ヒトのヨウ素代謝を調査するためのヨウ素 129 トレーサー法

実験計画。 このパイロット試験の実験計画では、健康な成人に 129I (トレーサー) の 12 µg の生理学的経口用量を投与することと、トレーサー投与の前後に採取した血漿、尿、便サンプル中のトレーサー濃度を定量的に測定することを想定しています。 . 129I の 12 µg の単回投与は、78.5 Bq の放射能レベルに相当し、標的臓器である甲状腺に対する成人の被ばく量は約 0.16 mSv に相当します。 ベースラインの血漿サンプルは、トレーサーの投与の直前 (-5 分) に収集され、追跡サンプルは 15、30、45、60、および 90 分、ならびに 2、4、8、24、48 に収集されます。トレーサー投与後、72、および96時間。 完全な尿は、8 日間にわたって収集されます: トレーサー投与の 1 日前 (3 日目) のベースライン サンプルと 7 日後 (10 日目まで) の追跡サンプル。 同様に、完全な便の収集は、トレーサー投与の前日 (3 日目) と次の 3 日間 (6 日目まで) に行われます。 20日目および40日目（フォローアップ）に、血液採取とスポット尿採取を繰り返して、ウォッシュアウト期間を確認します。 ベースラインサンプルは、投与後のサンプルのベースライン補正に使用されます。 このパイロット試験の目的で反応のばらつきを最小限に抑えるために、参加者は試験の最初の 6 日間は標準化された食事を摂取し、試験の最後の 4 日間は食事日記をつけます。 適切な準備の後、血漿、尿、便のサンプルをトレーサーの定量化のために分析します (127I 質量に対する 129I 質量の測定; 127I は天然に存在するヨウ素です)。 このデータから、血液、尿、便中のトレーサーの出現とクリアランスの薬物動態曲線を作成し、ヒトヨウ素の吸収、保持、排泄の速度とタイミングを導き出します。 さらに、プラズマ無機ヨウ素 (PII) およびタンパク質結合ヨウ素 (PBI) としてのヨウ素種の直接質量定量化のために、ICP-MS と組み合わせたクロマトグラフィー法に基づくヨウ素スペシエーションを使用して、ヨウ素スペシエーションが実行されます。 これにより、代謝された 129I と代謝されていない 129I の個別の薬物動態に関する追加レベルの情報が提供されます。 甲状腺による取り込みは、保持されるトレーサーの割合の決定要因になるため、参加者の甲状腺機能の特徴付けは、被験者の計算された保持の潜在的な変動を制御するために重要であり、全血中のサイログロブリンと甲状腺ホルモンは評価されます。

分析方法。 血漿、尿、便中のトレーサー濃度は、当研究室で最近開発された方法 [Dold et al.甲状腺 2015]。 血漿中の 129I の追加スペシエーションについては、スイス連邦食品安全獣医局でイオンクロマトグラフィー ICP-MS 分析 (IC-ICP-MS) を使用して分析が行われます。 尿中ヨウ素濃度は、私たちの研究室で Sandell-Kolthoff 反応 [Pino et al, Clin Chem 1996, 42:239-243] によって測定されます。 サイログロブリンは、私たちの研究室で最近開発された ELISA 乾燥血液スポット法を使用して評価されます [Stinca et al, Thyroid 2015, 25:1297-1305]。 甲状腺ホルモンは、スイスのチューリッヒにある大学病院で、DELFIA（解離増強ランタニド蛍光イムノアッセイ）法を使用して測定されます。 標準化された食事のヨウ素含有量は、ICP-MS分析によって私たちの研究室で測定され、栄養ソフトウェアEBIS-Pro（ホーエンハイム大学）を使用して食品日記からのデータが評価されます。

データ分析と評価。 このパイロット試験によって生成されたデータは、収集されたサンプル (総血漿、血漿 PII 画分、血漿 PBI 画分、尿、便) におけるトレーサーの出現とクリアランスの薬物動態曲線を構築するために使用されます。 曲線は、時間の関数としてのサンプル中のトレーサー濃度のノンパラメトリックな局所的に重み付けされた散布図平滑化である LOESS 重回帰モデルを当てはめることによって構築され、トレーサーの薬物動態パターンと反応の変動性を視覚的に表す不確実性の範囲を提供します。 トレーサーの動態パターンを評価するために、最大トレーサー濃度 (cmax)、最大トレーサー濃度での時間 (Tmax)、排泄速度定数 (ke)、吸収速度定数 (ka)、および吸収速度定数 (ka) を含む従来の薬物動態モデリング パラメーターを生成します。曲線 (AUC)、シミュレーション解析およびモデリング ソフトウェア SAAM II (ワシントン大学) を使用して。 トレーサーの総保持量は、トレーサーの総摂取量 - トレーサーの総排出量 (AUCurine + AUCstool) として計算されます。 総トレーサー吸収は、総トレーサー摂取量 - 血漿無機ヨウ素としての総トレーサー出現量 (AUCPII) として計算されます。 このメソッドのルーチン アプリケーションの手順の最適化には、主に、トレーサー投与後の標本の特定のサンプリング期間 (日数) の最小要件の定義が含まれます。 これは、ROC 曲線を使用して評価されます。

期待される成果と重要性/期待される影響。 この研究は、ヒトの生物学的トレーサーとして 129I を使用する最初の研究です。 この新しい方法が開発されると、ヒトのヨウ素代謝と甲状腺機能に関するいくつかの重要な問題に対処するための独自のツールが提供されます。 これらには、重要なライフステージにおけるヨウ素必要量の正確な定義、ヨウ素欠乏時のヨウ素吸収の潜在的なアップレギュレーションの調査、さまざまなヨウ素状態での甲状腺の取り込みと代謝回転、胎盤および母乳のヨウ素移行の評価が含まれます。さまざまな食品からのヨウ素のバイオアベイラビリティの評価。 したがって、このプロジェクトは、ヨウ素と甲状腺の分野に長期的に大きな影響を与える可能性があります。