대사성 근병증에서의 에너지 대사 평가
생체 내 에너지 대사 평가를 위한 바이오마커 및 안정 동위원소 추적자를 활용한 대사성 근병증 치료제 평가 플랫폼 구축: 혁신적 치료법 효과 모니터링을 위한 첫걸음
연구 개요
상태
정황
상세 설명
대사성 근육병증은 근육 내 에너지 생산에 영향을 미치는 유전적 상태의 그룹으로, 근육 내 아데노신 삼인산(ATP) 고갈로 인해 발생합니다. 이 그룹에는 미토콘드리아 산화적 인산화 장애(미토콘드리아 근육병증, MM), 지방산 산화 장애(FAOD), 폼페이병, 그리고 근육 글리코겐으로부터 글리코분해 기질 생성 장애(근육 글리코겐증, GSDs)가 포함됩니다. 대체로, 이러한 장애들은 운동 및 식이 요법과/또는 비타민 보조제 보충을 포함한 치료에 반응할 수 있습니다.
치료 효과를 모니터링하는 데 사용할 수 있는 비침습적 바이오마커가 부족합니다. 전통적으로, 최대 산소 소비량(VO2 max), 삶의 질 설문지, 이중 에너지 X선 흡수측정법(DXA/DEXA), 근육 생검, 혈액 젖산 및 크레아틴 키나아제가 대리 바이오마커로 사용되지만, 근육병증 환자의 치료적 중재에 대한 반응을 평가하는 데 제한된 타당성을 가집니다. 궁극적인 목표는 물리치료 운동 프로그램과 같은 치료적 중재에 대한 반응으로 대사성 근육병증 환자의 에너지 대사를 평가하기 위해 최소 침습적 검사를 사용하는 임상 시험 플랫폼을 구축하는 것입니다. 이러한 최소 침습적 검사는 근육 질환 환자를 위한 임상 시험 플랫폼 개발에 사용될 수 있습니다.
본 연구의 주요 목표(목적)는 최소 침습적 검사를 사용하여 치료적 중재 전후의 다양한 결과를 측정함으로써 대사성 근육병증을 위한 12주 가정 물리치료 운동 프로그램의 효과를 평가하는 것입니다. 연구자들은 10세에서 18세 사이의 대사성 근육병증 소아 환자 3명에게 12주 가정 물리치료 운동 프로그램을 시행할 것입니다.
다음 결과들이 중재 전후에 측정될 것입니다:
- 포도당 호기 검사: 13C 포도당 산화로 측정된 포도당 산화량(mg/kg/min).
- 이중 표지수 및 소변 검사: 자유 생활 총 에너지 소비량(kcal) 평가.
- 운동 검사: 최대 산소 소비량(VO2 max, ml/kg/min).
- 근육 함량 검사: DXA로 측정된 근육량(그램).
- 삶의 질 설문지 검사: PedsQL로 측정된 삶의 질.
본 연구의 부차적 목표(목적)는 포도당 산화량(mg/kg/min)을 측정하는 포도당 호기 검사와 총 에너지 소비량(kcal)을 측정하는 이중 표지수 및 소변 검사가 VO2 max, DXA 및 삶의 질 설문지와 함께 치료적 중재를 평가하기 위한 임상 시험에서 사용될 수 있는 결과 지표임을 보여주는 것입니다. 이러한 점에서, 본 연구는 3명의 참가자에서 치료적 중재에 대한 반응으로서의 두 바이오마커 결과를 VO2 max, DXA 스캔, 삶의 질 및 임상 설문지와 비교하여 기술하는 것을 목표로 하는 개념 증명 연구입니다.
연구 설계는 n=1이며, 동일한 환자에서 치료적 중재 전후의 검사 결과를 비교할 것입니다.
포도당 호기 검사: 13C 포도당 산화로 측정된 포도당 산화량(mg/kg/min)에 대해, 각 개별 참가자에 대해 반복 측정(중재 전후 3회)으로 결과를 도표화할 것입니다. 반복 측정은 개인 내 변동성을 줄일 것입니다. 12주 가정 물리치료 운동 프로토콜은 운동, 아동 및 대사성 근육병증에 경험이 있는 연구팀 의사 및 운동학자들에 의해 개발되었습니다. 치료적 중재인 12주 가정 물리치료 운동 프로그램은 주당 최소 5회 수행되며, 주당 3회 운동학자에 의한 가상 감독 하에, 임상적으로 이 집단에 일반적으로 처방되는 동일한 유형의 운동을 포함합니다. 모든 환자는 변동성 간 차이를 줄이기 위해 동일한 프로그램을 수행할 것입니다.
병행하여, VO2max, PedsQL 및 DXA와 같은 임상적 방법이 중재 전(기준선) 및 후 평가에서 측정될 것입니다. 연구자들은 데이터 분석과 관련하여 BCCHRI 통계학자와 상담했습니다. 통계 분석은 개인 내 데이터 분석(n=1 연구 설계)을 포함하며, 두 안정 동위원소 추적자 방법, VO2 max, DXA 및 삶의 질 설문지에서 얻은 중재 전후 데이터를 대응표본 t-검정을 사용하여 비교할 것입니다. 이러한 검사의 결과는 또한 기술적으로 분석되며, 중재 전후 결과는 그래픽으로 도표화될 것입니다.
이 개념 증명 연구의 결과는 초기에 계획되었던 대규모 프로젝트에 정보를 제공할 것입니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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British Columbia
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Vancouver, British Columbia, 캐나다, V5Z 4H4
- BC Children's Hospital Research Institute
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 다음 중 하나에 대한 확진: 효소 활성 저하 증명 및/또는 각각의 병원성 변이를 확인하는 분자 검사 증명 또는 질병 표현형과 일치하는 것을 통해 확인된 미토콘드리아 대사성 근육병(mMM), 지방산 산화 장애(FAOD), 폼페병 또는 근육 당원 축적병(GSD)(Mc아들병).
- 나이 ≥10세에서 18세까지.
- 성별 무관.
- 입원 치료가 필요한 횡문근융해증 과거력 없음.
- 연구 방문 시작 최소 14일 전 감염성 질환의 징후나 증상 없음(횡문근융해증 및 코로나바이러스 전파 위험 완화 목적).
- 참가자는 영어를 구사/이해해야 함.
- 참가자는 제공자 요금제가 있거나 Wi-Fi에 연결할 수 있는 스마트폰 또는 태블릿을 보유해야 함.
- 참가자는 BC 아동 병원에서 21주 동안 11회 방문에 참여할 시간을 가져야 함.
제외 기준:
- 연구 절차(호기 검사 및/또는 저강도 운동)를 방해하거나 영향을 미칠 수 있는 동시성 질환/상태.
- 제1형 또는 제2형 당뇨병.
- 비정상적인 심장 평가: 신체 운동을 허용하지 않는 심근병증 또는 부정맥.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 13C-포도당 호기 검사
실험 조각 1: 3일간의 연구 일자(물리치료 중재 전) - 표지되지 않은 포도당과 U-13C-포도당 동위원소의 단회 경구 투여. 3일간의 연구 일자(물리치료 중재 후) - 표지되지 않은 포도당과 U-13C-포도당 동위원소의 단회 경구 투여. 둘 다 mg/kg/min 단위로 투여. |
실험 조각 1: 공복 상태의 참가자에게 경구 포도당 동위원소를 중재 전 및 중재 후 연구일에 투여합니다. 섭취 후 4시간 동안 호흡을 수집합니다. 다른 명칭: • D-글루코스(Thermo Scientific™ NERL™ Trutol™) |
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실험적: 이중표지수 및 소변 검사
실험 조각 2: 1일 연구 (물리치료 중재 전) - 이중 표지수 (2H218O) 동위원소 단일 경구 투여. 1일 연구 (물리치료 중재 후) - 이중 표지수 (2H218O) 동위원소 단일 경구 투여. 자유 생활 총 에너지 소비량 (kcal 단위) 평가. |
실험 2: 1. 중재 전후 단식 참가자가 이중 표지수(2H218O) 동위원소의 단일 경구 용량을 섭취하는 연구 일. 동위원소 투여 후 4시간 동안 4개의 소변 샘플을 수집하며, 이후 14일 동안 하루에 한 번씩 수집합니다. DLW는 안전하고 최소 침습적인 기술로, 인간의 정확한 에너지 소비 측정을 위한 최고의 표준으로 간주됩니다. 이 기술은 중수소와 중산소(2H218O)로 체내 물을 농축시키는 것을 포함합니다. 이 방법은 체내 물에서 유래한 2H2는 물(2H2O)로만 배설되는 반면, 18O는 물(H2 18O)과 이산화탄소(C18O2) 둘 다로 배설된다는 원리에 기반합니다. |
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실험적: 12주 물리치료 중재
모든 참가자가 사전 개입 실험과 사후 개입 실험 사이에 한 번 수행됩니다. 다른 그룹에서 설명한 실험들 사이에 이루어집니다.
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주 3회 운동 전문가의 가상 감독 하에 주당 최소 5회 수행하는 12주 가정용 물리치료 운동 프로그램은 임상적으로 이 인구 집단에 일반적으로 처방되는 동일한 유형의 운동을 포함합니다.
모든 환자는 상호 변동성을 줄이기 위해 동일한 프로그램을 수행할 것입니다.
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실험적: 임상 평가 - 운동 부하 검사
실험 조각 3: 1 연구 일(중재 전) 및 1 연구 일(중재 후). 운동 테스트: 최대 산소 섭취량(VO2 max) (ml/kg/min 단위). |
실험 3: 체성분(운동 중 산소 소비량) 평가를 위해 VO2 최대값이라는 잘 정립된 임상 방법을 사용하여 중재 전과 후에 각각 1회씩 측정합니다.
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실험적: 임상 평가 - 근육 함량
실험 조각 3: 1 연구 일 (중재 전) 및 1 연구 일 (중재 후). 근육 함량 검사: 이중 에너지 X선 흡수계 (DXA/DEXA)로 측정된 근육량 (그램 단위). |
실험 조각 3: 잘 확립된 임상 방법인 DXA를 사용하여 중재 전후에 한 번씩 신체 근육 함량(제지방량)을 평가합니다.
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실험적: 임상 평가 - 삶의 질 설문지
실험 항목 3: 1일 연구(중재 전) 및 1일 연구(중재 후). 삶의 질 설문지 검사: 소아 삶의 질 설문지(PedsQL)를 통한 삶의 질 측정. |
실험 조각 3: 잘 확립된 임상 설문지인 PedsQL을 중재 전과 후에 한 번씩 사용하여 참가자들의 삶의 질에 대한 인식을 평가합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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글루코스 산화
기간: 4시간
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호흡 샘플은 13C 포도당의 산화 속도(mg/kg/min)를 측정하기 위해 중재 전후 3일간의 연구 기간 동안 수집됩니다.
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4시간
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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이중 표지 물 자유 생활 총 에너지 소비량
기간: 14일
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에너지 소비량은 소변 내 중수소와 중산소의 제거율 차이를 측정하여 계산할 수 있습니다.
제거율은 관찰 기간(~2주)의 시작과 끝에 수집된 소변으로 평가됩니다.
소변 내 18O와 2H 농도는 동위원소 비 질량 분석법(IRMS)을 사용하여 측정됩니다.
자유 생활 총 에너지 소비량(단위: kcal)에 대한 중재 전후에 한 번씩 평가됩니다.
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14일
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임상 평가 - 운동 검사
기간: 1-2시간
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운동 테스트: 모니터링된 운동 중 최대 산소 소비량(VO2 max) (ml/kg/min).
중재 전후에 각각 1회씩 평가됨.
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1-2시간
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임상 평가 - 근육량
기간: 1시간
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근육 함량 테스트: 듀얼 에너지 X선 흡수계(DXA/DEXA)로 측정된 제지방량(그램).
중재 전후에 각각 한 번씩 평가됨.
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1시간
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임상 평가 - 삶의 질
기간: 30분
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삶의 질 설문지 검사: 참가자가 인지한 정신적, 신체적 및 정서적 건강을 평가하기 위해 소아 삶의 질 설문지(PedsQL)를 통해 삶의 질을 측정합니다.
중재 전후에 각각 한 번씩 평가됩니다.
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30분
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Rajavel Elango, PhD, University of British Columbia
- 수석 연구원: Catherine Brunel, MD, FRCPS, FCCMG, Provincial Health Services Authority British Columbia
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
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기타 연구 ID 번호
- H20-01177
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