Orale Galactose bei Kindern mit steroidresistentem nephrotischem Syndrom

FORSCHUNGSPLAN

A: Hauptziele:

1. Bestimmen Sie die Wirkung von 4 Monaten oraler Galactose-Verabreichung auf den FSPF-Spiegel bei Kindern mit steroidresistentem FSGS
2. Bestimmen Sie die Wirkung einer 4-monatigen oralen Galactose-Verabreichung auf das Protein-zu-Kreatinin-Verhältnis (Urinprotein: Kreatinin) im ersten Morgenurin und den Serumalbuminspiegel bei Kindern mit steroidresistentem FSGS.

B: Nebenziele:

1. Bestimmen Sie die Wirkung von 4 Monaten oraler Galactose-Verabreichung auf die Dosis von immunsuppressiven Medikamenten.
2. Beurteilen Sie das Protein: Kreatinin-Verhältnis im ersten Morgenurin, den Serumalbuminspiegel und die Änderung der Immunsuppressionsdosis 3 Monate nach Absetzen der oralen Galactose-Therapie.

B. Hintergrund und Bedeutung

Das idiopathische nephrotische Syndrom (NS) bei Kindern ist am häufigsten auf ein nephrotisches Syndrom mit minimaler Veränderung zurückzuführen und kann erfolgreich mit einer Steroidtherapie behandelt werden. Bei 10–15 % der Kinder mit nephrotischem Syndrom wird jedoch FSGS diagnostiziert, das gegenüber einer Steroidtherapie und vielen anderen immunsuppressiven Arzneimitteln resistent ist und mit einem schlechten Behandlungserfolg einhergeht. Etwa 50 % der Patienten mit FSGS entwickeln sich innerhalb von 5-10 Jahren zu ESRD und bei etwa 30 % der Kinder kann FSGS nach der Transplantation erneut auftreten.(1) Afroamerikanische Kinder haben ein deutlich höheres Risiko für FSGS.(2) Jüngste Studien zeigen, dass primäres FSGS eine heterogene Störung ist, die in fast einem Drittel der Fälle durch genetische Mutationen und in den verbleibenden Fällen durch noch nicht definierte immunologische Defekte verursacht wird.(3) Immunvermitteltes FSGS wurde mit einem zirkulierenden Permeabilitätsfaktor in Verbindung gebracht, von dem angenommen wird, dass er die glomeruläre Permeabilität für Albumin erhöht, was zu Proteinurie führt und zu sklerotischen Läsionen bei FSGS beiträgt. Das Vorhandensein des FSPF ist definiert als Permeabilitätsaktivität > 0,5. (4) Aktuelle Therapien für FSGS umfassen Plasmapherese und viele Immunsuppressiva, darunter Cyclosporin, Tacrolimus, Mycophenolatmofetil, Rituximab, und Arzneimittel, die die Proteinurie verringern, wie z. Darüber hinaus haben diese Arzneimittel langfristige Folgen einer Immunsuppression, und einige Arzneimittel wie Cyclosporin und Tacrolimus beeinträchtigen die Nierenfunktion, wenn sie über einen längeren Zeitraum angewendet werden. (5) Es besteht ein dringender Bedarf an der Erforschung gutartiger Therapien wie Galactose. Wenn es sich als nützlich erweist, kann es eine sichere Alternative oder Ergänzung zu derzeit verfügbaren Therapien darstellen.

Vorläufige Studien:

1. 2008 haben Savin et al. zeigten, dass Galaktose, ein einfacher, ungiftiger Zucker, in vitro mit hoher Affinität an den FSPF bindet.(6) Sie fanden auch heraus, dass Spuren von Galactose (> 10 –12 M) die durch FSPF in vitro induzierte glomeruläre Permeabilitätsaktivität hemmten. Diese Reihe von In-vitro-Experimenten zeigte auch, dass die Wirkung der FSPF-Aktivität im Serum durch dessen Inkubation mit Galactose oder alternativ durch Vorinkubation von Glomeruli mit Galactose umgekehrt werden kann. Darüber hinaus beschreiben die Autoren eine signifikant verringerte Permeabilitätsaktivität in vivo bei einem einzelnen Patienten mit FSGS nach der Transplantation als Reaktion auf sowohl intravenöse als auch orale Galactose. Die FSPF-Aktivität bei diesem Patienten nahm während der 4 Wochen der Galactose-Einnahme (von 0,8 auf 0,1) progressiv ab und blieb 4 Wochen nach Absetzen der oralen Galactose (0,2) bestehen. Der vorgeschlagene Mechanismus für diese Wirkung besteht darin, dass FSPF Galactose-Bindungsstellen aufweist, die mit Galactose der glomerulären Glykokalyx interagieren und die Signaltransduktion in Podozyten aktivieren. Die Einführung von freier Galactose kann die FSPF-Bindungsstellen blockieren oder die Tertiärstruktur des FSPF verändern, wodurch seine Aktivität gehemmt wird.

Trotz der Abnahme der FSPF-Aktivität bei diesem Patienten besserte sich die Proteinurie nicht. Die Autoren schlagen vor, dass das Ausbleiben des klinischen Ansprechens auf das fortgeschrittene Stadium der Nierenschädigung zum Zeitpunkt der intravenösen Galactose-Therapie zurückzuführen sein könnte, und dass dieser Patient zum Zeitpunkt der oralen Galactose-Verabreichung bereits dialysiert war.

Es wäre wichtig, die Einführung von Galactose früh im Verlauf von FSGS zu untersuchen, um zu bestimmen, ob sie bei der Verringerung der Proteinurie und Verzögerung des Fortschreitens von FSGS wirksam ist.

De Smet et al. präsentierten ihre Erfahrungen mit einem Fall eines 48-jährigen Mannes mit nephrotischem Syndrom als Folge von FSGS, der 6 Monate lang mit oraler Galaktose von 10 g BID für 6 Monate behandelt wurde, auf der Jahrestagung der American Society of Nephrology 2008 (ASN 08, TH-PO-955). Ihr Patient hatte auf Prednison, Cyclophosphamid, Mycophenolatmofetil, Cyclosporin und Plasmaaustausch nicht angesprochen. Vor der Behandlung wurde der FSPF bei 0,87 nachgewiesen und die Proteinausscheidung im Urin betrug 4,3 g/Tag. Nach der Behandlung mit Galactose sank der FSPF auf 0,09 und die Proteinausscheidung im Urin sank auf 0,56 g/Tag. Der in diesem Fall erzielte Erfolg spricht für eine Erprobung an weiteren Patienten.

Methoden:

1. Orale Galactose-Therapie: Nach Erhalt der Einverständniserklärung und der Zustimmung der FSPF wird eine Basislinie eingeholt, um die Eignung zu bestimmen. Blutproben für FSPF werden in einem Röhrchen mit "rotem Deckel" (ohne Antikoagulans) gesammelt, gerinnen gelassen, dann geschleudert und getrennt. Das Serum wird auf Eis zur FSPF-Analyse an das Labor von Virginia Savin, Medical College of Wisconsin, Milwaukee, WI, versandt. Alle anderen Parameter (einschließlich Gewicht, Größe, Blutdruck, Urinanalyse, Urinprotein: Kreatinin-Verhältnis, Serumalbumin, Kreatinin, Elektrolyte und Glukose) werden im Rahmen der Standardbehandlung beim selben Besuch erhoben. Weibliche Teilnehmer im gebärfähigen Alter werden einem Urin-Schwangerschaftstest unterzogen und bei Schwangerschaft von der Studie ausgeschlossen.

   Sobald sich herausstellt, dass die Patienten geeignet sind, wird eine orale Galactose mit einer Dosis von 0,2 g/kg/Dosis BID bis zu einem Maximum von 15 g BID für einen Zeitraum von 4 Monaten eingeleitet. Die verschriebene Dosis Galactose-Pulver wird den Probanden in Päckchen verabreicht, mit 4 Unzen Wasser gemischt und oral eingenommen. FSPF wird in Woche 16 erneut gemessen. Alle anderen Parameter werden 4, 10 und 16 Wochen nach Beginn der oralen Galactose wiederholt. Die orale Galactose-Therapie wird nach 16 Wochen beendet. Um die klinische Bedeutung der Galactose-Behandlung zu bestimmen, wird um 12 Uhr eine Reihe klinischer Parameter (Gewicht, Größe, Blutdruck, Urinanalyse, Protein: Kreatinin-Verhältnis im ersten Morgenurin, Serumalbumin, Kreatinin, Elektrolyte und Glukose) erhoben Wochen nach Absetzen von oraler Galactose. Die Messung der Adhärenz mit Galactose wird geschätzt, indem die Anzahl der Galactose-Dosen gezählt wird, die bei jedem nachfolgenden monatlichen Besuch zurückgegeben werden. Patienten gelten als therapietreu, wenn sie > 90 % der verschriebenen Dosen eingenommen haben.

2. Zusatztherapie des nephrotischen Syndroms: Jeder Patient behält seine immunsuppressive Grundtherapie mit Ciclosporin, Tacrolimus oder Mycophenolatmofetil bei. Die Steroiddosis wird zu Beginn der Galactose-Behandlung jeden zweiten Tag auf 0,5 mg/kg bis zu einem Maximum von 40 mg reduziert. Wenn der Patient eine Remission erreicht, was durch einen negativen ersten Morgenurin für Protein an 3 aufeinanderfolgenden Tagen angezeigt wird, wird die Steroidtherapie jeden zweiten Tag um 0,12 mg/kg/Dosis oder um 10 mg/Dosis einmal pro Woche ausgeschlichen. Wenn der Patient eine anhaltende Remission für 1 Monat hat und Prednison abgesetzt wird, wird die Dosis der immunsuppressiven Medikamente um 25 % pro Monat gesenkt, bis sie abgesetzt ist. Der Blutdruck wird auf unter 95. Perzentil für die Körpergröße kontrolliert. Wenn der Patient ACE-Hemmer oder ARBs einnimmt, bleibt die Dosis während der Dauer der Galactose-Verabreichung unverändert, es sei denn, der Patient hat Nebenwirkungen der Therapie. Wenn zusätzliche Therapien zur Kontrolle des Bluthochdrucks erforderlich sind, werden sie aus anderen blutdrucksenkenden Arzneimitteln als ACE-Hemmern und ARBs ausgewählt. Diuretika werden nach Bedarf zur symptomatischen Linderung von Ödemen verschrieben. Die in diesem Abschnitt beschriebenen Zusatztherapiemedikamente sind Standardbehandlungen und dienen nicht zu Forschungszwecken.

Ergebnisanalyse:

Jeder Patient dient als seine eigene Kontrolle. Die Ergebnisse werden als klinisch signifikant angesehen, wenn die folgenden Kriterien als Reaktion auf die orale Galactose-Therapie in Woche 16 erfüllt sind und wenn die Verringerung des Urinproteins: Kreatinin und der Anstieg des Serumalbumins 12 Wochen nach Absetzen von Galactose bestehen bleiben.

1. Verringerung des FSPF auf < 0,5 oder Verringerung des FSPF um > 0,3
2. Verringerung des Protein-Kreatinin-Verhältnisses im ersten Morgenurin um 50 %
3. Anstieg des Serumalbumins um >1 g/dl
4. Verringerung der Dosis von Prednison oder anderen immunsuppressiven Arzneimitteln um 25 % Statistische Analyse Die primären Ergebnisse sind die Mittelwerte der gepaarten Unterschiede vor und nach der Galactose-Behandlung bei FSPF, Urinprotein: Kreatinin-Verhältnis, Serumalbumin und Dosis von immunsuppressiven Arzneimitteln. Wir werden ANCOVA-Modelle mit wiederholten Messungen verwenden, um jedes primäre Ergebnis als abhängige Variable zu schätzen, während wir konstante Werte vor der Behandlung beibehalten. Daher ist die unabhängige Variable das Vorbehandlungsniveau der entsprechenden abhängigen Variablen. Das Modell wird verwendet, um die mittlere Differenz +/- das 95%-Konfidenzintervall (KI) zu schätzen, das dem mittleren Niveau der abhängigen Variablen vor der Behandlung entspricht -Behandlung. Wir betrachten den Prä-Post-Unterschied als statistisch signifikant, wenn das 95 %-KI um das Ergebnis herum 0 nicht enthält, und als klinisch signifikant, wenn es die oben angegebenen Kriterien erfüllt.

Angemessenheit der Probe: Wir bewerteten den Effektgrößenunterschied, der mit 80 %-iger und 90 %-iger Aussagekraft in einer Prä-Post-Behandlungsstudie mit Galactose nachgewiesen werden konnte, an der 10 Patienten vor und nach der Behandlung teilnahmen. Die Korrelation zwischen Messungen an derselben Person wurde mit 0,7 angenommen und der zweiseitige Fehler 1. Art wurde mit 0,05 festgelegt. Die Studie wird eine Aussagekraft von mehr als 90 % haben, um Effektgrößenunterschiede von 0,6 SD zu erkennen, und eine Aussagekraft von mehr als 80 %, um Effektgrößenunterschiede von 0,5 SD zu erkennen. Diese werden als moderate Effektstärken angesehen.

Forschungseinrichtungen: Der FS-Permeabilitätsfaktor wird im Labor von Virginia Savin MD (Center for Glomerular Pathophysiology, Medical College of Wisconsin, Milwaukee, WI) unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methoden getestet.(7)

Risiken und Nebenwirkungen:

FSGS ist eine schwer zu behandelnde Krankheit, die mit schlechten Ergebnissen verbunden ist, einschließlich des Fortschreitens einer Nierenerkrankung im Endstadium. Galactose ist ein natürlich vorkommender einfacher Zucker und eine orale Galactose-Ergänzung hat keine bekannten Nebenwirkungen oder Nebenwirkungen beim Menschen. Für diese Studie kommen Patienten in Frage, die auf die derzeitigen alternativen Behandlungen für FSGS, die Steroide und andere immunsuppressive Mittel wie Cyclosporin, Tacrolimus, Mycophenolatmofetil und Rituximab umfassen, nicht angesprochen haben. Diese alternativen immunsuppressiven Behandlungen haben viele Langzeitkomplikationen, von denen einige Wachstumsstörungen, Nephrotoxizität, Hyperlipidämie und Diabetes umfassen. Es besteht ein dringender Bedarf an der Erforschung gutartiger Therapien wie Galactose, die eine sichere Alternative oder Ergänzung zu aktuellen Therapien darstellen können.

Es gibt keine bekannten Nebenwirkungen einer oralen Galactose-Ergänzung und keine Berichte über Toxizität bei chronischer Anwendung beim Menschen. Das Herkunftszertifikat für das D-Galactose-Produkt von FerroPfanstiehl ist im Anhang beigefügt und bescheinigt, dass die in unserer Studie zu verwendende D-Galactose für den menschlichen Verzehr unbedenklich ist.

D-Galactose wird sicher in diagnostischen Tests sowohl für die Glykogenspeicherkrankheit als auch für Leberzirrhose (8) und als sonographisches Kontrastmittel wie Levovist ® (Bayer) verabreicht. Galaktose wurde auch erfolgreich zur Behandlung von Morbus Fabry verabreicht. (9) In diesem Fallbericht wurden intravenöse Galactose-Infusionen in einer Dosis von 1 g/kg jeden zweiten Tag für 2 Jahre verabreicht, während die Leberfunktionstests normal blieben. Mögliche Zusammenhänge zwischen der Aufnahme von Milchprodukten und Eierstockkrebs wurden mit nicht schlüssigen Ergebnissen untersucht. Eine 2006 von der Harvard School of Public Health durchgeführte gepoolte Analyse von 12 Kohortenstudien ergab keinen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Milchprodukten und Eierstockkrebs und einem statistisch nicht signifikanten Anstieg des Risikos für Eierstockkrebs bei einer Aufnahme von Laktose > 30 g / Tag. Diese Studie umfasste die Analyse von Umfragen zum gemeldeten Milchverzehr, berücksichtigte jedoch nicht das Vorhandensein anderer Faktoren in der Milch, wie z. B. Hormone, die zum Eierstockkrebsrisiko beitragen könnten (10). Eine weitere Metaanalyse aus dem Jahr 2005 im European Journal of Cancer Prevention fand keinen Zusammenhang zwischen Milch/Milchprodukten oder dem Galactosestoffwechsel und dem Eierstockkrebsrisiko. (11) Neben ihrem natürlichen Vorkommen in Milch wurde Galactose von der FDA als allgemein als sicher anerkannte Substanz (GRAS) als Inhaltsstoff in Säuglingsanfangsnahrung und anderer Babynahrung und Nahrungsergänzungsmitteln für Kinder in Form von Galacto-Oligosacchariden ( eine Verbindung aus 1 bis 7 Galactose-Molekülen, die am reduzierenden Ende mit einem Glucose-Molekül verbunden sind). (www.fda.gov/food/foodingredientspackaging/generallyrecognizedassafeGRAS/GRASListings/ucm153910.htm)

Vorteile:

FSGS ist resistent gegen eine Steroidtherapie und viele andere immunsuppressive Medikamente und ist mit einem schlechten Ergebnis verbunden. Etwa 50 % der Patienten mit FSGS entwickeln sich innerhalb von 5-10 Jahren zu ESRD und bei etwa 30 % der Kinder kann FSGS nach der Transplantation erneut auftreten.(1) Angesichts des verheerenden Verlaufs dieser Krankheit und der gutartigen Natur der vorgeschlagenen Galactose-Behandlung überwiegen die erwarteten Vorteile die Risiken bei weitem. Wenn sie wirksam ist, könnte eine Galactose-Supplementierung das Fortschreiten von FSGS stoppen, den glomerulären Schaden begrenzen und das Fortschreiten der Krankheit zu ESRD verhindern. Der potenzielle Nutzen des Erhalts der Nierenfunktion und der Verhinderung der Notwendigkeit einer Dialyse oder Transplantation ist sowohl für die Teilnehmer dieser Studie als auch für andere Kinder mit FSGS, die in Zukunft von einer Galactose-Therapie profitieren könnten, signifikant.