過体重および肥満患者における線維筋痛症治療のための食事戦略 (FIBRODIET)

線維筋痛症（FM）は、多部位痛、睡眠障害、認知機能障害（「線維筋痛症の霧」）、および疲労を特徴とする異質で障害的な症候群です。 FMの有病率は成人人口の約1-5％であり、女性対男性の世界的比率は約3：1です。

この疾患の病因は不明なままですが、蓄積されたエビデンスは、FMが非疼痛性または軽度の疼痛刺激の処理変化を通じて痛みを生み出す中枢性障害であることを示唆しています。 FMの痛みはノシプラスティックに分類され、「末梢侵害受容器の活性化を引き起こす実際のまたは脅威となる組織損傷の明確な証拠がないにもかかわらず、変化した侵害受容から生じる痛み」と定義されます。 最近、広範な文献に基づいて、中枢神経系の主要な抑制性神経伝達物質であるガンマアミノ酪酸（GABA）が、FMなどの慢性疼痛状態の病態生理において役割を果たすことを示唆するFM病因の理論的モデルが提案されました。 特に、提案されたモデルは、視床皮質レベルでのGABA作動性神経伝達の低下（GABA-A受容体またはNMDA受容体の正のアロステリック調節を有する神経ステロイドの活性変化につながる神経内分泌不均衡に関連する可能性がある）が、線維筋痛症の痛みの発症に寄与する可能性があると仮定しています。 この仮説は、前臨床研究および介入研究を通じて検証される必要があります。

FMは通常、非薬物療法と薬物療法の両方を含む多面的アプローチを用いて管理されます。 最も一般的な非薬物療法には、理学療法、リラクゼーション法、心理療法、鍼治療、および食事療法が含まれます。

食事は実際、腸内細菌叢-腸-脳軸に影響を与えることができる主要な因子であり、ディスバイオーシスは、変化した侵害受容やFMを含む、中枢を介した複数の障害と関連しています。 実際、微生物代謝産物（特に短鎖脂肪酸（SCFA））は、例えばGABA／グルタミン酸比を変化させることにより、中枢神経伝達を調節することができます。 さらに、過体重／肥満の有病率はFM患者で70％に達し、これは一般集団よりも実質的に高い値です。 FMにおける過体重／肥満、ディスバイオーシス、および胃腸の変化の高い有病率は、食事療法および腸内細菌叢-腸-脳軸がFMの病因において重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。

様々な食事アプローチとFMとの関係に関するデータは限られているものの、186人のFM患者を対象とした観察研究によれば、地中海食は低い疼痛強度と関連しています。 18人の患者を対象としたパイロット研究では、ケトジェニックダイエットが体重減少を促進するだけでなく、肥満を伴うFM女性の症状重症度を改善する効果も報告されています。 同様に、エビデンスはケトジェニックダイエットがGABAレベルを高め、より広くはGABA／グルタミン酸比を増加させる可能性があることを示唆しています。

この文脈において、食事療法に加えて、FM患者で不足している可能性があり、中枢神経系に有益な効果を及ぼす可能性のある神経伝達物質（GABAなど）を産生できる細菌株の補給を考慮することが適切かもしれません。

本研究の主な目的は、特定の食事アプローチ（ケトジェニックダイエット、地中海食、またはビフィドバクテリウム・アドレセンティスPRL2019などのGABA産生プロバイオティクスを補給した地中海食）が、線維筋痛症と診断され軽度の過体重／肥満を有する女性被験者において、検証済みの質問票を用いて評価された、特に疼痛、睡眠の質、不安、および抑うつに焦点を当てたFMの重症度に与える影響を評価することです。

二次的な目的は、食事介入が参加者の人体測定値、代謝パラメータ、および体組成に与える影響を評価すること。代謝物解析を通じて食事介入が腸内細菌叢組成に与える影響を評価すること。および唾液中および／または血漿中のGABA-AまたはNMDA受容体に正のアロステリック活性を有する神経ステロイドのレベルを測定することです。 さらに、探索的パイロット副研究は、患者の一部において磁気共鳴分光法を用いて脳内GABAおよびグルタミン酸レベルを測定することを目的としています。

本研究の参加者は、ジェノバのIRCCSポリクリニコ・サン・マルティーノ病院のリウマチ科外来から募集されます。 FMの女性有病率が高いことを考慮し、研究サンプルには線維筋痛症と診断され軽度の過体重／肥満を有する成人女性患者が含まれます。

研究に登録された各患者は、リウマチ科において、FMの重症度を正確に評価するために設計された一連の検証済み質問票を自己記入します。特に以下の症状に焦点を当てます：疼痛、睡眠の質、抑うつ、不安、および腸機能。 患者は、登録時／ベースライン時、研究プロトコルに従ったフォローアップ訪問時に4週間ごと、および介入終了時（12週）に質問票を記入するよう求められます。

質問票には、FMの診断に使用される広範囲疼痛指数（WPI）および症状重症度尺度（SSS）、ならびに線維筋痛症影響質問票（FIQR）が含まれます。 FIQRは、身体機能、疾患全体への影響、および症状を含む患者の生活の質を評価します。 これは、研究および臨床実践において疾患重症度を推定するために最も広く使用されている質問票であり、最小臨床的重要差はスコアの14％減少と定義されています。

疼痛をさらに調査するために、過去24時間の平均全体的疼痛強度を評価する11ポイントの数値評価尺度が実施されます。 PainDETECT質問票（PD-Q）は、特に慢性疼痛患者において、神経障害性／ノシプラスティック成分を特に対象とした疼痛のタイプと特性を評価します。

不安と抑うつは、不安用7項目、抑うつ用7項目を含み、2つの独立したスコア（HADS-AおよびHADS-D）を生成する病院不安抑うつ尺度（HADS）を用いて評価されます。 睡眠の質は、睡眠潜時、持続時間、効率、および障害を評価するピッツバーグ睡眠質問票（PSQI）を用いて評価されます。

機能性胃腸障害、特に過敏性腸症候群（IBS）を特定するために、ローマIV基準および便の形状と硬さを分類するブリストル便形状尺度が適用されます。

T0訪問時に、社会人口統計学的情報、地中海食への遵守度（検証済みPREDIMED質問票により評価）、ミフリン式を用いて計算された基礎代謝率、食事、臨床、家族、および病歴、喫煙習慣、血圧測定、および最新の臨床検査結果を含む、研究評価に必要なすべての臨床データが収集されます。

その後、参加者は臨床実践に従った通常の臨床検査のために採血を受け、サンプルの一部は代謝物解析のために保存されます。 代謝物は、非標的代謝物プロファイリングのためにメタノールおよびMTBEを用いて血液サンプルから抽出され、UHPLCシステムへの注入前にMSK-QC-KITが添加されます。 クロマトグラフィー分離は、C18およびHILIC条件下で行われます。 質量分析データは、ハイブリッド四重極-Orbitrap Q Exactive Plusを用いて、正および負のイオン化の両方でフルスキャンモードで取得されます。 データは、デコンボリューション、ピークピッキング、アライメント、および化合物同定のために処理されます。 前処理中に背景減算およびノイズ除去のために、手順ブランクサンプルが使用されます。 化合物アノテーションは、MS-FINDER ver. 3.26を用いて行われ、その後、代謝物および経路エンリッチメントのためのバイオインフォマティクス分析が行われます。

通常の臨床検査はポリクリニコ・サン・マルティーノの検査室で実施され、腸内細菌叢の非標的代謝物解析はDINOGMI大学検査室（IRCCSジャンニーナ・ガスリーニ）で実施されます。

最後に、参加者は唾液サンプルを提供するよう求められ、その中でコルチゾール、プロゲステロン、およびDHEAなどの神経活性ステロイドのレベルがELISA分析により測定されます。 この分析は、DIFAR大学検査室（UNIGE）で実施されます。

その後7日以内に、リウマチ科が指定した同じ外来において訪問が行われ、T0で得られた結果が参加者とレビューされます。 スクリーニング失敗に関連する問題が特定されない場合、参加者はランダム化に進み、同じ病院の栄養・臨床栄養科と協力して、同じ外来の専任スタッフから食事計画を受け取ります。

T1訪問中、参加者は3つの食事グループのいずれかに無作為に割り付けられます：低カロリーケトジェニックダイエット、地中海食、またはプロバイオティクス補給地中海食。 その後、対応する食事計画が提供され、書面および個別相談を通じて詳細な指示が伴います。 提案された食事計画から副作用は予想されませんが、ケトジェニックダイエットでは、まれな副作用は一過性であり、吐き気、嘔吐、一時的な無気力、食欲不振、低血糖、脱水、アシドーシス、便秘、腹部膨満、頭痛、および疲労を含む可能性があります。

体重、身長、体格指数（BMI）の計算、腹囲、およびウエストヒップ比を含む人体測定が行われます。 体組成分析は、生体電気インピーダンス分析（BIA）を用いて行われる可能性があります。 人体測定および生物学的サンプルは、4週間ごとのフォローアップ訪問時および12週間の研究期間終了時に再度収集されます。

パイロット副研究では、磁気共鳴分光法（MRS）を用いて特定の脳領域におけるGABAおよびグルタミン酸レベルが測定されます。 この目的のために、18人の患者（食事群ごとに6人）のサブセットがこの分析のために選択され、特定のインフォームド・コンセント書に署名します。 手順は2回行われます：まずスキャナーの利用状況に応じて食事開始前のT1時、次に4週間後です。

患者のGABAおよびグルタミン酸レベルに焦点を当てた分光法の結果は、6人の対照被験者から得られたスペクトルと比較されます。 対照被験者は、神経放射線科医による評価時に臓器特異的病理の潜在的存在を除外するために、遠隔および最近の病歴を用いてスクリーニングされます。 通常の臨床実践に従い、禁忌事項を評価するための事前検査質問票が実施され、監督神経放射線科医および参加者の両者が署名します。 造影剤は投与されません。

対照被験者の募集は、中枢神経系領域におけるGABA-グルタミン酸ピークの測定が困難で複雑であるために必要です。 健康な対照におけるベースラインGABAおよびグルタミン酸レベルを確立することは、変化したレベルを示す可能性のあるFM患者と比較するために不可欠です。 対照またはFM患者のいずれかにおいてMRS検査中に病的所見が疑われる場合、神経放射線科医は被験者に通知し、必要に応じて造影剤を用いた完全な形態的MR検査を推奨します。

磁気共鳴画像法（MRI）は、コンピュータ断層撮影とは異なり、電離放射線ではなく無線周波数波を使用し、適切なシーケンスでは、現在参加者に対する特定のリスクは知られていません。 データ処理は、GABAおよびグルタミン酸を測定するために単一体素1H-MRSデータ分析用に開発されたGannetソフトウェアバージョン3を使用してオフラインで行われます。 代謝物濃度は、ボクセル内の脳脊髄液分画から導出された補正係数を用いて、水に対する相対的な制度単位で表されます。 ソフトウェアは、構造画像とボクセルのコレジストレーションおよび3つの主要組織タイプへのセグメンテーションを可能にし、この補正係数を計算します。 代謝物濃度のT0とT4の間の変化は、ベースラインに対して相対的に計算され、T4値は対照の平均値と比較されます。

使用されるMRIスキャナは、神経放射線科で利用可能であり、臨床および研究目的のために日常的に使用されている3T Prisma Siemensです。 取得プロトコルに含まれるMEGA-PRESSシーケンスが、このタイプの測定に使用されます。 2つのボクセル（30 × 30 × 30 mm³）が配置されます：1つは左視床、もう1つは左頭頂体性感覚皮質です。 これらの領域は、感覚皮質および視床中継構造の代表として、痛み処理を含む感覚経路を反映するために選択されました。 さらに、データ分析のために2つの構造画像シーケンス、T1-MPRAGE 3DおよびFLAIR-3Dが取得されます。

選択基準

• 線維筋痛症と診断された成人女性患者、年齢 ≤ 65歳、過体重または肥満度クラスI（24.9 < BMI ≤ 34.9 kg/m²）。
• 研究参加のために書面によるインフォームド・コンセントを独立して提供できる患者。
• 研究に参加する意欲があり、食事計画を自律的に管理できる患者。

除外基準

• 署名されたインフォームド・コンセントの欠如。
• 年齢 < 18歳または > 65歳。
• 男性。
• 食物アレルギーまたはセリアック病、1型糖尿病または自己免疫性糖尿病、または重度の膵臓β細胞機能不全を有する患者。SGLT2阻害薬で治療されている患者。最近の心血管または脳血管イベント、肝不全、中等度または重度の腎不全、呼吸不全、痛風発作、腎結石、電解質不均衡、NYHAクラスIII-IV心不全、不安定狭心症、不整脈、または過去12ヶ月以内の心筋梗塞を有する患者。重度の抑うつまたはその他の精神障害。薬物、麻薬、またはアルコール乱用。虚弱患者。妊娠中または授乳中。手術または侵襲的処置を予定している患者。ポルフィリン症、カルニチン欠乏症、カルニチンパルミトイル転移酵素欠乏症、カルニチン-アシルカルニチントランスロカーゼ欠乏症、ピルビン酸カルボキシラーゼ欠乏症、またはミトコンドリアβ酸化障害などのまれな代謝障害。利尿療法を受けている患者。
• 研究で指定されていないプレバイオティクスおよび／またはプロバイオティクス、または登録前1ヶ月以内の他の食事補助食品の使用。
• 募集前3ヶ月以内の抗生物質治療。
• 募集時の活動性感染症または慢性胃腸障害（例：クローン病）。
• 重大な摂食問題（例：嚥下障害）。 MRIの追加除外基準
• 埋め込まれた金属デバイス（例：ペースメーカー）。
• MRIスキャナーと互換性のない頭部、頸部、または身体サイズ。
• ピアスの存在または重度の閉所恐怖症。 研究サンプル
• 90人の女性患者：30人がケトジェニックダイエット（VLCKD）に、30人が地中海食（MD）に、30人がプロバイオティクス補給地中海食（MDP）に割り付けられます。 線維筋痛症治療および食事介入に関する文献に基づき、10％の脱落率が予想されます。

パイロット副研究

• 18人の女性患者、食事群ごとに6人が、MRS分析のために含まれます。

研究期間および評価

• 各患者は12週間の食事介入を受けます。
• ベースライン評価はT0時、ランダム化および食事計画提供はT1時。
• 4、8、および12週時（T4、T8、T12）のフォローアップ訪問。
• 必要に応じて2週または6週時（T2またはT6）のオプションの電話連絡。

地中海食 1,400 kcal/日の低カロリー地中海食が提供されます。 マクロ栄養素の分布は、イタリア栄養素およびエネルギー摂取基準レベル（LARN、第5版）に従います：タンパク質0.8-1.2 g/kg体重、炭水化物45-60％、脂質20-35％。 1日のカロリー配分は：朝食15％、昼食35-40％、夕食30-35％、残りの10％は2回の間食に分けられます。 各参加者は12週間の介入全体を通じて地中海食に従い、遵守を確保するために必要に応じて調整されます。

超低カロリーケトジェニックダイエット（VLCKD）：

VLCKDは、適切なタンパク質を提供する低炭水化物、低カロリーの食事療法です。 そのメカニズムは、グルコースに代わる代替エネルギー源として使用されるケトン体の産生に基づいています。 ケトーシスは、炭水化物摂取が極めて低い場合に発生し、体はエネルギーとして脂肪を動員することを余儀なくされます。 VLCKDは、他の食事介入に失敗した肥満者における急速な体重減少に有効であることが証明されており、肥満管理ガイドラインに治療オプションとして含まれています。 最近のエビデンスは、気分、認知機能、侵害受容、および睡眠の質に対する追加の利点を示唆しています。

本研究では、参加者はSDM（Pronokal Group）によって調製された食品キットを受け取り、栄養バランスおよびVLCKD遵守に必要なすべての食事およびビタミン補助食品を提供されます。 介入は3つのフェーズで構成されます：

• フェーズI - 「攻撃」（4週間）：800 kcal/日、理想体重1.2 g/kgのタンパク質、10-15 g脂質、45-70 g炭水化物。毎日の補給には、UNICOMPLEXマルチビタミン2 bs/日、PronoKal食事3-4食、油大さじ2、および低デンプン野菜（例：フダンソウ、ブロッコリー、カリフラワー、チコリ、ルッコラ、ズッキーニ、バレリアン）が含まれます。

• フェーズII - 移行（4週間）：炭水化物の段階的再導入、カロリー摂取量の増加、およびPronoKal製品使用の減少。UNICOMPLEX 1 bs/日が維持されます。 段階的導入：

  1. 週1 - 朝食に果物とシリアル（+150 kcal）
  2. 週2 - 昼食に乳製品とシリアル（+150 kcal）
  3. 週3 - 豆類（+150 kcal）
  4. 週4 - 以前に導入された食品からのカロリー増加（+150 kcal）
• フェーズIII - 維持（4週間）：1,400 kcal/日の低カロリー地中海スタイル食、12週間の介入を完了します。

30人の参加者の第3グループは、上述の個別化された地中海食に従い、GABA産生プロバイオティクス（例：ビフィドバクテリウム・アドレセンティスPRL2019 20 CFU/日、12週間）で強化されます。

サンプルサイズ 主研究については、サンプルサイズはFIQテストに基づいて推定されました。 ベースラインと治療の間の期待される差は、最も効果的な介入で12ポイント、他の2つで8ポイントおよび6ポイント、群内標準偏差7、有意水準α = 0.05、検出力1-β = 0.8と仮定しました。 これにより合計n = 81が得られました。 10％の脱落を考慮し、群ごとに30人の患者、合計n = 90が募集されます。

スキャナーの利用が限られているため、MRI分析はパイロット研究となり、正式な検出力計算なしに実現可能性を評価するために一般的です。 介入群ごとに1つのグループ、各n = 6患者が、ポリクリニコ・サン・マルティーノの神経放射線科でT1時およびT4時にMR測定を受けます。 データは、一致する対照被験者からの単一測定MRスキャンと比較されます。

統計分析は、IBM SPSS Statisticsバージョン25およびRバージョン4.3.3を使用して行われ、 統計的要件に応じて行われます。 各変数の正規性の仮定は、シャピロ-ウィルク検定を用いて評価されます。 連続変数は、正規分布に従うかどうかに応じて、中央値および四分位範囲または平均 ± 標準偏差として報告されます。 順序変数および名義変数は、研究集団内の頻度およびパーセンテージを示す分割表に要約されます。

患者群間の連続変数および順序変数の比較は、群のサイズに応じて、または分散分析（ANOVA）に応じて、平均差のパラメトリックまたはノンパラメトリック検定を用いて行われます。 名義変数は、ピアソンのカイ二乗（χ²）検定またはフィッシャーの正確検定を用いて分割表で分析されます。 特に、質問票の結果については、治療効果は、群間の事前事後スコア差およびそれらの標準偏差を評価して効果量を計算することにより評価されます。 統計的有意性は、適切なANOVAモデル（パラメトリックまたはノンパラメトリック）を用いて評価されます。

群間で有意差を示す代謝物は、一元配置分散分析（ANOVA）を用いて同定され、その後p値閾値に基づいてテューキーのHSD事後検定が行われます。 代謝物レベルの変化は、EnhancedVolcanoパッケージバージョン1.12.0を用いて視覚化されます。 サイトカインおよびケモカインレベルの差は、ANOVAおよびスチューデントのt検定を用いて評価されます。 p値 ≤ 0.05は、群間の統計的に有意な差を示すものと見なされます。