Ihmisen eetteriin liittyvän geenin (hERG) eston fysiologiset vaikutukset aineenvaihduntaan

Tausta ja merkitys:

Ihmisen eetteri-a-go-go-geeni (HERG) koodaa Kv11.1-jänniteohjattuja kaliumkanavia eri puolilla ihmiskehoa, mukaan lukien sydän, haima ja suolist. Kaliumkanavat ovat tärkeitä depolarisaation lopettamisessa aiheuttamalla soluissa repolarisaatiota.

Tästä syystä HERG:n erilaisilla mutaatioilla on vaikutuksia sydämen ja aineenvaihdunnan toimintoihin. Eräs tunnettu esimerkki HERG:n toiminnan menetysmutaatioista on heikentynyt kaliumvirtaus ulospäin sydämen repolarisaation aikana, mikä johtaa QT-ajan pidentymiseen, mikä voi johtaa kammiotakykardiaan, sydämen pyörtymiseen ja äkilliseen kuolemaan. pitkän QT-oireyhtymä (LQTS) (1, 2). HERG-mutaatioiden aiheuttama LQTS on toiseksi yleisin LQTS-tyyppi (1).

Mitä tulee aineenvaihduntaan, Kv11.1:n salpaus on osoittanut lisäävän glukoosiriippuvaista insuliinin eritystä (3–5) ja vähentävän matalan glukoosin stimuloimaa glukagonin eritystä (4) eristetyissä β- ja α-soluissa sekä lisäävän insuliinin eritystä ja vähentävän veren glukoosipitoisuutta elävät hiiret (3).

Tutkimus, johon osallistui 11 potilasta, joilla oli HERG-mutaatioiden aiheuttama LQTS, osoitti, että 6 tunnin OGTT:n aikana mutaation kantajat kokivat insuliinin, GLP-1:n ja mahalaukun estopolypeptidin (GIP) pitoisuuksia, laskivat glukoositasoja ja alenivat paastoglukagonitasoja. verrokkihenkilöihin verrattuna(6).

Tässä tutkimuksessa tutkijat haluavat tutkia Kv11.1-salpauksen vaikutuksia inkretiinin ja insuliinin eritykseen ja veren glukoositasoihin suun kautta tapahtuvan glukoosin saannin jälkeen.

Tutkimuskysymys Tutkimushypoteesi Tämän tutkimuksen tutkijat olettavat, että Kv11.1-salpaus lisää seerumin insuliinin ja GLP-1:n metabolista vastetta (AUC/30 min) 6 tunnin 75 g:n oraaliseen glukoositoleranssitestiin (OGTT) terveillä yksilöillä .

Tavoite Hypoteesin tutkimiseksi tämän tutkimuksen tutkijat haluavat tutkia jopa 40 terveen koehenkilön metabolisia vasteita 6 tunnin 75 g OGTT:lle. Koehenkilöt toimivat omina kontrolleinaan kaksoissokkoutetussa crossover-tutkimuksessa, jossa heille tehdään kaksi 6 tunnin OGTT:tä, joita erottaa 3 viikon pesujakso. Yhden OGTT:n aikana he ovat saaneet moksifloksasiinia (800 mg/vrk), joka on tunnettu Kv11.1-kanavan salpaaja, ja toisen OGTT:n aikana lumelääkettä. Ennen testiä ja sen jälkeen koehenkilöt käyttävät jatkuvaa glukoosimittaria (CGM) ja testipäivänä he täyttävät glukoosikyselyn.

Moksifloksasiinia käytetään ainoastaan ​​aiheuttamaan tunnettu ja lääkkeelle hyvin dokumentoitu vaikutus, nimittäin Kv11.1-kanavan salpaus.

Opintojen suunnittelu:

Satunnaistettu, kontrolloitu kaksoissokkoutettu crossover-tutkimus, johon osallistui jopa 40 tervettä osallistujaa, jotka toimivat heidän omina kontrolleinaan. Tutkimussuunnitelma on esitetty kuvassa 1.

Seulontakäynti (V0): Seulontakäynnillä osallistujat:

• Seulotaan heidän kelpoisuuden arvioimiseksi (anamneesi, paino-/pituusmittaukset ja 12-kytkentäinen elektrokardiografia (EKG)). Jos todetaan kelvollisiksi:
• Ohjeet asettamaan CGM-monitori 4 päivää ennen testikäyntiä 1 (V1) enintään 7 päivän ajaksi.

• Kööpenhaminan yliopiston biolääketieteen laitoksen pätevä, sokeamaton henkilö satunnaistetaan joko ryhmään A tai B:

  • Ryhmä A saa ensin aktiivisen lääkkeen, jolla tiedetään olevan Kv11.1:tä estäviä vaikutuksia (Moksifloksasiini, 800 mg/vrk) 3 päivää ennen testikäyntiä 1 ja sitten - 3 viikon pesujakson jälkeen - lumelääkettä ennen testiä vierailla 2.
  • Ryhmä B saa ensin lumelääkettä 3 päivää ennen testikäyntiä 1 ja sitten - 3 viikon huuhtoutumisjakson jälkeen - aktiivisen lääkkeen ennen testikäyntiä 2. Vastaanottaa lääkkeen testikäynnille 1 (Kv11.1-salpaaja tai lumelääke) ja opastetaan antamaan lääke suun kautta joka aamu klo 6.00 3 päivää ennen testikäyntiä ja samana aamuna kuin testikäynti (V1). Sokeamaton henkilö varmistaa, että osallistujille tarjotaan oikea lääke.

Testikäynti 1 (V1): Osallistujat tapaavat paaston klo 22.00 alkaen edellisenä iltana klo 8.00 Kööpenhaminan yliopiston biolääketieteen laitoksella.

• Osallistujat luovuttavat virtsa- ja ulostenäytteen.
• Suoritetaan 75 g:n 6 tunnin oraalinen glukoositoleranssitesti (OGTT). Murskattua parasetamolia, 1 g lisätään glukoosiseokseen. Verinäytteet ja EKG:t otetaan ja kerätään yhdessä. 8 ml:n verinäytteet otetaan -20, -10, -0 minuuttia ennen ja 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270 , 300, 330 ja 360 minuuttia glukoosin saannin jälkeen. Kaikista verinäytteistä analysoidaan hormonit, glukoosi, elektrolyytit, plasman parasetamoli, proteomiikka ja metabolomiikka ja -20 minuutin näytteestä DNA-materiaali erotetaan ja käytetään genomianalyysiin (ei laaja genomisekvenssi). Näytteistä tutkitaan glukoosiaineenvaihduntaan liittyvien geenien mutaatiot liikalihavuuden, diabeteksen ja sydän- ja verisuonitautien suhteen. HbA1c ja lipidit mitataan.
• Glukoosikyselyt. Pesuaika: Pesujakso on 3 viikkoa.
• Osallistujat tulevat sisään ja heillä on CGM-monitori 4 päivää ennen testikäyntiä 2 (V2) enintään 7 päiväksi
• Osallistujat saavat lääkkeen (Kv11.1-salpaaja tai lumelääke) ja alkavat antaa lääkkeen suun kautta joka aamu samaan aikaan3 päivää ennen testikäyntiä ja samana aamuna kuin testikäynti 2.

Koekäynti 2 (V2): Samat tutkimukset kuin käynnille 1 kuvattu.

Kriteerit, joiden perusteella testit voidaan tehdä:

• Osallistujien on täytynyt ottaa tutkimuslääke suun kautta 3 päivää ennen testikäyntejä ja samana aamuna niiden kanssa samaan aikaan.
• Osallistujien tulee paastota 10 tuntia ennen testikäyntejä. Tämä sisältää ruoat, nesteet, tupakoinnin, alkoholin ja lääkkeet (paitsi Kv11.1-salpaaja ja pieni määrä vettä, jota käytetään niiden antamiseen)
• Osallistujat eivät saa suorittaa mitään harjoitusta edellisenä päivänä tai samana aamuna kuin testikäynnillä.
• Osallistuja ei saa ottaa parasetamolia 24 tuntia ennen testikäyntejä. Sokkoutus: Satunnaistuslista säilytetään paikan päällä Kööpenhaminan yliopiston biolääketieteen laitoksella. Listaan ​​yhdistetään kokeen osallistujan aihenumero, joka paljastaa, mihin ryhmään osallistuja on satunnaistettu. Sokeuttamaton henkilö suorittaa kaikki kokeen osallistujien sokeuden poistamisen viimeisen potilaan viimeisen käynnin jälkeen.

Tietojen käsittely: Tutkittava ja tutkittavalta saatu biologinen materiaali tunnistetaan kohdenumerolla ja koenumerolla. Asianmukaisia ​​toimenpiteitä, kuten salausta tai poistamista, pannaan täytäntöön ihmisten henkilöllisyyden suojaamiseksi kaikissa esityksissä ja julkaisuissa kansallisten vaatimusten edellyttämällä tavalla. Laboratoriotiedot siirretään sähköisesti kliinisiä analyyseja suorittavasta laboratoriosta ja arkistoidaan suojatuille kiintolevyille, joissa on varmuuskopiointimahdollisuus. Sähköiset tiedot katsotaan lähdetietoiksi. Tapauksissa, joissa laboratoriotiedot siirretään suojaamattomien sähköisten verkkojen kautta, tiedot salataan siirron aikana. Tietoja säilytetään 20 vuotta.

Lähdetiedot: Lähdeasiakirjoja säilytetään Kööpenhaminan yliopiston biolääketieteen laitoksella. Suoraan tapausraporttilomakkeeseen (CRF) rekisteröityihin lähdetietoihin kuuluvat anamneesi, paino- ja pituusmittaukset sekä EKG.

Analysoitavien aiheiden arvioitavuus: Poistetut aiheet korvataan. Uudelleentarkastelu on sallittu rekrytointijakson aikana, tutkijan harkinnan mukaan.

Tilastolliset näkökohdat Tietojen analysointisuunnitelma: Sen tutkimiseksi, vaikuttaako Kv11.1-salpaus merkittävästi seerumin insuliinin ja plasman glukagonin, GLP-1-, kalium- ja GIP-pitoisuuksien paasto- ja glukoosi-stimuloituihin arvoihin, suoritetaan ANOVA käyttäen ikää ja sukupuolta kovariaattina, satunnaistaminen ryhmä riippumattomana muuttujana ja AUC-muutos seerumin insuliini- ja plasman glukagoni-, GLP-1-, kalium- ja GIP-pitoisuuksissa riippuvina muuttujina sen tutkimiseksi, esiintyykö tutkimuksen osallistujilla keskimääräisiä eroja Kv11.1-salpaajan nauttimisen jälkeen ja ilman Kv11.1-salpaajaa.