Vitamin-D-Supplementierung und männliche Unfruchtbarkeit: Die CBG-Studie eine randomisierte klinische Studie

Hintergrund Im Jahr 2008 wurden etwa 8 % aller Neugeborenen durch assistierte Reproduktion gezeugt. Die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) macht ca. 50 % aller Behandlungen aus und wird hauptsächlich bei stark verminderter Samenqualität eingesetzt. Dies wird in vielen Fällen höchstwahrscheinlich durch vorgeburtliche Faktoren verursacht, die sich nachteilig auf die Entwicklung der Hoden auswirken, und es ist daher unwahrscheinlich, dass eine Behandlung erwachsener Männer in der Lage sein wird, ihre Samenqualität vollständig zu normalisieren. Weniger wäre aber auch klinisch relevant. Wenn die reduzierte Samenqualität vor einer assistierten Reproduktion verbessert werden könnte, wäre eine weniger invasive Behandlung erforderlich. Z.B. klassische In-vitro-Fertilisation (IVF) statt ICSI, einfache intrauterine Insemination (IUI) statt IVF oder natürliche Empfängnis statt IUI.

Mehrere endokrine Faktoren wurden mit der Spermienproduktion und -reifung in Verbindung gebracht, aber über die mögliche Rolle von VD ist wenig bekannt. VD ist ein Schlüsselregulator der Calciumhomöostase und der Knochenmineralisierung, obwohl die Expression des Vitamin-D-Rezeptors (VDR) in verschiedenen Geweben mit mehreren unterschiedlichen Wirkungen in Verbindung gebracht wurde. VD beeinflusst die Fortpflanzung bei mehreren Tierarten, was überzeugend bei Nagetieren gezeigt wurde, wo ein VD-Mangel bei männlichen Ratten zu einer verringerten Spermienzahl führte und weibliche Ratten, die mit Samen von VD-defizienten männlichen Ratten besamt wurden, niedrigere Fruchtbarkeitsraten aufwiesen. Die beeinträchtigte Fortpflanzungsfähigkeit ist reversibel und kann entweder durch Zufuhr von VD oder durch Normalisierung des Calciumspiegels korrigiert werden. Unterstützt durch VDR-Knockout-Mäuse, die verringerte Spermienzahlen, reduzierte Spermienmotilität und histologische Anomalien der Hoden zeigten, die im Gegensatz zu den VD-defizienten männlichen Ratten nur teilweise durch Kalziumergänzungen wiederhergestellt werden können.

Die Forscher haben kürzlich die Expression von VDR und den VD-metabolisierenden Enzymen im menschlichen Hoden, Ejakulationstrakt und in reifen Spermatozoen gezeigt. Die Forscher zeigten anschließend, dass VD in physiologischen Konzentrationen das intrazelluläre Calcium in Spermien erhöhte. VD wirkt durch eine schnelle nicht-genomische Reaktion, und der VD-induzierte Anstieg des Kalziums kann für die Spermien entscheidend sein, da VD die Spermienmotilität und die Akrosomreaktion induzierte. Die Expressionsanalyse von Spermien von fruchtbaren und unfruchtbaren Männern zeigte, dass Männer mit eingeschränkter Samenqualität weniger VD metabolisieren können als normale Männer (p < 0,0005), was das Vorhandensein eines der Proteine ​​​​zu einem potenziellen Marker für die Samenqualität macht. Darüber hinaus haben die Forscher gerade eine Querschnittsstudie mit 300 jungen Männern aus der Allgemeinbevölkerung abgeschlossen und herausgefunden, dass ein niedriger Serum-VD mit einer reduzierten Spermienmotilität und -morphologie verbunden war.

EINSTELLUNG, WISSENSCHAFTLICHER PLAN UND EINSTELLUNG Die Teilnehmer werden zu den Männern gezählt, die an die Abteilung für Wachstum und Reproduktion (Abteilung GR) des Rigshospitalet (RH) zur Beurteilung der männlichen Unfruchtbarkeit überwiesen werden

DESIGN Dies ist eine prospektive, doppelblinde, zweiarmige, randomisierte, kontrollierte Studie

Interventionsgruppe: Jeder Mann erhält einmalig 300.000 IE (7500 ug) Cholecalciferol (D3) oral nach Blut- und Samenentnahme und durchgeführtem DXA-Scan. Danach erhalten sie 3 Monate lang täglich VD-Tabletten mit 1.400 IE (35 ug) + 500 mg Calcium. Telefonische Kontrolle Nach 4 Wochen und nach 3 Monaten wird eine klinische Kontrolle und Blutentnahme durchgeführt, gefolgt von einer fortgesetzten täglichen Einnahme von 1400 IE VD + 500 mg Calcium für 2 weitere Monate. Am Ende der Behandlung fünf Monate nach der Aufnahme liefern die Männer zwei Samenproben, lassen eine Blutprobe entnehmen und einen DXA-Scan durchführen.

Gruppe, die Placebo erhält: Folgt der gleichen Kette von Ereignissen, obwohl VD durch Placebo ersetzt wird.

TEILNEHMER Es wird ein Screening von ca. 700-800 unfruchtbaren Männern durchgeführt. Die Ermittler gehen davon aus, dass ~340 Männer ausgeschlossen werden und ~100 Männer nicht teilnehmen wollen. Somit werden 300 Männer in die Studie aufgenommen und die Hälfte wird randomisiert einer aktiven VD-Behandlung zugeteilt. Die Prüfärzte erwarten einen kleinen Drop-out (< 20) wegen hoher Motivation und ohne Nebenwirkungen.

ANALYSE UND INTERVENTION Reproduktionshormone und Wachstumsfaktoren werden in der Abt. analysiert. von GR, Rigshospitalet. Ein Aliquot der ersten Blutprobe wird vor der Aufnahme in die Studie analysiert, und ein weiteres wird zur gleichen Zeit wie die zweite Blutprobe am Ende der Studie analysiert, um die Interassay-Variation auszugleichen. Andere Serumanalysen werden in der Abteilung für klinische Biochemie, Rigshospitalet, analysiert. Samenanalysen und DXA-Scans werden in der Abteilung durchgeführt. von GR.

BERECHNUNG UND STATISTIK DER PROBENGRÖSSE In unserer Assoziationsstudie mit 300 Teilnehmern konnten die Forscher eine signifikante Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen dem VD-Status und der Spermienmotilität und -morphologie nachweisen und fanden signifikante Unterschiede zwischen Männern mit niedrigen und hohen VD-Spiegeln. Basierend auf diesen Ergebnissen gehen die Forscher davon aus, mit unserem Aufbau Serumspiegel von VD um 50 nM erhöhen zu können. Das Einbeziehen von 150 Männern in jede Gruppe wird es uns ermöglichen, Veränderungen in der Spermienmotilität und -morphologie von 15 % und eine Veränderung von 25 % in den Inhibin-B-Spiegeln zu erkennen. Es werden Intention-to-treat-Prinzipien verwendet und Kovariatenanalysen werden verwendet, um die potenzielle Wirkung von VD zu analysieren.

BIOSTATISTISCHE ANALYSE Alle Analysen werden gemäß den Leitlinien der Guten Klinischen Praxis und den Primäranalysen in der Intention-to-Treat-Population durchgeführt, die alle Patienten umfasste, die sich einer Randomisierung unterzogen und am Tag 1 die erste Dosis des Arzneimittels erhalten hatten. Wir werden die Daten auf 3 Arten analysieren. Die primäre Analyse erfolgt gemäß der randomisierten Vitamin-D- und Calcium-Dosisgruppenzuordnung. Die sekundäre Analyse basiert auf der Stratifizierung der Männer nach Subgruppenanalysen in Bezug auf die vordefinierten primären und sekundären Endpunkte, während die letzte Analyse versucht, eine mögliche Dosis-Wirkungs-Beziehung aufzuklären. Ein Autor (JHP), der Statistiker der Studie war und sich der Studiengruppenzuweisungen nicht bewusst war, wird die Primäranalyse durchführen.

Datenanalyse und -qualität Die primären Endpunkte für dieses Protokoll sind Veränderungen der Samenqualität, insbesondere der Spermienbeweglichkeit, gefolgt von Spermienkonzentration, -morphologie und -volumen. Es gibt mehrere sekundäre Endpunkte, aber für die anfängliche Untersuchung wird der Schwerpunkt auf Änderungen der folgenden sekundären Endpunkte liegen: Spermien-DFI, Schwangerschaftsrate, Inhibin B, Vitamin D und Kalziumhomöostase. Probanden, die die Teilnahme nach dem Besuch am 90. Tag, aber vor dem Besuchstag 150 beenden, werden für die Datenanalyse bis zum 90. Tag eingeschlossen. Männer, die nur eine Samenprobe abgeben oder bei einem Besuch fehlende Daten haben, werden dennoch in die Analyse einbezogen. Männer mit Fieber bis zu 3 Monate vor der Samenanalyse werden als potenzieller Confounder betrachtet. Männer, die die Kriterien des Protokolls nicht erfüllen, werden von der Analyse ausgeschlossen. Diese Werte werden dann für Analysen übernommen. Es wird ein Signifikanzniveau von 5 % verwendet. Für die Primäranalysen wird zusätzlich eine p-Wert-Korrektur nach Bonferronu-Holm berechnet. Für die Sekundäranalyse werden keine multiplen Testkorrekturen verwendet. Stattdessen werden die Ergebnisse im Hinblick auf die vielfältigen Testsituationen diskutiert.

1. Analysen zwischen Placebo versus Wirkstoff Zwischengruppenanalysen Placebo versus Vitamin D + Calcium: Der erste Schritt besteht darin, die Veränderungen der primären Endpunkte zwischen den beiden Gruppen Placebo versus Vitamin D + Calcium zu vergleichen. Diese Analyse wird zeigen, ob es einen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen gibt. Für Ergebnisse, die wiederholt gemessen werden, bedeutet dies, dass die geschätzten Steigungen oder Änderungsraten jedes Ergebnisses zwischen den Gruppen verglichen werden. Gemischte Modelle ermöglichen, dass die Korrelation zwischen den wiederholten Beobachtungen Basislinie – Tag 1 – Tag 90 – Tag 150 von jedem Mann in geeigneter Weise in die Parameterschätzung einbezogen wird. Für alle zu Studienbeginn und an Tag 150 gemessenen Endpunkte werden gepaarte t-Tests verwendet, um festzustellen, ob es einen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen gibt, und um festzustellen, ob die mittlere Veränderung innerhalb jeder Gruppe signifikant von Null abweicht. In beiden Fällen werden die Daten nach Bedarf transformiert, um die Modellannahmen zu erfüllen. Danach wird die gleiche Analyse durchgeführt, indem eine multiple Regression mit relevanten Confoundern wie Jahreszeit, BMI, Rauchen, Dauer der Abstinenz, Zeit von der Ejakulation bis zur Motilitätsbewertung, Fieber usw. verwendet wird, um zu sehen, ob dies die Ergebnisse für Ergebnisse verändert, die nicht gemessen werden können verglichen mit dem t-Test oder anderen parametrischen Tests an Tag 1, Tag 90 und Tag 150 werden die Gruppen unter Verwendung von nicht-parametrischen Tests wie dem Wilcoxon-Mann-Whitney-Test verglichen. Für das binäre Ergebnis werden die Daten zwischen den beiden Gruppen mittels bedingter logistischer Regressionsanalyse mit Anpassung für relevante Confounder (definiert als signifikant p < 0,05 assoziiert) verglichen.

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2. Analysen nach Stratifizierung in Untergruppen Die Probanden werden nach ihrem BMI, Kalzium, Jahreszeit, Samenqualität, Knochenfaktoren, BMD oder Vitamin-D-Spiegeln gruppiert und die Wirkung von Placebo gegenüber Wirkstoff wird an Tag 90 und Tag 150 bewertet. Die Untergruppenanalysen erfolgen in Übereinstimmung mit der normalen klinischen Praxis und der Stratifizierung in geeignete Gruppen entsprechend den klinischen (25OHD < 25 nmol/l, BMI < 25, 25-30, > 30 usw.), Tertilen/Quartilen/Quintilen oder höchsten/niedrigsten gegenüber dem Verbleiben an der Grundlinie.
3. Datenanalyse zum Vergleich der Veränderungen von Vitamin D und Calcium Wir werden auch die Dosis-Wirkungs-Beziehungen zwischen Veränderungen von Vitamin D und Calcium und primären und sekundären Endpunkten zwischen Placebo- und Wirkstoffgruppe und bei allen Männern vergleichen. Wir werden Delta-Werte für zirkulierende Vitamin-D-Vorläufer, Kalziumionen, Gesamtkalzium und Albumin-korrigiertes Kalzium vom Beginn bis zu 90 Tagen und 150 Tagen bestimmen und die Differenz mit den beobachteten Änderungen der primären und sekundären Endpunkte vergleichen. Wir gehen davon aus, dass es keinen Unterschied in der Form der Dosis-Wirkungs-Kurve zwischen den verschiedenen Endpunkten gibt, d. h. sie werden zumindest nach der Transformation der Daten parallel und linear sein. Danach wird die gleiche Analyse durchgeführt, indem relevante Confounder wie Jahreszeit, BMI, Rauchen, Dauer der Abstinenz, Zeit von der Ejakulation bis zur Motilitätsbewertung usw. verwendet werden, um zu sehen, ob dies die Ergebnisse verändert.

SCREENING UND ZEITVERLAUF Männer, die in der Abt. untersucht werden. von GR aufgrund von Unfruchtbarkeit werden auf Eignung für die Studie untersucht, und diejenigen, die die Kriterien für die Teilnahme erfüllen, werden informiert, und wenn sie zustimmen, werden sie einer aktiven Behandlung mit VD oder Placebo zugeteilt. Die Zuordnung erfolgt durch Minimierung unter Verwendung von minim, um eine unausgeglichene Gruppierung aufgrund eines Randomisierungsfehlers zu vermeiden. Folgende Variablen werden ausbalanciert: Spermienkonzentration, BMI, Serum-Inhibin-B- und VD-Spiegel.

ETHIK UND NEBENWIRKUNGEN Alle Patienten haben ihre Untersuchung abgeschlossen, bevor sie zur Studie eingeladen werden. Sie werden über mögliche Nebenwirkungen und Vergiftungserscheinungen aufgeklärt und können die Studie jederzeit ohne Konsequenzen verlassen. Die Studie wird in Übereinstimmung mit "guter klinischer Praxis" durchgeführt. Die VD-Behandlung hat praktisch keine Nebenwirkungen und das Risiko einer Vergiftung ist in der vorgeschlagenen Umgebung mit relativ niedrigen VD-Dosen und engmaschiger Überwachung des VD- und Calciumstatus praktisch nicht vorhanden. Die Teilnehmer werden oralem VC/Placebo, 2 DXA-Scans ausgesetzt, es werden 3 zusätzliche Blutproben entnommen und 2 zusätzliche Samenproben abgegeben. Alle Teilnehmer werden entsprechend ihres VD-Status informiert und beraten.

VERÖFFENTLICHUNG DER ERGEBNISSE Alle Ergebnisse, ob positiv oder negativ, werden bei von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschriften eingereicht. Die Daten werden sukzessive erhoben und in eine statistische Datenbank übertragen.

PRAKTISCHE FRAGEN Die Abteilung GR untersucht jährlich mehr als 500 unfruchtbare Männer. Teilnehmer werden aus dieser Gruppe aufgenommen. Die Abteilung verfügt über das klinische Fachwissen, die Erfahrung und die Kapazität, um alle Untersuchungen durchzuführen, mit Ausnahme der Messungen einiger Blutproben, die von der Abteilung für klinische Biochemie analysiert werden. VD- und Placebo-Suspensionen zum Einnehmen werden von Glostrup apotek bezogen, während VD- und Placebo-Tabletten von Ferrosan, MD Martin, bezogen werden. Die Forscher arbeiten mit dem außerordentlichen Professor für Biostatistik J.H. Petersen, Universität Kopenhagen.