南ウェールズの糖尿病性黄斑症と網膜症のさまざまなグレードに関連する代謝および脂肪剤プロファイルの調査 (IMLADRIS)

導入

糖尿病性網膜症（DR）は、労働年齢の成人における視力低下の主要な原因の1つとして、世界中の眼科臨床サービスに大きな負担をかけます[1,2]。 これは、2045年までに世界中で7億人の患者が推定され、2020年の推定1億300万人から2045年には1億6,000万人に増加すると、人口が増加するにつれて悪化します[3]。 DRの病態生理はあまり特徴づけられておらず、疾患プロセスのいくつかの側面を理解していますが、一部は未開拓のままです。

DRの発生の初期段階で、周皮細胞が喪失した血液網膜障壁の故障があります。 これにより、網膜中の血管成分の漏れが可能になり、網膜組織から全身循環への代謝マーカーの流れも可能になります[4]。 このプロセスには、発生する代謝障害の観点からさらに調査を保証する多くの側面があり、それらを推進している可能性があります。

DRの発生の初期段階では、血清代謝分析に反映されているアルギニン代謝の明らかな障害を伴う網膜への血流の自己調節の破壊があります[5,6]。 脂肪酸酸化と複雑な脂質合成のその後の変化のこの証拠と証拠は、アメリカのピマインディアンなどの非常に特定の民族コホートの動物モデルと小規模な集団研究に由来しています[5,7]。 さらに、ホスホコリンとホスファチジルエタノールアミン合成にとって重要なプリン代謝に対する影響の証拠は限られているようです[8]。

これらの重要な脂質の合成の破壊に加えて、セラミド代謝は「プロバリア」の減少、非常に長い鎖セラミド、およびより短い鎖の「アポトーシス促進」セラミドの産生の増加により乱れます[9-12]。 これは、大規模研究で示されているフェノフィブラートの潜在的な治療上の利点へのリンクを提供します。これは、血清低密度リポタンパク質（LDL）レベルに対するその効果とは無関係にDRに有益な効果があることが示されています[9,13]。 これは、セラミド代謝と合成の変化による可能性があると仮定されています。これは、糖尿病患者で破壊されることが十分に確立されているプロセスです[14]。

この証拠はすべて、網膜内の調節不全の脂質代謝と機能のいくつかの小さな領域への洞察を提供しますが、潜在的なバイオマーカーの発達における役割を真に理解し、潜在的に機械的な役割を理解するためには、より一貫性のある絵がDRの文脈で果たす可能性のある脂質代謝が果たす可能性があります。

関心のある新たな領域は、腸内微生物叢と網膜疾患の相互作用です。 この新しい分野では、腸内微生物叢の構成が、循環因子の複雑な相互作用を通じて個人が発達させる網膜病理に影響を与える可能性があるといういくつかの証拠があります。 一度そのような因子は、胆汁酸タウルソデオキシコール酸（TUDCA）の代謝物です[15-18]。 これは、網膜で発現するタケダGタンパク質共役受容体5（TGR5）受容体に作用し、炎症細胞の網膜へのアクセスを減少させ、発達と保存光受容体から保存する網膜へのアクセスを減らすといういくつかの証拠があります[15-18]。 しかし、証拠はやや乏しく、この効果がどのように発生するか、そしてそれが実際に異なる実験環境で再現可能であるかどうかについて完全に理解していません。

この研究の一部として、血液中の脂質の変化を調査することを目指しています。これは、血液網膜障壁の完全性の喪失に起因する網膜脂質代謝の有害な変化を反映する可能性があります。

背景

博士は、低所得および中所得国から英国などの高所得国への臨床診療と公共医療提供に大きな挑戦を提示しています[1]。 そのため、以前の段階でDRを治療するために悪用される可能性のある機械的経路への洞察は、フォローアップケアのより大きな負担を伴うより集中的な治療を必要とする膨大な量の患者のヘルスケアシステムを緩和することに大きな利益をもたらす可能性があります。

成功した新規療法またはバイオマーカーの開発に不可欠なことは、疾患が開始および発達する基本的な病態生理学的メカニズムを完全に理解していることです。 現在、増殖性の変化や糖尿病性黄斑浮腫（DMO）の根底にある血管透過性の増加における血管内皮成長因子（VEGF）の役割など、DRの特定の側面についてよく理解されています[19]。 ただし、VEGFの生産を促進するために網膜で発生する代謝の変化については、比較的ほとんど理解されていません。

基本的には、グリセミックコントロールが不十分であることがより悪いDR [20,21]の素因となることが十分に確立されています。 しかし、ヘモグロビンA1C（HBA1C）のこの変動は、おそらくDRを脅かすビジョンを発症するリスクの約6.6％のみを占めています[5,22]。 DRを持つ人々により良い早期ケアを提供するために、原因不明のリスクをよりよく理解することが重要です。

現在、DRの脂質代謝の変化と、マウスモデルのいくつかの研究の研究がいくつかあります[7,7,9-12,18]。 現在、これは脂質経路が本当に破壊されているコヒーレントな絵を形成するものではなく、DRの初期の変化を十分に下回る可能性があります。 以前の研究では、複雑なスフィンゴ脂質およびセラミド代謝がDRの有無にかかわらず違いを反映している可能性があると仮定されています[7,10,11]。 ただし、これは患者の異なるグループで繰り返されておらず、異なる集団では検証されていません。

同様に、網膜疾患における腸内微生物叢の役割を調査するいくつかの研究があります[16,23-26]。 腸内ミクロビオームの多様性とDRの発達に焦点を当てたさらに少ない数があります[26,27]。 重要なことに、腸内微生物叢がまだまだ不明確な経路を介してDRの発達に影響を与える可能性があるという良い証拠があるように思われます[27]。

提案された研究の目的は、DRのさまざまな段階の人々の脂質代謝の変化を調査することを目的としています。この知識により、これらの変化がどのように個人がさまざまなグレードのDRを開発するように素因になり、将来の介入のための新しい治療標的を提供する可能性があります。

研究の質問

DRの異なる段階を反映し、スクリーニングを導き、DRの病態生理学について機械的洞察を与えるためのバイオマーカーとして機能する可能性のある血漿脂質がありますか？

概要を研究します

目的と目的

主な目的

- DRの重症度が異なる人々の血清リピドームを調査する

二次目標

• 潜在的な機械的洞察を得るために糖尿病性黄斑症の有無にかかわらず脂肪マーカーを比較する
• 微生物叢に関連する循環マーカーの相互作用と、それが網膜の脂質代謝にどのように影響するか、および個人が発現するDRの重症度を調査するために
• DRの異なるグレードの発達に寄与する可能性のある脂質代謝経路をマッピングする

方法

調査タイプ

観察症例対照研究

概要を調査します

以下に概説するように、糖尿病とさまざまな程度のDRおよびDMOの患者のリピドームおよびメタボロミックプロファイルを比較する観察症例対照研究。 それらは、DR患者の現在のクリニックデータベースからの日常的な診療所の出席と識別を通じてスクリーニングおよび募集されます。 それらには、同意の前に研究に関する情報が提供されます。

このデータに続いて、基本的な人口統計データ、病歴、糖尿病の現在の療法、光学コヒーレンス断層撮影（OCT）スキャンからの関連パラメーターを含む眼科診断の詳細を含む症例記録から収集されます。 それらは血清と尿サンプルを提供します。 参加者への研究の影響と暗示される追加費用を最小限に抑えるために、このサンプル収集は、プリンスフィリップ病院（PPH）内の研究チームのメンバーによって可能な限り日常的なクリニック訪問で行われます。

参加者は、識別可能な情報のデータベースと、ロックされた安全なオフィス内のHDDUHB内の研究ファイルに保持されている指定された研究IDを使用して、すべてのデータをコレクションに匿名化されます。 観察症例対照研究であるため、ランダム化は行われず、盲検化はサンプル処理と分析段階でのみ発生し、HDDUHBの研究チームは擬似匿名のデータにのみアクセスできます。

研究集団、被験者の選択、採用、研究スケジュール

遡及的潜在的な参加者の識別と採用：

適格な患者は、HDDUHB既存のDRデータベースおよび診療所の出席記録を含むその他の臨床ソースからの直接ケアチームによって症例記録から特定されます。 研究看護師を研究看護師を研究配達チームの一員として含めることで、通常の診療所の出席に関する研究の一環として、研究看護師によるインフォームドコンセントやサンプル収集など、研究のより効率的な組織化を可能にします。 これにより、診療所の訪問に関する研究訪問の組織化の効率が向上します。 これは、これがサンプル収集訪問を手配することを可能な限り簡単にするための許容可能で好ましいアプローチであることに同意した糖尿病患者と議論されました。

これらの患者は、HDDUHB R＆D部門の患者向けの招待状および参加者情報シート（PIS）および最新のGDPRリーフレットを介してアドホックプロセスに連絡します。 これに続いて、研究チームがR＆D看護師からの電話インタビューを行います。 これは、参加者が参加する意欲を伝えた場合、電話スクリーニングスケジュール（付録を参照）に準拠します。 この「インタビュー」は、潜在的な参加者の参加意欲、研究訪問の適格性と組織の評価を大幅にチェックすることを大幅に含みます。これは、研究データ収集の一部ではありません。 彼らが研究に含まれることを望む場合、R＆D部門への訪問が標準的なクリニックの出席を中心に手配されます。 この訪問は、インフォームドコンセントとサンプル収集の前の適格性のさらなる評価のためのものです。

将来の採用：

さまざまな程度またはDMOのDRを新たに診断された医療網膜サービスクリニックに参加している患者は、PIS、HDDUHB R＆D部門の患者向けの最新のGDPRリーフレット、クリニックに出席する前に招待状を送信します。 その後、レビュー臨床医は患者とこの研究について話し合い、臨床レビューの前に参加するように招待します。 当日特定された新しい症例である適格な患者の場合、臨床医は研究を導入し、OCTスキャンと臨床レビューを待っている間、PISと招待状を患者に提供することができます。 臨床医は、潜在的な参加者の詳細を研究配達チームと共有し、さらなる適格性評価、インフォームドコンセント、サンプル収集など、研究訪問を手配します。

さらに、PPH内に投稿された調査を公表するポスターがあり、研究チームの連絡先情報が含まれているため、興味のある潜在的な参加者が研究チームに連絡できるようになります。 この後、彼らは招待状とPIを受け取ります。その後、研究出席の適格性と計画を評価するために、研究配達チームからの電話が続きます。

これは、次のフロー図で概説されています。

人が参加に同意し、包含および除外基準を満たすことに同意した場合、R＆D部門の出席中に同意が提供されます。

セクション2.2.4で定義されているグループで14〜20人の患者を募集することを目指しています。 これにより、以下に概説する電力計算が満たされます。

適格基準

包含基準は次のとおりです。

2型糖尿病の診断男性または18歳から80歳の女性

除外基準は次のとおりです。

参加者は、研究チームを危険にさらす可能性のある既知の感染症のDMO潜在的な参加者のための硝子体内治療による事前治療の研究に含めることに同意することができないか、不本意なことをしません（例えば。 結核、HIV、肝炎）脂質代謝に影響を与える17歳以下または81歳以上の既知の根底にある遺伝的状態

参加者は、以下に詳述するように、さまざまなグレードの糖尿病性眼疾患に基づいて、6つのグループの1つに割り当てられます。

グループ1-糖尿病性網膜症または黄斑症グループ2-軽度の前処理療法DRグループ3-中程度の増殖前DRグループ4-重度の増殖前DRグループ5-増殖性DRグループ6- DMOはDRのDMOであり、以前の治療はありません

電力計算

電力計算

脂肪マーカーの主要な結果については、計算に基づいて3つの以前の研究に基づいています。 1つ目はYun et al。、2020で、アシルカルニチンC16の濃度の変化を示しました（AC（C16：0）。 ここでは、AC（C16：0）は、DRの患者よりも平均0.35μm低かった（平均±標準偏差：0.125±0.025μm対0.09μm）。 2番目の研究は、2024年のHe et al。の研究です。これは、T2DMとDRの脂質とT2DMおよびDR NOの脂質との間のさまざまな脂質を比較します。 したがって、T2DMとDRを持つ人々は、22.36の22.36 Log2のセラミド（D18：0/24：0）（D18：0/24：0））のセラミド（D18：0/24：0）（D18：0/24：0））を実証しました。

サンプルサイズの計算に以下の式を使用してください。

n = 2 [（z_α+z_π）^2/{（（μ_obs-μ_con））/σ}^2]

ここで、zは標準化された正規分布からであり、重要性とパワーを表します。 有意水準を5％（タイプIエラーの可能性）、Z_α= 1.96に設定します。 Z_π= 1.282を与える90％（100％-β、タイプIIエラーの可能性）にパワー（π）を設定します。

これにより、AC（C16：0）で11のグループサイズが生成され、CER（D18：0/24：0）で13が生成されました。 したがって、少なくとも14のグループは、上記の計算に基づいて適切な力を提供する必要があります。

統計分析計画

統計分析データ処理：LipidomicおよびMetabolomic Techniquesソフトウェアの標準化されたデータ抽出と正規化を使用して、JLGのグループ内ですでに確立された標準プロトコルを使用しています。 データ分析：パラメトリックデータに適した単変量双方向ANOVAとノンパラメトリックデータのKruskal-Wallisテストは、適切な臨床パラメーターの統計テストに使用されます。 代謝ネットワークのPLS-DAおよび相続のクラスター分析を含む多変量統計分析は、リピドミクスおよび代謝データのために実行されます。 回帰分析は、臨床パラメーターと潜在的なバイオマーカーの分析に使用されます。 レシーバー動作特性曲線分析は、DRとDMOのさまざまな重症度を区別するためのパフォーマンスの評価に使用されます。

有意なしきい値：誤検出率の修正を伴うp <0.05。

研究の結果

研究の結果は、循環脂質の分析が完了し、DRに関連する可能性のある全身循環脂質と代謝産物に変化があるかどうかについての洞察を提供し、異なる個人の鑑別疾患発現のいくつかの説明メカニズムを提供する可能性があります。

タイムスケール

この研究は、2024年10月までに、2024年10月までに研究品質とスポンサーシップグループ（RQSG）を介してHDDUHBスポンサーシップに応募し、2024年11月/12月にNHS REC＆HRA/HCRWレビューに進むことを目的としています。 ポートフォリオステータスは、HRA/HCRWレビューの一部として評価されます。 承認とローカルのセットアップに続いて、採用を開始する目標日は2025年1月で、2025年1月中旬から2026年1月までに最大12か月間開始されます。 分析は2025年7月から、結果の最終化と2026年4月から出版の提出が行われ、血漿および尿代謝産物および脂質の継続的な分析が2030年1月までのみ、本研究でのみこの研究でのみ分析されます。 保持時間は初期分析よりも長いため、結果に矛盾がある場合、または研究の結果を検証した場合、再分析を実行できます。 この分析が完了すると、サンプルが破壊されると、これは2030年1月より前になる可能性があります。

研究の終わりは、すべての研究訪問の完了として定義され、収集されたサンプルのすべてのメタボロミックおよび脂質分析の完了として定義されます。

出版ポリシー

結果は、普及のための会議でのピアレビューされた出版物とプレゼンテーションのために提出されます。 公開またはプレゼンテーションのいずれの場合でも、グループ化されたデータから個別の参加者が特定できない匿名情報のみが公開されます。 ボランティアの識別を可能にする個々のケーススタディやデータの公開はありません。 出版物の目的で、フランシス・サンダースは第1著者、2番目の著者であるレベッカ・トーマス、3番目の著者であるコルム・マカリンデン、ジュリアン・グリフィンの最後の著者、最終著者のエイリーニ・スカイアダレシとなります。 レポートは、調査スポンサー、HDDUHB、HCRW、およびすべての協力チームと共有され、すべての参加者には公開されたレポートのコピーを受け取るオプションが与えられます。

この調査から生じるデータの所有権は、調査チームとそれぞれの雇用主に存在します。 この研究の結果として生じる知的財産は、その比例貢献に従って研究貢献者間で共有されます。