魚油の補給、ニュートリゲノミクス、結腸直腸がんの予防

1.根拠と具体的な目的

結腸直腸癌 (CRC) は、米国で 3 番目に多い癌であり、癌関連死亡率の 2 番目に多い原因です。 動物と人間の研究では、海洋由来の n-3 多価不飽和脂肪酸 (PUFA)、エイコサペンタン酸 (EPA)、およびドコサヘキサン酸 (DHA) が癌抑制特性を持ち、逆にアラキドン酸 (ARA ）腫瘍形成を促進する可能性があります。 これらの相反する効果の背後にあるメカニズムは、エイコサノイドの最終製品の生物学的活性と慢性炎症に対する効果の違いによる可能性があります. プロスタグランジン E2 (PGE2) は、結腸直腸腺腫と癌の両方で異常に産生される炎症誘発性エイコサノイドであり、シクロオキシゲナーゼ経路を介して ARA に由来します。 EPA は、同じ経路を介してプロスタグランジン E3 に変換されます。プロスタグランジン E3 は、プロスタグランジン E 受容体親和性が 4 ～ 7 倍低く、炎症性が低く、PGE2 と比較してアポトーシス促進性でさえある可能性があります。 そのため、抗増殖効果とアポトーシス促進効果に最も寄与するのは、海洋由来の n-3 PUFA の絶対レベルではなく、EPA および DHA に対する ARA の比率である可能性があります。

ただし、EPA + DHA に対する ARA の比率は、魚油の補給によって調整できます。遺伝的要因は、この比率を決定する上で重要な役割を果たす可能性があります。 最近のゲノムワイド関連およびハプロタイプ研究では、ARA の組織レベルの相加的分散の最大 28% が、単一遺伝子の脂肪酸デサチュラーゼ 1 (FADS1) のバリアントによって説明されることが実証されています。 FADS1 は、最も一般的に消費される PUFA であるリノール酸 (LA) の ARA への変換における律速酵素であり、rs174537 の T アレルのホモ接合体 (集団頻度 13%、HapMap -CEU) は、より低い脂肪酸デサチュラーゼを持っています。活動とそれに続く ARA の組織レベルの低下。 EPA は生体内で α-リノレン酸から生成できますが、ヒトではこのプロセスは非常に非効率的であり、ほとんどの組織レベルの EPA は脂肪の多い魚の食事から直接得られます。 したがって、FAD1の高い活性とその後のARAの組織レベルの増加は、魚油による栄養補給の潜在的な利点の一部を相殺する可能性があります. 今日まで、脂肪酸デサチュラーゼ活性に影響を与える遺伝子変異体が魚油補給の有益な効果をどのように変更するかを調査した、以前に発表された研究はありません.

研究者の仮説は、遺伝的に決定された FADS1 の活性が低い個人は、ARA の組織レベルが低く、その結果、EPA + DHA に対する ARA の比率がより好ましいため、FADS1 活性が高い個人よりも魚油補給からより大きな利益を得るというものです. この仮説を検証するために、研究者は最近腺腫性ポリープが確認された 150 人の参加者を募集し、6 か月間の二重盲検 3 X 2 要因ランダム化比較試験を実施します。 最初の要因は FADS1 遺伝子の rs174537 遺伝子型 (GG、GT、および TT) であり、2 番目の要因は魚油補給 (魚油対プラセボ) です。 主な試験結果は、Ki-67 標識によって測定される直腸上皮細胞増殖のベースラインからの変化と、TUNEL によって測定される直腸陰窩アポトーシスです。 二次エンドポイントには、COX-2 および 15-PGDH の直腸上皮細胞発現、PGE2 および PGE3 の直腸細胞産生、直腸細胞脂肪酸濃度、ならびに炎症のバイオマーカー（C 反応性タンパク質）、アディポカインのベースラインからの変化が含まれます。 (レプチン、アディポネクチン)、およびインスリン感受性のマーカー (HOMA-IR)。

この研究提案の具体的な目的は次のとおりです。

1. 直腸上皮細胞増殖指数および直腸陰窩アポトーシスのマーカーに対する魚油サプリメントの有効性を決定する。と、
2. 遺伝的に決定された脂肪酸デサチュラーゼ活性が、結腸直腸癌リスクのマーカーの魚油補給に及ぼす影響を決定する.

研究者の長期的な目標は、海洋由来のn-3 PUFAを使用してより決定的な腺腫再発試験を実施するために、魚油補給の有効性に影響を与える可能性のある遺伝的要因を特定することです. 研究者らは、魚油には抗腫瘍効果があり、FADS1活性が低い個体は、FADS1活性が高い個体と比較してより大きな反応を示すと予想しています. この研究は、結腸直腸癌の化学予防における魚油補給のニュートリゲノミクスを調査する最初の研究であり、魚油は心血管疾患や精神疾患、真性糖尿病およびメタボリック・シンドローム。

2. 採用と定着

治験責任医師は、テネシー州結腸直腸ポリープ研究（TCPS）で収集された研究データと医療記録データを確認することにより、選択基準に基づいて適格な参加者を特定します。 記録審査後も資格のある参加者には、参加を勧める紹介状が郵送されます。 手紙が郵送されてから1週間後。 Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) の訓練を受けた面接担当者が、潜在的な参加者に電話をかけて、調査に関する詳細情報を提供し、調査に関する質問に答え、参加に興味があるかどうかを確認します。 その時点で、ベースラインの対面訪問の予約が参加者と行われます。 最初の訪問とインフォームド コンセントが得られた後、SRSR のインタビュアーがベースライン インタビュー調査と 24 時間の食事リコールを実施します。 ベースラインの訪問時に、研究者は rs174535 の遺伝子型を再決定して、帰属プロセスの正確性を確認します。 この戦略により、研究者は研究に適した候補者を効率的かつ正確に特定できます。

適格な被験者は、最初の訪問とベースライン研究手順のためにヴァンダービルト総合臨床研究センター（GCRC）に出席します。 研究の資格があり、登録に書面による同意を提供する参加者は、採血を受けます。脂肪組織生検が行われ、ベースラインの直腸粘膜生検手順が行われます。 治療の割り当ては、コーディネーターによって Vanderbilt Investigational Pharmacy から取得されます。 治験薬の最初の投与量は、最初の来院時に患者に投与され、日時が記録されます。 この日時はランダム化の時間と見なされます。

3.ランダム化

無作為化は、3 つの遺伝子型で階層化された順列ブロック無作為化スキームに従って実行されます。 ランダム化は、コンピューターで生成された乱数の結果に応じてランダムに変化するバランス間隔のブロック サイズで、これらの 3 つの階層内で進行します。 これにより、割り当ての各ブロックが作成された後、各処理への割り当ての累積比率のバランスが保たれます。

4. 研究手順

1. データ収集

   n-6 および n-3 PUFA の両方への外部の食事曝露は魚油補給の効果を混乱させる可能性があるため、研究者は研究の過程で各参加者に対して合計 4 つの 24 時間の食事想起研究を実施します。 参加者の食事は曜日によって異なる場合があるため、登録時に、治験責任医師は平日と週末に 1 つずつ、合計 24 時間の食事評価を 2 回実施します。 さらに、研究者は 8 週目と 16 週目に 24 時間の食事リコールを 1 回実施します。 調査員は、これらの 24 時間の食事評価から収集されたデータと標準的な食品組成表を使用して、PUFA への食事曝露を計算します。

   治験責任医師は、治験中の各対面での治験薬への遵守を決定します。 これらの訪問時に、投薬および投薬の変更が記録される。 研究中に新しいNSAIDを開始した患者は中止され、出口訪問が行われます。 魚油への付着は、3 か月目と 6 か月目に行われる RBC リン脂質膜脂肪酸分析によっても決定されます。 さらに、魚油の補給が標的組織での脂肪酸膜濃度にも影響を与えるかどうかを判断するために、研究者は直腸上皮細胞のリン脂質膜脂肪酸濃度の変化を判断します。

2. 魚油カプセル

   魚油サプリメントに割り当てられた参加者は、毎日 465 mg の EPA と 375 mg の DHA を含む 3 つの Lovaza® カプセルを摂取するように指示されます。これにより、1395 mg の EPA と 1125 mg の DHA の合計 1 日量が得られ、1 日あたりの魚油の合計量は 2.5 グラムになります。 患者は 1 日 3 回、食事とともに 1 錠を服用します。 Lovaza® カプセルは、FDA が承認した唯一の魚油製剤であるため、薬剤の品質が監視され、保証されています。 薬理学的グレードの魚油カプセルには、高濃度のPUFA、水銀などの汚染物質のレベルが低く、魚の臭いがほとんどないという利点があります.

3. プラセボカプセル

   治験責任医師はオレイン酸をプラセボとして使用します。 オレイン酸を使用する理由はいくつかあります。 まず、オレイン酸 (オリーブ オイル) カプセルは、魚油カプセルと似たテクスチャー、サイズ、色、一貫性を持っています。 さらに重要なことに、オレイン酸はエイコサノイドやその他の代謝的に活性な製品に変換されません. これは、魚油の研究でプラセボとしても使用されているコーン油とは対照的ですが、主にリノール酸であり、その後ARAの組織レベルを増加させ、研究の結果を混乱させる可能性があります. オレイン酸は、魚油補給に関するいくつかの先行研究でプラセボとして使用されており、十分に許容されています.

4. 評価訪問

患者は、ベースライン（初回来院）、3か月の研究治療後（中間訪問）、および6か月の研究治療後（最終訪問）にGCRCクリニックに参加します。 研究コーディネーターは、研究の過程で4週間ごとに参加者に連絡して、研究プロトコルへの順守を奨励します。 3か月および6か月の来院時に、カプセル数とRBCリン脂質脂肪酸濃度の測定により、治療の遵守を監視します。 これらの来院時に有害事象が記録される。

5. データ管理と品質管理

Vanderbilt GCRC Informatics Core は、データ処理と分析の中心的な場所として使用されます。 ヴァンダービルト大学は、調査研究データの電子収集と管理のためのソフトウェア ツールとワークフロー方法論を開発しました。 (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) は安全な Web ベースのアプリケーションであり、ユーザーが検証済みデータをリモートで入力するための直感的なインターフェース (自動化されたデータの種類と範囲のチェックを使用)、データ操作の監査証跡とレポート、およびエクスポートを提供します。一般的な統計パッケージへのデータの研究終了のエクスポートのためのメカニズム。