Kalaöljylisä, nutrigenomiikka ja paksusuolensyövän ehkäisy

1. Perustelut ja erityistavoitteet

Kolorektaalisyöpä (CRC) on kolmanneksi yleisin syöpä ja toiseksi yleisin syöpäkuolleisuuden syy Yhdysvalloissa. Eläin- ja ihmistutkimukset ovat ehdottaneet, että merestä peräisin olevilla n-3-monityydyttymättömillä rasvahapoilla (PUFA), eikosapentaanihapolla (EPA) ja dokosaheksaanihapolla (DHA) on syöpää estäviä ominaisuuksia, kun taas päinvastoin n-6 PUFA:illa, kuten arakidonihapolla (ARA) ) voivat edistää kasvainten muodostumista. Näiden vastakkaisten vaikutusten takana oleva mekanismi johtuu todennäköisesti eroista niiden eikosanoidien lopputuotteiden biologisessa aktiivisuudessa ja niiden vaikutuksista krooniseen tulehdukseen. Prostaglandiini E2 (PGE2) on tulehdusta edistävä eikosanoidi, jota tuotetaan poikkeavasti sekä kolorektaalisissa adenoomissa että syövässä ja joka on peräisin ARA:sta syklo-oksigenaasireitin kautta. EPA muuttuu samaa reittiä pitkin prostaglandiini E3:ksi, jolla on 4-7 kertaa pienempi prostaglandiini E -reseptoriaffiniteetti, se on vähemmän tulehduksellinen ja saattaa jopa olla pro-apoptoottinen PGE2:een verrattuna. Sellaisenaan se voi olla ARA:n suhde EPA:han ja DHA:han pikemminkin kuin merestä peräisin olevien n-3 PUFA:iden absoluuttiset tasot, jotka edistävät eniten niiden antiproliferatiivisia ja proapoptoottisia vaikutuksia.

ARA:n ja EPA + DHA:n suhdetta voidaan kuitenkin muokata kalaöljylisän avulla; geneettisillä tekijöillä voi olla keskeinen rooli tämän suhteen määrittämisessä. Viimeaikaiset genominlaajuiset assosiaatio- ja haplotyyppitutkimukset ovat osoittaneet, että jopa 28 % ARA:n kudostasojen additiivisesta varianssista selittyy yhden geenin, rasvahappodesaturaasi 1:n (FADS1) varianteilla. FADS1 on nopeutta rajoittava entsyymi linolihapon (LA), yleisimmin kulutetun PUFA:n, muuntamisessa ARA:ksi, ja rs174537:n T-alleelin homotsygootit (populaatiotaajuus 13 %, HapMap -CEU) sisältävät alhaisemman rasvahappodesaturaasin. aktiivisuutta ja sen jälkeen ARA:n kudosten alentamista. Vaikka EPA:ta voidaan tuottaa in vivo a-linoleenihaposta, ihmisillä tämä prosessi on erittäin tehoton ja suurin osa kudostason EPA:sta on peräisin suoraan rasvaisen kalan ravinnosta. Siten FAD1:n korkea aktiivisuus ja sitä kautta kohonneet ARA:n kudostasot voivat kumota joitain kalaöljyn ravintolisän mahdollisista eduista. Tähän mennessä ei ole aiemmin julkaistuja tutkimuksia tutkinut, kuinka rasvahappodesaturaasin aktiivisuuteen vaikuttavat geneettiset variantit voivat muuttaa kalaöljylisän hyödyllisiä vaikutuksia.

Tutkijoiden hypoteesi on, että yksilöt, joilla on geneettisesti määritetty alhaisempi FADS1-aktiivisuus, saavat enemmän hyötyä kalaöljylisästä kuin yksilöt, joilla on korkeampi FADS1-aktiivisuus, koska kudosten ARA-tasot ovat alhaisemmat ja sen jälkeen ARA:n ja EPA + DHA:n suhde on edullisempi. Tämän hypoteesin testaamiseksi tutkijat värväävät 150 osallistujaa, joilla on äskettäin tunnistetut adenomatoottiset polyypit, ja suorittavat 6 kuukauden kaksoissokkoutetun 3 x 2 faktoriaalisen satunnaistetun kontrolloidun tutkimuksen. Ensimmäinen tekijä on rs174537-genotyyppi (GG, GT ja TT) FADS1-geenissä ja toinen tekijä on kalaöljylisä (kalaöljy vs. lumelääke). Ensisijainen tutkimustulos on muutos lähtötasosta peräsuolen epiteelisolujen proliferaatiossa mitattuna Ki-67-leimauksella ja peräsuolen kryptaapoptoosilla mitattuna TUNELilla. Toissijaisia ​​päätepisteitä ovat COX-2:n ja 15-PGDH:n peräsuolen epiteelisolujen ilmentyminen, PGE2:n ja PGE3:n peräsuolen solutuotanto, peräsuolen solujen rasvahappopitoisuudet sekä muutokset lähtötasosta tulehduksen biomarkkereissa (C-reaktiivinen proteiini), adipokiinit (leptiini, adiponektiini) ja insuliiniherkkyyden merkkiaineet (HOMA-IR).

Tämän tutkimusehdotuksen erityistavoitteet ovat:

1. määrittää kalaöljylisäaineiden tehokkuus peräsuolen epiteelisolujen lisääntymisindekseihin ja peräsuolen kryptaapoptoosin markkereihin; ja,
2. määrittää geneettisesti määritetyn rasvahappodesaturaasiaktiivisuuden vaikutus kalaöljylisään kolorektaalisyövän riskin merkkiaineisiin.

Tutkijoiden pitkän aikavälin tavoitteina on määrittää geneettisiä tekijöitä, jotka saattavat vaikuttaa kalaöljylisän tehokkuuteen, jotta voidaan suorittaa varmempi adenooman uusiutumiskoe merestä peräisin olevilla n-3 PUFA:illa. Tutkijat odottavat, että kalaöljyllä on antineoplastinen vaikutus ja henkilöillä, joilla on alhainen FADS1-aktiivisuus, on suurempi vaste verrattuna yksilöihin, joilla on korkea FADS1-aktiivisuus. Tämä tutkimus on ensimmäinen, joka tutkii kalaöljylisän nutrigenomiikkaa paksu- ja peräsuolen syövän kemoprevention yhteydessä ja sillä voi olla vaikutuksia syövän ehkäisyn lisäksi, sillä kalaöljyn anti-inflammatorisia vaikutuksia tutkitaan aktiivisesti sydän- ja verisuonisairauksien ja psykiatristen sairauksien sekä diabetes mellituksen ja metabolinen oireyhtymä.

2. Rekrytointi ja säilyttäminen

Tutkijat tunnistavat kelvolliset osallistujat osallistumiskriteerien perusteella tarkastelemalla Tennessee Colorectal Polyp Study (TCPS) -tutkimuksessa kerättyjä tutkimustietoja ja lääketieteellisiä tietoja. Osallistujille, jotka ovat edelleen kelvollisia ennätystarkistuksen jälkeen, lähetetään postitse esittelykirje, jossa heitä kutsutaan osallistumaan. Viikko kirjeen lähettämisen jälkeen; koulutettu haastattelija Vanderbilt Survey Research Shared Resourcesta (SRSR) soittaa mahdollisille osallistujille tarjotakseen yksityiskohtaisempaa tietoa tutkimuksesta, vastatakseen tutkimukseen liittyviin kysymyksiin ja selvittääkseen, voivatko he olla kiinnostuneita osallistumaan. Tällöin osallistujan kanssa sovitaan aika henkilökohtaiseen peruskäyntiin. Ensimmäisen käynnin ja tietoisen suostumuksen saamisen jälkeen SRSR:n haastattelija suorittaa perushaastattelututkimuksen ja 24 tunnin ruokavalion muistutukset. Perustilan käynnillä tutkijat tekevät uudelleen genotyypin rs174535 vahvistaakseen imputointiprosessin tarkkuuden. Tämän strategian avulla tutkijat voivat tehokkaasti ja tarkasti tunnistaa sopivat ehdokkaat tutkimukseemme.

Tukikelpoiset koehenkilöt esittävät Vanderbilt General Clinical Research Centerin (GCRC) ensimmäisellä käynnillä ja perustutkimuksen menettelyillä. Osallistujille, jotka ovat kelvollisia tutkimukseen ja jotka antavat kirjallisen suostumuksen osallistumiseen, otetaan verta; tehty rasvakudosbiopsia, ja sille suoritetaan peräsuolen limakalvobiopsia. Hoitomääräyksen saa Vanderbilt Investigational Pharmacysta koordinaattori. Ensimmäinen annos tutkimuslääkettä annetaan potilaille ensimmäisellä käynnillä ja päivämäärä ja kellonaika kirjataan. Tätä päivämäärää ja kellonaikaa pidetään satunnaistamisen ajankohtana.

3. Satunnaistaminen

Satunnaistaminen suoritetaan permutoidun lohkosatunnaistusjärjestelmän mukaisesti, joka on kerrostettu kolmen genotyypin mukaan. Satunnaistaminen etenee näiden kolmen osion sisällä tasapainotusvälin lohkokoolla, joka vaihtelee satunnaisesti tietokoneella generoidun satunnaisluvun tuloksen mukaan. Näin varmistetaan, että kunkin hoidon tehtävien kumulatiivinen osuus tasapainotetaan jokaisen tehtävälohkon tekemisen jälkeen.

4. Tutkimusmenettelyt

1. Tiedonkeruu

   Koska ravinnon ulkopuolinen altistuminen sekä n-6- että n-3-PUFA-yhdisteille voi mahdollisesti sekoittaa kalaöljylisän vaikutuksen, tutkijat suorittavat yhteensä neljä 24 tunnin ruokavalion palautustutkimusta jokaiselle osallistujalle tutkimuksen aikana. Ilmoittautumisen yhteydessä tutkijat tekevät kaksi 24 tunnin ruokavalioarviointia, yhden arkisin ja toisen viikonloppuisin, koska osallistujien ruokavalio voi vaihdella viikonpäivän mukaan. Lisäksi tutkijat suorittavat yhden 24 tunnin ruokavalion palautuksen viikolla 8 ja viikolla 16. Tutkijat käyttävät näistä 24 tunnin ruokavalion arvioinneista kerättyjä tietoja yhdessä tavanomaisten elintarvikkeiden koostumustaulukoiden kanssa laskeakseen ruokavalion altistuksen PUFA-yhdisteille.

   Tutkijat määrittävät sitoutumisen tutkimuslääkkeeseen jokaisella henkilökohtaisella vierailulla tutkimuksen aikana. Lääkitys ja lääkitysmuutokset kirjataan näillä käynneillä. Potilaat, jotka aloittavat uuden tulehduskipulääkkeen tutkimuksen aikana, vedetään pois ja tehdään poistumiskäynti. Sitoutuminen kalaöljyyn määritetään myös punasolujen fosfolipidikalvon rasvahappoanalyysillä, joka suoritetaan kuukausina 3 ja 6. Lisäksi selvittääkseen, vaikuttaako kalaöljyn lisäys myös rasvahappokalvokonsentraatioon kohdekudoksessa, tutkijat määrittävät muutoksen peräsuolen epiteelisolujen fosfolipidikalvon rasvahappopitoisuudessa.

2. Kalaöljykapselit

   Osallistujia, jotka saavat kalaöljylisää, ohjeistetaan ottamaan kolme Lovaza®-kapselia, joista kukin sisältää 465 mg EPA:ta ja 375 mg DHA:ta päivittäin; tämä antaa 1395 mg EPA:n ja 1125 mg DHA:n päivittäiseksi kokonaisannokseksi 2,5 gramman kokonaispäiväannoksen kalaöljyä. Potilaat ottavat yhden tabletin kolme kertaa päivässä aterioiden yhteydessä. Lovaza®-kapselit ovat ainoa FDA:n hyväksymä kalaöljyvalmiste, ja sellaisenaan lääkkeen laatua valvotaan ja varmistetaan. Farmakologisen luokan kalaöljykapseleiden etuna on se, että ne tarjoavat korkeat PUFA-pitoisuudet, alhaiset kontaminanttipitoisuudet, kuten elohopean, eivätkä lähes yhtään kalan hajua.

3. Placebo-kapselit

   Tutkijat käyttävät öljyhappoa lumelääkkeenä. Syy öljyhapon käyttöön on moninkertainen. Ensinnäkin öljyhappokapseleilla (oliiviöljyllä) on samanlainen rakenne, koko, väri ja koostumus kuin kalaöljykapselit. Vielä tärkeämpää on, että öljyhappo ei muutu eikosanoidiksi tai muuksi metabolisesti aktiiviseksi tuotteeksi. Tämä vastustaa maissiöljyä, jota on myös käytetty lumelääkkeenä kalaöljytutkimuksissa, mutta joka on ensisijaisesti linolihappoa ja voi myöhemmin lisätä ARA:n kudostasoja ja hämmentää tutkimuksemme tuloksia. Öljyhappoa on käytetty lumelääkkeenä useissa aikaisemmissa kalaöljylisää koskevissa tutkimuksissa, ja se on hyvin siedetty.

4. Arviointikäynnit

Potilaat tulevat GCRC-klinikalle lähtötilanteessa (alkukäynti), 3 kuukauden tutkimushoidon jälkeen (keskivaiheen käynti) ja 6 kuukauden tutkimushoidon jälkeen (loppukäynti). Tutkimuskoordinaattori ottaa yhteyttä osallistujiin 4 viikon välein tutkimuksen aikana kannustaakseen noudattamaan tutkimusprotokollaa. 3 kuukauden ja 6 kuukauden käynneillä hoidon noudattamista seurataan kapseleiden määrällä ja punasolujen fosfolipidirasvahappopitoisuuksien mittauksella. Haitalliset tapahtumat kirjataan näillä käynneillä.

5. Tiedonhallinta ja laadunvalvonta

Vanderbilt GCRC Informatics Corea käytetään tietojenkäsittelyn ja analyysin keskeisenä paikkana. Vanderbilt University on kehittänyt ohjelmistotyökaluja ja työnkulkumenetelmiä tutkimustietojen sähköiseen keräämiseen ja hallintaan. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) on turvallinen verkkopohjainen sovellus, joka tarjoaa käyttäjille intuitiivisen käyttöliittymän validoitujen tietojen syöttämiseen etäältä (automaattisella tietotyypin ja -alueen tarkistuksella), tietojen käsittelyn kirjauspolkuja ja raportointia sekä vientiä. mekanismi tutkimuksen lopun tietojen viemiseksi yhteisiin tilastopaketteihin.