Fiskeolietilskud, nutrigenomics og kolorektal cancerforebyggelse

1.Begrundelse og specifikke mål

Kolorektal cancer (CRC) er den tredjehyppigste kræftsygdom og den næsthyppigste årsag til kræftrelateret dødelighed i USA. Dyre- og menneskeforsøg har antydet, at de marine-afledte n-3 flerumættede fedtsyrer (PUFA'er), eicosapentansyre (EPA) og docosahexansyre (DHA), har kræfthæmmende egenskaber, mens omvendt n-6 PUFA'er, såsom arachidonsyre (ARA) ) kan fremme tumorgenese. Mekanismen bag disse modsatrettede effekter skyldes sandsynligvis forskelle i den biologiske aktivitet af deres eicosanoiders slutprodukter og deres virkninger på kronisk inflammation. Prostaglandin E2 (PGE2) er et pro-inflammatorisk eicosanoid, der er afvigende produceret i både kolorektale adenomer og cancer og er afledt af ARA via cyclooxygenase-vejen. EPA omdannes gennem den samme vej til prostaglandin E3, som har 4 til 7 gange mindre prostaglandin E-receptoraffinitet, er mindre inflammatorisk og kan endda være pro-apoptotisk sammenlignet med PGE2. Som sådan kan det være forholdet mellem ARA og EPA og DHA snarere end de absolutte niveauer af marine-afledte n-3 PUFA'er, der bidrager mest til deres antiproliferative og pro-apoptotiske virkninger.

Forholdet mellem ARA og EPA + DHA kan dog manipuleres gennem fiskeolietilskud; genetiske faktorer kan spille en nøglerolle ved bestemmelse af dette forhold. Nylige genomomfattende associations- og haplotypeundersøgelser har vist, at op til 28% af den additive varians i vævsniveauer af ARA forklares af varianter i et enkelt gen, fedtsyredesaturase 1 (FADS1). FADS1 er det hastighedsbegrænsende enzym i omdannelsen af ​​linolsyre (LA), den mest almindeligt forbrugte PUFA, til ARA, og homozygoter for T-allelen (populationsfrekvens på 13%, HapMap -CEU) i rs174537 har lavere fedtsyredesaturase aktivitet og efterfølgende lavere vævsniveauer af ARA. Mens EPA kan fremstilles in vivo fra α-linolensyre, er denne proces hos mennesker ekstremt ineffektiv, og EPA på det meste vævsniveau stammer direkte fra kosten af ​​fede fisk. Således kan høj aktivitet af FAD1 og efterfølgende øgede vævsniveauer af ARA opveje nogle af de potentielle fordele ved kosttilskud med fiskeolie. Til dato har ingen tidligere offentliggjorte undersøgelser undersøgt, hvordan genetiske varianter, der påvirker fedtsyredesaturaseaktivitet, kan ændre de gavnlige virkninger af fiskeolietilskud.

Forskerens hypotese er, at individer med genetisk bestemt lavere aktivitet af FADS1 vil drage større fordel af fiskeolietilskud end individer med højere FADS1-aktivitet på grund af lavere vævsniveauer af ARA og efterfølgende et mere gunstigt forhold mellem ARA og EPA + DHA. For at teste denne hypotese vil efterforskerne rekruttere 150 deltagere med nyligt identificerede adenomatøse polypper og udføre et 6-måneders dobbeltblindt 3 X 2 faktorielt randomiseret kontrolleret forsøg. Den første faktor vil være rs174537 genotypen (GG, GT og TT) i FADS1 genet, og den anden faktor vil være fiskeolietilskud (fiskeolie versus placebo). Det primære studieresultat vil være ændringen fra baseline i rektal epitelcelleproliferation målt ved Ki-67-mærkning og rektal kryptapoptose målt ved TUNEL. Sekundære endepunkter vil omfatte rektal epitelcelleekspression af COX-2 og 15-PGDH, rektal celleproduktion af PGE2 og PGE3, rektale cellefedtsyrekoncentrationer samt ændringer fra baseline i biomarkører for inflammation (C-reaktivt protein), adipokiner (leptin, adiponectin) og markører for insulinfølsomhed (HOMA-IR).

De specifikke mål for dette forskningsforslag er:

1. at bestemme effektiviteten af ​​fiskeolietilskud på rektale epitelcelleproliferationsindekser og markører for rektal kryptapoptose; og,
2. at bestemme effekten af ​​genetisk bestemt fedtsyredesaturaseaktivitet på fiskeolietilskud til markører for risiko for kolorektal cancer.

Efterforskernes langsigtede mål er at bestemme genetiske faktorer, der kan påvirke effektiviteten af ​​fiskeolietilskud med henblik på at udføre en mere definitiv adenom-gentagelsesforsøg ved brug af marine-afledte n-3 PUFA'er. Forskerne forudser, at fiskeolie vil have anti-neoplastisk effekt, og individer med lav FADS1-aktivitet vil have en større respons sammenlignet med individer med høj FADS1-aktivitet. Denne undersøgelse vil være den første til at undersøge nutrigenomics af fiskeolietilskud i kemoforebyggelse af kolorektal cancer og kan have implikationer ud over kræftforebyggelse, da fiskeolie aktivt undersøges for dets anti-inflammatoriske virkninger i kardiovaskulære og psykiatriske sygdomme samt diabetes mellitus og Metabolisk syndrom.

2. Rekruttering og fastholdelse

Efterforskerne vil identificere kvalificerede deltagere baseret på inklusionskriterierne ved at gennemgå undersøgelsesdata og medicinske journaldata indsamlet i Tennessee Colorectal Polyp Study (TCPS). Deltagere, der stadig er berettigede efter registreringsgennemgang, vil få tilsendt et introduktionsbrev, der inviterer dem til at deltage. En uge efter brevet er afsendt; en uddannet interviewer fra Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) vil ringe til de potentielle deltagere for at give mere detaljerede oplysninger om undersøgelsen, besvare spørgsmål om undersøgelsen og for at se, om de kan være interesserede i at deltage. På det tidspunkt vil der blive lavet en aftale med deltageren om baseline-personbesøget. Efter det indledende besøg og informeret samtykke er opnået, vil en interviewer fra SRSR udføre baseline interviewundersøgelsen og 24-timers kosttilbagekaldelser. Ved baseline-besøget vil efterforskerne gen-gentype rs174535 for at bekræfte nøjagtigheden af ​​imputationsprocessen. Denne strategi vil give efterforskerne mulighed for effektivt og præcist at identificere passende kandidater til vores undersøgelse.

Støtteberettigede forsøgspersoner vil præsentere for Vanderbilt General Clinical Research Center (GCRC) for det indledende besøg og baseline undersøgelsesprocedurer. Deltagere, der er berettiget til undersøgelsen og giver skriftligt samtykke til tilmelding, vil få indhentet blod; en fedtvævsbiopsi, der udføres, og gennemgår basislinjen rektal mucosal biopsi procedure. Behandlingsopgave vil blive indhentet fra Vanderbilt Investigational Pharmacy af en koordinator. Den første dosis af undersøgelsesmedicinen vil blive givet til patienterne ved det første besøg, og datoen og klokkeslættet registreres. Denne dato og klokkeslæt vil blive betragtet som tidspunktet for randomisering.

3. Randomisering

Randomisering vil blive udført i henhold til et permuteret blok randomiseringsskema stratificeret på de tre genotyper. Randomisering vil fortsætte inden for disse tre strata med en blokstørrelse af balanceringsinterval, varierende tilfældigt i henhold til resultatet af et computergenereret tilfældigt tal. Dette sikrer, at den kumulative andel af opgaver til hver behandling vil være afbalanceret efter hver blok af opgaver er blevet foretaget.

4. Undersøgelsesprocedurer

1. Dataindsamling

   Fordi udefrakommende diæteksponering for både n-6 og n-3 PUFA'er muligvis kan forvirre effekten af ​​fiskeolietilskud, vil efterforskerne udføre i alt fire 24-timers kosttilbagekaldelsesundersøgelser for hver deltager i løbet af undersøgelsen. Ved tilmeldingen vil efterforskerne udføre to 24-timers kostvurderinger, en på hverdage og en i weekenden, da deltagernes kost kan variere afhængigt af ugedagen. Derudover vil efterforskerne foretage en 24-timers kosttilbagekaldelse i uge 8 og i uge 16. Efterforskerne vil bruge data indsamlet fra disse 24-timers diætvurderinger sammen med standardfødevaresammensætningstabeller til at beregne kostens eksponering for PUFA'er.

   Efterforskerne vil bestemme overholdelse af studielægemidlet ved hvert personligt besøg under undersøgelsen. Medicin og medicinændringer vil blive registreret ved disse besøg. Patienter, der påbegynder et nyt NSAID under undersøgelsen, vil blive trukket tilbage, og der vil blive foretaget et udgangsbesøg. Adhærens til fiskeolie vil også blive bestemt gennem RBC phospholipid membran fedtsyreanalyse udført i måned 3 og måned 6. For at afgøre, om fiskeolietilskud også påvirker fedtsyremembrankoncentrationen ved målvævet, vil efterforskerne desuden bestemme ændringen i rektal epitelcellefosfolipidmembranfedtsyrekoncentration.

2. Fiskeolie kapsler

   Deltagere, der tildeles fiskeolietilskud, vil blive instrueret i at tage tre Lovaza®-kapsler, der hver indeholder 465 mg EPA og 375 mg DHA dagligt; dette vil give en samlet daglig dosis på 1395 mg EPA plus 1125 mg DHA for en samlet daglig dosis af fiskeolie på 2,5 gram. Patienterne vil tage en tablet tre gange om dagen sammen med måltider. Lovaza® kapsler er det eneste FDA godkendte præparat af fiskeolie, og som sådan overvåges og sikres lægemidlets kvalitet. Fiskeoliekapsler af farmakologisk kvalitet har den fordel, at de giver høje koncentrationer af PUFA'er, lave niveauer af forurenende stoffer, såsom kviksølv, og næsten ingen fiskelugt.

3. Placebo kapsler

   Efterforskerne vil bruge oliesyre som placebo. Årsagen til brugen af ​​oliesyre er flere gange. For det første har oliesyre (olivenolie) kapsler en tekstur, størrelse, farve og konsistens, der ligner fiskeoliekapsler. Endnu vigtigere er det, at oliesyre ikke undergår omdannelse til et eicosanoid eller noget andet metabolisk aktivt produkt. Dette er i modsætning til majsolie, som også er blevet brugt som placebo i fiskeolieundersøgelser, men som primært er linolsyre og efterfølgende kan øge vævsniveauerne af ARA og forvirre resultaterne af vores undersøgelse. Oliesyre er blevet brugt som placebo i flere tidligere undersøgelser af fiskeolietilskud og tolereres godt.

4. Evalueringsbesøg

Patienter vil deltage i GCRC-klinikken ved baseline (indledende besøg), efter 3 måneders undersøgelsesbehandling (midtvejsbesøg) og efter 6 måneders undersøgelsesbehandling (slutbesøg). Studiekoordinatoren vil kontakte deltagerne hver 4. uge i løbet af undersøgelsen for at tilskynde til overholdelse af undersøgelsesprotokollen. Ved de 3-måneders og 6-måneders besøg vil overensstemmelse med behandlingen blive overvåget ved kapseltælling og måling af RBC-fosfolipidfedtsyrekoncentrationer. Uønskede hændelser vil blive registreret ved disse besøg.

5. Datastyring og kvalitetskontrol

Vanderbilt GCRC Informatics Core vil blive brugt som et centralt sted for databehandling og analyse. Vanderbilt University har udviklet softwareværktøjer og workflowmetodologi til elektronisk indsamling og styring af forskningsstudiedata. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) er en sikker, webbaseret applikation, der giver brugerne en intuitiv grænseflade til at indtaste validerede data eksternt (med automatiseret datatype- og rækkeviddekontrol), revisionsspor og rapportering af datamanipulation og en eksport mekanisme for end-of-study eksport af data til almindelige statistiske pakker.