De fysiologiske virkninger af human ether-a-go-go-relateret gen (hERG) blokade på metabolisme

Baggrund og betydning:

Det humane ether-a-go-go-relaterede gen (HERG) koder for Kv11.1 spændingsstyrede kaliumkanaler gennem forskellige dele af den menneskelige krop, herunder hjertet, bugspytkirtlen og tarmen. Kaliumkanaler er vigtige for at afslutte depolariseringen ved at forårsage repolarisering i celler.

Derfor har forskellige mutationer i HERG virkninger på hjerte- og metaboliske funktioner. Et kendt eksempel i tilfælde af tab af funktionsmutationer i HERG er en reduceret udadgående strøm af kalium under repolarisering af hjertet, hvilket fører til et forlænget QT-interval, der kan føre til ventrikulær takykardi, hjertesynkope og pludselig død - kendt som lang QT-syndrom (LQTS) (1, 2). LQTS forårsaget af HERG-mutationer er den næsthyppigste type LQTS (1).

Med hensyn til metabolisme har blokade af Kv11.1 vist sig at øge glukoseafhængig insulinsekretion (3-5) og reducere lavglukosestimuleret glukagonsekretion (4) i isolerede β- og α-celler og at øge insulinsekretion og reducere blodsukker i levende mus(3).

En undersøgelse af 11 patienter med LQTS forårsaget af HERG-mutationer viste, at mutationsbærerne i løbet af en 6-timers OGTT oplevede øgede niveauer af insulin, GLP-1 og Gastric Inhibitory Polypeptide (GIP), nedsatte niveauer af glucose og lavere fastende niveauer af glukagon. sammenlignet med matchede kontrolpersoner(6).

I denne undersøgelse ønsker efterforskerne at undersøge virkningerne af Kv11.1 blokade på inkretin- og insulinsekretion og blodsukkerniveauer efter oralt glukoseindtag hos mennesker.

Forskningsspørgsmål Studiehypotese Forskerne i denne undersøgelse antager, at Kv11.1-blokade vil øge det metaboliske respons af seruminsulin og GLP-1 (AUC/30 min) til en 6-timers 75 g oral glucosetolerancetest (OGTT) hos raske individer .

Formål For at undersøge hypotesen ønsker efterforskerne af denne undersøgelse at undersøge de metaboliske reaktioner fra op til 40 raske forsøgspersoner på en 6-timers 75 g OGTT. Testpersonerne vil fungere som deres egne kontroller i et dobbeltblindet crossover-forsøg, hvor de vil gennemgå to 6-timers OGTT'er adskilt af en 3 ugers udvaskningsperiode. Under den ene OGTT vil de have fået moxifloxacin (800 mg/dag), som er en kendt blokering af Kv11.1-kanalen, og under den anden OGTT vil de have fået placebo. Før og efter testen vil forsøgspersonerne bære en kontinuerlig glukosemonitor (CGM), og på dagen for testen vil de udfylde et glukosespørgeskema.

Moxifloxacin bruges udelukkende til at forårsage en kendt og for lægemidlet veldokumenteret effekt, nemlig blokade af Kv11.1-kanalen.

Studere design:

Et randomiseret kontrolleret dobbelt-blindet crossover forsøg med op til 40 raske deltagere, som vil fungere som deres egne kontroller. Undersøgelsesdesign er skitseret i figur 1.

Screeningsbesøg (V0): Ved screeningsbesøget vil deltagerne:

• Bliv screenet for at vurdere deres egnethed (anamnese, vægt/højdemålinger og 12-aflednings elektrokardiografi (EKG)). Hvis fundet kvalificeret:
• Bliv instrueret i at få placeret en CGM-monitor 4 dage før testbesøg 1 (V1) i op til 7 dage.

• Bliv randomiseret til enten gruppe A eller B af en kvalificeret ublindet person fra Institut for Biomedicin, Københavns Universitet:

  • Gruppe A vil først modtage det aktive lægemiddel, der vides at have Kv11.1 blokadeeffekter (Moxifloxacin, 800 mg/dag) 3 dage før testbesøg 1 og derefter - efter en 3 ugers udvaskningsperiode - modtage et placebopræparat før test besøg 2.
  • Gruppe B vil først modtage placebopræparatet 3 dage før testbesøg 1 og derefter - efter en 3 ugers udvaskningsperiode - modtage det aktive lægemiddel før testbesøg 2. Modtage lægemidlet til testbesøg 1 (Kv11.1-blokker eller placebo) og instrueres i at indgive lægemidlet oralt hver morgen kl. 6.00 3 dage før og samme morgen som testbesøget (V1). Den ublindede vil sørge for at give deltagerne det rigtige stof.

Prøvebesøg 1 (V1): Deltagerne møder fastende siden kl. 22.00 den foregående aften kl. 8.00 på Institut for Biomedicin, Københavns Universitet.

• Deltagerne afleverer en urin- og afføringsprøve.
• En 75 g 6-timers oral glucosetolerancetest (OGTT) vil blive udført. Knust paracetamol, 1 g tilsættes til glukoseblandingen. Blodprøver og EKG'er vil blive udtaget og indsamlet sammen. Blodprøver på 8 ml vil blive udtaget ved -20, -10, -0 minutter før og ved 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270 , 300, 330 og 360 minutter efter glukoseindtagelsen. Alle blodprøver vil blive analyseret for hormoner, glukose, elektrolytter, plasmaparacetamol, proteomics og metabolomics, og fra de -20 minutters prøve vil DNA-materiale blive ekstraheret og brugt til genomanalyse (ikke en omfattende genomsekventering). Prøverne vil blive testet for mutationer i gener forbundet med glukosemetabolisme i relation til fedme, diabetes og hjerte-kar-sygdomme. HbA1c og lipider vil blive målt.
• Glukose spørgeskemaer. Udvaskningsperiode: Der vil være en udvaskningsperiode på 3 uger.
• Deltagerne kommer ind og får placeret en CGM-monitor 4 dage før testbesøg 2 (V2) i op til 7 dage
• Deltagerne vil modtage lægemidlet (Kv11.1-blokker eller placebo) og begynde at indgive lægemidlet oralt hver morgen på samme tidspunkt 3 dage før og samme morgen som testbesøget 2.

Prøvebesøg 2 (V2): Samme undersøgelser som beskrevet for besøg 1.

Kriterier for hvornår test kan udføres:

• Deltagerne skal have indgivet undersøgelsesmedicinen oralt 3 dage før og samme morgen som testbesøgene på samme tidspunkt.
• Deltagerne skal være fastende fra 10 timer før testbesøg. Dette inkluderer fødevarer, væsker, rygning, alkohol og medicin (undtagen Kv11.1-blokker og en lille mængde vand, der bruges til administration heraf)
• Deltagerne må ikke udføre nogen øvelse dagen før samt samme morgen som prøvebesøget.
• Deltageren må ikke tage paracetamol 24 timer før prøvebesøg. Afblænding: Randomiseringslisten vil blive opbevaret på stedet på Institut for Biomedicin på Københavns Universitet. Forsøgsdeltagerens emnenummer matches med listen, som afslører til hvilken gruppe deltageren er randomiseret. Den ikke-blindede person vil udføre enhver afblindning af forsøgsdeltagerne efter Sidste Patient Sidste Besøg.

Data Datahåndtering: Forsøgspersonen og det biologiske materiale opnået fra forsøgspersonen vil blive identificeret ved forsøgspersonnummer og forsøgsidentifikationsnummer. Passende foranstaltninger såsom kryptering eller sletning vil blive håndhævet for at beskytte identiteten af ​​menneskelige forsøgspersoner i alle præsentationer og publikationer som krævet af nationale krav. Laboratoriedata vil blive overført elektronisk fra laboratoriet, der udfører kliniske analyser, og vil blive arkiveret på sikrede harddiske med backup-muligheder. De elektroniske data vil blive betragtet som kildedata. I tilfælde hvor laboratoriedata overføres via ikke-sikre elektroniske netværk, vil data blive krypteret under overførsel. Data gemmes i 20 år.

Kildedata: Kildedokumenter opbevares på Institut for Biomedicin, Københavns Universitet. Kildedata registreret direkte i Case Report Form (CRF) omfatter anamnese, vægt- og højdemålinger, EKG.

Evaluerbarhed for emner til analyse: Udtrukne emner vil blive erstattet. Genscreening er tilladt inden for rekrutteringsperioden efter efterforskerens skøn.

Statistiske overvejelser Dataanalyseplan: For at undersøge om Kv11.1 blokade signifikant påvirker fastende og glucosestimulerede værdier af seruminsulin og plasmaglucagon, GLP-1, kalium og GIP koncentrationer, vil der blive udført en ANOVA ved brug af alder og køn som kovariat, randomisering gruppe som uafhængig variabel og AUC-ændring i seruminsulin og plasmaglucagon, GLP-1-, kalium- og GIP-koncentrationer som afhængige variabler for at undersøge, om der eksisterer gennemsnitlige forskelle på forsøgsdeltagere efter indtagelse af Kv11.1-blokker og uden Kv11.1-blokker.