血圧調節 - カリウムの役割

プロジェクト名: 健康な男性における経口カリウム補給 - レニン-アンギオテンシン-アルドステロン系および交感神経系との相互作用 プロトコル番号: KARAASS-1 EudraCT 番号: 2013-004460-66

目的

この研究の目的は、Kaleorid®という薬の形で投与された経口カリウム補給が、どのようにヒトの血圧を調節するかを調査することです。 より具体的な目的は、経口カリウム補給が以下とどのように相互作用するかをテストすることです。

• レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系と
• 交感神経系

これを行うために、無作為化臨床プラセボ対照二重盲検クロスオーバー試験を実施して、健康な男性のプラセボと比較して、カレオリド®がレニン-アンギオテンシン-アルドステロン系および交感神経系の成分にどのように影響するかをテストする予定です.

背景 高血圧の世界的な負担は莫大です。 2000 年の高血圧症の成人の推定数は 9 億 7,200 万人であり、この数は 2025 年には約 60% 増加して全世界で 15 億 6000 万人になると予想されています (1)。 デンマークでは、成人人口の高血圧症の有病率は 26% から 40% と推定されています (2)。 したがって、高血圧症は広く蔓延している疾患であり、高血圧症が心血管、脳血管および腎疾患の最も重要な修正可能な危険因子の 1 つであることがさらに知られています (3;4)。 この研究では、人間の血圧の調節におけるカリウムの役割を調査します。

十分に構成されたDASH（高血圧を止めるための食事法）研究で示されているように、カリウムが豊富な食事が血圧を下げることは、受け入れられている知識です（5）. DASH ダイエットには、高カリウム レベルに加えて、高レベルのマグネシウム、カルシウム、低脂肪の乳製品、低レベルの飽和脂肪も含まれていた.カリウムレベルまたは組み合わせた食事の結果はわかりにくい. それにもかかわらず、メタアナリシスは、プラセボまたは低用量の経口カリウム補給の投与と比較して、高用量の経口カリウム補給の投与の有意な収縮期および拡張期血圧低下効果を示しました(6). 長時間の高血圧の主な有害転帰である脳卒中のリスクも、食事によるカリウムの摂取量が多いと減少することが実証されています (7)。 また、ある研究では、自然食品からの食事性カリウム摂取量を増やすと、高血圧患者の降圧薬の必要性を減らすことができることが示されました (8). したがって、食事からのカリウムの摂取量が多いことは有益であると思われます。

さらに、カリウムの枯渇は、カリウムの補給とは逆の効果があるようです. 正常血圧の男性と本態性高血圧の患者の両方で、血圧はカリウム枯渇中に上昇しました (9;10)。

まとめると、カリウム摂取量と血圧レベルとの間に逆相関があるという信頼できる証拠があります. それにもかかわらず、この明らかな逆相関の背後にあるメカニズムは依然として難問です。 主に動物実験に基づいて、さまざまな仮説が立てられています。 ラットの腎臓では、カリウムが枯渇するとナトリウムが保持され、それによって高血圧が引き起こされると予想されます。 動脈壁のレベルでのカリウムの枯渇は、平滑筋細胞の細胞内カリウムレベルを低下させると予想され、それは膜の脱分極につながり、それによって収縮、末梢血管抵抗の増加、および高血圧を引き起こします。 一方、高カリウム食は、内皮依存性の血管拡張を誘発すると予想されます。 別の仮定されたメカニズムは、脳脊髄液中のカリウムレベルが高いと、脳からの交感神経の流出が減少し、それによって血圧が低下するというものです. 前述の理論 (11) は主に動物実験に基づいています。

ヒトのカリウム摂取量が多いと、血中のアルドステロンレベルが上昇することが知られています (12)。 増加したアルドステロン レベルは、カリウム負荷中の高カリウム血症から身体を保護します。 理論的には、このアルドステロンの上昇はまた、不適切なナトリウムおよび容量の保持を誘発し、それによって高血圧を引き起こすはずです. しかし、そうではありません。 カリウム摂取量の増加後、血圧は変化しないか (12) 低下します。

問題は、カリウムが刺激するアルドステロン分泌がなぜ高血圧にならないのかということです。

Rigshospitalet の腎臓科 P の分子生物学の研究室では、カリウムとアルドステロンに関するいくつかの興味深い結果を発見しました。 ヒト副腎皮質の機能を研究するためのモデルであることが証明されている (13;14) ヒト副腎皮質細胞株 H295R の形でのアルドステロン分泌の in vitro モデルを使用して、細胞外カリウムとレニン-アンギオテンシン-アルドステロン系 (RAAS) の成分。 H295R 細胞株は、ヒト副腎皮質帯球体細胞のモデルであり、通常は人体でアルドステロンの合成と分泌が行われる部位です。 これらの細胞からのアルドステロン分泌は、RAAS の活性化の一部として主にアンギオテンシン II (Ang II) によって刺激され、細胞外カリウムのレベルが上昇している状況では細胞外カリウムによって刺激されます。 これらの 2 つの分泌促進物質は、伝統的に独立していると見なされてきました。 しかし、私たちの研究では、2 つのシステム間の相互作用が示されました。 高レベルの細胞外カリウムで H295R 細胞を刺激すると、細胞膜内の Ang II タイプ 1 受容体の量が減少し、放射性標識 Ang II の細胞への特異的結合の低下として測定されることがわかりました (15)。 . 放射性標識 Ang II の特異的結合のこの減少に続いて、Ang II タイプ 1 受容体遺伝子 (AGTR1) の発現のカリウム誘導減少が続きました (15)。 これは、ヒト アルドステロン産生細胞の Ang II 感受性が in vitro で高レベルの細胞外カリウムによって低下することを意味し、高レベルの細胞外カリウムがレニン-アンギオテンシン-アルドステロン系を調節するという仮説です。

研究室での結果に触発されて、この現在の研究の目的は、高カリウム レベルと in vivo での RAAS との間のそのような阻害相互作用の存在を検証することです。 全体的な目的は、人間の血圧の調節におけるカリウムの役割を明らかにすることです。

仮説 この試験では、Kaleorid® 750mg、1 日 3 錠、1 日 3 回、90 mmol カリウムに相当する 4 週間の治療を、クロスオーバー デザインで 1 日 3 回、3 錠のプラセボによる 4 週間の治療に対してテストします。 各治療期間の終わりに、レニン-アンギオテンシン-アルドステロン系および交感神経系の成分を調査するために検査が行われます。

一次仮説と一次エンドポイント:

主な仮説は、Kaleorid® による治療がヒト副腎皮質の Ang II 感受性を低下させ、それによって Ang II 刺激によるアルドステロン分泌を低下させるというものです。 この仮説は、静脈内Ang II注入および血液サンプル中の次のアルドステロン応答の測定でテストされます。 試験は、カレオリド®による治療後とプラセボによる治療後に、各研究参加者に対して 2 回行われます。

主要評価項目: Ang II 刺激 S-アルドステロン

二次仮説:

第 2 の仮説は、カレオリド® による治療は、平滑筋細胞の膜にある Ang II 受容体のダウンレギュレーションを通じて、ヒト血管抵抗血管の平滑筋細胞の Ang II 感受性も低下させるというものです。 これは、血管拡張と血圧の低下を誘発します。これをテストするために、上記の静脈内 Ang II 注入の前、最中、後に血圧を測定し、血管緊張を評価します。 静脈内Ang II注入前、注入中、および注入後の血圧は、フィンガープレチスモグラフィーおよび従来の上腕血圧測定で測定されます。 Ang IIの静脈内注入前、注入中、および注入後の血管緊張は、血流のインピーダンスカーディオグラフィー、指プレチスモグラフィー、およびドップラー超音波測定を使用して評価されます。 インピーダンス心電図と指プレチスモグラフィーを使用して、総末梢抵抗 (TPR) を推定します。 ドップラー超音波を使用して、腎動脈、腹腔動脈、上腸間膜動脈の血流を測定し、抵抗指数 (RI) を計算します。

最後に、各治療期間後に研究参加者の臀部から脂肪生検を行います。 これらの生検では、受容体機能と受容体発現について調査する血管抵抗血管を見つけることが期待されます。 さまざまな受容体が調査されますが、その中には Ang II タイプ 1 受容体があります。

三次仮説:

第 3 の仮説は、カレオリド® による治療が交感神経系の活動と相互作用するというものです。

この潜在的な相互作用をテストするために、血液中のP-エピネフリンとP-ノルエピネフリンを測定し、各治療期間の終わりに尿サンプル中のエピネフリンとノルエピネフリンの含有量を測定する予定です. さらに、上記の静脈内 Ang II 注入の前、最中、後に血中の P-エピネフリンと P-ノルエピネフリンを測定する予定です。

メソッド

デザイン：

これは、健康な男性のプラセボと比較して、カレオリド®がレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系および交感神経系の成分にどのように影響するかをテストするために設計された無作為化臨床プラセボ対照二重盲検クロスオーバー試験です。

組み入れおよびベースラインスクリーニングの後、通常のオフィス血圧を持つ健康な男性のグループは、カレオリド®、750mg、3錠を1日3回投与する4週間の治療、またはプラセボ錠、3錠を3回投与する4週間の治療のいずれかに無作為に割り付けられます。毎日。

最初の治療期間の 26 日目に、研究参加者は病院で会い、24 時間の外来血圧を測定し、48 時間の尿サンプルを収集するための機器を受け取ります。 同日に、血液サンプル、心電図（ECG）、臀部からの脂肪生検が行われます。

最初の治療期間の 28 日目に、研究参加者は再び病院に集まります。 この日は、静脈内 Ang II 注入とそれに続く血圧とアルドステロン応答の継続的な測定 (血液サンプルを使用) でさらにテストされます。 静脈内Ang II注入の前、間、および後に、血圧はフィンガープレチスモグラフィーおよび従来の上腕血圧測定で測定されます。 Ang IIの静脈内注入前、注入中、および注入後の血管緊張は、血流のインピーダンスカーディオグラフィー、指プレチスモグラフィー、およびドップラー超音波測定を使用して評価されます。

この最初の治療期間とテスト期間の後、2 週間のウォッシュアウト期間が挿入されます。 2 週間のウォッシュアウトの後、研究参加者はクロスオーバーして治療を再開します (2 回目の治療期間)。 以前のカレオリドで治療された個体はプラセボで治療された個体になり、元のプラセボで治療された個体はカレオリドで治療された個体になる。 さらに 4 週間の治療後、最初の治療期間後に行ったのと同じ検査を繰り返します。

治験薬、無作為化、盲検化および統計:

薬剤 Kaleorid® とプラセボ錠剤は、このヒトでの臨床試験における治験薬を構成しています。 薬 Kaleorid® は、デンマークの首都圏の地域の薬局によって購入され、配達されます。 プラセボ錠剤は、デンマーク首都圏の地域薬局によって製造および配送されます。 同じ薬局が、治療の無作為化、治験薬の梱包、治験薬のラベル付けを担当しています。 配送された錠剤の容器には内容物が記載されていないため、治療は研究参加者と研究者の両方に対して盲検化されて計画されているため、意図的に二重盲検化されています.

試験のデザインはクロスオーバーデザインであるため、ペアデータの統計を結果の評価に使用する予定です。 主要評価項目のパワー計算は標準基準に従って行われ、25 人の研究参加者で十分です。

実験手順：

7 日目 両方の治療期間の 7 日目に、研究参加者はカリウム、ナトリウム、クレアチニン、および eGFR を測定するために血液サンプルを採取します。 これは、研究参加者が治験薬に耐え、高カリウム血症を発症しないことをテストするための安全な血液サンプルにすぎません。

26日目 両方の治療期間の26日目に、研究参加者は病院で会い、24時間外来血圧を測定し、48時間尿サンプルを収集するための機器を受け取ります。 同日に、血液サンプル、心電図（ECG）、臀部からの脂肪生検が行われます。

脂肪生検は、熟練した外科専門医によって行われます。 除去後、生検はすぐに氷冷した生理学的緩衝液に移され、Glostrup Research Institute の研究室に運ばれます。 実験室では、顕微鏡を使用して生検の小さな細動脈を解剖し、脂肪や結合組織を取り除きます。 解剖された細動脈は、血管運動反応の研究にすぐに使用されるか、分子研究のために-80°Cで保存される長さ1〜2 mmの円筒形のセグメントに切片化されます。 血管運動反応の研究では、分離された細動脈セグメントがマルバニー-ハルパーン線筋計に取り付けられているため、さまざまなホルモンを追加した後の血管の生理学的反応をテストすることができます。 アンⅡ。 分子研究は、関連する受容体遺伝子のmRNA発現を定量化するための定量的リアルタイムPCR、受容体タンパク質の発現を分析するためのウエスタンブロット、および受容体の局在を分析するための免疫組織化学で構成されています。

28日目 両方の治療期間の28日目に、研究参加者は再び病院で会う。 24 時間外来血圧に使用した機器と尿サンプルを返却した後、研究参加者は静脈内 Ang II 注入でテストされています。 研究参加者を仰臥位にしてAng II注入を行う。 Ａｎｇ ＩＩ注入は、３０分間、５ｎｇ／ｋｇ／分の投与量で静脈内に与えられる。 選択された投与量と期間の長さは、他の研究に基づいており、安全です (16-18)。 Ang II 注入前、注入中、および注入後に、血液サンプルを別の静脈アクセスから採取して、S-アルドステロン、P-アンジオテンシン II、血漿レニン活性、P-エピネフリン、P-ノルエピネフリン、および N-PRO-ANP について血液を分析します。

注入前、注入中、および注入後に、研究参加者を綿密に監視します。 血圧は、従来の上腕血圧測定で測定されますが、継続的な血圧評価を行うフィンガープレチスモグラフィーでも測定されます。 連続インピーダンスカーディオグラフィーは、心拍出量の継続的な評価を提供し、血圧とともに、Ang II 注入中の総末梢抵抗を推定することができます。 さらに、ドップラー超音波を使用して腹部の中心動脈の血流を測定します。

実用化の可能性 これはヒトにおける医薬品の臨床試験です。 この試験はデンマーク保健医療局によって承認されており、試験は EudraCT 番号 2013-004460-66 で EudraCT データベースに登録されています。

既存の法律の下では、ヒトにおける医薬品の臨床試験は、GCP (Good Clinical Practice) の規則に従わなければなりません。 これに従って、試験はコペンハーゲン大学病院の GCP ユニットによって監視されます。

この試験は、デンマーク首都圏の健康研究倫理委員会によって承認されています。

結論として、必要なすべての当局がこの試験を承認しました。

資金提供 この研究はデンマーク心臓財団の支援を受けています。