Die Wirkung von Vitamin D und Kalzium auf den Knochen bei pädiatrischem HIV

A.1.a. Einleitung Dies ist eine prospektive, randomisierte, doppelblinde klinische Studie zur Bewertung der Wirkung einer 24-monatigen Supplementierung mit Vitamin D3 und Kalzium auf den Knochenaufbau bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen.

A.1.b. Themenrekrutierung i. HIV-infizierte Probanden werden von Co-Ermittlern aus HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen aufgenommen, die an teilnehmenden Zentren behandelt werden und die Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllen.

A.1.c. Messungen:

Blut zur Messung des 25(OH)D-Serumspiegels wird von allen HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen von den teilnehmenden klinischen Zentren erhalten. Die Proben werden analysiert und die Ergebnisse vor dem Besuch der Querschnittsstudie bekannt gegeben. Die Serum-25(OH)D-Spiegel werden verwendet, um die Teilnehmer auszuwählen. Folgende Maßnahmen werden durchgeführt:

Anamnese, einschließlich Medikamente Schwangerschaftstest bei gebärfähigen Frauen Größe und Gewicht Beurteilung des Pubertätsstadiums Beurteilung der diätetischen Zufuhr von Calcium und Vitamin D Beurteilung der körperlichen Aktivität Bestimmung des Gesamtkörper-Knochenmineralgehalts (TBBMC), der Gesamtkörper-Knochenmineraldichte ( TBBBMD), BMC und BMD der Wirbelsäule und Röntgenaufnahme des Knochenalters Morgendliche Blutentnahme nüchtern für Indizes des Mineralstoffwechsels: Serumkalzium, Phosphat, Albumin, Gesamtaktivität der alkalischen Phosphatase, 25(OH)D, 1,25(OH)2D, iPTH, Kalzium und Kreatinin im Urin.

Marker des Knochenumsatzes: Serum-N-Telopeptid (N-tx, ein Marker der Resorption), knochenspezifische alkalische Phosphatase (BALP) und Osteocalcin (Marker der Bildung) Diese Messungen werden in der Abteilung für pädiatrische Körperzusammensetzung des SLRHC durchgeführt.

A.2.a. Studiendesign:

Die doppelblinde, randomisierte Studie wird die Wirkung einer 24-monatigen Supplementierung mit Vitamin D3 und Kalzium mit Placebo auf den Knochenmineralzuwachs vergleichen. Sechzig HIV-infizierte Kinder und Jugendliche im Alter von 8 bis 16 Jahren erhalten randomisiert Vitamin D3 plus Kalzium oder Placebo. Die primären Ergebnisvariablen, BMC und BMD, werden vor sowie 1 und 2 Jahre nach der Randomisierung gemessen. Serienmessungen von Serum-25(OH)D, 1,25(OH)2D, PTH, Markern des Knochenumsatzes werden vor und in definierten Intervallen während der Studie bewertet.

A.2.b. Behandlungsarme:

Geeignete Probanden werden durch Randomisierung zugewiesen, um entweder:

1. Vitamin D3 (100.000 IE oder 2,5 mg) alle 60 Tage oral verabreicht und elementares Calcium 500 mg zweimal täglich; oder

2. Vitamin-D3-Placebo, das alle 60 Tage oral verabreicht wird, plus Calcium-Placebo zweimal täglich.

   A.2.c. Eintritts- und Randomisierungsbesuch:

   Bei allen in Frage kommenden Probanden wird aufgrund ihrer Teilnahme an der Querschnittsstudie (Abschnitt D.2.f) die anfängliche Studieneingangsbewertung in der SLRHC-Abteilung für pädiatrische Körperzusammensetzung durchgeführt. Da der qualifizierende 25(OH)D-Serumspiegel vor dem Besuch der Querschnittsstudie bekannt sein wird, können Studienteilnehmer, die für die randomisierte klinische Studie in Frage kommen, während des Besuchs der Querschnittsstudie nach dem Zufallsprinzip (siehe Methoden) einem der beiden zugeordnet werden Behandlungsarme; In solchen Fällen fungiert der Querschnittsbesuch auch als Einstiegs-/Baseline-Besuch. Jeder Proband erhält die erste Dosis Vitamin D3/Placebo und die erste 30-Tage-Versorgung mit Calcium/Placebo wird abgegeben. gebärfähige Frauen

   A.2.d. Folgebesuche:

   Die Teilnehmer werden im ersten Jahr der Studie monatlich und im zweiten Jahr alle zwei Monate gesehen. Eingangs-/Ausgangs-, 12-Monats- und 24-Monats-Besuche finden in der SLRHC-Einheit für Körperzusammensetzung statt. Alle anderen Besuche finden am Ort der üblichen Pflege statt. Vitamin D3/Placebo wird während der Studienbesuche alle 2 Monate verabreicht. Bei monatlichen Besuchen im ersten Jahr und alle 2 Monate im zweiten Jahr nach der Randomisierung wird eine 30- oder 60-Tage-Versorgung mit Calcium/Placebo verabreicht. Die Einhaltung der Kalziumergänzung wird bei jedem Besuch beurteilt.

   A.2.e. 12- und 24-monatige Studienaufenthalte:

   Diese Besuche finden in der SLRHC Body Composition Unit statt. Bei jedem Besuch werden folgende Tests durchgeführt:

   Anamnese, einschließlich Medikamente Schwangerschaftstest für gebärfähige Frauen Größe und Gewicht Beurteilung des Pubertätsstadiums Beurteilung der diätetischen Aufnahme von Calcium und Vitamin D Beurteilung der körperlichen Aktivität Bestimmung von TBBMC, TBBBMD, Wirbelsäulen-BMC und BMD Röntgenaufnahme des Knochenalters

   A.3. METHODEN

   A.3.a. Randomisierung:

   Die Randomisierung von HIV-infizierten Kindern in die Behandlungsarme erfolgt durch computergenerierte Zufallszahlen (SAS Version 8.2 für Windows, SAS Institute, Cary, NC). Die Randomisierung erfolgt stratifiziert nach Geschlecht und Alter (z. B. > oder < 14 Jahre), um sicherzustellen, dass die Behandlungsgruppen in Bezug auf diese Variablen ausgewogen sind. Es wird eine Block-Randomisierung verwendet, um sicherzustellen, dass die Anzahl der Probanden in jedem Arm im Laufe der Zeit ungefähr gleich bleibt. Eine Randomisierungssequenz wird vom Biostatistiker der Studie erstellt und dem Forschungsapotheker mitgeteilt, der bei der Aufnahme der Probanden aktive oder Placebo-Medikamente ausgibt.

   A.3.b. Adhärenz:

   Die Einhaltung von Calcium/Placebo wird bei jedem Besuch durch Pillenzählung und Verwendung von Blisterpackungen bewertet. Die Einhaltung von Vitamin D/Placebo wird durch überwachte Verabreichung während definierter Studienbesuche sichergestellt.

   A.3.c. Messung des Knochenmineralstatus bei Kindern und Jugendlichen:

   Der Knochenmineralstatus bei HIV-infizierten Personen wird durch Ganzkörper- und Lendenwirbelsäulen-DXA-Scans bestimmt. Diese werden in der SLRHC Pediatric Body Composition Unit mit dem Hologic Delphi-A Scanner durchgeführt.

   Die Messung des Knochenmineralgehalts in Gramm durch DXA korreliert gut mit dem Gesamtkörperkalzium (Ellis 1996). Bis heute hat dieses Labor Knochenmineral- und Körperzusammensetzungsdaten unter Verwendung von DXA bei mehr als 13.000 Probanden für mehr als 50 Forschungsprojekte und klinische Studien bereitgestellt.

   Der CV für die Knochenmineraldichte bei menschlichen Probanden in unserem Labor beträgt 0,8 %. Das Hologic Delphi

   A.4.d. Beurteilung des Skelettalters:

   Das Skelettalter wird durch standardisierte Röntgenaufnahmen des Knochenalters des linken Handgelenks bestimmt, die am selben Tag wie die DXA-Scans in der Abteilung für Radiologie am SL-Standort durchgeführt werden. Als Standardreferenz werden die geschlechtsspezifischen Standards für das Knochenalter anhand von Normalfilmen der Hand und des Handgelenks aus dem Atlas von Greulich und Pyle verwendet (Greulich und Pyle 1959). Ein einziger Kinderradiologe, dem das Alter und der Behandlungsstatus der Probanden nicht bekannt sind, wird alle Röntgenaufnahmen des Knochenalters lesen.

   Nachsorge-Röntgenaufnahmen des Knochenalters werden nicht an Probanden durchgeführt, bei denen bei der Einreise festgestellt wurde, dass sie die Skelettreife erreicht haben (d. h. Epiphysenfuge).

   Die Reifung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Zunahme von Knochenmineralien. Vor dem Auftreten der körperlichen Anzeichen der Pubertät besteht die einzige verfügbare Methode zur Bestimmung der relativen Reife oder des "biologischen Alters" darin, das Skelett- oder "Knochenalter" durch standardisierte Röntgenaufnahmen zu messen. Das Skelettalter ist auch nach dem Auftreten der körperlichen Anzeichen der Pubertät weiterhin von Nutzen, da die Progressionsrate der Knochenreifung mit der Pubertät von Person zu Person unterschiedlich ist. Sie ist besonders variabel bei Kindern mit chronischen Krankheiten, deren allgemeiner Gesundheitszustand und Wachstumsraten und Pubertätsfortschritt als Reaktion auf Änderungen in der Behandlung oder in der Krankheitsaktivität "aufholen" oder "abfallen" können. Bei Kindern mit chronischen Erkrankungen kann das Knochenalter ein besserer Indikator für den Reifestatus sein als das chronologische Alter, die Größe oder das Pubertätsstadium. Das Knochenalter ist daher eine wichtige Kovariate in diesem Protokoll.

   A.3.e. Beurteilung des Pubertätsstatus:

   Standardisierte körperliche Untersuchung durch Studienärzte (Drs. Stephen Arpadi und Mary Horlick) nach Erklärung des Verfahrens und der Begründung für Probanden und Familienmitglieder, um den Grad der sexuellen Reifung zu bestimmen. Diese werden während Studienbesuchen in der SLRHC Pediatric Body Composition Unit nach der Methode von Tanner (Tanner 1970, Tanner 1971) durchgeführt. Wiederholungsbewertungen werden nicht an Probanden durchgeführt, bei denen bei der Einreise festgestellt wurde, dass sie eine sexuelle Reifung erfahren haben (d. h. Tanner Stufe 5).

   Aufgrund der normalen großen Variabilität in Zeitpunkt und Tempo der Pubertät wird eine standardisierte serielle Bewertung des Pubertätsstatus der Studienteilnehmer durchgeführt, um zu helfen, zwischen den Auswirkungen der Pubertät und den Auswirkungen von Studienbehandlungen, erhöhtem Alter, Größe und Gewicht auf den Knochenmineralzuwachs zu unterscheiden . Die Messung dieser Variable ist möglicherweise von großer Bedeutung in Studien an Kindern mit chronischen Krankheiten wie HIV-Infektion, bei denen Verzögerungen in der Geschlechtsreife üblich sind (de Martino 2001).

   Veränderungen der Knochenmineralmasse durch DXA zum Zeitpunkt der Pubertät und der damit einhergehende Wachstumsschub wurden sowohl bei Männern als auch bei Frauen berichtet (Glastre 1990, Gilsanz 1991, Rico 1993, Mora 1999). Allerdings sind die Referenzstandards der DXA-Hersteller und neuere Längsschnittstudien nur alters- und geschlechtsspezifisch (Bachrach 1999). Referenzstandards, die nur auf dem Alter oder der Pubertät basieren, sind nicht hilfreich bei der Beurteilung von Patienten mit Erkrankungen wie einer HIV-Infektion, die das Wachstum und den Zeitpunkt der Pubertät beeinflussen und unabhängig davon den Knochenmineralaufbau beeinflussen können (Leonard 1999, Thearle 2000, Arpadi 2002).

   A.3.f. Verfahren zur Beurteilung des Pubertätsstatus:

   Die Auswertung der Pubertät in diesem Projekt folgt genau dem Protokoll des BMDCS-Projekts. Der Einfluss des Pubertätsstadiums auf die Knochenmineralbildung wird allen Teilnehmern beim Eingangsstudienbesuch erklärt, damit sie und ihre Familien den Zweck der körperlichen Untersuchung des Pubertätsstatus verstehen. Der pädiatrische Endokrinologe (MH) wird gemäß dem für das multizentrische BMDCS-Projekt festgelegten Protokoll das Pubertätsstadium bewerten. Bei Mädchen wird die Brustentwicklung durch visuelle Kriterien, aber auch durch Palpation in den frühesten Stadien der Pubertät beurteilt (Marshall und Tanner 1971, Biro 1992). Bei Jungen wird die Hodengröße mit Hilfe der Eizellen des Prader-Orchidetometers (Zachman 1974, Biro 1995) bestimmt. Sowohl bei Jungen als auch bei Mädchen wird die Entwicklung der Schambehaarung anhand der Kriterien von Tanner (Marshall und Tanner 1970, 1971) beurteilt.

   A.3.g. Verfahren zur Messung von Größe und Gewicht:

   Die Stehhöhe wird mit einem wandmontierten Stadiometer (Holtain, Crosswell, Wales) auf 0,1 cm genau gemessen. Zu jedem angegebenen Zeitpunkt werden drei getrennte Messungen durchgeführt und die Ergebnisse gemittelt. Das Gewicht wird bei Probanden im Krankenhauskittel ermittelt und auf 0,1 kg genau gemessen (Weight Tronix, New York, NY).

   A.3.h. Bewertung modifizierbarer Verhaltensfaktoren, die den Knochenmineralaufbau beeinflussen:

   Wir werden einen Food Frequency Questionnaire (FFQ) für die Erhebung von Ernährungsdaten verwenden, um eine Schätzung der Nahrungsaufnahme für diese Studie bereitzustellen. Die Verfügbarkeit standardisierter Informationen über die Nahrungsaufnahme wird auch die Untersuchung der Beziehung zwischen Nahrungs-/Nährstoffaufnahme und Knochenaufbau während des Wachstums bei HIV-infizierten Kindern ermöglichen.

   Die körperliche Aktivität unter Gewichtsbelastung wird unter Verwendung des veröffentlichten Selbstberichts-Tools von Slemenda et al. (1991) bestimmt. Obwohl mehrere Studien die Gültigkeit von Messungen der Selbstberichte von Kindern über körperliche Aktivität unterstützen, berichtete nur die Studie von Slemenda über die Verwendung von Selbstberichten über körperliche Aktivität in der Kindheit (Sallis 1993, Slemenda 1991).

   A.3.i. Verfahren für Fragebögen zu Nahrungsaufnahme und körperlicher Aktivität:

   Gemäß dem für das multizentrische BMDCS-Projekt festgelegten Protokoll werden die Probanden einen FFQ absolvieren (mit Hilfe ihrer Eltern oder Erziehungsberechtigten, wenn sie unter 14 Jahre alt sind). Der Fragebogen dauert etwa 20 Minuten und wird zum Zeitpunkt des Besuchs ausgefüllt. Jedem FFQ wird ein Bild mit verschiedenen Portionsgrößen beigelegt. Die Probanden werden gebeten anzugeben, welches Bild am besten zu ihrer Portionsgröße passt. Die Probanden werden daran erinnert, anzugeben, wie viel sie normalerweise gegessen haben – nicht, wie viel serviert wurde.

   Allen Teilnehmern wird ein Fragebogen ausgehändigt, in dem sie gebeten werden, sich an die Anzahl der Stunden während der letzten Woche zu erinnern, die sie an jeder von mehreren körperlichen Aktivitäten beteiligt waren. Der Ermittler fordert die Teilnehmer auf, sich so genau wie möglich an ihre Aktivität zu erinnern. Das Kind kann die Eltern um Hilfe bitten. Für das Ausfüllen des Fragebogens werden etwa zehn Minuten benötigt.

   Der FFQ, BLOCKIDS (NutritionQuest, University of Berkeley, Berkeley, CA), besteht aus Lebensmitteln, die von NHANES III als wichtig für diese Alters- und Bevölkerungsgruppe identifiziert wurden. Die für dieses Projekt relevanten Messungen umfassen die Nahrungsaufnahme von Vitamin D und Kalzium. Der FFQ wurde bei afroamerikanischen Kindern im Alter von 8-10 Jahren (Block 2000) für einige Makro- und Mikronährstoffe (z. Korrelation für Calcium = 0,64). Im Rahmen des BMDHC-Projekts sind weitere Validierungsstudien geplant.

   A.3..j. Verfahren für biochemische Analysen:

   Allgemeine Labortests werden in den klinisch-chemischen Labors der Studienzentren durchgeführt, einschließlich CBCs, Lymphozyten-Untergruppen (CD4, CD8), HIV-Viruslast, Nieren- und Leberfunktionstests. Seren für spezialisierte Biochemie (PTH, Vitamin-D-Metabolite, OC, BSAP, NTx) werden aliquotiert, unmittelbar nach der Entnahme eingefroren und an SLRHC übertragen, wo sie bei -70 Grad gelagert werden. Die gefrorenen Proben werden im Kernlabor des Irving Center for Clinical Research an der Columbia University analysiert. Alle Proben von einzelnen Probanden werden in Chargen im selben Assay analysiert, um die Variabilität zwischen den Assays zu reduzieren. Alle geplanten Analysen werden derzeit im Kernlabor durchgeführt.

   Serum: Kits für intaktes PTH, Vitamin-D-Metaboliten und Osteocalcin werden von Corning-Nichols Laboratory (San Juan Capistrano, CA) bezogen.

   Parathormon: PTH wird derzeit durch ein chemilumineszierendes Verfahren gemessen, von dem jetzt bekannt ist, dass es das 7-84-Fragment von PTH sowie die intakte Form (1-84) des Moleküls nachweist (72). Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 3,4 % bzw. 5,6 %. Der normale Erwachsenenbereich für diesen Assay beträgt 10-65 pg/ml.

   Vitamin-D-Metabolite: Nach der Extraktion von Serumproben wird 25OHD in einem Radiobindungsassay gemessen. Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 7,5 % bzw. 9,6 %. Der normale Bereich liegt zwischen 9 und 52 ng/ml. Serum 1,25(OH)2D wird in einem Radiorezeptor-Assay untersucht. Der normale Bereich für Erwachsene liegt bei 15-60 pg/ml. Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 7,6 % bzw. 9,8 %.

   Osteocalcin: Osteocalcin wird durch RIA nach dem Verfahren von Gundberg et al. gemessen. Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 4,3 % bzw. 5,7 %. Der normale Bereich liegt bei 3,4-11,7 ng/ml für erwachsene Männer, 2,4-10,0 ng/ml für erwachsene prämenopausale Frauen.

   Knochenspezifische alkalische Phosphatase (BSAP): BSAP wird durch einen immunradiometrischen Festphasen-Zwei-Stellen-Assay gemessen, der spezifisch das Skelett-Isoenzym der alkalischen Phosphatase im Serum misst. Kits werden von Hybritech Incorporated (San Diego, CA) bezogen. Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 4,2 % bzw. 7,2 %. Der normale Bereich liegt bei 8,0 - 16,6 ng/ml für erwachsene Frauen und 7,2 - 15,8 ng/ml für erwachsene Männer.

   Serum-N-Telopeptid (Osteomark, Ostex, Seattle, WA) wird unter Verwendung eines kompetitiven Hemmungs-Enzym-verbundenen Immunosorbent-Assays gemessen, der Mikrovertiefungen als feste Phase verwendet, auf der NTx adsorbiert wurde. Die Assay-Werte werden in nmol Knochen-Kollagen-Äquivalenten (BCE) pro Liter angegeben. Der normale Bereich liegt bei erwachsenen Frauen zwischen 6,2 und 19,0 und bei erwachsenen Männern zwischen 5,4 und 24,2. Die Intra-Assay- und Inter-Assay-Variabilität beträgt 4,6 % bzw. 6,9 %.

   A.3.l. Immunologische und virologische Maßnahmen der HIV-Erkrankung:

   CD-4+Lymphozytenzahl und CD4%-Werte für Probanden werden aus Ergebnissen erhalten, die in Labors am klinischen Standort im Rahmen der Patientenversorgung durchgeführt wurden. Quantitative Viruslast-Assays – HIV-RNA, bestimmt durch die Polymerase-Kettenreaktionsmethode, die im Rahmen der klinischen Versorgung an kooperierenden klinischen Standorten durchgeführt wird, wird für diese Studie gesammelt.

   3.00 Uhr Verfahren für die Sicherheitsüberwachung und das Toxizitätsmanagement:

   Bei allen Frauen im gebärfähigen Alter wird bei jedem SLRHC-Besuch und unmittelbar vor der Durchführung von radiologischen Untersuchungen ein Schwangerschaftstest im Urin durchgeführt. Alle gebärfähigen Frauen werden vor dem Urintest und DEXA-Scanning befragt, ob sie schwanger sind.

   Überwachung auf Hyperkalzämie, Hyperkalziurie und Hypokalämie: Um die Verblindung der Behandlungszuweisung des Probanden aufrechtzuerhalten, werden die Laborberichte von Dr. Shane, einem Co-Ermittler, im New York-Presbyterian Hospital überprüft, das physisch von allen entfernt ist klinische Forschungseinrichtungen. Dies ist auch der Standort für das GCRC, wo spezielle Laboranalysen durchgeführt werden.

   Serumcalcium und -albumin sowie morgendlicher Nüchternurin werden im ersten Studienjahr monatlich und im zweiten Studienjahr alle 2 Monate überwacht. Diese Assays werden vom Quest Diagnostics Laboratory als praktische Proben durchgeführt (d. h. nach der Entnahme durchgeführt).

   Klinische oder Laboranomalien, die vom Prüfarzt als mit dem Studienmedikament in Zusammenhang stehend angesehen werden, werden wie folgt behandelt:

   Wenn sich eine Hyperkalzämie (> 10,5 mg/dl, albuminkorrigiert) entwickelt, wird die Calciumdosis um 250 mg/Tag reduziert und die Werte eine Woche später erneut überprüft. Wenn sich die Anomalie nicht bessert, erfolgt eine wöchentliche schrittweise Reduzierung des oralen Calciums, bis ein normaler Spiegel erreicht ist oder die zusätzliche Calciumzufuhr abgesetzt wird. Vitamin D3 oder Placebo werden zurückgehalten, bis sich das Serumkalzium wieder normalisiert hat.

   Personen mit anhaltenden Anomalien werden an den behandelnden Arzt überwiesen. Vitamin D3 oder Placebo werden zurückgehalten, bis sich das Serumkalzium wieder normalisiert hat.

   Wenn sich eine schwere Hyperkalzämie entwickelt (>12,0 mg/dl), werden alle Kalziumpräparate und Vitamin D/Placebo sofort abgesetzt und die Probanden werden aus der Studie genommen.

   Hyperkalzurie Wenn sich eine Hyperkalziurie entwickelt (Kalzium/Kreatinin-Verhältnis im Urin > 0,25 in Spot-Urinproben), wird dem Probanden zur Bestätigung eine 24-Stunden-Urinsammlung durchgeführt. Bei bestätigter Hyperkalziurie (>4 mg/kg/24 h) wird die Kalziumdosis um 250 mg reduziert und eine Woche später eine Punkturinierung wiederholt. Wenn die Anomalie nicht abklingt, erfolgt eine wöchentliche schrittweise Reduzierung des Kalziums, bis die Hyperkalzerie abklingt oder die zusätzliche Kalziumzufuhr abgesetzt wird. Falls erforderlich, wird Vitamin D3 oder Placebo zurückgehalten, bis sich der Kalziumspiegel im Urin wieder normalisiert hat.

   Wenn sich eine Hypokalzämie entwickelt (< 8,4 mg/dl, korrigiert auf Albumin), wird Blut für Blutharnstoff-Stickstoff, Serumelektrolyte, Kreatinin, 25-OHD, PTH, Kreatinin, Magnesium und Albumin entnommen.

   Ein Proband mit bestätigter Hypokaliämie in Verbindung mit Vitamin-D-Mangel (25-OHD < 10 ng/dl und PTH > 73) wird aus der Studie ausgeschlossen und zur Behandlung an seinen Arzt überwiesen und aus der Studie ausgeschlossen

   Überwachung auf Vitamin-D-Mangel

   Während des ersten Studienjahres wird das Serum zur Messung von 25-OH und iPTH monatlich und im zweiten Studienjahr alle 2 Monate entnommen. Die Proben jedes Probanden werden unmittelbar nach der Entnahme eingefroren und zum SLRHC gebracht, wo sie bei -70 Grad gelagert werden. In Abständen von einem Jahr werden die Proben der einzelnen Probanden in "Batch"-Weise getestet. Auf der Grundlage dieser jährlichen Bestimmungen werden Probanden mit anhaltendem Vitamin-D-Mangel (25-OHD < 10 ng/l und PTH > 73), der sowohl die Winter- als auch die Sommermonate überdauert, von der Studie ausgeschlossen und an ihren medizinischen Dienstleister überwiesen.

   Wir erwarten eine geringe Inzidenz dieser besonderen Anomalien. In einer früheren Studie, in der 6 Monate lang alle 60 Tage dieselbe Dosis Vitamin D3 (100.000 IE) verabreicht wurde, zeigten Guillemant et al. berichteten über keine Fälle von Hyperkalzämie bei französischen jugendlichen Männern im Alter von 13-16 Jahren mit saisonalem Vitamin-D-Mangel (Guillemant 2000). Darüber hinaus wurde in einer laufenden Studie von Dr. Shane (Prävention von Osteoporose nach Herztransplantation, ROI AR 46124-04) unter den 74 Probanden, die die metabolisch aktive Form von Vitamin D erhielten, Calcitriol (0,25 ug BID) gefunden Es gab nur 4 Episoden mit einer Calciumausscheidung im Urin von >400 mg/g Kreatinin. Neben der Einnahme von Calcitriol erhielten diese Probanden Kortikosteroide, die auch die Kalziumausscheidung im Urin erhöhen. Kortikosteroide sind in der vorliegenden Studie keine zulässige gleichzeitig verabreichte Medikation.

   Wir gehen nicht davon aus, dass Vitamin D3 negative Auswirkungen auf eine HIV-Infektion oder antiretrovirale Medikamente haben wird. HIV-infizierte Probanden, bei denen ein anderweitig unerklärlicher Rückgang des Immunstatus, basierend auf der CD4-Zahl oder CD4%, oder eine Erhöhung der HIV-Viruslast, von der der behandelnde Arzt annimmt, dass sie möglicherweise mit der Studienmedikation zusammenhängt, aus der Studie ausgeschlossen werden Beteiligung. Die Messungen der CD4-Zahl, des CD-Prozentsatzes und der HIV-Viruslast werden an den klinischen Versorgungszentren gemäß dem Versorgungsstandard gemessen. Die Ergebnisse werden vom behandelnden Arzt überwacht.

   Probanden, die einen Rückgang des TBBMC-z-Scores von > 0,5 gegenüber dem Ausgangswert bei der einjährigen DXA-Behandlung aufweisen, werden von der Studie ausgeschlossen und vom behandelnden Arzt zur zusätzlichen klinischen Bewertung überwiesen. Darüber hinaus wird eine klinische Bewertung durch den behandelnden Arzt, den Sicherheitsbeauftragten und den Studien-PI bei Auftreten von geringen Auswirkungen oder wiederholten Brüchen entscheiden, ob der Proband in der Studie bleiben sollte. Die Überwachung der DXA-Scan-Ergebnisse der Studienteilnehmer wird von Dr. Horlick, a Co-Forscher und Direktor des Pädiatrischen Labors für Körperzusammensetzung in St. Luke's-Roosevelt.

   Da es sich um eine placebokontrollierte Studie mit Kindern handelt, haben wir uns schließlich dafür entschieden, eine Zwischenanalyse der Daten einzubeziehen, die an den Behandlungsdaten von 12 Monaten durchgeführt werden soll (Menschen, Abschnitt E.). Gemäß den NIH-Richtlinien wird ein Datensicherheits- und Überwachungsgremium aus Experten für Biostatistik, pädiatrische HIV-Erkrankungen, pädiatrische Endokrinologie und pädiatrische Knochengewinnung eingerichtet, um die Studienergebnisse auf Sicherheit und Wirksamkeit zu überwachen und in Absprache Kriterien für einen vorzeitigen Abbruch der Studie festzulegen mit dem Haupt- und den Co-Ermittlern und um festzustellen, ob und wann diese Kriterien erfüllt sind.

   A.3.n Datenanalyse und Leistungsberechnungen Spezifisches Ziel 1: Bestimmung der Wirkung einer Calcium- und Vitamin-D3-Ergänzung auf die Knochenmineralbildung bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die HAART erhalten.

   Die primäre Hypothese dieser Studie ist, dass BMC und BMD bei HIV-infizierten Probanden, die randomisiert Vitamin D3 plus Kalzium erhalten, im Vergleich zu Probanden, die Placebo erhalten, zunehmen werden. Wir werden diese Hypothese testen, indem wir TBBMC, TBBMD, SBMC und SBMD vergleichen, gemessen durch Ganzkörper- und Wirbelsäulen-DXA-Scans, die zu Studienbeginn und 1 und 2 Jahre nach der Randomisierung in den beiden Studienarmen unter Verwendung einer Intention-to-Treat-Analyse durchgeführt wurden.

   Eine Kovarianzanalyse mit wiederholten Messungen wird verwendet, um die Knochenzuwachsdaten zu analysieren. Unterschiede im Knochenmineralgehalt zwischen den Behandlungs- und Placebogruppen werden nach 1 und 2 Jahren verglichen, während mögliche Unterschiede zwischen den Gruppen bei Eintritt in die Studie kontrolliert werden. Der Haupteffekt zwischen den Gruppen (Vitamin D3 und Calcium versus Placebo) testet, ob es einen Gesamtunterschied zwischen den Gruppen gibt, während der Interaktionseffekt innerhalb der Gruppe x Zeit testet, ob der Unterschied zwischen den Gruppen über die beiden Folge- Jahren auf. Das Ausmaß der Veränderung in der Vitamin-D3- und Kalziumgruppe wird auch mit normativen Daten aus dem BMDCS verglichen, um zu bestimmen, wie viele Kinder in jeder Gruppe Werte innerhalb normaler Grenzen (95 %-KI) erreichen, wobei der in Abschnitt C.5 der Vorstudien vorgestellte Algorithmus verwendet wird .

   Basierend auf unseren früheren Pilotdaten betrug die mittlere jährliche Veränderung von TBBMC bei 30 HIV-infizierten Kindern im Alter von 7 bis 14 Jahren 120 g mit einer Standardabweichung von 84. Es wurde ein Unterschied in SD zwischen Jungen und Mädchen festgestellt. Um konservative Schätzungen beizubehalten, wählten wir die bei Mädchen beobachtete SD. Es kann davon ausgegangen werden, dass dies das Niveau der jährlichen Veränderung ist, das in der Placebogruppe beobachtet wird. Basierend auf Daten des Pediatric Rosetta Project (NIDDK 37352), einer Querschnittsstudie mit > 1300 Kindern, beträgt die durchschnittliche jährliche Veränderung von TBBMC bei gesunden afroamerikanischen und hispanischen Kindern im Alter von 7 bis 14 Jahren 195 g.

   Die Effektgröße (d) beim Vergleich einer mittleren jährlichen Veränderung von 120 g in der Placebogruppe mit einer Veränderung von 195 g in der Vitamin-D3- und Calcium-Gruppe beträgt daher 0,89. Einundzwanzig Kinder in jeder Gruppe reichen aus, um eine Effektgröße dieser Größenordnung mit Alpha = 0,05 und Beta = 80 % zu erkennen. Wenn die Stichprobengröße auf 30 Kinder in jeder Gruppe erhöht wird, reicht die Power aus, um einen Unterschied von 61 g zwischen der Vitamin-D3- und Calcium-Gruppe und der Placebo-Gruppe mit Alpha = 0,05 und Power = 80 % zu erkennen. Dies ist vergleichbar mit dem Unterschied, der in einer klinischen Studie mit gesunden heranwachsenden Mädchen (Durchschnittsalter 11,9 Jahre) beobachtet wurde, die entweder Kalzium (110 % der empfohlenen Tagesdosis) oder Placebo erhielten (Lloyd 1996).

   Unterschiede in der Geschwindigkeit der sexuellen Reifung während der Studie zwischen den Behandlungsgruppen können die Gruppen in Bezug auf einen für die Knochenmasseergebnisse signifikanten Faktor "aus dem Gleichgewicht" bringen. Um dies anzugehen, haben wir eine standardisierte Messung des Pubertätsstadiums zur Verwendung als Kovariate in die Analysen aufgenommen.

   Spezifisches Ziel Nr. 2: Bestimmung der Wirkung einer HIV-Infektion und einer Supplementierung mit Vitamin D und Kalzium auf Indizes des Mineralstoffwechsels und Marker des Knochenumsatzes.

   Wir nehmen an, dass die Indizes des Mineralstoffwechsels anormal sind (niedriger Serum-25(OH)D und erhöhtes PTH) und die biochemischen Marker der Knochenbildung und -resorption bei HIV-infizierten Kindern unter HAART im Vergleich zu normalen Kontrollen erhöht sind und dass die Indizes des Mineralstoffwechsels und der Marker erhöht sind der Knochenbildung und -resorption normalisiert sich bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die randomisiert eine Vitamin-D- und Kalzium-Ergänzung erhalten. Wir werden diese Hypothese zunächst testen, indem wir Marker des Knochenumsatzes (Osteocalcin, BALP und N-Tx) bei HIV-infizierten und gesunden Kindern und Jugendlichen vergleichen, die in die Querschnittsstudie aufgenommen wurden, wobei wir den t-Test unabhängiger Stichproben zum Vergleich der Mittelwerte verwenden.

   Längsveränderungen der Knochenumsatzmarker bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die Vitamin D und Kalzium als Nahrungsergänzungsmittel erhalten, werden ebenfalls mit denen verglichen, die Placebo erhalten. In Intervallen gemessene Spiegel von Vitamin-D-Metaboliten und Markern für den Knochenumsatz ((Osteocalcin, BALP und N-Tx) werden unter Verwendung einer gemischten Modellregression analysiert, um Trends bei diesen Messwerten im Laufe der Zeit zu modellieren und abhängige Wechselbeziehungen zwischen diesen Variablen zu bewerten.

   Spezifisches Ziel Nr. 3: Bewertung der Vitamin-D-Vorräte bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die HAART erhalten.

   Wir gehen davon aus, dass die Vitamin-D-Speicher bei Kindern mit HIV-Infektion im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen verringert sind.

   Wir werden dies testen, indem wir die Serumspiegel von Vitamin-D-Metaboliten und Indizes des Mineralstoffwechsels (25(OH)D 1,25(OH)2D) und PTH) bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die HAART erhalten, im Vergleich zu gesunden Kontrollen vergleichen. Daten zur Überprüfung werden aus der Querschnittsstudie gewonnen. Die HIV-infizierte Gruppe besteht aus einer Stichprobe von HIV-positiven Kindern, die für die Rekrutierung in die Studie untersucht wurden, während die gesunde Gruppe aus gleichaltrigen Kindern besteht, die aus derselben Nachbarschaft rekrutiert werden (einschließlich gesunder Geschwister der HIV-positiven Kinder). Die Screeningspiegel von Vitamin-D-Metaboliten im Serum und PTH bei HIV-positiven Kindern werden mit den Spiegeln bei gesunden Kindern unter Verwendung eines t-Tests mit unabhängigen Stichproben verglichen.

   Die Hauptvariable von Interesse ist 25(OH)D, da sie die Vitamin-D-Vorräte am besten widerspiegelt. Basierend auf früheren Pilotdaten beträgt der mittlere (SD) erwartete 25(OH)-Wert bei HIV-infizierten Probanden 21 (11) ng/ml. Die Stichprobengröße in der vorliegenden Studie hat eine Aussagekraft von 80 %, um eine Veränderung von 25(OH) D von 8 ng/ml mit Alpha = 0,05 zu erkennen. Eine Analyse der Kovarianz auf der Grundlage eines allgemeinen linearen Regressionsmodells wird dann verwendet, um zu bestimmen, ob mögliche Gruppenunterschiede bestehen bleiben, nachdem andere Faktoren wie Rasse, Geschlecht, geschätzte Nahrungsaufnahme von Vitamin D und Sonneneinstrahlung (unter Verwendung des Studienmonats als Ersatz für Sonneneinstrahlung).

   Spezifisches Ziel Nr. 4: Bewerten Sie, ob Vitamin-D-Vorräte eine Determinante der Knochenmasse bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen sind, die HAART erhalten.

   Unsere Hypothese ist, dass bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen, die HAART erhalten, die Vitamin-D-Vorräte, gemessen am Serum-25(OH)D, eine signifikante Determinante der Knochenmasse sind.

   Wir werden die Beziehung dieser Variablen zu TBBMC bei HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen untersuchen. Dies wird durch die Analyse von Daten durchgeführt, die aus einer Stichprobe von mindestens 60 HIV-infizierten Kindern und Jugendlichen stammen, die für die Aufnahme in die klinische Längsschnittstudie gescreent werden. Innerhalb der HIV-positiven Gruppe wird eine lineare Regression verwendet, um zu bestimmen, ob HIV-bezogene Faktoren, einschließlich antiviraler Medikamente, Marker für Immunschwäche (CD4-Zahl), HIV-Viruslast und Zytokinspiegel, eine Rolle bei der Vorhersage des Serum-Vitamin-D-Spiegels und der Knochenmasse spielen. Zusätzliche Kovariaten, die in das Modell aufgenommen werden, umfassen Alter, Geschlecht, Rasse, Größe, Gewicht und Pubertätsstadium.

   Diese Analysen sind besonders wichtige Messungen für die Aufnahme in diese klinische Studie und in die Analysen, da diese die Entwicklung potenzieller mechanistischer Wege sowohl für die Ätiologie der abnormalen Knochenmasse als auch für an der Besserung beteiligte intermediäre Reaktionsvariablen ermöglichen.

   Unter Verwendung von multipler Regressionsmodellierung werden wir die Beziehungen von TNF, IL-6-Vitamin-D-Spiegeln und TBBMC bewerten. Es wird geschätzt, dass 50 % der HIV-positiven Kinder, die gescreent werden, die Einschlusskriterien für die Studie erfüllen werden und dass ungefähr 100 bis 120 HIV-positive Kinder für den Querschnittsvergleich zur Verfügung stehen werden, und somit auch eine gleiche Anzahl gesunder Kinder rekrutiert. Bei insgesamt 200 Kindern ist die Stichprobengröße groß genug, um bis zu 18 Kovariaten zusätzlich zum Gruppierungsfaktor (HIV-positiv versus gesund) hinzuzufügen und auf eine 5 %ige Erhöhung von R2 mit Alpha = 0,05 und Power = zu testen 80 %. Allein eine Stichprobe von 100 HIV-positiven Kindern ermöglicht eine Regressionsanalyse, die bis zu 9 Prädiktoren umfasst, die zusammen mindestens 15 % der Varianz der Ergebnisvariablen (TBBMC usw.) mit Alpha = 0,05 und Power = 80 % erklären. .