肺がん患者向けのパーソナライズされた仮想運動プログラム

慢性疾患としてのがん: がんは現在慢性疾患とみなされており、米国のがん生存者数は 2030 年までに 2,200 万人以上になると推定されています [1]。

がんと運動：数十年にわたって運動が推奨されてきた心臓病、糖尿病、肺疾患などの慢性疾患とは対照的に、腫瘍専門医に対する運動の推奨はゆっくりと進化してきました。 しかし、運動とリハビリテーションの介入はがん生存者に有益であることが知られています。 興味深いことに、週に最低 3 ～ 5 時間運動することでがんの発症リスクを軽減できることが研究で示されており、乳がんのリスクは 15 ～ 20%、結腸直腸がんのリスクは 19 ～ 24% 減少します。 、胃がんが 19%、腎臓がんが 23%、食道がんが 21% 増加しました。[2、3] 運動が心臓や骨格筋に及ぼす有益な効果については多くのことがわかっていますが、他の臓器への影響についても研究が進められています。乳房、前立腺、結腸、膵臓、腎臓、肝臓、肺などのがん細胞が増殖する場所。 運動は、治療に関連した毒性や副作用を軽減し、他の治療の治癒効果を高めることで、がん治療にも役割を果たします。[2]積極的ながん治療を受けている人にとって、運動は有益であることが証明されています。 たとえば、アロマターゼ阻害剤で治療を受けた乳がん患者は、認知能力が低下し、骨量が低下します。[2]運動は、エストロゲン欠乏によって引き起こされる認知障害を予防すると考えられています。 同様に、前立腺がんの場合も、運動によってアンドロゲン除去療法が改善される可能性があります。 がん生存者に関して最も報告されている問題は、身体的問題（筋肉量の減少、痛み、疲労）と心理社会的問題（うつ病、認知機能の低下、再発の恐怖）、および心血管疾患などの二次的併存疾患を発症するリスクの増加です。 身体運動は、おそらく酸化ストレスを軽減し、ホルモン刺激を軽減することにより、がん治療に関連する疲労を改善することが示されています。 さらに、結腸切除後に運動を行う人は、代謝当量課題（MET）時間が週に 18 ～ 27 時間の場合と、週に 3 MET 時間未満の場合とを比較すると、無病生存期間が 50% 減少します。 [5] 観察コホート研究では、診断後に身体活動量が多い被験者は病気の再発リスクや癌による死亡率が低いことが示されています。 無作為化臨床試験では、身体活動介入ががんによる生活の質の低下を緩和し、がん生存者の転帰を改善することも検証されています。 がんによる死亡の10人に1人は、身体活動の不足が原因であると考えられています[7]。 そして、38,560人のがん生存者を対象とした最近のメタ分析では、最も活動的な被験者では、最も活動的でない被験者と比較して、がんで死亡する相対リスクが37%低いことが実証されました(HR: 0.63; 95% CI: 0.54-0.73)。 [8] 卵巣がん（LIVES - 卵巣がん生存率向上のためのライフスタイル介入）、結腸がん（CHALLENGE - 結腸の健康と生涯にわたる運動の変化）に対する身体活動や食事の修正の影響に焦点を当てた臨床試験が多数あります。 、前立腺がん（INTERVAL-GAP4 - 転移性去勢抵抗性前立腺がんを持つ男性の生存のための激しい運動）、および乳がん（BWEL - 乳がんの減量）。 メタ分析では、結腸直腸がんの診断後に身体活動が週あたり15代謝等価作業時間増加するごとに、死亡リスクが38%低下すると推定されました。 [9]

がん患者における運動の有益な効果の背後にある科学: 運動がどのように有益な効果を生み出すかについては、ホルモン、ドーパミン、トランスフォーミング成長因子 B1 (TGF-B1)、インスリン様成長因子 (IGF)、小眼球症/転写因子 E (MiT/TFE)、哺乳類ラパマイシン標的 (mTOR)、およびシステインが豊富な分泌タンパク質 (SPARC)。 運動が（低強度の運動ではなく、中強度および高強度の運動の場合）がん細胞の増殖を阻害し、アポトーシスを誘導することが、インビトロおよびマウスモデルで示されています。 そのようなメカニズムの 1 つは、前頭前皮質、血清、および癌組織におけるドーパミンの放出に関係します。 ドーパミンはドーパミン受容体 2 (D2) に結合し、キナーゼリン酸化と TGF-B1 を上方制御して癌細胞の増殖を阻害します。 [10] 別のメカニズムには、有糸分裂と抗アポトーシスを調節し、癌細胞の増殖と分化に影響を与える IGF が関与します。 研究によると、閉経後の女性は6か月間ウォーキングトレーニングを行った後、IGF-1とIGF-3が減少し、例えば乳がんにおけるIGFの抗アポトーシス効果が阻害されることが示されています。 体重が減少すると、IGF-1 のレベルも低下します。 運動は骨格筋による SPARC の生成を誘導し、SPARC がカスパーゼ 3 とカスペース 8 の切断を促進し、細胞のアポトーシスを促進し、結腸がんを抑制します。 AMP 活性化プロテインキナーゼ (AMPK) は、恒常性の重要な中心であり、mTOR キナーゼ活性の調節因子です。 肝がんに関するマウスの研究では、運動によりAMPKが刺激されてmTORキナーゼの活性が低下し、それによってがん細胞の増殖が減少しました。 最後に、運動はヴァールブルグ社の嫌気性解糖系を阻害し、がんの低酸素微小環境を弱めることにより、がんの代謝を調節することができます。 乳酸は解糖系の最も重要な代謝産物であり、がん細胞は大量の乳酸を生成し、低 pH 環境を作り出します。 乳酸は免疫反応を抑制し、T細胞を阻害します。 したがって、運動は嫌気性解糖系を阻害することで乳酸の生成を抑制し、標的がん細胞に対する免疫反応を改善します[11]。 さらに、運動は NK 細胞機能の活性を刺激し、炎症を軽減し、抗原提示を強化し、高齢者の老化細胞の蓄積を軽減します。 [12]

がん患者およびがん生存者の運動に関するガイドライン: 米国対がん協会 (ACS) と全米包括的がんネットワーク (NCCN) はいずれも、がん生存者に対する健康的な体重の維持と運動について推奨しています。 [13、14]。

NCCN は次のことを推奨しています。

• 日常的な活動、レクリエーション、または運動など、毎日身体的に活動的になりましょう
• 毎日長時間活動しない状態を避ける
• 毎週心拍数を上げます: 週に少なくとも 150 ～ 300 分間の中強度のアクティビティ、または週に 75 分間の高強度のアクティビティ、または中強度と高強度のアクティビティの組み合わせ
• 週に2〜3回のレジスタンストレーニングで主要な筋肉を強化します。
• 高強度のアクティビティを行う日のうち、少なくとも 2 日は主要な筋肉をストレッチします。
• 健康的な食事: 植物ベースの食事に焦点を当て、赤身の肉などの動物性タンパク質を制限します。 加工食品を制限する。

ACS は次のことを推奨しています。

• 毎週、中程度の強度のアクティビティを 150 ～ 300 分間、または激しい強度のアクティビティを 75 ～ 150 分間実施します。 上限の 300 分以上が理想的です。
• 座ったり、横になったり、テレビやその他の画面ベースのエンターテイメントを見るなどの座りがちな行動を制限します。
• 健康的な食事パターン
• 健康的な体重に到達し、その体重を維持するのに役立つ量の栄養素が豊富な食品
• さまざまな野菜 - 深緑、赤、オレンジ、繊維が豊富な豆類など
• 果物、特にさまざまな色の丸ごとの果物
• 全粒穀物
• 赤身肉や加工肉、砂糖入り飲料、高度に加工された食品、精製穀物製品を制限します。

しかし、肺がんを対象とした臨床試験は文献検索では見つかりませんでした。 肺がん生存者に対する運動の利点を説明する記事は数多くあります。 心肺持久力や筋力などの体力は、独立した生存予測因子となっている[15]。 しかし、肺がんにおける運動の潜在的な影響は十分に調査されておらず、特定の運動プログラムに関するガイドラインはありません。 アヴァンチーニら。被験者のニーズ、好み、身体的および心理的状態に基づいてカスタマイズされたプログラムを開発するには、運動専門家の協力が緊急に必要であると提案しました。

運動ががん生存者の腫瘍学的転帰を改善するということは一般的に同意されつつあります。 しかし、腫瘍リハビリテーションのためのプログラムの実施については十分に説明されていません。 腫瘍学のリハビリテーションでは、心臓リハビリテーションなどの広く利用可能な運動プログラムに便乗することが提案されている[16]。 YMCA で LIVESTRONG プログラムを使用することも提案されています。[5] 2,684 人の参加者を含む 16 件のランダム化比較試験の系統的レビューでは、最も効果的な運動プログラムにはテクノロジーをサポートした自己誘導型介入が使用されていることが示されました。 [17] さらに、34件のRCTのメタ分析では、生活の質と身体機能に対する運動の効果は、教師なしの運動介入よりも教師ありの運動介入のほうが大幅に改善されたことが示された[18]。 明らかな利点にもかかわらず、がん生存者における運動プログラムの遵守は障害となっています。 乳がん被験者の系統的レビューでは、17件の試験のうち6件のみが有意な介入効果が維持されたことを実証した。 [19] この研究では、運動プログラムの維持に役立つ介入報告の透明性を高めることが推奨されています。 運動は治療や予防のもう一つの形態と考えられることを理解した上で、診断時、治療中、治療後など、いつ運動プログラムを開始するかを決定することが重要です。 生存者が増加するにつれて、運動が治療と二次予防に不可欠な要素であることを対象者に教育することが重要になります。

心肺持久力や筋力などの体力は、独立した生存予測因子となっている[20]。 しかし、私たちの文献検索では、積極的な治療を受けている肺がん患者を特に対象とした臨床試験は見つかりませんでした。 そのため、肺がん患者における運動の潜在的な影響は十分に調査されておらず、特定の運動プログラムに関するガイドラインはありません。 さらに、腫瘍リハビリテーションのためのプログラムの最適なタイミング、準備状況の評価、運動の詳細、および実施方法については完全に説明されていません。

肺がんに焦点を当てる: 肺がん患者は、基礎疾患や併存疾患により、高い症状負担を抱えています。 外科的切除術（部分切除術、肺葉切除術、または肺切除術）、胸部放射線照射および全身がん治療は、さらに体力の低下と運動能力の低下を招く可能性があります。 身体的および呼吸器リハビリテーションはこれらの被験者に潜在的に利益をもたらし、結果を改善できる可能性があると理論化できます。 6件の臨床試験と221人の参加者を含むメタ分析では、運動トレーニングが進行肺がん成人の運動能力と疾患特有の全体的な（健康関連生活の質）HRQoLの低下を改善または遅らせる可能性があることが示された。 [21] しかし、呼吸困難、疲労感、不安感や抑うつ感、肺機能に対する運動トレーニングの有意な影響はありませんでした。 著者らが指摘したように、試験間には重大な不均一性があり、いずれも最終的な結論を導き出すにはサンプルサイズが小さすぎました。

小規模なランダム化対照研究では、肺の事前リハビリテーションとリハビリテーションが術後の転帰、術後の肺機能、HRQoLを改善することが示されています。 [22] 同様に、化学療法を受けている被験者は運動プログラムから恩恵を受けることが示されています。 [23] 複数の研究で効果が示されているにもかかわらず、運動プログラムは通常、肺がん患者の治療計画には含まれていません。 なぜなら、この介入にはいくつかの課題があるからです。 これらの問題の一部を以下に示します。

1. 理学療法士、呼吸器科医、腫瘍学者、その他の各科目の専門家からなる学際的なチームの編成に関連する喪失的問題
2. それぞれの被験者に適したオーダーメイドのレジメンを作成する
3. 運動プログラムに参加する熱意を生み出し、維持する
4. 多忙な腫瘍学診療における時間的制約
5. 特にリハビリセンターから遠く離れた場所に住んでいる被験者にとって、対象外のリハビリ施設への訪問回数に関連する障壁。
6. がんの診断と治療によって生じる身体的および精神的ストレス。
7. 併存疾患

Northwell Health の根拠: Northwell Health は地域最大の医療システムであり、毎年 300 人以上の肺がん患者を治療しています。 結束力のある学際的なチームがあれば、この研究の成果を上げることは難しくありません。 仮想プラットフォームと PM&R およびサラソ チームによる実践的なサポートにより、がんセンターに頻繁に通う能力や仮想プラットフォームの快適さのレベルに関係なく、被験者の参加が容易になります。

ノースウェルはこのプロジェクトでサラソと協力しています。 Salaso は、オンライン、モバイル、遠隔医療ソリューションを提供するデジタル ヘルス テクノロジー企業で、医療提供者が科学的根拠に基づいた運動プログラムを「処方」して患者がバーチャルで完了できるようにします。 ExerciseRx プロジェクトには 2 つのコンポーネントがあります。

• プラットフォームの実現可能性: Salaso プラットフォームを臨床医のワークフローに組み込む実現可能性を評価し、被験者によるプラットフォームの全体的な利用状況 (使用頻度、ユーザー満足度など) を理解します。 Salaso は、Northwell のプロバイダーと対象者に、ExerciseRx 仮想エクササイズ プラットフォームへのアクセスを提供し、トレーニングとプラットフォームへのオンボーディングを促進するために必要な技術サポートを提供します。

• 臨床結果: プラットフォームの実現可能性に加えて、ノースウェル腫瘍学チームは肺がん被験者に対する臨床的影響を評価しようとしています。 たとえば、これには、肺機能の評価、ベースラインおよび研究の 12 か月終了時の 6 分間歩行テスト (6MWT) および座位起立テスト (STS) の実施が含まれます。

  • この研究の追加の臨床要素は研究者主導で行われ、ノースウェルがん研究所から資金提供を受けています。

Salaso デジタル技術はすでに Northwell の EMR と統合されています。 プラットフォームの満足度および FACT-L の生活の質に関するアンケートは、RedCap 経由または紙で被験者に直接実施されます。

HIPAA コンプライアンスを保護するために、次の措置が講じられています。

1. サラソとノースウェルEMRの統合にもかかわらず、サラソは特定可能な対象データにアクセスできません。 データはExerciseRxアプリケーションを介して収集されますが、サラソは匿名化された集計情報のみを保持し、集計情報をアストラゼネカと直接共有します。 アンケートは RedCap を通じて収集されます。 生物統計学者は、統計分析のために PHI なしで RedCap データにアクセスできるようになります。
2. サラソ氏はまた、プラットフォーム滞在時間や動画視聴数など、ExerciseRxの利用状況に関するデータを受動的に収集し、四半期ごとにノースウェルとアストラゼネカと共有する予定だ。

開示：

ノースウェル・ヘルスの投資部門であるノースウェル・ホールディングスがサラソに投資した。 Salaso のプラットフォームは、すでにノースウェルの従業員福利厚生ポータル (myHealthBody) およびノー​​スウェルの神経科 (ExerciseRx) を通じて使用されています。 Salaso のプラットフォームは現在、Allscripts と統合されています。

さらに、アストラゼネカは、ノースウェルがん患者および肺がん患者に対するサラソ プラットフォームの使用に資金を提供しています。 アストラゼネカの資金はサラソによって以下の支援に使用されます。

• 肺がん患者集団のための科学的根拠に基づいた演習の開発
• Salaso の地上リソースは、Salaso ExerciseRx プラットフォームへの医療提供者と患者のトレーニングとオンボーディングをサポートします。
• 患者によるプラットフォームの使用に関する匿名化されたデータの収集（例: ExerciseRx アプリをダウンロードした患者の数、患者がアプリを使用した頻度など (患者を特定できるデータは共有されません)。

ノースウェル・ホールディングによるサラソへの投資に関連して認識されている、または潜在的な利益相反 (COI) を軽減するために、以下の措置が講じられています。

1. この研究は研究者によって開始されました。 捜査員の誰もサラソに経済的利害関係を持っていない。
2. サラソの運動プログラムは、被験者や提供者に直接費用を負担することなく提供されます。
3. サラソでのノースウェルの保有に関する開示は、被験者の同意書および研究結果の最終出版物で行われます。
4. 研究に関する最新情報、陽性か陰性かは、ノースウェル治験審査委員会の方針に従って治験審査委員会に提供されます。
5. すべての研究者は、適正臨床実践 (GCP) に従事し、共同施設内研修イニシアチブ (CITI) のトレーニングに従って被験者研究保護ガイドラインに従うものとします。