더반 당뇨병 연구: 아프리카계 남아프리카 도시인(DDS)의 진성 당뇨병 역학 연구 (DDS)

연구 목표

• 이 집단에서 당뇨병의 유병률과 관련 심장 대사 및 감염 위험 인자를 추정하기 위해
• 인구 유전학적 및 역학적 접근법을 모두 사용하여 성인의 심장대사 및 감염성 위험 요인의 변이에 대한 병인학적 통찰력을 제공합니다.
• 이 모집단에서 당뇨병에 대한 진단 테스트를 비교하기 위해
• 광범위한 건강 지표를 조사하고 추가 장기 연구를 위한 토대를 마련하기 위해 아프리카 인구에서 대규모 단면 연구를 구축하기 위한 고유한 프레임워크를 생성합니다.
• 다른 아프리카 국가의 공중 보건 전략을 형성할 수 있는 남아공의 비전염성 질병(NCD)의 증가를 해결하기 위한 보건 정책 및 공중 보건 프로그램을 알리기 위해

연구 설계

DDS에는 여러 단계가 포함됩니다.

1단계: 지리적 샘플링 프레임 eThekwini Municipality(Durban 시)가 초기 샘플링 프레임으로 선택되고 9개의 타운십(Umlazi, Inanda, KwaMashu, Ntuzuma, Mpumalanga Complex, Cato Manor)을 나타내는 9개의 계획 단위 클러스터(PUC)로 분류됩니다. , Clermont, Lamontville 및 Chesterville) 총 인구는 약 1,378,750명입니다. 거리는 PUC 크기와 각 PUC의 공식 및 비공식 주택 비율에 비례하여 각 PUC에서 무작위로 선택됩니다. 가구는 무작위로 선택된 거리에 위치한 주택의 체계적인 클러스터 샘플링에 의해 선택됩니다.

2단계: 지역 사회 인식 KwaZulu-Natal 대학(UKZN)의 생물의학 연구 윤리 위원회로부터 지역 윤리 승인을 받고 KwaZulu-Natal 주 보건부의 지원을 받으면 지역 보건 당국과 지역 사회 지도자들은 9개의 PUC 각각은 승인을 위해 연락을 취할 것입니다.

3단계: 참가자 등록 선택한 PUC 영역이 연구에 민감해지면(2단계 종료) DDS 팀이 다시 방문합니다. 이 단계에서 DDS 팀은 선택한 이웃의 가정을 방문하고 아프리카계이며 임신하지 않고 18세 이상인 모든 가족 구성원을 연구에 초대합니다. 참여에 동의하는 주민들로부터 동의를 얻습니다. 모든 거주자는 중앙 장소(예: 지역 커뮤니티 센터/학교) DDS 팀이 건강 및 라이프스타일 설문지 정보를 수집하고 간단한 생물물리학적 측정을 수행하며 혈액 및 소변 샘플을 수집하는 다음 주. 커뮤니티에서 참가자를 모집하는 동안 DDS 팀은 지리 정보 시스템(GIS) 매핑 기술을 사용하여 선택한 PUC 지역에 대한 정확한 지리적 및 경계 데이터를 수집합니다.

4단계: 데이터 및 샘플 수집, 테스트 및 데이터 분석 데이터 및 샘플 수집은 중앙 장소에서 특정 아침에 수행됩니다. 이는 참가자가 경구 포도당 내성 검사(OGTT)를 위해 밤새 금식해야 하기 때문에 중요합니다. 연구의 설문지 및 생물물리학적 데이터를 수집하고 전자적으로 저장하며 분석합니다. 혈액 및 소변 샘플은 보관을 위해 더반에 있는 크와줄루-나탈 대학으로 이송됩니다. 실험실 테스트는 개인 실험실에서 수행됩니다. 일부 샘플은 게놈 분석을 위해 영국, 유럽, 미국 및 기타 국가의 전문 센터로 보내집니다.

5단계: 연구 참가자에게 결과 피드백 샘플 수집 후 8주부터 참가자 결과는 DDS 피드백 사무실에서 확인할 수 있습니다. 모든 OGTT 및 지질 결과는 수신하지 않기로 선택하지 않는 한 참가자에게 다시 게시됩니다. 다른 모든 결과(예: HIV, C형 간염 바이러스[HCV], 간 기능 검사) 참가자는 결과를 수집하기 위해 DDS 피드백 사무실에 약속을 잡아야 합니다. 이는 선택 사항이며 결과 수집을 원하지 않는 참가자는 DDS 피드백 사무실에 연락하지 않도록 선택할 수 있습니다. 적절한 경우, 비정상적이거나 잠재적으로 유해한 결과를 수집하는 참가자는 표준 임상 치료의 일환으로 추가 조사 및 관리를 위해 지역 클리닉이나 병원을 방문하도록 조언받을 것입니다.

데이터 및 샘플 수집 A. 샘플 수집

1. 혈액 샘플 개요 단식 참가자만 완전한 혈액 샘플 수집을 받을 수 있습니다. 단식하지 않은 참가자는 10ml 일반 혈청과 4개의 EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 혈액 샘플만 수집할 수 있습니다. 무균 정맥 천자는 감염 위험을 최소화하기 위해 표준화된 절차를 사용하여 폐쇄된 진공 채혈 시스템을 통해 등록된 연구 간호사가 수행합니다.

2. 혈액 샘플 필요 각 금식 참가자로부터 11개의 혈액 튜브를 채취합니다: 10ml 일반 혈청 튜브, 10ml EDTA 전혈 튜브 2개, 2ml EDTA 전혈 튜브 2개, OGTT의 경우 2ml 불화나트륨(NaF) 튜브 3개 및 3개의 2ml 일반 혈청 혈액 튜브. 따라서 각 참가자로부터 최대 46ml의 정맥혈(혈액 약 3큰술)을 채취합니다. 금식하지 않은 참가자의 경우 10ml 일반 혈청 샘플과 4개의 EDTA 전혈 샘플만 수집됩니다. 연결된 익명 HIV 검사가 이 연구의 일부로 수행되기 때문에 연구 간호사는 HIV 상담에 대한 교육을 받았으며 관련 국가 지침을 따릅니다.

   금식 참가자의 경우 75g OGTT가 WHO에서 권장하는 대로 수행됩니다. 포도당 내성의 범주는 WHO 1998 분류에 따릅니다.

   10ml 일반 혈청 튜브는 감염성 질병 및 심장대사 바이오마커에 대한 혈액 검사에 사용됩니다. 첫 번째 10ml EDTA 전혈 튜브는 유전자 분석을 위해 영국으로 배송됩니다. 두 번째 10ml EDTA 전혈 튜브는 HCV 바이러스 부하 검사 및 RNA 추출을 위해 혈장 추출을 거칩니다. 2개의 2ml EDTA 전혈 튜브는 각각 HbA1c 테스트 및 전체 혈구 계산에 사용됩니다.

   연결된 익명 HIV 검사 이 연구의 일환으로 동의한 참가자는 연결된 익명 검사를 통해 HIV 검사를 받게 됩니다. 이는 국가 지침에 따라 수행됩니다.

3. 소변 샘플 수집 알부민 대 크레아티닌 비율과 요중 나트륨 및 칼륨을 측정하기 위해 스팟(시간 초과) 소변 샘플을 채취합니다.

B. 설문 자료 수집 적절한 동의를 얻고 혈액 샘플 수집이 시작되면 참가자는 설문 스테이션으로 이동합니다. 이 연구에서 사용된 설문지는 전자 설문지(EQ)이며 사회 인구 통계학적 지표, 생활 방식, 감염성, 질병 위험 요인 및 심혈관 대사 병력.

C. 생물물리학적 측정값 수집

연구 참가자는 보정되고 검증된 장비를 사용하여 수행되는 생물리학적 측정 스테이션으로 이동합니다. 표준화된 프로토콜을 사용하여 다음과 같은 조치를 취합니다.

• 신장 및 체중(체질량 지수 계산에 사용)
• 허리둘레와 엉덩이둘레(허리-엉덩이 비율 계산에 사용)
• 상완 중간 둘레
• 혈압과 심박수

혈액 샘플 분석

모든 혈액 샘플은 더반의 개인 실험실에서 감염성 및 심장대사 바이오마커에 대해 분석됩니다. 확인 HIV 검사가 수행됩니다. 다음은 혈청학적 및 생화학적 검사에 사용되는 실험실 방법 목록입니다.

• 혈장 포도당: 헥소키나제 및 포도당-6-인산 탈수소 효소에 기초한 효소적 방법
• 혈청 크레아티닌: 알칼리성 매질에서 피크르산과 크레아티닌의 반응에 근거함

• 혈청 지질:

  • 콜레스테롤: 콜레스테롤 에스테라제 및 콜레스테롤 옥시다제 전환을 사용한 효소 방법, Trinder 종점
  • 트리글리세리드: Trinder 종말점을 사용한 Fossati 3단계 효소 반응을 기반으로 합니다. 단일 시약 절차는 모노- 및 디-글리세라이드 및 유리 글리세롤 분획을 포함하는 총 트리글리세라이드를 정량화합니다.
  • HDL: Izawa, Okada 및 Matsui가 개발한 절차에 기반한 효소 반응
  • LDL: Friedewald 공식 또는 효소 방법을 사용하여 계산
  • 지단백질(a): 탁도계(Beckmann)
• HbA1c: 고성능 액체 크로마토그래피. 기기: BioRad Variant II
• HIV: 4세대 ELISA(Abbott Architect)
• B형 및 C형 간염: ELISA

DNA 및 RNA 추출은 University of KwaZulu-Natal, University of Cambridge, Wellcome Trust Sanger Institute 또는 영국의 공인된 제3자 시설에서 수행됩니다. 연구 코디네이터는 DNA 및 RNA 추출을 위해 샘플을 영국으로 배송하는 일을 담당합니다. 그런 다음 정제된 DNA와 RNA는 유전자 분석을 위해 영국의 Wellcome Trust Sanger Institute로 보내집니다.

유전자 분석

1. 개요 대규모 자동화 파이프라인과 차세대 Illumina 시퀀싱 및 유전자형 분석 기술이 필요하므로 모든 유전자형 분석 및 시퀀싱은 영국 Wellcome Trust Sanger Institute(http://www.sanger.ac.uk/)에서 수행됩니다. Wellcome Trust Sanger Institute는 SSA에 속한 여러 국가의 혈액 및 샘플을 포함하여 글로벌 유전자 연구 이니셔티브의 DNA 및 RNA 샘플을 처리하는 데 광범위한 경험과 전문성을 갖춘 국제 게놈 센터입니다. 생물학적 샘플을 영국으로 선적하기 위해 물질 이전 계약이 고안되었습니다.
2. DNA 및 RNA 추출 및 정량화 DNA 및 RNA는 University of KwaZulu-Natal, University of Cambridge, Wellcome Trust Sanger Institute 또는 영국의 공인 제3자 서비스 제공업체(예: GenProbe, 맨체스터. 정제된 DNA 또는 RNA는 Wellcome Trust Sanger Institute로 보내집니다. 추출된 모든 핵산은 겔 전기영동 또는 picogreen(DNA 샘플의 경우) 또는 ribogreen(RNA 샘플의 경우)으로 정량화되고 알려진 농도의 표준과 비교하여 정량화됩니다. 모든 핵산 샘플은 Wellcome Trust Sanger Institute의 안전한 -80˚C 냉동고에 보관됩니다.

3 유전자형 분석 및 시퀀싱 현재의 전체 게놈 인간 다양성 어레이는 아프리카 인구에서 발견되는 높은 수준의 유전적 다양성과 인구 구조를 충분히 포착하지 못하여 유용성이 제한됩니다. 따라서 우리는 차세대 시퀀싱, 유전자형 배열 및 전가를 사용하여 연구 모집단의 인간 유전적 변이와 정량적 위험 요인 및 질병 및 바이러스 다양성 사이의 연관성을 결정하는 데 도움을 줄 것입니다. 모든 유전자형 분석 및 시퀀싱은 Wellcome Trust Sanger Institute에서 수행됩니다. 또한 차세대 시퀀싱 방법의 게놈 데이터에 대한 방대한 저장 및 큐레이션 요구 사항으로 인해 모든 원시 게놈 데이터는 영국 Wellcome Trust Sanger Institute에 저장됩니다.

4 데이터 전송, 저장 및 관리 모든 원시 게놈 데이터는 영국의 Wellcome Trust Sanger Institute와 영국의 European Molecular Biology Laboratory-European Bioinformatics Institute(EBI)의 European Genome-phenome Archive(EGA)에 보관됩니다.