低栄養児のための長期保存可能な MDCF-2
低栄養の子供たちのための、常温保存可能な、地元産の微生物叢に基づく補完食品の開発
背景: 急性栄養失調の子供は、既存の治療食では修復できない健康な成長を遂げている同年齢の子供と比較して、腸内微生物群集が未熟です (Subramanian et al., Nature. 2014)。 したがって、バングラデシュでの研究者の最近の研究は、急性栄養失調の子供たちの腸内微生物叢を、同じ場所に住む健康な子供たちの構成に似た構成に修復する、地元で入手可能な食品成分を含む微生物叢指向の補完食品(MDCF)の開発に焦点を当てています。都市コミュニティ (Raman et al., Science 2019; Gherig et al., Science 2019)。
研究者らは最近、バングラデシュの中等度急性期の子供たちを対象に、現在の主要な微生物叢指向の補完食品 MDCF-2 と標準のすぐに使用できる補助食品 (RUSF) を比較した無作為化制御概念実証 (POC) 研究を完了しました。栄養失調 (MAM) (Chen et al., N Engl J Med 2021). MDCF-2 を 3 か月間投与された子供は、RUSF (腸内微生物叢への影響に関する知識に基づいて設計されていない製剤) で治療された子供と比較して、腸内微生物群集の修復が大幅に向上し、池の成長速度が速かったことが示されました。 RUSFはMDCF-2よりもはるかにエネルギー密度が高いため、腸内微生物叢の修復と体重増加に対するMDCF-2の優れた効果はさらに顕著でした.
前述の POC 研究では、MDCF-2 は、研究参加者への配布および監督管理の前に、icddr,b フィールド キッチンで毎日新鮮に調製されました。 MDCF-2 の保存安定性があり、生物学的に同等な製剤がないため、バングラデシュやその他の地理的環境で大規模な研究を実施する能力が制限されています。 バングラデシュの MAM の子供を対象としたこの POC 前の研究では、4 週間の治療後の微生物叢修復の程度を指標として使用して、研究者が開発した MDCF プロトタイプの生物学的同等性を評価します。一次結果。
目的: 4 週間の治療後、MAM を患う生後 8 ~ 12 か月のバングラデシュの子供の微生物叢の修復に関して、MDCF-2 と生物学的に同等であるスケーラブルで安定した製剤を開発すること。
方法: バングラデシュの生後 8 ~ 12 か月の MAM 児を対象に、5 群の無作為化単盲検 pre-POC 研究を実施し、腸内細菌叢の修復における代替 MDCF 製剤の有効性を、腸内細菌叢による修復と比較します。現在のキッチンで準備された MDCF-2 製剤。
アーム 1 - リファレンス コントロール: キッチンで準備された MDCF-2
アーム 2 - すぐに使える補助食品
アーム 3 - MDCF-2 成分の個別包装された、事前に計量されたサシェ。消費前に家庭環境で混合および再構成されます。
アーム 4 - 緑のバナナ パウダーを使用した MDCF-2 シェルフ安定ホイル パウチ製剤。
アーム 5 - 緑のバナナの代わりにサツマイモを使用した MDCF 保存安定性ホイル パウチ配合。
調査の概要
状態
条件
詳細な説明
調査場所: この調査は、国の首都ダッカの 21 の行政単位の 1 つであるミルプールのバオニアバードにあるアンダースラム コミュニティの住民の間で実施されます。 ミルプールが調査地として選ばれたのは、そこに貧困層や下層中流階級の家族が住んでおり、居住環境や衛生状態が混雑した都市集落の典型であるためです。 さらに、調査員はこの地域にいくつかのフィールド サイトを確立し、コミュニティで継続的な調査活動を行っています。
登録: 訓練を受けたフィールド リサーチ アシスタント (FRA) が研究について詳細に説明し、保護者からの質問に答え、子供を研究に登録するよう親に勧めます。 保護者が研究への参加に関心がある場合は、指定されたスタッフがスクリーニングと同意に進みます。 スクリーニングは、上記の包含および除外基準のレビューで構成されます。 被験者が参加する資格がある場合、プロセスは、子供の両親の識字レベルに適した方法で書面による同意書を徹底的にレビューすることからなる同意に進みます。 同意書に署名する前に、参加者の両親は研究について質問する機会があります。 参加者が研究を十分に理解していると FRA が判断した場合、FRA と子供の親が同意書に署名します。 両親が同意書を読んだり署名したりするのに十分な読み書きができない場合は、研究に関係のない証人の面前で同意と拇印が得られます。 お子様のご両親には、署名済みの同意書のコピーが提供されます。
子供たちは徹底的な臨床評価と臨床検査(必要な場合)を受け、器質的疾患やその他の二次的栄養不良の原因を除外します。 詳細な包含/除外基準は、以下に別途記載されています。
研究の開始時に、参加者の人口統計学的特徴(家族の収入、住宅の標準/タイプ、家族構成、親の教育など)に関する情報が収集されます。 FRA は、2 g 精度のデジタル スケール (Seca、モデル 728、ドイツ)、長さ (インファントメーター、Seca、モデル 416、ドイツ)、および中上腕周囲 (MUAC) を使用して子供の体重を記録することにより、人体測定データを収集します。最も近いミリメートル (非伸縮性テープを使用)。 人体測定データの収集は、その後、研究全体を通して毎週行われます。
研究デザイン: 研究は 8 週間の期間で、5 群で構成され、研究を完了するには 1 群あたり最低 23 人の子供が必要です。 子供たちは、コンピューターで生成されたランダム化スキームを使用して、5 つのアームのいずれかにランダムに割り当てられます。 ジェンダーに関して武器のバランスをとる努力がなされるでしょう。 母親/主介護者は、研究を通じて子供の現在の食事と母乳育児の慣行を維持するようにアドバイスされます。 毎週の糞便サンプルの収集と採血による2週間の「慣らし」段階の後、治療が開始されます。 治療段階は4週間で、その間、各試験製品はテストセンターで1日2回、少なくとも6時間間隔で投与されます。 実際に摂取された各サービングの量は、提供された量から残りの量を差し引いて計算されます。 事前に計量されたナプキンが提供されます。逆流、嘔吐、またはこぼれた食べ物は綿棒で拭き取り、重量を量り、提供された量から差し引かれます。 糞便サンプルは、迅速な凍結保存のために確立された SOP を使用して毎週収集されます。 2回目の採血は、4週間の介入期間の終わりに行われます。 2週間の介入後フェーズがあり、その間に2つの追加の糞便サンプルが収集され(7および8週の終わりに)、治療の中止後に発生する微生物叢の変化を評価します。
子供は、副作用/有害事象(例: 発疹、食物アレルギーによる蕁麻疹、または臨床状態の重大な変化)。 有害事象が観察された場合、子供たちはダッカ病院で適切な管理慣行を使用して治療されます。
糞便サンプルの収集:糞便サンプルは、治療前の2週間、治療の4週間、および治療中止後の2週間を含む8週間の研究の過程で、各研究参加者から毎週収集されます(11サンプル/ 子供)。 糞便サンプルは、既存の SOP を使用した培養に依存しない微生物組成の分析、および増殖を促進する細菌分類群を特徴付けるためのその後の培養ベースのイニシアチブに使用されます (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019; 365、eaau4732)。
血液サンプルの採取: 治療を開始する直前、および 4 週間の治療期間が完了した直後に、各子供から 5 mL の血液が採取されます。 血漿を直ちに調製し、プロテオミクス分析の前に-80C で凍結します (Gehrig et al., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et al., N Engl J Med 2021; 384:1517-1528)。 さらに、さまざまな血液バイオマーカー(食欲と満腹感のホルモン調節因子、微量栄養素の状態、全身性炎症)の状態も、介入の前後に収集されたサンプルを使用して評価されます
サンプルサイズの推定値: 推定値は、(「参照」) キッチンで準備された食品で治療された中等度の急性栄養失調 (MAM) の 12 ~ 18 か月のバングラデシュの子供を対象とした最近の POC 研究で生成された糞便 16S rDNA データセットによって通知されます。 MDCF-2製剤。 この製剤は、これらの子供たちの微生物叢を修復し、対照のすぐに使用できる補助食品によって生成されたものよりも優れた体重増加率の改善をもたらしました(RUSF; Chen et al。、2021). この POC 研究では、研究者は 118 人の参加者から分析された 939 の糞便サンプルの少なくとも 5% に 5 カウントを超えて存在する 209 の細菌分類群 (Amplicon Sequence Variants; ASV) を特定しました (Chen et al., 2021)。
研究者らは、0 日目 (介入前) から 4 週間の介入までの 209 の細菌分類群 ASV の存在量の変化 (デルタ) について、95% 信頼区間 (CI; 平均 ± 1.96 標準誤差) を計算しました。 POC研究のMDCF-2グループで治療を完了しました。 研究者らは、MDCF-2 グループの 5,000 サブセットの子供と RUSF グループの 5,000 サブセットの子供からの ASV データを使用してブートストラップ アプローチを使用し、存在量の平均変化が平均変化の 95% CI 内に収まる 121 の ASV を特定しました。 MDCF-2 参加者、ただし RUSF を受けた子供ではなく、グループあたり 20 人の子供のサブセット (サンプル) サイズを使用して 80% の電力 (「MDCF-2 応答 ASV」)。 したがって、腕ごとに最低20人の子供がこのPOC前の研究を完了することを目指します. ドロップアウトの可能性 (15%) を考慮すると、1 アームあたり最低 23 人の子供が採用されます。
分析計画: MDCF-2 の代替/保存安定性試験製剤と、Chen et al (2021) で説明されている参照用キッチン調製製剤によって誘発される微生物叢修復の比較可能性を評価するために、研究者は細菌 16S rDNA 遺伝子から生成された PCR アンプリコンをシーケンスします介入直前(0日目)および介入終了時(28日目)に、さまざまな研究群の参加者から収集された糞便サンプルから分離されたDNAに存在します。 ASV データは、DADA2 (Callahan et al., 2016) を使用して処理され、Chen et al. で説明されているようにフィルター処理されます。 (2021)。 上記の POC 研究に使用されたのと同じアプローチを使用して、研究者は、この研究で特定された MDCF-2 応答性 ASV のそれぞれの存在量の平均変化の 95% 信頼区間を計算します。は、参照 MDCF-2 製剤を受け取ったほか、試験製剤を受け取った参加者のこれらの ASV のそれぞれの平均変化を受け取りました。
この研究で特定された MDCF-2 応答性 ASV の 70% を超える場合、試験製剤の存在量の平均変化 (0 日目から 28 日目) がある場合、試験製剤は、参照キッチンで調製された MDCF-2 と有効性が同等であると見なされます。同じ期間にわたる参照 MDCF-2 アームの量の平均変化の 95% CI 内に収まります。 参照MDCF-2および試験製剤によって誘発された微生物群集修復の分析の別の実施形態は、同じもののショットガン配列決定によって同定されたメタゲノム集合ゲノム(MAG)の存在量に対する4週間の治療後のそれらのそれぞれの効果の比較を含む。 16S rDNA アンプリコンを生成するために使用される糞便 DNA サンプル。
探索的結果には、Chen et al. で説明されているアプローチを使用して、健康な成長、CNS の発達、および免疫機能のさまざまな側面に関連する MDCF-2 応答タンパク質を含む、血漿および糞便のプロテオームの特徴に対する試験製剤の効果が含まれます。 、2021年。
研究の種類
入学 (予想される)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Tahmeed Ahmed, PhD
- 電話番号:01713044799
- メール:tahmeed@icddrb.org
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Shah Mohammad Fahim, MPH
- 電話番号:01912682540
- メール:mohammad.fahim@icddrb.org
研究場所
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Dhaka、バングラデシュ、1221
- 募集
- Mirpur
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コンタクト:
- Shah Mohammad Fahim, MBBS, MPH
- 電話番号:01912682540
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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
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- 同意書への署名を希望する保護者
- 8~12ヶ月のお子様
- -無作為化時に両側足浮腫のないWLZスコア<-2〜-3
- あらかじめ決められたスケジュールに従って子供を栄養センターに連れて行くことをいとわない保護者
除外基準:以下の基準のいずれかを満たすと、被験者は研究参加から除外されます -
病状:病院での急性期治療を必要とする合併症のある栄養失調の子供、結核の子供(バングラデシュの国家結核対策ガイドラインに組み込まれているWHO 2014ガイドラインに基づく診断)。 ガイドラインは、次の 5 つの診断原則に基づいています (5 つのうち 3 つが陽性である必要があります)。
- 結核特有の症状
- 結核の特定の徴候
- 胸部X線
- マントゥー試験
- 連絡履歴
- -成長に影響を与える先天性/後天性障害、つまり、21トリソミーまたは脳性麻痺の既知の症例;持続性の下痢の治療のために除外食を与えられている子供たち。大豆、ピーナッツ、または乳タンパク質アレルギーの既往歴がある
- 重度の貧血 (< 8 mg/dl)
- -抗生物質の使用(介入開始前の最後の15日以内)
- 母乳育児中の乳児に対する母親の継続的な抗生物質の使用
- 別の病気の同時治療を受けている
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:他の
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ:セントラル キッチンで準備された MDCF-2 アーム
このアームに無作為に割り付けられた子供たちは、キッチンで準備されたバージョンの MDCF-2 を 1 日 2 回 25gm 受け取ります。
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ひよこ豆粉、ピーナッツ粉、大豆粉、グリーン バナナ パルプ、砂糖、大豆油、微量栄養素ミックスを含む、キッチンで準備された MDCF-2。
このバージョンの MDCF-2 は、セントラル キッチンで毎日新鮮な状態で調理され、同じ日に参加者に提供されます。
この腕のすべての子供には、MDCF-2 製剤 25g が 1 日 2 回提供されます。
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実験的:すぐに使える補助食品(RUSF)部門
このアームに無作為に割り付けられた子供たちは、25g RUSF を 1 日 2 回受け取ります。
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現地で生産されたすぐに使える補助食品 (RUSF) は、生後 6 か月を超える子供の中等度の急性栄養失調を治療するための栄養プログラムの一部として使用されています。
RUSFは、希釈、混合、または加熱することなく、パッケージから直接食べられます.
RUSFには、米、レンズ豆、粉状の低脂肪乳、大豆粉、砂糖、および微量栄養素ミックスが含まれています.
この腕のすべての子供には、1 日 2 回、25g の製剤が提供されます。
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実験的:再構成されたばかりの MDCF-2 成分
この群に無作為に割り付けられた子供たちは、個別に包装された MDCF-2 成分を受け取り、21.72g にまとめられます。
サービングは 1 日 2 回提供されます。
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このバージョンの MDCF-2 は、個別にパッケージ化された成分で構成されています。
ひよこ豆粉、ピーナッツ ペースト、大豆粉、グリーン バナナ パウダー、砂糖、大豆油、および微量栄養素ミックスの個別の小袋を、各給餌セッションの前に組み合わせて再構成します。
この腕のすべての子供には、1 日 2 回、21.72g の製剤が提供されます。
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実験的:緑のバナナパウダーを使用した MDCF-2 保存安定性ホイルパウチのプロトタイプ
この腕に無作為に割り付けられた子供たちは、1 日 2 回、緑色のバナナ パウダーを含む 21.77 gm の保存安定性に優れたフォイル パウチ プロトタイプを受け取ります。
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MDCF-2 のこの保存安定性のあるホイル パウチ プロトタイプには、icddr,b で開発された配合に従って業界パートナーによって調製された、ひよこ豆粉、ピーナッツ粉、大豆粉、グリーン バナナ パウダー、砂糖、大豆油、および微量栄養素ミックスが含まれています。
この腕のすべての子供には、21.77g の製剤が 1 日 2 回提供されます。
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実験的:サツマイモ入り MDCF-2 保存安定ホイルパウチプロトタイプ
この腕に無作為に割り付けられた子供たちは、23.34 gm の MDCF プロトタイプとサツマイモを 1 日 2 回受け取ります。
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この常温保存可能な MDCF プロトタイプには、ひよこ豆粉、ピーナッツ粉、大豆粉、サツマイモ、砂糖、大豆油、および微量栄養素の混合物が含まれています。
このバージョンの MDCF-2 は、icddr,b で開発された定式化に従って業界パートナーによって作成されます。
この腕のすべての子供には、23.34g の MDCF 製剤が 1 日 2 回提供されます。
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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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試験MDCFで4週間処理した後の変化と比較した、MDCF-2で4週間処理した後の腸内細菌分類群の表現の変化に基づく、MDCF-2および試験MDCF製剤に対する応答の同等性。
時間枠:4週間の治療のベースライン。
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V4-16S rDNA アンプリコンとショットガン シーケンス データセットは、MDCF-2 応答性細菌分類群の存在量を決定するために、治療前、治療中、治療後に各グループの各子供から収集された糞便サンプルから生成されます。 同等性は、4週間の治療後に、MDCF-2試験を受けた参加者のMDCF-2に対する反応に関連する糞便細菌分類群の表現に、参加者におけるこれらの細菌分類群の表現と比較して、統計的に有意な差がないこととして定義されます。参照MDCF-2製剤を4週間受け取った後。 |
4週間の治療のベースライン。
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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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7000 の循環血漿タンパク質の存在量の変化
時間枠:ベースラインから第 4 週の終わりまで
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MAMの子供の成長障害の根底にある生物学的経路とMDCF-2によるその修復の理解を深めるために、SomaScanベースの測定を使用して血漿タンパク質を分析します。
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ベースラインから第 4 週の終わりまで
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腸の炎症の糞便タンパク質バイオマーカーの濃度の変化
時間枠:ベースラインから第 4 週の終わりまで
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MAMの子供の成長障害の根底にある生物学的経路とMDCF-2によるその修復の理解を深めるために、ELISAベースの測定を使用して糞便タンパク質を分析します。
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ベースラインから第 4 週の終わりまで
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, Han AW, Johnson AJ, Holmes SP. DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat Methods. 2016 Jul;13(7):581-3. doi: 10.1038/nmeth.3869. Epub 2016 May 23.
- Raman AS, Gehrig JL, Venkatesh S, Chang HW, Hibberd MC, Subramanian S, Kang G, Bessong PO, Lima AAM, Kosek MN, Petri WA Jr, Rodionov DA, Arzamasov AA, Leyn SA, Osterman AL, Huq S, Mostafa I, Islam M, Mahfuz M, Haque R, Ahmed T, Barratt MJ, Gordon JI. A sparse covarying unit that describes healthy and impaired human gut microbiota development. Science. 2019 Jul 12;365(6449):eaau4735. doi: 10.1126/science.aau4735.
- Gehrig JL, Venkatesh S, Chang HW, Hibberd MC, Kung VL, Cheng J, Chen RY, Subramanian S, Cowardin CA, Meier MF, O'Donnell D, Talcott M, Spears LD, Semenkovich CF, Henrissat B, Giannone RJ, Hettich RL, Ilkayeva O, Muehlbauer M, Newgard CB, Sawyer C, Head RD, Rodionov DA, Arzamasov AA, Leyn SA, Osterman AL, Hossain MI, Islam M, Choudhury N, Sarker SA, Huq S, Mahmud I, Mostafa I, Mahfuz M, Barratt MJ, Ahmed T, Gordon JI. Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children. Science. 2019 Jul 12;365(6449):eaau4732. doi: 10.1126/science.aau4732.
- Subramanian S, Huq S, Yatsunenko T, Haque R, Mahfuz M, Alam MA, Benezra A, DeStefano J, Meier MF, Muegge BD, Barratt MJ, VanArendonk LG, Zhang Q, Province MA, Petri WA Jr, Ahmed T, Gordon JI. Persistent gut microbiota immaturity in malnourished Bangladeshi children. Nature. 2014 Jun 19;510(7505):417-21. doi: 10.1038/nature13421. Epub 2014 Jun 4.
- Chen RY, Mostafa I, Hibberd MC, Das S, Mahfuz M, Naila NN, Islam MM, Huq S, Alam MA, Zaman MU, Raman AS, Webber D, Zhou C, Sundaresan V, Ahsan K, Meier MF, Barratt MJ, Ahmed T, Gordon JI. A Microbiota-Directed Food Intervention for Undernourished Children. N Engl J Med. 2021 Apr 22;384(16):1517-1528. doi: 10.1056/NEJMoa2023294. Epub 2021 Apr 7.
- Mostafa I, Fahim SM, Das S, Gazi MA, Hasan MM, Saqeeb KN, Mahfuz M, Lynn HB, Barratt MJ, Gordon JI, Ahmed T. Developing shelf-stable Microbiota Directed Complementary Food (MDCF) prototypes for malnourished children: study protocol for a randomized, single-blinded, clinical study. BMC Pediatr. 2022 Jul 1;22(1):385. doi: 10.1186/s12887-022-03436-6.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (予想される)
研究の完了 (予想される)
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 (実際)
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
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