脆弱な集団における睡眠障害に対する外因性ケトンの影響 (KETO-SLEEP 1)

睡眠は、呼吸活動の鈍化と気道の筋緊張の低下により、危険な呼吸障害を引き起こす可能性がある脆弱な時間です。 閉塞性睡眠時無呼吸症候群（OSA）とは、酸素飽和度の低下と睡眠からの覚醒を誘発する上気道の断続的な虚脱を指し、患者を心血管疾患、脳卒中、死亡のリスクにさらします。 一部の肥満患者では、睡眠により二酸化炭素（CO2）の蓄積が起こり、日中の高炭酸ガス血症、つまり肥満性低換気症候群（OHS）と呼ばれる状態に進行します。 持続的気道陽圧法 (CPAP) は OSA と OHS を治療しますが、忍容性が低く、睡眠機能障害を完全には矯正できない可能性があります。

代謝の変化は、OSA または OHS の制御に役立つ可能性があります。 研究者らは最近、OHSのためのケトジェニックダイエット臨床試験（KETOHS、NCT04108819）の結果を発表し、OSAおよびOHS患者に対する2週間のケトジェニックダイエット（高脂肪、低炭水化物）により、CO2、血清重炭酸塩（HCO3）、呼吸器疾患の減少が低下したことを示しました。商、夜間低酸素血症(2)。 KD は OSA も大幅に改善しました。 参加者が以前の食事を再開した後、CO2 はベースラインに戻りました。 KDがこの集団の睡眠を改善するメカニズムは、CO2生成の減少（脂肪酸化による）、体重の減少、または睡眠と呼吸に対するケトン体の直接的な影響に関連している可能性があります。

KD を長期的に遵守することは困難であり、この食事療法には複数の影響があるため、呼吸に対するメカニズムの影響を理解することが困難になります。 研究者らは、ケトジェニックダイエットに固執せずに体内のケトンレベルを高めることが、睡眠中の呼吸を改善する別の方法である可能性があると仮説を立てています。 実際、一部の薬物は酸塩基状態に影響を与えます（例: アセタゾラミドまたはスルチアム）は、おそらく呼吸ドライブの増加と安定化を通じて、OSAを改善します。 このパイロット研究では、研究者らは薬物動態、忍容性、外因性ケトン体（市販品）の摂取が睡眠と呼吸に及ぼす影響を調査します。

睡眠と呼吸への影響をテストする特定のケトン製品は、「ケトン IQ」と呼ばれる市販の製剤に含まれる 1,3 ブタンジオール (1,3BD) です。 1,3BD は一般に FDA によって安全であると認められています (GRAS 承認)。 1,3BD は肝臓代謝によってケトン体ベータヒドロキシ酪酸 (BHB) に変換され、複数の研究で利用されています。

このプロジェクトは、KETO-SLEEP 1 (KS1) と KETO-SLEEP 2 (KS2) の 2 つの研究で実施されます。

ケト睡眠 1: 睡眠前に外因性ケトン体 (EK) を摂取した場合の薬物動態、忍容性、および睡眠への影響を調べます (n=20、男性 10 人、女性 10 人)。 KS1 は、用量の決定と忍容性の評価を通じて、就寝時に外因性ケトンを投与する KS2 やその他の研究の基礎を築きます。 CPAPを遵守している中等度から重度のOSA（無呼吸低呼吸指数（AHI）>15）の患者は、睡眠の30分前にEKまたはプラセボを摂取します。 彼らは、摂取前、摂取後1、3、5時間、および起床時に毛細管BHBレベルを測定します。 CPAP の使用は一晩中維持され、睡眠構造はポータブル EEG で監視されます。 アンケートでは、EK のおいしさ、GI の副作用、睡眠の質に関するフィードバックを求めます。 ケトン-IQ の 2 回の用量 (20 g と 40 g) をそれぞれ 2 晩テストします。1 晩は BHB レベルの測定に使用され、別の夜は中断されない睡眠を可能にします。

[KETO-SLEEP 2: OSA で睡眠前に外因性ケトン体を摂取することの予備的な有効性を調べる (n=20、男性 10 人、女性 10 人)。 KS2は、睡眠前に摂取した外因性ケトン体の呼吸への影響を検査します。 OSAが判明している患者には、OSAを一時的に誘発するために当研究室で使用されている技術であるCPAPを一時的に中止するよう求められる(10)。 OSA重症度の夜ごとの変動を説明するために、研究者らはポータブル睡眠モニタリングを使用して、各条件で2晩睡眠と呼吸のデータを収集します。 毎晩投与されるケトン IQ の用量は、KS-1 の結果に応じて 20 ～ 40 g まで変化します。