2型糖尿病におけるTIMP-3およびTACEに対するピオグリタゾンの効果 (PIO-TACE)

ピオグリタゾンには、強力な抗炎症効果と抗アテローム性動脈硬化効果があることが示されています。 しかし、ピオグリタゾンがこれらの効果を発揮するメカニズムは明らかではありません。 我々は、組織メタロプロテイナーゼ 3 阻害剤 (TIMP-3) と TNF-α 変換酵素 (TACE) が、ピオグリタゾンを介したインスリン感受性と内皮機能の改善に主要な役割を果たしていると提案します。 動物モデルでは、低用量のピオグリタゾンは、進行したアテローム性動脈硬化斑における病変の進行とマトリックスメタロプロテイナーゼの発現を阻害します。 私たちは、ピオグリタゾンの用量を減らしても、体重増加による潜在的な悪影響を及ぼさずに抗炎症効果があると考えています。

ピオグリタゾンを介したインスリン感受性および内皮機能の改善におけるTIMP-3およびTACEに対する低用量ピオグリタゾン（15mg/日）の効果を調べるために、2型糖尿病（T2DM）患者が以下の研究に参加することを提案します。 ：（i）OGTT。 (ii) 体脂肪含有量の DXA、(iii) 正常血糖高インスリン血症クランプ、(iv) 骨格筋生検。

この研究では、(1) 骨格筋における TIMP および TACE 基質活性と、インスリン感受性およびアディポサイトカイン（レジスチン、TNF-α、ビスファチン）との関係に対するピオグリタゾンの影響を検討します。 （２）炎症およびアテローム性動脈硬化のマーカー－Ｃ反応性タンパク質、ＶＣＡＭ－１、ＩＣＡＭ－１、エンドセリン１、Ｅ－セレクチン、Ｐ－セレクチン、ＴＮＦｒｅｃＩ、ＴＮＦｒｅｃＩＩ、ＩＬ－６ ｒｅｃ。 15人の被験者にはプラセボが投与され、15人にはピオグリタゾンが投与される。

研究デザイン。

二重盲検プラセボ対照並行デザイン。

エンドポイント

主要: 骨格筋および脂肪組織における TIMP-3 および TACE 遺伝子発現および TACE 基質活性の低下。

第二に：(1) 骨格筋のインスリン感受性、(2) 血漿 FFA (遊離脂肪酸) および脂質レベルの改善、(3) VCAM および ICAM 濃度の減少。

研究計画 - 実験プロトコル 被験者 - T2DM の被験者（BMI 30 ～ 40 Kg/m2、年齢 = 18 ～ 70 歳、HbA1c <10%）を研究する予定です。各グループの同数の被験者にプラセボ/治験薬を投与します。 この研究デザインにより、T2DM患者およびメタボリックシンドロームの非糖尿病被験者におけるTIMP3およびTACE基質活性および遺伝子発現に対するピオグリタゾンの効果を識別できるようになります。 研究の両部門の被験者（プラセボと治験薬）の年齢、BMI、HbA1cは一致しており、これらの被験者におけるピオグリタゾンの効果は薬剤の血糖降下効果とは独立しています。 以前にインスリンを投与されている、またはチアゾリジンジオンを服用している糖尿病患者は除外されます。 他の主要な臓器疾患がない糖尿病患者のみが研究されます。 体重が少なくとも3か月間安定しており、激しい運動に参加していない被験者のみが研究されます。

ピオグリタゾンの開始前に、すべての被験者は以下の研究に参加します。

(i) 資格確認訪問: 身体検査、病歴、心電図追跡、全血球数、SMA 24、および脂質プロファイルが実行されます。 また、空腹時血漿総/HDL/LDL コレステロール、トリグリセリド、アテローム性動脈硬化と炎症のマーカー (CRP: C 反応性タンパク質)、凝固亢進 (プラスミノーゲン アクチベーター阻害剤 -1)、アディポネクチン、TNF-α、HbA1c のレベルも測定されます。この日に計測しました。

(ii) 全体的な耐糖能およびインスリン分泌を評価するための OGTT (75 グラム)。 外側広筋の生検は、OGTT の開始 30 分前に行われます。

(iii) デュアルエネルギー X 線吸光光度法 (DXA) スキャンによる除脂肪体重と除脂肪体重の測定。

(iv) 虚血後血流媒介血管拡張と上腕動脈の反応性および舌下ニトログリセリンに対する反応は、DXA が行われたのと同じ日に行われます。

上記の研究が完了すると、被験者はプラセボまたはピオグリタゾンのいずれかを1日15 mgの用量で24週間投与する群にランダムに割り当てられます。 被験者はピオグリタゾン療法の開始前に食事カウンセリングを受け、研究全体を通して標準的なADA、体重維持食を摂取するよう求められます。 患者は2週間ごとに経過観察を受けることになる。 各フォローアップ訪問で、暫定的な病歴、血圧、脈拍、体重、および空腹時血漿グルコース濃度が測定されます。 4 週間ごとに、TIMP および TACE 基質活性、アディポネクチン、ビスファチン、C 反応性タンパク質 (CRP)、炎症およびアテローム性動脈硬化のマーカー (VCAM-1、ICAM-1、エンドセリン 1、E-セレクチン、P-セレクチン) が測定されます。 さらに毎月HbA1c、血漿脂質の測定、肝機能検査を行います。 ピオグリタゾン治療の 24 週間後、すべての被験者は、(i) DXA による脂肪および除脂肪体重の測定、(ii) OGTT、(iii) 外側広筋生検を繰り返します。

ピオグリタゾン/プラセボの開始からの研究の総期間は26〜30週間となります。 ベースライン研究は 1 ～ 4 週間かけて実施されます。 反復試験は、ピオグリタゾン療法の最後の 24 ～ 30 週間の間に実施されます。

方法 OGTT および経皮的骨格筋生検

すべての被験者は、研究当日の午前6時45分から午前8時までに、テキサス州サンアントニオのオーディ・マーフィー部門、南テキサス退役軍人医療システムの総合臨床研究センター(GCRC)に入院する。 被験者は、研究が完了するまで、前夜の午後10時以降は何も食べたり飲んだりすることはできません。 午前7時30分頃、被験者は75グラムのブドウ糖を摂取します。 グルコース、インスリン、および C ペプチド濃度の血漿サンプルは、-30、-15、および 0 分に採取され、その後 2 時間にわたって 15 分ごとに採取されます。 OGTT の開始 30 分前に、外側広筋の筋生検が実行されます。 キシロカインの注射後、膝蓋骨の上 10 ～ 15 cm を 5 mm 切開し、生検針を筋肉に挿入します。 針を吸引に接続し、約 200 mg の筋肉組織を取得します。 すべての筋生検は、特定のアッセイの処理まで 15 秒以内に液体窒素中で保存されます。

「MATSUDA」指数と OGIS (経口ブドウ糖インスリン感受性) 指数を計算することで、OGTT からインスリン分泌とインスリン感受性の非常に信頼性の高い推定値を導き出すことができます。 これらの指標は、正常血糖クランプによって得られた結果と非常によく相関していることが繰り返し示されています。

3 ～ 7 日後、体脂肪含有量が DXA によって測定されます。

正常血糖性高インスリン血症クランプ:

別の日に、被験者は高インスリン性正常血糖（80分mU（ミリ単位）/m2・min）クランプ。 連続間接熱量測定 (Deltatrac、Sensormedics、カリフォルニア州アナハイム) を、インスリン クランプの開始前の 30 分間、およびインスリン クランプの 150 ～ 180 分間の期間中に実行して、グルコースおよび脂質の酸化速度を計算します。 インスリン、C-ペプチドの基礎サンプルを取得した後、最初の 10 分間インスリンの初回投与量が投与され、その後継続的に注入されます。 5 分後に可変速度のグルコースが注入され、血漿グルコースが 180 分間約 100 mg/dl に維持されます。

上記の研究が完了したら、すべての被験者（糖尿病患者、非糖尿病性メタボリックシンドローム）に、1日15 mgの用量でピオグリタゾンの投与を開始し、24週間継続します。 被験者はピオグリタゾン療法の開始前に食事カウンセリングを受け、研究全体を通して標準的なADA、体重維持食を摂取するよう求められます。 患者は2週間ごとに経過観察を受けることになる。 各フォローアップ訪問で、暫定的な病歴、血圧、脈拍、体重、および空腹時血漿グルコース濃度が測定されます。 前述のように、毎月、HbA1c、血漿脂質、肝機能検査、アディポサイトカイン、炎症マーカーを測定します。 ピオグリタゾン治療の 4 か月後、被験者は、(i) DXA による脂肪および除脂肪体重の測定、(ii) 外側広筋生検による OGTT を繰り返します。