Fiskeoljetilskudd, nutrigenomics og forebygging av tykktarmskreft

1. Begrunnelse og spesifikke mål

Kolorektal kreft (CRC) er den tredje vanligste kreften og den nest hyppigste årsaken til kreftrelatert dødelighet i USA. Dyre- og menneskestudier har antydet at de marine-avledede n-3 flerumettede fettsyrene (PUFA), eikosapentansyre (EPA) og dokosaheksansyre (DHA), har krefthemmende egenskaper, mens omvendt, n-6 PUFAer som arakidonsyre (ARA). ) kan fremme tumorigenese. Mekanismen bak disse motsatte effektene skyldes sannsynligvis forskjeller i den biologiske aktiviteten til deres eikosanoide sluttprodukter og deres effekter på kronisk betennelse. Prostaglandin E2 (PGE2) er en pro-inflammatorisk eikosanoid som produseres avvikende i både kolorektale adenomer og kreft og er avledet fra ARA via cyclo-oxygenase pathway. EPA omdannes gjennom samme vei til prostaglandin E3, som har 4 til 7 ganger mindre prostaglandin E-reseptoraffinitet, er mindre inflammatorisk og kan til og med være pro-apoptotisk sammenlignet med PGE2. Som sådan kan det være forholdet mellom ARA og EPA og DHA snarere enn de absolutte nivåene av marine-avledede n-3 PUFAer som bidrar mest til deres antiproliferative og pro-apoptotiske effekter.

Forholdet mellom ARA og EPA + DHA kan imidlertid manipuleres gjennom fiskeoljetilskudd; genetiske faktorer kan spille en nøkkelrolle for å bestemme dette forholdet. Nylige genomomfattende assosiasjons- og haplotypestudier har vist at opptil 28% av den additive variansen i vevsnivåer av ARA er forklart av varianter i et enkelt gen, fettsyredesaturase 1 (FADS1). FADS1 er det hastighetsbegrensende enzymet i omdannelsen av linolsyre (LA), den mest konsumerte PUFA, til ARA, og homozygoter for T-allelen (populasjonsfrekvens på 13 %, HapMap -CEU) i rs174537 har lavere fettsyredesaturase aktivitet og deretter lavere vevsnivåer av ARA. Mens EPA kan produseres in vivo fra α-linolensyre, hos mennesker, er denne prosessen ekstremt ineffektiv, og EPA på de fleste vevsnivåer stammer direkte fra diettinntak av fet fisk. Dermed kan høy aktivitet av FAD1 og påfølgende økte vevsnivåer av ARA oppveie noen av de potensielle fordelene ved kosttilskudd med fiskeolje. Til dags dato har ingen tidligere publiserte studier undersøkt hvordan genetiske varianter som påvirker fettsyredesaturaseaktiviteten kan endre de gunstige effektene av fiskeoljetilskudd.

Etterforskerens hypotese er at individer med genetisk bestemt lavere aktivitet av FADS1 vil ha større nytte av fiskeoljetilskudd enn individer med høyere FADS1-aktivitet på grunn av lavere vevsnivåer av ARA og deretter et mer gunstig forhold mellom ARA og EPA + DHA. For å teste denne hypotesen vil etterforskerne rekruttere 150 deltakere med nylig identifiserte adenomatøse polypper og gjennomføre en 6-måneders dobbeltblind 3 X 2 faktoriell randomisert kontrollert studie. Den første faktoren vil være rs174537 genotypen (GG, GT og TT) i FADS1-genet og den andre faktoren vil være fiskeoljetilskudd (fiskeolje versus placebo). Det primære studieresultatet vil være endringen fra baseline i rektal epitelcelleproliferasjon målt ved Ki-67-merking og rektal kryptapoptose målt med TUNEL. Sekundære endepunkter vil inkludere rektal epitelcelleekspresjon av COX-2 og 15-PGDH, rektal celleproduksjon av PGE2 og PGE3, rektale cellefettsyrekonsentrasjoner, samt endringer fra baseline i biomarkører for inflammasjon (C-reaktivt protein), adipokiner (leptin, adiponectin), og markører for insulinfølsomhet (HOMA-IR).

De spesifikke målene for dette forskningsforslaget er:

1. å bestemme effekten av fiskeoljetilskudd på rektale epitelcelleproliferasjonsindekser og markører for rektal kryptapoptose; og,
2. for å bestemme effekten av genetisk bestemt fettsyredesaturaseaktivitet på fiskeoljetilskudd for markører for kolorektal kreftrisiko.

Etterforskernes langsiktige mål er å bestemme genetiske faktorer som kan påvirke effekten av fiskeoljetilskudd for å gjennomføre en mer definitiv adenomresidivstudie ved bruk av marine-avledede n-3 PUFAer. Etterforskerne forventer at fiskeolje vil ha anti-neoplastisk effekt og individer med lav FADS1-aktivitet vil ha en større respons sammenlignet med individer med høy FADS1-aktivitet. Denne studien vil være den første som undersøker nutrigenomikken til fiskeoljetilskudd i kjemoprevensjon av kolorektal kreft og kan ha implikasjoner utover kreftforebygging, da fiskeolje blir aktivt undersøkt for dens anti-inflammatoriske effekter i kardiovaskulære og psykiatriske sykdommer, så vel som diabetes mellitus og metabolsk syndrom.

2. Rekruttering og oppbevaring

Etterforskerne vil identifisere kvalifiserte deltakere basert på inklusjonskriteriene ved å gjennomgå studiedata og medisinske journaldata samlet inn i Tennessee Colorectal Polyp Study (TCPS). Deltakere som fortsatt er kvalifiserte etter postgjennomgang vil få tilsendt et introduksjonsbrev som inviterer dem til å delta. En uke etter at brevet er sendt; en utdannet intervjuer fra Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) vil ringe de potensielle deltakerne for å gi mer detaljert informasjon om studien, svare på spørsmål om studien og for å se om de kan være interessert i å delta. På det tidspunktet vil det bli gjort en avtale med deltakeren for baseline-personbesøket. Etter at det første besøket og informert samtykke er innhentet, vil en intervjuer fra SRSR gjennomføre baseline-intervjuundersøkelsen og 24-timers tilbakekalling av kosthold. Ved baseline-besøket vil etterforskerne genotype rs174535 på nytt for å bekrefte nøyaktigheten av imputeringsprosessen. Denne strategien vil tillate etterforskerne å effektivt og nøyaktig identifisere passende kandidater for vår studie.

Kvalifiserte forsøkspersoner vil presentere for Vanderbilt General Clinical Research Center (GCRC) for det første besøket og prosedyrene for grunnlinjestudier. Deltakere som er kvalifisert for studien og gir skriftlig samtykke til påmelding vil få blod innhentet; en fettvevsbiopsi utført, og gjennomgår den baseline endetarmsslimhinnebiopsiprosedyren. Behandlingsoppdrag vil bli innhentet fra Vanderbilt Investigational Pharmacy av en koordinator. Den første dosen av studiemedisinen vil bli gitt til pasientene ved det første besøket og dato og klokkeslett registrert. Denne datoen og klokkeslettet vil bli betraktet som tidspunktet for randomisering.

3. Randomisering

Randomisering vil bli utført i henhold til et permutert blokk-randomiseringsskjema stratifisert på de tre genotypene. Randomisering vil fortsette innenfor disse tre lagene med en blokkstørrelse av balanseringsintervall, som varierer tilfeldig i henhold til utfallet av et datamaskingenerert tilfeldig tall. Dette sikrer at den kumulative andelen oppdrag til hver behandling blir balansert etter at hver blokk med oppdrag er utført.

4. Studieprosedyrer

1. Datainnsamling

   Fordi ekstern dietteksponering for både n-6 og n-3 PUFAer muligens kan forvirre effekten av fiskeoljetilskudd, vil etterforskerne utføre totalt fire 24-timers dietttilbakekallingsstudier for hver deltaker i løpet av studien. Ved påmelding vil etterforskerne gjennomføre to 24-timers diettvurderinger, en på ukedagene og en i helgen, da deltakernes kosthold kan variere avhengig av ukedagen. I tillegg vil etterforskerne gjennomføre én 24-timers dietttilbakekalling i uke 8 og uke 16. Etterforskerne vil bruke data samlet inn fra disse 24-timers diettvurderingene sammen med standard matsammensetningstabeller for å beregne dietteksponering for PUFA.

   Etterforskerne vil bestemme overholdelse av studiemedikamenter ved hvert personlig besøk under studien. Medisinering og medikamentendringer vil bli registrert ved disse besøkene. Pasienter som starter et nytt NSAID i løpet av studien vil bli trukket tilbake og et utreisebesøk utført. Etterlevelse til fiskeolje vil også bli bestemt gjennom RBC-fosfolipidmembranfettsyreanalyse utført i måned 3 og måned 6. I tillegg, for å avgjøre om fiskeoljetilskudd også påvirker fettsyremembrankonsentrasjonen i målvevet, vil etterforskerne bestemme endringen i rektal epitelcelle fosfolipidmembranfettsyrekonsentrasjon.

2. Fiskeolje kapsler

   Deltakere som tildeles fiskeoljetilskudd vil bli bedt om å ta tre Lovaza®-kapsler som hver inneholder 465 mg EPA og 375 mg DHA daglig; dette vil gi en total daglig dose på 1395 mg EPA pluss 1125 mg DHA for en total daglig dose fiskeolje på 2,5 gram. Pasienter vil ta en tablett tre ganger daglig sammen med måltider. Lovaza®-kapsler er det eneste FDA-godkjente preparatet av fiskeolje, og som sådan blir kvaliteten på stoffet overvåket og sikret. Fiskeoljekapsler av farmakologisk kvalitet har fordelen av å gi høye konsentrasjoner av PUFA, lave nivåer av forurensninger, som kvikksølv, og nesten ingen fiskelukt.

3. Placebo kapsler

   Etterforskerne vil bruke oljesyre som placebo. Årsaken til bruken av oljesyre er flere ganger. For det første har oljesyre (olivenolje) kapsler en lignende tekstur, størrelse, farge og konsistens som fiskeoljekapsler. Enda viktigere er at oljesyre ikke omdannes til et eikosanoid eller noe annet metabolsk aktivt produkt. Dette er i motsetning til maisolje, som også har blitt brukt som placebo i fiskeoljestudier, men som først og fremst er linolsyre, og som senere kan øke vevsnivåene av ARA og forvirre resultatene av studien vår. Oljesyre har blitt brukt som placebo i flere tidligere studier av fiskeoljetilskudd og tolereres godt.

4. Vurderingsbesøk

Pasienter vil oppsøke GCRC-klinikken ved baseline (innledende besøk), etter 3 måneders studiebehandling (midtveisbesøk), og etter 6 måneders studiebehandling (sluttbesøk). Studiekoordinatoren vil kontakte deltakerne hver 4. uke i løpet av studien for å oppmuntre til overholdelse av studieprotokollen. Ved 3-måneders og 6-måneders besøk vil etterlevelse av behandlingen overvåkes ved kapseltelling og måling av RBC-fosfolipidfettsyrekonsentrasjoner. Uønskede hendelser vil bli registrert ved disse besøkene.

5. Datahåndtering og kvalitetskontroll

Vanderbilt GCRC Informatics Core vil bli brukt som et sentralt sted for databehandling og analyse. Vanderbilt University har utviklet programvareverktøy og arbeidsflytmetodikk for elektronisk innsamling og håndtering av forskningsstudiedata. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) er en sikker, nettbasert applikasjon som gir et intuitivt grensesnitt for brukere å legge inn validerte data eksternt (med automatiserte datatype- og rekkeviddekontroller), revisjonsspor og rapportering for datamanipulering, og en eksport mekanisme for avsluttende eksport av data til vanlige statistikkpakker.