제2형 당뇨병을 유발하는 췌도 세포 기능 장애의 분자 및 생리학적 기전 정의 (DIVA-Exeter)

소개:

진행 중인 유전자 연구의 일환으로 공동 작업자와 협력하여 연구자들은 인슐린 생산 및 처리와 관련된 몇 가지 유전적 변이(DNA 변화)를 확인했으며 이러한 유전적 변이가 어떻게 사람들의 인슐린 생산 또는 처리 능력에 차이를 일으키는지 이해하려고 노력하고 있습니다. 그들의 발견은 식후 췌장이 어떻게 인슐린을 생산하고 처리하는지에 대한 이해를 향상시킬 것이며, 비슷한 수준의 비만에도 불구하고 왜 어떤 사람들은 당뇨병에 걸리고 어떤 사람들은 그렇지 않은지에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다. 이 질문은 예측 가능한 미래에 비만의 유병률이 급격하게 감소할 것 같지 않기 때문에 공중 보건에 매우 중요합니다.

조사관은 서로 다른 유전적 변이를 가진 개인이 인슐린을 생산하거나 처리하는 능력이 다르다는 가설을 테스트하고 싶습니다. 그들은 췌장이 식사 또는 설탕이나 아미노산과 같은 식사 구성 요소에 반응하여 인슐린을 생성해야 할 때 이러한 유전적 변이의 결과를 테스트할 것입니다.

연구 설계:

이것은 4년 기간(2014년 말부터 2018년 말까지)에 걸쳐 여러 유전적 변이(또는 변이 조합)의 역할을 테스트할 전향적 "유전자형별 모집" 코호트 연구입니다. 유전적 변이는 췌장과 인슐린 분비에 역할을 한다는 강력한 증거가 있는 경우 선택됩니다. 각각의 유전적 변이는 서로 다른 연구 지원자 세트와 약간 다른 테스트 세트를 포함합니다. 참가자는 유전적 변이 상태에 대해 눈이 멀게 됩니다. 일부 유전적 변이는 향후 4년 동안 식별될 것이므로 연구할 모든 코호트에 대한 상세한 방법론을 처음부터 정의하는 것은 불가능합니다. 따라서 이 프로토콜은 연구 내의 특정 코호트를 설명하는 부록과 함께 전체 연구와 관련된 핵심 프로토콜을 설명하기 위해 작성되었습니다. 일반적인 관리 및 윤리적 문제가 가장 중요하기 때문에 4년의 연구 기간 동안 새로운 유전적 변이가 확인됨에 따라 각 코호트를 별도의 윤리 신청서로 제출하는 대신 코호트별 부록을 주요 수정 사항으로 추가할 예정입니다. 각 연구 지원자 세트의 모집 및 테스트 절차는 코호트별 부록에 설명된 구성 요소를 제외하고는 동일합니다.

연구 참여자:

모든 참가자는 NIHR Exeter Research Facility(Exeter CRF) 및/또는 Oxford Biobank(OBB)에서 관리하는 기존 연구 코호트에서 식별되며 모집은 Exeter CRF 및/또는 Oxford Center for Diabetes, Endocrinology and Medicine 내에서 촉진됩니다. OCDEM). 개인은 관심 변종 또는 성별, 연령 및 BMI 일치 컨트롤로 식별됩니다. 모든 잠재적 참가자는 데이터 관리자에 의해 '맹검'되므로 연구 팀은 어떤 참가자가 변형을 가지고 있고 어떤 참가자가 컨트롤인지 알 수 없습니다. 그들은 편지로 연구에 초대되고 연구 정보 시트와 연구 팀 연락처가 제공됩니다. 스터디 팀원은 2-3주 이내에 그들에게 연락하여 참여에 관심이 있는지 여부를 결정하고 연구에 수반되는 내용에 대한 자세한 설명을 제공하며 자격 여부를 확인할 것입니다. 참여에 동의하는 경우 금식 방문에 대한 구두 동의를 구하고 서면/이메일로 약속을 정하고 확인합니다.

유전적 변이 식별:

이러한 개인의 유전적 요인을 측정하는 것은 지원자가 Exeter 10000 프로젝트/OBB에 참여하는 동안 제공한 단일 기존 DNA 샘플을 사용하여 일상적인 실험실 측정을 포함하는 지속적인 프로세스입니다. 2014년 6월 현재 Exeter에서 94개의 유전적 변이(일명 DNA 변경)가 5600명의 EXTEND 지원자에서 측정되었으며 800,000개의 유전적 변이가 1700명의 EXTEND 지원자의 하위 집합에서 측정되었습니다. 향후 4년 동안 유전자 측정은 모든 참가자(최대 10,000명)와 모든 변종(800,000+)으로 확장됩니다. 이 데이터는 필요에 따라 EXTEND/OBB 데이터베이스로 반환됩니다.

관심 있는 유전적 변이가 있는 것으로 식별된 개인은 관심 있는 변이가 없는 유사한 수의 성별, 연령 및 BMI 일치 대조군 개인과 함께 참여하도록 초대됩니다(관련된 특정 테스트에 따라 30-50). 일치의 정의는 동성, 연령 +/- 1세, BMI 1kgm2 단위이지만 더 엄격한 정의에서 개인이 충분하지 않은 경우 이러한 범위가 확장될 수 있습니다.

방문 절차:

모든 참가자는 Exeter CRF/OCDEM에서 오전 방문(테스트 선택에 따라 약 2-4시간)에 참석하기 전 24시간 동안 격렬한 운동과 흡연을 피하고 밤새 금식(전날 밤 10시부터)해야 합니다. 참가자는 데이터 수집 또는 테스트 전에 서면 동의서에 서명해야 합니다. 동의 능력이 부족한 환자는 모집되지 않습니다. 참가자는 원하는 경우 연구 팀원에게 연락하여 프로젝트에 대해 더 자세히 논의할 수 있는 기회가 주어집니다. 모든 참가자는 연구의 성격과 목적, 요구 사항 및 가능한 위험, 편견 없이 그리고 미래의 임상 치료에 대한 위험 없이 연구에서 언제든지 철회할 수 있는 권리에 대해 알릴 것입니다.

모든 참가자는 핵심 데이터 수집, 측정을 거치고 금식 및 자극 혈액 샘플을 제공합니다. 참가자 코호트는 비교 측정을 제공하기 위해 추가 테스트를 받기 위해 두 번째 방문을 위해 다시 방문하도록 요청받을 수 있습니다. 검사 선택은 연구 중인 유전적 변이에 따라 달라집니다. 코호트별 부록에 자세히 설명되어 있습니다.

모든 참가자를 위한 핵심 데이터 수집, 측정 및 샘플 - 약. 1시간 인체 측정: 신장(m), 체중(Kg), 허리(cm) 및 엉덩이(cm) 둘레를 포함한 데이터가 기록됩니다.

병력: 현재 약물 및 라이프스타일 정보(흡연/알코올)를 포함합니다.

BOD POD: 참가자는 BOD POD로 체지방량을 측정해야 합니다. 이 비침습적 기술은 생체 임피던스 측정 또는 키와 몸무게 측정에 비해 체지방량을 더 정확하게 측정합니다. 이 테스트를 거부하는 참가자는 연구에서 제외되지 않습니다.

자세한 체성분 측정은 체성분 추적 시스템을 사용하여 얻을 수 있습니다. 이것은 간단히 BOD POD 기계, 전자 저울 및 컴퓨터로 구성됩니다. 체지방 측정법(질량 및 체적 측정)의 원리를 사용하여 참가자의 비율과 지방 및 무지방 질량의 절대량을 계산합니다. 참가자는 최소한의 옷을 입어야 합니다(예: 수영복)과 딱 맞는 수영 모자. 그들은 전기 저울 위에 서서 체중을 기록한 다음 BOD POD로 보정합니다. 참가자는 한 번에 최대 1분(최대 3회) 동안 BOD POD 안에 앉아 있어야 합니다. 그러면 컴퓨터가 결과를 분석하고 생성합니다.

혈액 샘플:

작은 캐뉼라(얇은 플라스틱 튜브)를 표준 임상 실습에 따라 정맥에 삽입하여 반복 혈액 샘플링으로 인한 잠재적 외상을 최소화합니다.

금식 샘플은 기본 측정(일상적인 포도당 및 지질 측정 포함), DNA, 혈장 및 혈청, 저장 및 포도당 및 인슐린 및 기타 관심 마커 측정을 포함하는 향후 배치 분석을 위해 확보됩니다.

모든 참가자로부터 자극된 혈액 샘플을 채취합니다. 자극제의 선택은 연구 중인 특정 유전 변이에 따라 달라집니다. 테스트 기간이 끝나면 캐뉼라가 제거되고 참가자에게 아침 식사/다과가 제공됩니다.

관심 유전자형의 정의 및 방문 세부 사항은 프로토콜의 코호트별 부록에 제공됩니다. 핵심 데이터 수집, 측정 및 단식 샘플 외에도 각 코호트는 아래에 설명된 테스트 중 최대 2개를 수행합니다.

A: 포도당 강화 아르기닌 유도 인슐린 분비(GPAIS) - 약. 1시간 30분 근거. 이 테스트는 주로 참가자의 베타 세포의 최대 인슐린 분비 능력을 테스트하도록 설계되었습니다. 그것은 베타 세포 기능과 반대되는 베타 세포 덩어리에 대해 가장 이용 가능한 대용물을 제공하므로(Kahn 2008) 선택된 유전 변이가 당뇨병 위험에 미치는 영향에 대한 메커니즘에 대한 이해를 향상시키는 데 도움이 될 것입니다. 그것은 최근 췌장절제술 후 췌장염 환자에게 이식된 (자가) 섬의 수와 잘 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 개와 사람이 아닌 영장류에서 이는 % 베타 세포 질량과 잘 연관됩니다(Kahn 3에서 검토됨). 이 테스트는 잘 설명된(Kahn 2008; Larsson & Ahren 1998) 원리를 기반으로 합니다. 아미노산 아르기닌과 같은 비포도당 분비촉진제는 결합된 자극 생성과 함께 높은 포도당 수준에 의해 강화될 때 더 큰 인슐린 반응을 생성할 것입니다. 거의 최대 베타 세포 반응.

GPAIS 테스트에는 5단계가 포함됩니다.

1. 설정. 정맥 카테터는 양쪽 팔의 상완 정맥에 삽입됩니다. 한 팔은 포도당/아미노산 주입에 사용되고 다른 팔은 간헐적 샘플링에 사용됩니다. 혈당 농도는 테스트 전반에 걸쳐 정기적인 YSI 측정으로 모니터링됩니다.
2. AIRarg(아르기닌에 대한 급성 인슐린 반응). 기준 샘플은 -2 및 -0분에 채취됩니다. 그런 다음 아르기닌 염산염(5g)의 최대 자극 일시 용량을 45초 동안 정맥 주사합니다. 샘플은 +2, +3, +4 및 +5분에 수집됩니다.
3. 정맥 포도당에 대한 급성 인슐린 반응(정맥 포도당 AIRglucose에 대한 급성 인슐린 반응의 검증되지 않은 측정). 다음으로 10-25분에 걸쳐 고속(900ml/hr) 20% 포도당 주입이 시작됩니다(총 주입량 최대 410ml). -5분, -2분(고속 주입 시작 전)에 샘플을 수집한 다음 포도당 주입 시작 후 10분 동안 2분 간격으로 샘플을 수집합니다.
4. AIRMAXarg. 포도당 수준이 20mmol/L(또는 최대 25분 후)에 도달하면 반복 기준선 샘플을 채취하고 포도당 주입을 300ml/hr로 낮추고 두 번째 아르기닌 염산염(5g) 볼루스를 주입한 다음 최종 + 2, +3, +4 및 +5분 샘플.
5. 참가자의 포도당 수준이 기준선으로 돌아감에 따라 포도당과 인슐린의 회복 및 모니터링. 참가자의 회복을 모니터링하고 인슐린 감수성을 측정하기 위해 AIRMAXarg 테스트 종료 후 50분 동안 10분마다 포도당 및 인슐린 샘플을 수집합니다. 참가자의 혈당이 안전한 수준으로 돌아올 때까지 정기적인 YSI 측정으로 혈당을 모니터링합니다. 이 기간이 끝나면 참가자에게 가벼운 점심이 제공됩니다.

샘플: 모든 시점에서 인슐린과 포도당이 측정됩니다. 여분의 분취량은 글루카곤 및 C-펩티드와 같은 잠재적인 추가 분석을 위해 -80oC에서 저장 및 보관됩니다.

B: 정맥 내 포도당 내성 검사(IGTT 또는 IVGTT) - 약. 30분 근거. 이 검사는 신경호르몬(인크레틴) 및 경구 포도당 도전의 흡수 효과를 수반하지 않는 제1기 인슐린 분비의 허용되는 표준 측정법입니다.

C: 경구 포도당 내성 검사(OGTT) - 약. 2.5시간 근거. 이 테스트는 경구 포도당 챌린지의 인슐린 분비 및 흡수 효과에 대한 허용되는 표준 측정입니다.

D: 대변 엘라스타제 측정을 위한 대변 샘플 이론적 근거. 이것은 유전적 다형성이 췌장 내분비 기능에 더하여 외분비 췌장 기능에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 시험할 것입니다.

참가자에게는 표본 컨테이너, 선불 패딩 봉투, 운송 컨테이너 및 분석을 위한 대변 샘플 수집 및 게시 지침이 제공됩니다. 대변 ​​샘플 제공은 선택 사항이며 연구에 포함하는 데 필수적인 것은 아닙니다.