu D3 (100 000 IU) podávána každých 60 dní po dobu 6 měsíců, Guillemant et al. nezaznamenali žádné případy hyperkalcémie u francouzských dospívajících mužů ve věku 13-16 let se sezónním nedostatkem vitaminu D (Guillemant 2000). Kromě toho v probíhající studii Dr. Shane (Prevence osteoporózy po transplantaci srdce, ROI AR 46124-04) mezi 74 subjekty užívajícími metabolicky aktivní formu vitamínu D, kalcitriol (0,25 ug BID), byly pouze 4 epizody vylučování vápníku močí >400 mg/g kreatininu. Kromě užívání kalcitriolu tyto subjekty dostávaly kortikosteroidy, které rovněž zvyšují vylučování vápníku močí. Kortikosteroidy nejsou v této studii povoleným současně podávaným lékem.

   Neočekáváme, že vitamín D3 bude mít nepříznivý vliv na infekci HIV nebo antiretrovirové léky. Avšak jedinci infikovaní HIV, u kterých dojde k jinak nevysvětlitelnému poklesu imunitního stavu na základě počtu CD4 nebo CD4 %, nebo ke zvýšení míry virové zátěže HIV, o níž se ošetřující lékař domnívá, že pravděpodobně souvisí se studovanými léky, budou ze studie vyřazeni. účast. Měření počtu CD4, CD% a virové zátěže HIV budou měřena na místech klinické péče podle standardní péče. Výsledky budou sledovány ošetřujícím lékařem.

   Jedinci, kteří mají pokles TBBMC z-skóre >0,5 od výchozí hodnoty po jednom roce léčby DXA, budou vyřazeni ze studie a odesláni na další klinické hodnocení ošetřujícím lékařem. Kromě toho, pokud dojde ke zlomeninám s nízkým nárazem nebo k opakovaným zlomeninám, klinické hodnocení ošetřujícím lékařem, bezpečnostním technikem a studiem PI určí, zda by měl subjekt zůstat ve studii. Monitorování výsledků DXA skenování subjektů studie bude provádět Dr. Horlick, a Spoluřešitel a ředitel Pediatrické laboratoře složení těla v St. Luke's-Roosevelt.

   Konečně, protože se jedná o placebem kontrolovanou studii zahrnující děti, rozhodli jsme se zahrnout prozatímní analýzu dat, která bude provedena na údajích o 12měsíční léčbě (Lidské subjekty, sekce E.). Rada pro bezpečnost a monitorování údajů složená z odborníků v oblasti biostatistiky, dětského HIV onemocnění, dětské endokrinologie a získávání kostí u dětí bude zřízena podle pokynů NIH, aby monitorovala výsledky studie z hlediska bezpečnosti a účinnosti, aby po konzultaci stanovila kritéria pro předčasné ukončení studie. s hlavním a spoluřešiteli a určit, zda a kdy byla tato kritéria splněna.

   A.3.n Analýza dat a výpočty výkonu Specifický cíl 1: Stanovit účinek suplementace vápníkem a vitaminem D3 na nárůst kostních minerálů u dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří dostávají HAART.

   Primární hypotéza této studie je, že BMC a BMD se zvýší u HIV-infikovaných subjektů randomizovaných k podávání vitaminu D3 plus vápníku ve srovnání se subjekty dostávajícími placebo. Tuto hypotézu otestujeme porovnáním TBBMC, TBBMD, SBMC a SBMD měřených pomocí DXA skenů celého těla a páteře provedených na začátku studie a 1 a 2 roky po randomizaci ve 2 větvích studie pomocí analýzy záměrné léčby.

   K analýze dat přírůstku kostí bude použita analýza kovariance s opakovanými měřeními. Rozdíly v obsahu kostních minerálů mezi léčenou skupinou a skupinou s placebem budou porovnány po 1 a 2 letech, přičemž budou kontrolovány případné rozdíly mezi skupinami při vstupu do studie. Hlavní účinek mezi skupinami (vitamín D3 a vápník versus placebo) bude testovat, zda je mezi skupinami celkový rozdíl, zatímco efekt interakce v rámci skupiny x čas bude testovat, zda je rozdíl mezi skupinami konstantní během dvou následujících- až let. Velikost změny ve skupině vitaminu D3 a vápníku bude také porovnána s normativními údaji z BMDCS, aby se určilo, kolik dětí v každé skupině dosáhne hladin v normálních mezích (95 % CI) pomocí algoritmu uvedeného v části C.5 předběžných studií. .

   Na základě našich předchozích pilotních údajů byla průměrná roční změna TBBMC u 30 dětí infikovaných HIV ve věku 7-14 let 120 g se standardní odchylkou 84. Byl zaznamenán rozdíl v SD mezi chlapci a dívkami. Abychom zachovali konzervativní odhady, zvolili jsme SD pozorovanou u dívek. Lze předpokládat, že jde o úroveň roční změny, která bude pozorována ve skupině s placebem. Na základě údajů z Pediatric Rosetta Project (NIDDK 37352), průřezové studie s >1300 dětmi, je průměrná roční změna TBBMC u zdravých afroamerických a hispánských dětí ve věku 7-14 let 195 g.

   Velikost účinku (d) při srovnání průměrné roční změny 120 g ve skupině s placebem oproti změně 195 g ve skupině s vitamínem D3 a vápníkem je tedy 0,89. Dvacet jedna dětí v každé skupině bude stačit k detekci velikosti účinku této velikosti s alfa = 0,05 a beta = 80 %. Pokud se velikost vzorku zvýší na 30 dětí v každé skupině, bude síla stačit k detekci rozdílu 61 g mezi skupinou s vitaminem D3 a vápníkem a skupinou s placebem s alfa = 0,05 a silou = 80 %. To je srovnatelné s rozdílem pozorovaným v klinické studii u zdravých dospívajících dívek (průměrný věk 11,9 let), které dostávaly buď vápník (110 % RDA) nebo placebo (Lloyd 1996).

   Rozdíly v rychlosti sexuálního dospívání během studie mezi léčebnými skupinami mohou skupiny "nevyvážet" s ohledem na faktor významnosti pro výsledky kostní hmoty. Abychom to vyřešili, zahrnuli jsme standardizované měření pubertální fáze pro použití jako kovariát v analýzách.

   Specifický cíl č. 2: Stanovit účinek infekce HIV a suplementace vitaminem D a vápníkem na indexy minerálního metabolismu a markery kostního obratu.

   Předpokládáme, že indexy minerálního metabolismu jsou abnormální (nízké sérové ​​25(OH)D a zvýšené PTH) a biochemické markery tvorby a resorpce kosti jsou zvýšené u HIV-infikovaných dětí na HAART ve srovnání s normálními kontrolami a že indexy minerálního metabolismu a markery kostní tvorba a resorpce se vrátí k normálu u dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří jsou randomizováni k podávání vitaminu D a vápníku. Tuto hypotézu nejprve ověříme porovnáním markerů kostního obratu (osteokalcin, BALP a N-Tx) u HIV infikovaných a zdravých dětí a dospívajících zařazených do průřezové studie pomocí t-testu nezávislých vzorků pro porovnání průměrů.

   Podélné změny markerů kostního obratu u HIV-infikovaných dětí a dospívajících užívajících vitamin D a doplňky vápníku budou také porovnány s těmi, kteří dostávali placebo. Hladiny metabolitů vitaminu D a markery kostního obratu ((osteokalcin, BALP a N-Tx) odebrané v intervalech budou analyzovány pomocí smíšené modelové regrese pro modelování trendů těchto měření v čase, aby se vyhodnotily závislé vzájemné vztahy mezi těmito proměnnými.

   Specifický cíl č. 3: Vyhodnotit zásoby vitaminu D u dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří dostávají HAART.

   Předpokládáme, že zásoby vitaminu D jsou u dětí s infekcí HIV sníženy ve srovnání se zdravými kontrolami.

   Budeme to testovat porovnáním sérových hladin metabolitů vitaminu D a indexů minerálního metabolismu (25(OH)D 1,25(OH)2D) a PTH) u dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří dostávají HAART, ve srovnání se zdravými kontrolami. Údaje pro testování budou získány z průřezové studie. Skupina infikovaná HIV se bude skládat ze vzorku HIV+ dětí, u kterých byl proveden screening pro nábor do studie, zatímco zdravá skupina se bude skládat z dětí podobného věku, které se rekrutují ze stejného sousedství (včetně zdravých sourozenců HIV pozitivních dětí). Screeningové hladiny sérových metabolitů vitaminu D a PTH u HIV pozitivních dětí budou porovnány s hladinami u zdravých dětí pomocí nezávislého t-testu.

   Hlavní proměnnou zájmu je 25(OH)D, protože nejlépe odráží zásoby vitamínu D. Na základě předchozích pilotních dat je průměr (SD) očekávaná 25(OH) mezi subjekty infikovanými HIV 21 (11) ng/ml. Velikost vzorku v této studii má 80% schopnost detekovat změnu v 25(OH)D 8 ng/ml s alfa=0,05. Analýza kovariance založená na obecném lineárním regresním modelu bude poté použita k určení, zda po kontrole dalších faktorů, jako je rasa, pohlaví, odhadovaný příjem vitaminu D a vystavení slunečnímu záření, zůstávají nějaké možné skupinové rozdíly (s použitím měsíce studie jako náhrady za vystavení slunečnímu záření).

   Specifický cíl č. 4: Vyhodnotit, zda zásoby vitaminu D jsou určujícím faktorem pro kostní hmotu u dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří dostávají HAART.

   Naší hypotézou je, že mezi dětmi a dospívajícími infikovanými HIV, kteří dostávají HAART, jsou zásoby vitaminu D, měřené sérovým 25(OH)D, významným determinantem kostní hmoty.

   Budeme posuzovat vztah těchto proměnných k TBBMC u dětí a dospívajících infikovaných HIV. To bude provedeno analýzou údajů získaných ze vzorku nejméně 60 dětí a dospívajících infikovaných HIV, kteří jsou vyšetřováni pro zařazení do dlouhodobé klinické studie. V rámci HIV pozitivní skupiny bude lineární regrese použita k určení, zda faktory související s HIV, včetně antivirových léků, markerů imunodeficience (počet CD4), virové zátěže HIV a hladin cytokinů hrají roli při predikci sérových hladin vitaminu D a kostní hmoty. Další proměnné, které budou zahrnuty do modelu, zahrnují věk, pohlaví, rasu, výšku, váhu a pubertální fázi.

   Tyto analýzy jsou zvláště kritická měření pro zahrnutí do této klinické studie a do analýz, protože umožní vývoj potenciálních mechanistických drah jak pro etiologii abnormální kostní hmoty, tak pro proměnné střední odezvy zapojené do zlepšení.

   Pomocí vícenásobného regresního modelování budeme posuzovat vztahy mezi hladinami TNF, IL-6 vitaminu D a TBBMC. Odhaduje se, že 50 % HIV pozitivních dětí, které jsou vyšetřeny, splní kritéria pro zařazení do studie a že přibližně 100 až 120 HIV pozitivních dětí bude k dispozici pro průřezové srovnání, takže stejný počet zdravých dětí bude také naverbován. S celkovým počtem 200 dětí bude velikost vzorku dostatečně velká, aby bylo možné přidat až 18 kovariát kromě faktoru seskupení (HIV-pozitivní versus zdravé) a testovat 5% nárůst R2, s alfa = 0,05 a mocninou = 80 %. Samotný vzorek 100 HIV pozitivních dětí umožní regresní analýzu, která zahrnuje až 9 prediktorů, které souhrnně vysvětlují alespoň 15 % rozptylu výsledné proměnné (TBBMC atd.) s alfa = 0,05 a mocninou = 80 % .