1型糖尿病患者における食前インスリン投与に対するグルカゴン応答

T1D患者の基礎状態におけるグルカゴンの調節と応答、およびさまざまな刺激に対する応答は不明のままです。 Dr. Philip Cryer は以前、16+9 年の疾患経過を有する T1D 若年成人において、内因性インスリン分泌の欠如が混合食事後のグルカゴン分泌の増加をもたらすことを報告し、内因性インスリンが相互に α-細胞のグルカゴン分泌と、グルカゴンの調節不全がT1Dの食後高血糖に重要な役割を果たす可能性があることも示唆しています。 興味深いことに、ヒト膵島に関する最近の研究では、インスリンがソマトスタチン放出の SGLT2 依存性刺激によって媒介されるパラクリン効果によって逆調節グルカゴン分泌を阻害することが示されています。 私たちの知識における重要なギャップは、食事中のインスリン投与のタイミングが、C-ペプチドが検出できない T1D 患者の高血糖刺激に対するグルカゴン応答に影響するかどうかです。

T1Dコース。 一般に、重度の高血糖を発症するには、ベータ細胞機能の 80% の喪失が必要です。 内因性インスリン分泌は、診断後 3 ～ 5 年以内にほぼ完全に失われます。 新たに T1D と診断された小児では、グルカゴン値は食後血糖値と強く関連していましたが、HbA1c 値とは関連していませんでした。 また、食後高グルカゴン血症が著しく悪化する一方で、疾患の最初の 1 年間に C-ペプチド分泌が低下することも報告されています。 また、5年以上T1Dの子供では、食後のグルカゴンレベルは診断後1ヶ月から60ヶ月まで160%増加し(8)、病気の期間が6.9 + 4年の子供では、グルカゴンレベルは食後のグルコースと強く相関していました. HbA1C レベルとわずかに相関しています。 中国で実施されたT1Dの成人を対象とした研究では、疾患の経過が長い患者と比較して、疾患の最初の年のT1D患者では食後のグルカゴンレベルが高く、低血糖イベントは新たに診断された患者で低いことが示されました。グルカゴン分泌機能は、病気の期間が長くなると損なわれる可能性があります。 これらの研究は、グルカゴンの調節不全が外因性インスリンによるグルコース制御に影響を与える可能性があり、この調節不全が疾患の期間とともに変化する可能性があることを示唆しています.

食後の高血糖は、グルコースの変動性、インスリン投与の困難さ、およびグルコース制御の全体的な不安定性を増大させます。 少なくとも 1 年間 T1D の臨床診断を受けた 26 歳未満の 4,768 人の参加者を含む T1D Exchange 研究からの最近の分析では、参加者の 21% が数分前にインスリンを投与し、44% が直前に、10% が投与中にインスリンを投与したと報告したことが示されました。 、食後24％。 興味深いことに、食事中または食事後にインスリンを投与したと報告した参加者は、食事前にインスリンを投与した参加者と比較して、週に1回以上の食事時間のインスリン投与を逃したと報告する可能性が高かった. さらに、サブ分析では、食後に食事時にインスリンを投与した参加者は、血糖コントロールが不十分で、重度の低血糖の頻度が高いことが示されました。 しかし、これらの最近の結果にもかかわらず、カロリー摂取量が不確実であるため、患者は食後にインスリンを投与するように勧められることがよくあります. インスリン投与の遅延による食後の血糖値のピーク上昇の背後にあるメカニズムを理解することは、臨床医が病気の経過が長い T1D 患者のインスリン投与の適切なタイミングを導くのに役立つ可能性があります。

グルカゴン規制：

グルカゴン調節を研究するために、さまざまなモデルが使用されてきました。 高血糖と低血糖の両方がアルファ細胞を刺激してグルカゴンを生成するため、島内インスリンの欠乏とこの U 字型グルカゴン応答の両方が T1D のグルコース調節不全に寄与します。 疾患の持続期間が 26.4+7.5 年の T1D 患者では、正常血糖および高血糖条件下で OGTT に応答してグルカゴンレベルが増加したことが報告されていますが、高グルカゴン血症の食後グルコース上昇への相対的な寄与は、存在または存在下で上昇します。食前インスリンの欠如は明確に解明されていません。 適切なタイミングの外因性インスリンがグルコース変動に対するグルカゴン応答を変更できるかどうかは研究されていません。 そのため、このパイロット研究は、食事時の高血糖に対するグルカゴンの反応を特徴付け、食事の前にボーラスインスリンを投与した場合と食後に投与した場合のグルカゴン分泌の違いを比較することを目的としており、ピークポストに寄与する要因を理解することを目的としています。 -この対象集団における食事時の血糖値と混合食事後の血糖値の AUC。

仮説

1. 混合食事刺激に対するグルカゴン応答が高い患者は、食後グルコースのピーク値が高く、食後グルコースの AUC が高くなります。
2. 食前（食事の20分前）にインスリンをボーラス投与すると、食後最高血糖値、AUCおよび食後グルカゴン値が低下します。
3. 食後 (食後 20 分) にインスリンをボーラス投与すると、食後グルコースのピーク値が高くなり、食後グルコースの AUC が高くなり、グルカゴン レベルが高くなります。
4. 食後グルカゴン応答のピークと食後グルコース AUC (0 ～ 180 分) の間には相関関係があります。

研究計画 この研究は、セントルイスのバーンズ ジューイッシュ病院/ワシントン大学の (CTSA の一部である集中研究ユニット) 糖尿病センターで実施されます。

研究訪問

• スクリーニングは電話で行われ、必要な検査が過去 6 か月以内に行われた場合は医療記録が確認されます。
• 訪問 A と B はランダムな順序で実行されます
• 人口統計、糖尿病歴のレビュー、投薬およびアレルギーは、最初の研究来院時に記録されます。 インスリン投与量と現在の炭水化物比率の有効性が評価され、記録されます。 食事時のインスリン投与量は、最初の研究訪問時に確立されます。
• 食事時のインスリンは、投与手順を標準化するために研究看護師による注射によって与えられます。
• バイタルサイン、身長、体重は訪問ごとに行われます
• C-ペプチドは、最初の研究訪問時に絶食ラボでチェックされます
• ベースラインのグルコースは 80 ～ 140 mg/dl でなければなりません。 ベースラインのグルコースが目標範囲内にない場合、研究訪問は再スケジュールされます。
• 全血は、看護監督下で留置末梢静脈カテーテルを介してバキュテナーに採取されます。
• サンプルは検査室に送る前に匿名化されます。
• 遺伝子検査は行いません。

訪問A

• 空腹時、30、60、120、および 180 分の血糖値
• 空腹時、30分、60分、120分、180分後のグルカゴンレベル
• 通常のインスリン投与量は、Ensure Plus* による混合食事チャレンジの 20 分前に投与されます。

訪問B

• 空腹時、30分、60分、120分、180分後のグルコース
• 空腹時、30分、60分、120分、180分後のグルカゴンレベル
• 通常のインスリン投与量は、混合食事のチャレンジの20分後に投与されます

確実プラス*

*プラス (アボット ニュートリション) を 6cc/kg (最大 360 cc)、100 ml あたりの含有量で確保: 炭水化物 21.5 グラム、タンパク質 5.5 グラム、看護師の監督下。

実験室対策:

ワシントン大学臨床研究コア研究所 (https://research.wustl.edu/core-facilities/core-laboratory-clinical-studies, CLCS) は、Roche の共役酵素アッセイ (ヘキソキナーゼ、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ) を使用して、Roche cobas c510 プラットフォームでグルコースを測定します。 NADPH 形成の速度は、グルコース濃度に正比例し、測光法で測定されます。 日中の不正確さは通常 <2.0% です 履歴書。 CLCS は、Roche のサンドイッチ電気化学発光イムノアッセイを使用して、Roche cobas e601 プラットフォームで C-ペプチドも測定します。 このアッセイでは、ビオチン化モノクローナル C ペプチド特異的抗体とルテニウム錯体で標識されたモノクローナル C ペプチド特異的抗体が C ペプチドに結合してサンドイッチを形成します。 次に、ストレプトアビジンでコーティングされた微粒子を使用して、複合体が測定セルに引き込まれ、未結合の物質が洗い流されます。 電極への電圧の適用は、機器によって測定される化学発光発光を誘発します。 実行間の精度は通常、1.9 ～ 2.7% CV の範囲です。

ミリポアのラジオイムノアッセイキットを用いてグルカゴンを測定する。 これは、I-125 標識グルカゴンとグルカゴン特異的抗体を使用する競合免疫測定法です。 アッセイ間の精度は 12% CV です。 通常の実行内精度は、2.0 ～ 3.0 % CV です。

データ分析の方法 データ分析は、ＳＴＡＴＡ １５．１ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ（ＳｔａｔａＣｏｒｐ ＬＰ、カレッジステーション、テキサス、米国）を使用して実施される。 サンプルサイズの計算では、食後血糖値のピークが食前インスリン群で 80 +/-20 mg/dl、食後群で 140 +/-20 mg/dl 増加すると仮定しています。 したがって、食後血糖の予想平均ピークは訪問 A で最大 220 mg/dL になり、食後血糖の平均ピークは訪問 B で最大 280 mg/dL になります。 p <0.05のグループ。 訪問 A と訪問 B の間の相関を 0.5 と仮定しました。 サンプルサイズは、参加者の 10% のフォローアップの予想損失によって修正されました。 計算されたサンプル サイズは 10 人の参加者で、8 人の参加者が利用できる完全なデータ セットです。 研究の無作為化は次のように設計されています: 5 人の参加者が最初に訪問 A に参加し、次に訪問 B に参加します。残りの 5 人の参加者は、最初に訪問 B に参加し、次に訪問 A に参加します。グルカゴンは、ペア T 学生を使用して分析されます。 変数間の関係は、スピアマンの相関検定によって評価されました。