Akutt trening og NK-celleregulering i vev og sirkulasjon etter IL-6R-blokade

Mål:

Hovedmål:

• For å utforske sammenhengen mellom akutt trening, IL-6-blokade og NK-regulering i sirkulasjon.
• For å utforske om treningsaktiverte NK-celler har en unik fenotype ved bruk av enkeltcelle RNA-sekvensering.

Sekundære mål:

• Å utforske effekten av akutt aerob trening på antall NK-celler og aktivitet i sirkulasjon, muskel- og fettvev, hos friske unge menn, for indirekte å utforske trening som et middel mot kreft.
• For å vurdere kinetikken til NK-celleresponsen og, hvis mulig, kronologisk undersøke utseendet og oppholdsstedet til de aktiverte NK-cellene.

Utforskende mål

• Å etablere en reproduserbar protokoll for å spore ulike immunceller og deres involvering i den akutte treningsresponsen hos mennesker
• For å undersøke nye signalmolekyler frigjort fra muskler under trening med immunologisk betydning.
• For å undersøke den mulige rollen til trening indusert IL-6 på subjektive følelser av sult og metthet etter trening og matinntak. • For å utforske effekten av IL-6-reseptorblokkering på treningsproteomet og metabolomet ved hjelp av massespektrometri

Metoder:

30 friske rekreasjonsaktive unge menn vil bli inkludert i denne akutte treningsstudien der NK-celle kinetikk og regulering vil bli studert som respons på akutt aerob trening og IL-6R blokade eller placebo.

Studiet består av 2 besøk. Ved inkludering (besøk 1) vil alle forsøkspersoner gjennomgå vurdering som omfatter: medisinsk baseline screening (auskultasjon, blodtrykk, EKG), bestemmelse av kroppssammensetning (DXA), kardiovaskulær kondisjon (VO2max) og standard fastende blod-biokjemi som analyseres umiddelbart. Besøk 2 vil bestå av en muskel- og fettbiopsi fra henholdsvis dominant ben og abdominalt subkutant fettdepot (begge under hvileforhold), som da vil fungere som referansevev for den videre vevsanalysen. Deretter vil en 18G antekubital perifer venøs tilgang sikres før du starter med IL-6R infusjon. 2 timer etter infusjonsprosedyren vil forsøkspersonene gjennomgå en akutt treningsprotokoll. Forsøkspersonene vil deretter bli utfordret av en akutt aerobic treningskamp med høy intensitet ved bruk av et sykkelergometer. Blodprøver vil bli tatt før infusjon og trening, under trening, samt umiddelbart, ½, 1, 1½ og 2 timer etter trening og oppover 4 timer etter trening i appetittreguleringssubstudien. Blodprøver vil umiddelbart bli analysert for leukocytttelling og differensiering samt plasmabiokjemi. I tillegg vil blodprøver benyttes til NK-celleisolering med påfølgende enkeltcelle-RNA-sekvensering, immuncellefordeling og drepekapasitet mot kreftceller. Videre vil plasmaprøver samles og fryses for senere bestemmelse av kortisol, prolaktin og sirkulerende cytokiner, inkludert men ikke begrenset til IL-6 og G-CSF. Til slutt, i appetitt-delstudien vil insulin, GLP-1 og frie fettsyrer bli målt.

Vevsprøver vil bli innhentet 2 timer etter trening for å optimalisere genekspresjonsanalyse. Både muskel- og fettvevsprøver vil bli analysert for inflammatoriske og antiinflammatoriske markører, NK-celleinnhold og fenotyping av disse NK-cellene ved bruk av markører hentet fra enkeltcellesekvensering, utført på de blodbårne NK-cellene. Videre vil immuncelleinfiltrasjon bli vurdert ved hjelp av histologi. Alle vevsprøver vil bli tatt med en Bergström-nål under sterile forhold under lokalbedøvelse for å minimere prøverelatert ubehag eller infeksjon.

Etter vevsprøven vil det bli servert et ad libitum måltid, forsøkspersonene kan spise så mye boks, men får beskjed om å ikke overkonsumere da matrester kan tas med hjem. Paracetamol (1,5 g) vil bli gitt til magetømming.

Alle deltakerne vil gjennomgå de 2 studiebesøkene til samme omtrentlige tid på dagen (09.00) Etter avsluttet studie vil eventuelt gjenværende materiale overføres til CFAS biobank.

Emner: Inkluderte forsøkspersoner vil være 30 rekreasjonsaktive, moderat trente, friske unge menn i alderen 18-40 år. Eksklusjonskriterier er: kardiovaskulær, revmatologisk og metabolsk sykdom, eliteidrett eller høy aerob treningsstatus. Kronisk bruk av ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler (NSAID) eller andre immundempende midler.

Intervensjon: Forsøkspersonene vil bli randomisert til akutt trening, med (n=15) eller uten (n=15) tidligere IL-6R-blokkering. Treningsintervensjonen vil bestå av en svært belastende ≈45 minutters intervallbasert, aerob treningskamp utført på et stasjonært sykkelergometer. Etter en innledende 5-minutters oppvarming ved 50-60 % av HRmax, vil forsøkspersonene gjennomgå syv, verbalt oppmuntret, 3-minutters intervaller med over 90 % HRmax, ispedd 3 minutter med lavintensitets tråkking. Blodprøver vil bli tatt før, under så vel som umiddelbart, ½, 1, 1½ og 2 timer etter trening sammen med vevsprøvetaking ved 2 timers tidspunkt.

For å vurdere appetittreguleringen vil det bli tatt ytterligere blodprøver fra 2-4 timer etter trening.

Statistiske betraktninger: Basert på data fra pilotstudien vår, forventer vi en ≈ 45 % lavere maksimal NK-cellemobilisering i IL6R-hemmingsgruppen sammenlignet med CON og en 29 % forskjell i NK-celle-nadir med de laveste verdiene oppnådd i IL6R-hemmingsgruppen. Forutsatt et 5 %-signifikansnivå i tosidige tester, må vi inkludere 9 pasienter i hver gruppe for å oppnå 90 % kraft for å oppdage en relativ forskjell på 45 % i intervensjonsgruppen. For å ta høyde for potensielt frafall/ekskludert, på grunn av det noe invasive oppsettet, vil vi inkludere totalt 30 pasienter (15 per gruppe).

Rekruttering: Emner vil bli rekruttert gjennom forsøgsperson.dk eller lignende nettsteder ved siden av annonsering på relevante nettsteder.

Fagene vil kontakte oss ved CFAS og vil få valget om de vil motta studieinformasjon pr. telefon (og dermed nekte muligheten for en tilskuer) eller et møte ansikt til ansikt på CFAS. All denne informasjonen vil bli gitt av primæretterforskeren. Hvis forsøkspersonen er interessert i å høre mer om studien, vil relevante dokumenter bli sendt på e-post. Hvis forsøkspersonen er interessert i å bli med i studien etter å ha mottatt skriftlig eller muntlig informasjon, vil han ha 24 timer på seg til å vurdere studiedeltakelse. Når forsøkspersonen har blitt informert enten via telefon eller ansikt til ansikt og aksepterer studiedeltakelse, vil han bli invitert til besøk 1 hvor skriftlig og informert samtykke vil bli innhentet (eller signert og tatt med hjemmefra av deltakeren).

Risikoer og bivirkninger: Personer kan oppleve mindre ubehag med hensyn til blod- og vevsprøver. Blodvolumet som tas er ubetydelig og vil ikke være forbundet med noen helserisiko. All prøvetaking av vev vil bli utført under sterile forhold under lokalbedøvelse og vil dermed være forbundet med lite smerte eller ubehag og svært liten risiko for infeksjon. Under treningstesting kan deltakerne oppleve kortpustethet.

IL-6R-hemming er generelt godt tolerert med bare få bivirkninger. Dosen av paracetamol er lav og er ikke forbundet med noen risiko.

Kontaktinformasjon til den involverte legen vil bli gitt til deltakerne ved studieinkludering, slik at enhver uønsket hendelse kan rapporteres og løses.

Formidling av studieresultater: Både positive, negative og inkonklusive resultater vil bli publisert i relevante internasjonale vitenskapelige tidsskrifter.

Etiske vurderinger: Prosjektet forventes å medføre begrenset risiko, bivirkninger og ubehag. Alle prosedyrer vil bli utført av erfarne leger og fysiologer med relevant sikkerhet. Tocilizumab tolereres generelt godt og dosen av paracetamol er lav. Inkluderte forsøkspersoner kan når som helst, og uten begrunnelse, trekke tilbake sitt samtykke til studiedeltakelse. Vi mener at prosjektet er viktig og vil bidra med kritisk ny informasjon om IL-6 modifiserbar NK-cellerespons på akutt trening både i sirkulasjon og i fett- og muskelvev (da det foreløpig er svært begrenset kunnskap om sistnevnte).

Studien regnes som en verktøykasse-studie av Lægemiddelstyrelsen, og dermed ikke ved farmasøytisk studie