1型糖尿病骨共同研究 (TONICS)

方法 このプロジェクトは、成人 1 型糖尿病患者における骨の組織学、密度および強度に関する横断的な症例対照研究と、1 型糖尿病におけるミトコンドリア機能を含む骨細胞代謝の in vitro 研究で構成されています。

参加者 18 歳から 80 歳の若年性 T1D 患者 (18 歳より前に診断された) 111 人の男女患者と、年齢、性別、BMI が一致した 37 人の健康な対照被験者。 これらの 24 のケースと 12 のコントロールのうち、骨生検と骨髄吸引液の研究に必要です。

調査 デジタル医療記録、調査およびインタビューからの臨床データ: c-ペプチドレベル、糖尿病関連合併症に関する情報を含む病歴、骨折歴および併用薬。

血液サンプル: ヘモグロビン A1c、イオン化カルシウム (Ca2+)、副甲状腺ホルモン (PTH)、25-ヒドロキシコレカルシフェロール、ヘモグロブリン、白血球、血小板、クレアチニン、推定糸球体濾過率 (eGFR)、アルカリホスファターゼ、アラニントランスアミナーゼ、アルブミン、国際正規化プロトロンビン比(INR)。 また、T1D 被験者の c-ペプチドおよび T1D 関連抗体の可能性もありますが、これらの結果が医療記録に記載されていない可能性があります。 骨吸収、骨形成、および骨形成の阻害の生化学的マーカーの空腹時血清レベル：I型コラーゲンの架橋C-テロペプチド（CTX）、プロコラーゲン-1 N末端ペプチド（P1NP）、スクレロスチン、報告された循環miRNAの空腹時レベルLightCycler 480機器を使用して定量的PCR（qPCR）を使用して測定されます（ウィーンでの測定に送られます（Dr M Hackl、TamiRNA、ウィーン、オーストリア））。

骨生検と骨髄吸引の実施に同意した参加者については、生検の 5 日前にヘモグロブリン、血小板、INR、活性化部分トロンボプラスチン時間 (APTT) を測定します。 これらの被験者から、次の目的で全血を得ることもできます。

デュアル エネルギー X 線吸収法 (DXA) スキャンは、股関節と脊椎の BMD だけでなく、トラベキュラー ボーン スコア (TBS) と全身スキャンを提供し、橈骨遠位端と脛骨の筋肉量 HR-pQCT を測定します。骨の形状、体積 BMD、骨のマイクロアーキテクチャ、骨の強度が得られます。

OsteoProbe® を使用したマイクロインデンテーションにより、骨の硬さと剛性の尺度である材料強度指数 (BMSi) を測定します。

骨生検：経口テトラサイクリンによる骨標識に続いて、8mmの経腸骨生検が実施される。 骨標本はプラスチックに埋め込まれて使用されます

• 骨組織形態計測（構造、静的および動的パラメーター）
• 微小有限要素解析（強度解析）
• 骨細胞の超高解像度測定 (数、密度、結合)
• 共役因子および遺伝子発現の免疫組織化学およびイメージング。 凍結切片骨組織は、骨特異的遺伝子座における遺伝子活性を評価するために空間トランスクリプトミクスを実行するために使用されます。

骨髄吸引液 10 ～ 15 ml を確保し、骨細胞の研究に使用します。

• 骨髄吸引物からの間葉系幹細胞 (MSC) の in vitro 研究に関するフローサイトメトリー法: 骨芽細胞 (OB) および脂肪細胞への発現、分化および増殖。
• 末梢血からの単球は、破骨細胞形成および骨吸収活性を研究するために使用されます
• OB と破骨細胞 (OC) の共培養における骨細胞コミュニケーションの in vitro 研究とプロテオミクス。
• Ｔ１Ｄ患者および対照におけるＭＳＣ、ＯＢおよびＯＣの遺伝子シグネチャーを実証するために、単一細胞ＲＮＡ配列決定が実施される。
• 代謝プロファイルの決定 (Seahorse Xfe96 アナライザーを使用) および T1D 患者および対照における MSC、OB、および OC のグルコース取り込みの測定
• MitoTracker を使用したミトコンドリアの形態のイメージング。
• in situ ハイブリダイゼーションと免疫組織化学

以下のパラメーターにおける早発型 T1D 患者と年齢が一致した健康な対照との違い、および T1D 患者におけるこれらのパラメーター間の関係:

• 骨の表現型: 骨密度、形状、構造、組織形態計測、骨細胞の超高解像度測定および有限要素解析 (FEA) - 被験者のサブグループの DXA スキャン、HRpQCT スキャン、および骨生検から得られた計算された強度と骨硬度 (骨スコア）、マイクロインデンテーションによって測定されます。
• 骨代謝: skinAGEs のレベル、生化学的骨代謝回転マーカーのレベル、および骨代謝回転に関連することが知られている循環 miRNA のレベル、骨組織形態計測による動的測定。 免疫組織化学および骨生検のイメージング。

細胞の in vitro 解析やその他の調査により、骨細胞の分化、増殖、細胞間コミュニケーションとカップリング、骨細胞の遺伝子シグネチャー、代謝プロファイルに関する結果が得られます。

• 心拍変動の予測値 (Vagus(TM) による評価、皮膚自己蛍光 (Diagnoptics の AGE Reader による)、筋肉量 (DXA 全身スキャンによる)、および - 強度 (ダイナモメーターで測定された握力による) データは、オッズ比、傾向分析、回帰分析を使用して要約し、潜在的な交絡因子を調整します。 学生の t 検定とカイ 2 乗検定は、グループ比較のテストに適用されます。 統計分析はExcel®およびSTATA®で実施されます。

検出力の計算 募集される個人の総数は、T2D 患者の骨強度に関する以前の研究 (同じ方法) に基づいており、対照では 78.2 (SD 7.5) の骨材料強度指数 (BMSi) を示し、74 は、 T2D 患者では 6 (SD 7,6)。 111 人の T1D 患者と 37 人のコントロールで、研究の検出力は 80% で、骨強度の差が 4 であることを示します。

細胞代謝に関する研究に必要な参加者の数は、Seahorse 細胞外フラックス アナライザーを使用した場合に予想される基礎呼吸のグループ間の差が 25% に基づいています。 (25% の差は、オーフス大学で進行中の研究で T1D 患者と非 T1D 患者の別の細胞型で観察されたものと同様です)。

ソースデータはスキャナーで利用でき、他の検査と同様に、結果ウィンドウのスクリーンショット/写真がエンコードされたデータベースに保存され、結果も手で入力されます。

現地モニタリングが実施されます。 関与する臨床医と研究者は、検査の標準操作手順に従います。