スイカに焦点を当てた食事性炎症指数介入 (IMAGINE)

研究の目的: 慢性炎症は、米国 (US) における障害と死亡率に大きく寄与する多数の慢性疾患の発症を支えています。 炎症に関連して特に興味深いのは、全身性炎症の強力な調節因子である食事です。 果物や野菜の摂取量が多い食事、魚、全粒穀物（地中海料理やベジタリアンの食事など）は、炎症のレベルが低いことに関連しています。 一方、赤身の肉、高脂肪の乳製品、精製された穀物を多く含む食事 (西洋式の食事) は、通常、より高いレベルの炎症と関連しています. 2014 年まで、個人の食事による炎症の可能性を特定するために特別に設計された食事指標はありませんでした。 しかし、サウスカロライナ大学のがん予防および管理プログラムの研究者は、食事性炎症指数 (DII) を開発しました。 DII は、最大限に抗炎症性から炎症誘発性までのスケールで食事性炎症の可能性のレベルを定量化します。 スイカは、その成分が抗炎症効果を持つことが示されている果物の1つです. この提案の全体的な目的は、改良および修正されたスイカに焦点を当てた DII カウンセリング システムが慢性炎症のレベルを低下させることができるかどうかを判断することです。 DII は、特に炎症、癌、CVD、および死亡率を含むさまざまな結果を予測することが示されている検証済みの尺度です。

具体的には、この提案の目的は次のとおりです。

1. DII スケールで低いスコア (抗炎症性) になる多数のスイカレシピを開発して組み込むことにより、DII ベースの介入を改良および変更します。
2. 慢性炎症のレベルを下げるための洗練されたスイカに焦点を当てた DII ベースのプログラムに基づいて、2 つのアームによる介入試験を設計および実装します。 各アームには 15 人の参加者がいます (さらに、介入アームの参加者によって募集された追加の 15 人のパートナー)。 介入群は修正された DII 介入を受けますが、対照群は一般的な健康教育を受けます。

正当化: トピックに関連する以前の研究と専門知識の要約、および引用された参考文献を含めてください: 2014 年まで、個人が何を食べたかと、炎症を調節するために消費された食品の能力とを関連付ける科学的に有効な方法はありませんでした。 炎症プロセスに影響を与える食事の能力を要約できる手段がないことに対応して、研究者は、2010 年までの食事と炎症に関する文献 (ほぼ 2,000 の査読付きジャーナル記事) に基づく DII を開発しました.20 DII は、炎症の可能性に従って個人の食事を分類します。 さらに、血中コレステロールの季節変動 (SEASONS) 研究で hs-CRP の変化を予測することがわかりました。 その後、研究者は世界中の約 100 のデータセットで DII を使用して、次の食事に関連する炎症の影響をテストしました。1) CRP、IL-6、および TNF-α-R2 などの炎症マーカー。 2) CVD、3) 乳癌、結腸癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮内膜癌、肝臓癌、膵臓癌。 3) 全死因死亡率、CVD 死亡率、およびがん特異的死亡率。 4) 喘息などの呼吸器疾患; 6) 認知障害。 現在までに、研究者は 80 を超える査読済みの DII 出版物を公開しています。

研究デザインの概要: 研究者は、20 年以上にわたり、がん、体重、および CVD、炎症、免疫反応に関連するエンドポイントを含むさまざまなエンドポイントを含む、食事介入に関する豊富な経験を持っています。 介入の場は、コミュニティ（職場を含む）や教会、研究機関ベースから臨床現場にまで及びました。 この研究には、2 つの研究部門 (すなわち、介入と制御) が含まれます。 参加者はコミュニティから募集されます。 私たちの目標は、介入参加者のパートナー (配偶者、子供、兄弟など) を登録することに加えて、アームごとに 15 人の参加者を募集することです (合計 n = 45、介入 n = 30、対照 n = 15)。 参加者は、ベースライン クリニックを受け、その後 12 週間の介入クラスを受けてから、別のクリニックを受けます。 主な介入クラスは、サウスカロライナ大学アーノルド公衆衛生大学院の癌予防および管理プログラムにある最先端のデモンストレーション キッチンで行われます。

研究参加者、募集、および無作為化: 参加者は、サウスカロライナ州コロンビアから、ウェブサイト、チラシ、新聞広告、およびリストサーブ メッセージを介して募集されます。 適格な参加者は次のとおりです。1) 18 歳以上であること。 2) 食事への参加や PA 介入を困難または危険にする深刻で不安定な併存症がない。 3）3か月間、研究に完全に参加する意思があり、それができること。 4）サウスカロライナ州コロンビア地域に居住していて、診療所や介入場所に出入りできること。 5) インターネットにアクセスできる。 6) 現在、減量研究に登録されていない、または減量薬を積極的に服用していない。 ただし、炎症レベルの低下を確認するには、「改善の余地」が必要であることに注意してください。 登録前にすべての参加者の炎症 (この研究の主要な結果) をスクリーニングするのは費用がかかるため、25.0-49.9 の体格指数 (BMI、kg/m2) BMIは炎症と強く関連しているため、適格基準として使用されます。

次の基準の 1 つ以上を持つ人は、この研究に参加する資格がありません。 2）うっ血性心不全、慢性腎不全、慢性肝疾患（アルコール性肝硬変を含む）、過去1年以内のがん（非黒色腫皮膚がんを除く）の診断。 3) 過去 3 か月以内に大きな手術を受けたことがある。 4) ホスピス、ナーシングホーム、またはその他の制度化されたケアで、平均余命が 3 年未満である。または 6) 現在妊娠中、または来年妊娠を計画している。

行動介入への最近の注目は、これらのタイプのランダム化比較試験の中で従来のランダム化スキームの限界を指摘しています (例えば、参加者を完全に盲検化できない、参加者による意思決定の欠如)。 この種の介入には、介入要件を順守する能力を考慮した他の配分方法の方がはるかに適しています。 したがって、研究者は、健康的な食事の変更を行う動機がある個人のみが介入を受けることを提案しています.

介入デザイン: 介入に組み込まれる認知および行動スキルは、主に社会的認知理論と超理論モデルに基づいていることに注意してください。 これらには、自己調整（自己監視、目標設定、問題解決、強化）、行動能力の向上、自己効力感の向上（パフォーマンスの達成、説得または励まし、ロールモデル化、経験を快適にすることによる）、社会的支援の強化が含まれます、ストレス管理、時間管理、再発防止、日常生活への変化の取り入れ。

この介入研究の 2 つの部門は、Imagine Healthy Online ポータルへのアクセスを含む DII ベースのカウンセリング システムと、一般的な健康教育管理です。 グループベースの行動変容プログラムは、メンバーが成功を共有し、お互いにサポートを得て提供する方法を提供します。 両腕は15人1ウェーブで構成されます。 参加者は、行動変容のための社会的支援を改善するために、選択したパートナーを介入活動に参加するよう招待する必要があります。 研究者は、参加者がパートナーを招待して研究を行った経験があります。 両方のアームは、ベースライン時および介入直後 (すなわち、両方のグループで 12 週間) にデータ収集のためにクリニックを受けます。 測定値には、脂質 (超低密度リポタンパク質 [VLDL]、低密度リポタンパク質 [LDL]、高密度リポタンパク質 [HDL]、総コレステロール、およびトリグリセリド)、インスリン、および高感度 c 反応性タンパク質 (hs-CRP) が含まれます。 身長と体重 (研究者が BMI を計算できる)、ウエストとヒップの周囲を含む人体測定値。

標準治療部門は、一般的な健康情報 (健康的な食事と身体活動、ストレス管理、がん検診などの一般的なガイドラインなど) を受け取ります。 この情報は電子メールで提供され、毎週のニュースレター、DII スコアを下げることに重点を置いていない健康的なレシピ、オンライン コンテンツへのリンク、サウスカロライナ州コロンビアとその周辺の健康関連イベントのお知らせが含まれます。 電子メールを定期的に使用しない標準治療群の参加者は、アイテムを自分の郵送先住所に郵送するよう要求することができます。

DII ベースのカウンセリング グループは、以前の SBIR アワード (R44DK103377) の一部として開発された 12 週間の IMAGINE カウンセリング システム カリキュラムを利用します。運動やストレス軽減活動に。 最初のクリニックに加えて、参加者は登録栄養士との栄養カウンセリングセッションのために1対1で会います。 参加者は、Imagine Healthy Online Portal からオンライン資料にアクセスでき、IMAGINE アクションと呼ばれる持ち帰り用のアクティビティが提供されます。 これらの宿題は、栄養、身体活動、ストレス軽減の目標設定に焦点を当てます。 この介入の栄養成分はDIIに基づいており、抗炎症食品と成分に焦点を当てています. 食事のより具体的な側面には、自然食品（果物や野菜全般、マメ科植物、全粒穀物の摂取量）の消費を増やし、炎症に影響を与えることが知られている脂肪（特に飽和脂肪とトランス脂肪）を減らすことが含まれます. 強力な抗炎症食品の例には、濃い緑色の葉野菜、果実、スパイスとハーブ、サツマイモなどが含まれます. スイカは抗炎症性食品 (つまり、DII スコアが低い) であり、栄養成分に組み込まれます。

弱い食事プランは、スイカを取り入れた 1 日 2 回の食事を参加者に提供するように設計されます。 毎週のクラスセッションでは、スイカを材料とするレシピが実演され、準備されます。 これらの実践的な料理のデモンストレーションは、個人が健康的でありながらおいしい料理を準備する方法を学ぶために行われます. 他の食事介入と同様に、研究者は、野菜を切ったり洗ったりすることを含む、触覚だけでなく、味覚や嗅覚の感覚に関する経験的な部分に焦点を当てます. 調査員は、サウスカロライナ州の人々になじみがあり、地元の市場で入手できる食品に頼りながら、世界の他の地域のスパイスを取り入れたさまざまな調理方法を調査します。 研究者は、このタイプの食事介入の設計について豊富な経験を積んできました。 各セッションの終わりに、参加者はクラス中に週に 1 個の丸ごとのスイカと 1 ガロンのカット済みスイカの袋を受け取ります。 継続的な強化のために、DII ベースのカウンセリング グループの参加者は、Imagine Healthy Online ポータルにアクセスできます。 オンライン ポータルでは、毎週のブログ投稿、スイカを食事プランに組み込む 84 のレシピのレシピ データベース、インタラクティブなモジュール、調理チュートリアルの短いエピソードを提供します。 情報は、栄養、身体活動、ストレス軽減、有意義な行動の変化に関するものです。 一部の情報は、介入の開始からウェブサイトに残り、追加情報は毎週追加されます。 新しい情報が追加されると、参加者に通知が送信されます。 さらに、介入アームの参加者は、毎週のニュースレターを電子メールで受け取ります。

この介入の身体活動の目標は、成人向けの身体活動の推奨事項と一致します。 参加者は、週に 150 分以上の中強度の身体活動 (早歩きに相当) を取得し、週に少なくとも 2 セッションの筋力トレーニングに参加することが推奨されます。 安全を確保するために、参加者は身体活動の強度と期間をベースラインから徐々に増やしていくよう奨励されます。 ストレス軽減のために、呼吸法やマインドフルネスに基づくストレス軽減（MBSR）のような活動など、いくつかのテクニックが採用されます。

測定: 対象となる主なエクスポージャーは、介入アームのステータスです。 ただし、IMAGINE の焦点は、食事による炎症の原因を減らすことです。 DIIは、さまざまな微量栄養素と多量栄養素、およびいくつかの個々の食品で構成されており、まとめて食品パラメーターとして知られています（負のスコアが大きいほど、抗炎症性の食事が多く、正のスコアが多いほど、炎症誘発性の食事が多いことを表します）. 参加者は、自動自己管理 24 時間食事リコール (ASA24™) を使用して食事を報告します。食事情報 (http://epi.grants.cancer.gov/asa24/)。 DII は ASA24TM データから計算されます。 以前、研究者はこのツールから DII を計算し、CRP との関連性を発見しました。これらの自己評価は、参加者が週末の 2 日間の食事摂取量を報告する各データ収集時点 (つまり、ベースラインと 12 週間) で行われます。そして週に2つ。 DII を開発するプロセス全体は別の場所で説明されています。 つまり、1950 年から 2010 年の間に発行された約 2,000 の研究論文が、45 の異なる食品パラメーター (主に微量栄養素と多量栄養素) と炎症との関係を調べて、炎症効果スコアを導出するためにレビューされました。 さらに、DII の計算は、地域を代表する世界のデータベースにリンクされています。 世界のデータベースには、世界中の 11 の集団からの 45 の食品パラメータの標準平均と偏差が含まれています.9 参加者の推定摂取量から世界標準平均を差し引き、これを標準偏差で割ることにより、食品パラメータごとに Z スコアが作成されます。 これはパーセンタイルに変換され、値を 2 倍にして 1 を引くことで中央に配置されます。 文献由来の炎症効果スコアと各食品パラメータの中央パーセンタイルの積をすべての食品パラメータにわたって合計して、全体の DII スコアを作成します。 より高い（すなわち、よりポジティブな）スコアは、より炎症を誘発する食事であることを示し、負の値は、より抗炎症性であることを示します.9 総エネルギー摂取量の影響を制御するために、消費された食物の 1,000 カロリーあたりの DII が計算されました。

関心のある主要な結果には、炎症マーカー hs-CRP が含まれます。 すべての血液サンプルは、被験体が着座している間に、訓練を受けた採血者によって肘前静脈または手背静脈から採取されます。 血液は、8 ミリリットルの容量の 2 つの血清分離チューブ (SST) と 1 つの全血 EDTA チューブを使用して収集されます。 SST は処理され、CRP、脂質、およびインスリンの特徴付けのために、できるだけ多くの 1 ミリリットルのアリコート (約 5) の血清が保存されます。 全血はHbA1c%になります。 すべての血液サンプルは、一晩絶食した後の朝に採取され、絶食に関する情報と採血の正確な時間が得られます。 急性期タンパク質である CRP は、IL-6 による刺激に反応して主に肝臓によって生成される炎症の血清学的マーカーです。 CRP は、炎症の大きさと重症度と相関しています。 CRP は、2 型糖尿病、癌、および CVD を含むいくつかの慢性疾患の病因に関連付けられています。 それは、その化学的安定性、長い半減期、および日内変動の相対的な欠如のために、炎症の最も一般的に利用されるマーカーの1つです.炎症性サイトカインの総血漿濃度は、R＆D Systems、Inc. (ミネソタ州ミネアポリス) c 反応性タンパク質 (カタログ #DCRP00)。感度 = 0.022ng/mL。 サンプルと提供された標準は、製造元の指示に従って、重複して分析されます。 アッセイ間およびアッセイ内変動性が評価される。

副次的な結果には、HbA1c%、インスリン、および脂質が含まれます。 HbA1c は、Siemens/Bayer DCA 2000+ アナライザーおよびテスト キット DCA™ (SEMDIA-10311134) を使用して、EDTA チューブに収集された全血で測定されます。これは、ヘモグロビン A1c テストを数分で効率的に実行します。 脂質分析には、標準化されたプロトコルを使用して、超低密度リポタンパク質 (VLDL)、低密度リポタンパク質 (LDL)、高密度リポタンパク質 (HDL)、総コレステロール、およびトリグリセリドが含まれます。 最後に、インスリン濃度は、Mercodia, INC (Winston Salem, NC, Catalog #10-1113-01) によって提供される定量的サンドイッチ ELISA キットを使用して決定されます。感度 = 1.0 mU/L。

Actigraph GT3X-BT ベースの PA およびスリープ: Actigraph によって製造された GT3x-BT は軽量 (つまり、1 オンスよりわずかに少ない) で、ほぼ腕時計のサイズです。 参加者は、水上での活動中を除き、クリニックの日程の前後 10 日間、手首に GT3X-BT を 24 時間装着するよう求められます。 最低着用時間の要件は、少なくとも 20 時間/日で 7 日間 (土日を含む) です。 GT3x-BT が装着されていない期間中、参加者は活動をログで報告します。 着用していない時間のエネルギー消費量は、Compendium of Physical Activities に基づいて推定されます.168 次の PA パラメーターは、身体活動のために ActiLife 6 ソフトウェアによる適切なアルゴリズムを使用して提供されます: 活動数、エネルギー消費、代謝当量 (MET)、歩数、身体活動強度、活動発作、および座りがちな発作。 Actigraph GT3X 製品は、数多くの研究で検証されています。 睡眠もGT3Xの特徴であり、手首に装着すると睡眠に有効であることが示されています。 具体的には、睡眠時間、効率、開始 (すなわち、就寝時間)、およびオフセット (すなわち、起床時間) が使用されます。

2回のクリニック訪問のそれぞれで行われる人体測定値には、身長（cm）、体重（kg）が含まれ、体脂肪率は、壁に取り付けられたスタディオメーター（モデルS100、Ayerton Corp.、Prior lake 、ミネソタ州) および電子体重計 (Healthometer® モデル 500 KL、イリノイ州マクック) を裸足で使用します。 測定した体重と身長からBMI（kg/m2）を算出します。 胴囲 (cm) と腰囲 (cm) は、訓練を受けた技術者が調整済みのバネ式巻尺で測定します。 参加者が5分間座った後、聴診器と手動血圧計を使用して標準的な手順に従って血圧を測定します。

測定される共変量には、基本的な人口統計、収入、教育、喫煙、その他の健康行動、および現在の投薬に関するデータが含まれます。 研究者はまた、33 項目のマーロウ・クラウン社会的望ましさ (MCSD) スケールと 20 項目のマーティン・ラーソン承認動機 (MLAM) スケールを使用して、社会的望ましさと社会的承認として知られるバイアスを測定します。 研究者は、以前に検証されたアンケートの適応を使用して、食事と PA に関する自己効力感 (問題の状況を変える能力への自信) の効果を測定します。 うつ病とストレスも、疫学研究センターのうつ病（スケール）と知覚ストレススケールをそれぞれ使用して測定されます。

統計分析: すべての分析は、SAS® バージョン 9.4 (Cary, NC) を使用して実行されます。 研究群間の記述的共変量の違いは、カテゴリ共変量のカイ二乗検定と、連続測定の t 検定 (正規分布) またはウィルコクソン順位和検定 (非正規) を使用して検定されます。 治験責任医師は、線形混合モデル (LMM) を使用して、介入群が主要な結果 (CRP) に関連しているかどうかを判断します。 具体的には、時点 2 (つまり、12 週間) での結果値 (例えば、CRP) が結果としてモデル化されます。 介入ステータス、追加の共変量、およびベースラインでの結果測定値は、方程式の右側になります。 交絡因子の選択は、一連の多変量解析から始まります (つまり、時点 2 の結果 = 曝露 + 共変量 + ベースラインの結果)。 共変量の p 値が ≤0.20 の場合、完全なモデルに追加されます。 交絡因子には、交絡因子が除去されたときに介入状態のベータ係数が 10% 変化するものを含めます。有意な共変量 (p≤0.05) も最終モデルに含まれます。 すべての最終モデルの残差は、線形回帰の仮定に準拠しているかどうかが調べられます。 仮定が満たされない場合は、他の分析アプローチを取ることができます。 たとえば、分位点回帰は、関心のある結果の分布全体にわたる関連性の評価を可能にする分析手法です。さらに、CRP には、臨床参照用に 3.0mg/L の標準カットポイントがあります。 したがって、ロジスティック回帰を使用して、このカットポイントに基づいてさまざまな介入群のオッズ比 [OR] と 95%CI を取得できます。