健常対照者およびミトコンドリアミオパシー患者におけるナイアシン補給 (NiaMIT)
健常対照者およびミトコンドリアミオパチー患者における全身性ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)代謝、生理学および筋肉性能に対するナイアシン補給の効果
成人発症型ミトコンドリア障害の最も一般的な形態はミトコンドリアミオパシーであり、しばしば進行性外眼筋麻痺 (PEO)、進行性筋力低下、および運動不耐症を呈します。 ミトコンドリアミオパシーは、単一のヘテロプラスミックミトコンドリア DNA (mtDNA) 欠失または複数の mtDNA 欠失によって引き起こされることが多く、前者は散発性であり、後者は mtDNA 維持の核コード化タンパク質の変異によって引き起こされます。 現在、この病気を根治する治療法はありません。 研究者らは以前、ミトコンドリアミオパチーのマウスモデルにおいて、NAD+前駆体ビタミンB3、ニコチンアミドリボシドの補給がミトコンドリアの生合成を増加させることにより、疾患の症状を予防および遅延させることを観察しました。 ビタミン B3 は、ニコチン酸 (ナイアシン)、ニコチンアミド、ニコチンアミド リボシドなどのいくつかの形態で存在し、細胞のエネルギー代謝に必要な重要な補因子である NAD+ の細胞内レベルを増加させることにより、動物実験で病気のミトコンドリアに力を与えることが実証されています。
この研究では、機能不全のミトコンドリアを活性化し、ミトコンドリアミオパシーの徴候を救うために、ビタミン B3 の形態であるナイアシンが使用されました。 ナイアシンは、高コレステロール血症患者の治療に大量に使用されており、ヒトでの安全性が証明されているため、ビタミン B3 フォームのうち、ナイアシンが使用されています。 研究者の以前の専門知識は、遺伝的背景が異なるにもかかわらず、同様の提示表現型が介入に対する均一な生理学的および臨床的反応を予測することを示しているため、表現型が類似したミトコンドリアミオパシー患者が研究されています。 散発的な単一の mtDNA 欠失または複数の mtDNA 欠失を引き起こす Twinkle 遺伝子の突然変異のいずれかを持つ患者が募集されました。 さらに、患者ごとに、性別と年齢が一致した 2 人の健康なコントロールが募集されます。 0、4、および 10 か月の時点 (患者) または 0、4 か月 (対照) の時点で、臨床検査および筋肉生検の収集を行います。 空腹時血液サンプルは、4 ヶ月までは 2 週間ごとに収集され、その後は試験終了まで 6 週間ごとに収集されます。 疾患マーカー、筋ミトコンドリア生合成、筋力、および全身の代謝に対するナイアシンの影響が、患者と健康な対照者で研究されています。
仮説は、NAD+ 前駆体であるナイアシンが細胞内 NAD+ レベルを上昇させ、ミトコンドリア生合成を改善し、ヒトのミトコンドリアミオパシーの症状を緩和するというものです。
調査の概要
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- mtDNAの単一または複数の欠失によって引き起こされる、他の主要な症状や症状のない純粋なミトコンドリアミオパシーの症状
- 年齢と性別は、すべての患者の健康なコントロールと一致しました
- -登録の14日前および研究中のビタミンB3フォームを含むビタミン補給または栄養製品を避けることに同意した
- -研究に参加するための書面によるインフォームドコンセント
除外基準:
- 研究プロトコルに従えない
- -試験の任意の時点での妊娠または授乳
- 継続的な治療が必要な悪性腫瘍
- 不安定な心臓病
- 治療を必要とする重度の腎疾患
- 重度の脳症
- 中毒剤の定期的な使用
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:非ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:コントロールのナイアシン
腕には、ナイアシンを添加した健康なコントロールが含まれています。
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徐放型ナイアシンの用量は、750~1000 mg/日です。
ナイアシンの 1 日 250 mg/日投与量は、3 か月後に全投与量に達するように、1 か月あたり 250 mg ずつ徐々に増量されます。
ナイアシンの完全投与による介入時間は、対照と患者でそれぞれ 1 か月と 7 か月であり、その後の合計介入時間はそれぞれ 4 か月と 10 か月です。
研究の終わりに、1日の用量は250 mg /月の割合で減少します。
他の名前:
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実験的:ミトコンドリアミオパシー患者におけるナイアシン
腕には、ナイアシンを補充したミトコンドリアミオパシー患者が含まれます。
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徐放型ナイアシンの用量は、750~1000 mg/日です。
ナイアシンの 1 日 250 mg/日投与量は、3 か月後に全投与量に達するように、1 か月あたり 250 mg ずつ徐々に増量されます。
ナイアシンの完全投与による介入時間は、対照と患者でそれぞれ 1 か月と 7 か月であり、その後の合計介入時間はそれぞれ 4 か月と 10 か月です。
研究の終わりに、1日の用量は250 mg /月の割合で減少します。
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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血中および筋肉中の NAD+ および関連代謝物レベル
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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高速液体クロマトグラフィー質量分析法を使用して測定された NAD+ および関連代謝産物 (ニコチンアミド アデニン ジヌクレオチドリン酸、ニコチン酸アデニン ジヌクレオチド、ニコチンアミド、ニコチンアミド モノヌクレオチドなど) の濃度の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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病気の筋線維の数
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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異常筋線維の数の変化 (凍結切片、シトクロム c オキシダーゼ陰性/コハク酸デヒドロゲナーゼ陽性筋線維の in situ 組織化学的活性分析、複合体 I 陰性筋線維の免疫組織化学)
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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ミトコンドリアの生合成
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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ミトコンドリア免疫組織化学染色強度の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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筋肉ミトコンドリアの酸化能力
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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ミトコンドリアシトクロム c オキシダーゼの筋肉組織化学的活性の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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筋肉の代謝プロファイル
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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質量分析で測定された筋肉代謝物濃度の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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体幹の筋力
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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静的および動的な背中と腹部の強度テストで測定された体幹筋力の変化(繰り返し回数)
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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疾患バイオマーカー、線維芽細胞増殖因子 21 (FGF21) および増殖/分化因子 15 (GDF15) の循環レベル
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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ELISAキットを使用して測定された循環FGF21およびGDF15濃度の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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筋肉のミトコンドリア DNA 欠失
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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ポリメラーゼ連鎖反応増幅を使用して検出された筋肉 mtDNA 削除負荷の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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筋トランスクリプトームプロファイル
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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RNAシーケンシングアプローチを使用して決定された筋肉遺伝子発現の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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体重と体組成
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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生体インピーダンスで測定された体重の変化、体脂肪量および除脂肪量の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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異所性脂質蓄積、すなわち肝臓および筋肉の脂質含有量
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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プロトン磁気共鳴分光法で測定された肝臓と筋肉の脂肪含有量の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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循環脂質プロファイル
時間枠:ベースライン、4 か月および 10 か月
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標準的な測光酵素アッセイを使用して測定された循環 HDL、LDL、およびトリグリセリド濃度の変化
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ベースライン、4 か月および 10 か月
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者:Anu Suomalainen Wartiovaara, MD,PhD、Research Programs Unit, University of Helsinki, Helsinki, Finland
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Suomalainen A, Battersby BJ. Mitochondrial diseases: the contribution of organelle stress responses to pathology. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018 Feb;19(2):77-92. doi: 10.1038/nrm.2017.66. Epub 2017 Aug 9.
- Ylikallio E, Suomalainen A. Mechanisms of mitochondrial diseases. Ann Med. 2012 Feb;44(1):41-59. doi: 10.3109/07853890.2011.598547. Epub 2011 Aug 2.
- Rajman L, Chwalek K, Sinclair DA. Therapeutic Potential of NAD-Boosting Molecules: The In Vivo Evidence. Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):529-547. doi: 10.1016/j.cmet.2018.02.011.
- Khan NA, Auranen M, Paetau I, Pirinen E, Euro L, Forsstrom S, Pasila L, Velagapudi V, Carroll CJ, Auwerx J, Suomalainen A. Effective treatment of mitochondrial myopathy by nicotinamide riboside, a vitamin B3. EMBO Mol Med. 2014 Jun;6(6):721-31. doi: 10.1002/emmm.201403943.
- Cerutti R, Pirinen E, Lamperti C, Marchet S, Sauve AA, Li W, Leoni V, Schon EA, Dantzer F, Auwerx J, Viscomi C, Zeviani M. NAD(+)-dependent activation of Sirt1 corrects the phenotype in a mouse model of mitochondrial disease. Cell Metab. 2014 Jun 3;19(6):1042-9. doi: 10.1016/j.cmet.2014.04.001. Epub 2014 May 8.
- Guyton JR, Bays HE. Safety considerations with niacin therapy. Am J Cardiol. 2007 Mar 19;99(6A):22C-31C. doi: 10.1016/j.amjcard.2006.11.018. Epub 2006 Nov 28.
- Vosper H. Niacin: a re-emerging pharmaceutical for the treatment of dyslipidaemia. Br J Pharmacol. 2009 Sep;158(2):429-41. doi: 10.1111/j.1476-5381.2009.00349.x. Epub 2009 Jul 20.
- Ahola S, Auranen M, Isohanni P, Niemisalo S, Urho N, Buzkova J, Velagapudi V, Lundbom N, Hakkarainen A, Muurinen T, Piirila P, Pietilainen KH, Suomalainen A. Modified Atkins diet induces subacute selective ragged-red-fiber lysis in mitochondrial myopathy patients. EMBO Mol Med. 2016 Nov 2;8(11):1234-1247. doi: 10.15252/emmm.201606592. Print 2016 Nov.
- Suomalainen A, Elo JM, Pietilainen KH, Hakonen AH, Sevastianova K, Korpela M, Isohanni P, Marjavaara SK, Tyni T, Kiuru-Enari S, Pihko H, Darin N, Ounap K, Kluijtmans LA, Paetau A, Buzkova J, Bindoff LA, Annunen-Rasila J, Uusimaa J, Rissanen A, Yki-Jarvinen H, Hirano M, Tulinius M, Smeitink J, Tyynismaa H. FGF-21 as a biomarker for muscle-manifesting mitochondrial respiratory chain deficiencies: a diagnostic study. Lancet Neurol. 2011 Sep;10(9):806-18. doi: 10.1016/S1474-4422(11)70155-7. Epub 2011 Aug 3.
- Nikkanen J, Forsstrom S, Euro L, Paetau I, Kohnz RA, Wang L, Chilov D, Viinamaki J, Roivainen A, Marjamaki P, Liljenback H, Ahola S, Buzkova J, Terzioglu M, Khan NA, Pirnes-Karhu S, Paetau A, Lonnqvist T, Sajantila A, Isohanni P, Tyynismaa H, Nomura DK, Battersby BJ, Velagapudi V, Carroll CJ, Suomalainen A. Mitochondrial DNA Replication Defects Disturb Cellular dNTP Pools and Remodel One-Carbon Metabolism. Cell Metab. 2016 Apr 12;23(4):635-48. doi: 10.1016/j.cmet.2016.01.019. Epub 2016 Feb 25.
- Khan NA, Nikkanen J, Yatsuga S, Jackson C, Wang L, Pradhan S, Kivela R, Pessia A, Velagapudi V, Suomalainen A. mTORC1 Regulates Mitochondrial Integrated Stress Response and Mitochondrial Myopathy Progression. Cell Metab. 2017 Aug 1;26(2):419-428.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2017.07.007.
- Pirinen E, Auranen M, Khan NA, Brilhante V, Urho N, Pessia A, Hakkarainen A, Kuula J, Heinonen U, Schmidt MS, Haimilahti K, Piirila P, Lundbom N, Taskinen MR, Brenner C, Velagapudi V, Pietilainen KH, Suomalainen A. Niacin Cures Systemic NAD+ Deficiency and Improves Muscle Performance in Adult-Onset Mitochondrial Myopathy. Cell Metab. 2020 Jun 2;31(6):1078-1090.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2020.04.008. Epub 2020 May 7. Erratum In: Cell Metab. 2020 Jul 7;32(1):144.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (見積もり)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
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その他の研究ID番号
- NiaMIT_0001
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医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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