Suplementacja oleju z ryb, nutrigenomika i profilaktyka raka jelita grubego

1. Uzasadnienie i cele szczegółowe

Rak jelita grubego (CRC) jest trzecim najczęściej występującym nowotworem i drugą najczęstszą przyczyną śmiertelności związanej z rakiem w Stanach Zjednoczonych. Badania na zwierzętach i ludziach wykazały, że wielonienasycone kwasy tłuszczowe n-3 pochodzenia morskiego (PUFA), kwas eikozapentanowy (EPA) i kwas dokozaheksanowy (DHA) mają właściwości hamujące nowotwory, podczas gdy PUFA n-6, takie jak kwas arachidonowy (ARA), mają właściwości hamujące nowotwory. ) może sprzyjać powstawaniu nowotworów. Mechanizm stojący za tymi przeciwstawnymi efektami jest prawdopodobnie spowodowany różnicami w aktywności biologicznej ich końcowych produktów eikozanoidów i ich wpływem na przewlekłe stany zapalne. Prostaglandyna E2 (PGE2) jest prozapalnym eikozanoidem, który jest nieprawidłowo wytwarzany zarówno w gruczolakach jelita grubego, jak iw raku, i pochodzi z ARA na szlaku cyklooksygenazy. EPA jest przekształcany tym samym szlakiem w prostaglandynę E3, która ma 4 do 7-krotnie mniejsze powinowactwo do receptora prostaglandyny E, jest mniej zapalna, a nawet może działać proapoptotycznie w porównaniu z PGE2. W związku z tym może to być stosunek ARA do EPA i DHA, a nie bezwzględne poziomy PUFA n-3 pochodzenia morskiego, które najbardziej przyczyniają się do ich działania antyproliferacyjnego i proapoptotycznego.

Stosunek ARA do EPA + DHA można jednak modyfikować poprzez suplementację oleju rybiego; czynniki genetyczne mogą odgrywać kluczową rolę w określaniu tego stosunku. Niedawne badania asocjacyjne całego genomu i haplotypów wykazały, że do 28% dodatkowej wariancji poziomów ARA w tkankach można wytłumaczyć wariantami pojedynczego genu, desaturazy kwasów tłuszczowych 1 (FADS1). FADS1 jest enzymem ograniczającym szybkość konwersji kwasu linolowego (LA), najczęściej spożywanego PUFA, do ARA, a homozygoty dla allelu T (częstość populacji 13%, HapMap -CEU) w rs174537 mają niższą desaturazę kwasów tłuszczowych aktywność, a następnie niższe poziomy ARA w tkankach. Chociaż EPA można wytwarzać in vivo z kwasu α-linolenowego, u ludzi proces ten jest wyjątkowo nieefektywny i większość EPA na poziomie tkankowym pochodzi bezpośrednio ze spożycia tłustych ryb. Zatem wysoka aktywność FAD1, a następnie zwiększone poziomy ARA w tkankach mogą zrównoważyć niektóre potencjalne korzyści z suplementacji diety olejem rybim. Do tej pory żadne wcześniej opublikowane badania nie badały, w jaki sposób warianty genetyczne wpływające na aktywność desaturazy kwasów tłuszczowych mogą modyfikować korzystne efekty suplementacji olejem rybim.

Hipoteza badaczy jest taka, że ​​osoby z genetycznie uwarunkowaną niższą aktywnością FADS1 odniosą większe korzyści z suplementacji olejem rybim niż osoby z wyższą aktywnością FADS1 ze względu na niższy poziom ARA w tkankach, a co za tym idzie korzystniejszy stosunek ARA do EPA + DHA. Aby przetestować tę hipotezę, badacze zrekrutują 150 uczestników z niedawno zidentyfikowanymi polipami gruczolakowatymi i przeprowadzą 6-miesięczną podwójnie ślepą próbę 3 x 2 czynnikową z randomizacją i grupą kontrolną. Pierwszym czynnikiem będzie genotyp rs174537 (GG, GT i TT) w genie FADS1, a drugim czynnikiem będzie suplementacja olejem rybim (olej rybny w porównaniu z placebo). Pierwszorzędowym wynikiem badania będzie zmiana proliferacji komórek nabłonka odbytnicy w stosunku do wartości wyjściowych, mierzona za pomocą znakowania Ki-67 i apoptozy krypt odbytnicy, mierzona za pomocą TUNEL. Drugorzędowe punkty końcowe będą obejmować ekspresję COX-2 i 15-PGDH w komórkach nabłonka odbytnicy, produkcję PGE2 i PGE3 w komórkach odbytnicy, stężenia kwasów tłuszczowych w komórkach odbytnicy, jak również zmiany w stosunku do wartości wyjściowych biomarkerów stanu zapalnego (białko C-reaktywne), adipokin (leptyna, adiponektyna) oraz markery wrażliwości na insulinę (HOMA-IR).

Szczegółowe cele tej propozycji badawczej to:

1. określenie skuteczności suplementacji olejem rybim na wskaźniki proliferacji komórek nabłonka odbytnicy i markery apoptozy krypt odbytnicy; I,
2. określenie wpływu genetycznie uwarunkowanej aktywności desaturazy kwasów tłuszczowych na suplementację olejem rybim na markery ryzyka raka jelita grubego.

Długoterminowymi celami badaczy jest określenie czynników genetycznych, które mogą wpływać na skuteczność suplementacji olejem rybim, aby przeprowadzić bardziej definitywne badanie nawrotu gruczolaka przy użyciu PUFA n-3 pochodzenia morskiego. Badacze przewidują, że olej z ryb będzie miał działanie przeciwnowotworowe, a osoby z niską aktywnością FADS1 będą miały większą odpowiedź w porównaniu z osobami z wysoką aktywnością FADS1. To badanie będzie pierwszym, które zbada nutrigenomikę suplementacji oleju rybiego w chemoprewencji raka jelita grubego i może mieć implikacje wykraczające poza profilaktykę raka, ponieważ olej rybny jest aktywnie badany pod kątem jego działania przeciwzapalnego w chorobach układu krążenia i chorobach psychicznych, a także w cukrzycy i syndrom metabliczny.

2. Rekrutacja i retencja

Badacze zidentyfikują kwalifikujących się uczestników na podstawie kryteriów włączenia, przeglądając dane z badania i dane z dokumentacji medycznej zebrane w badaniu polipów jelita grubego w Tennessee (TCPS). Uczestnicy, którzy nadal kwalifikują się po sprawdzeniu rekordów, otrzymają pocztą list wprowadzający z zaproszeniem do udziału. Tydzień po wysłaniu listu; przeszkolony ankieter z Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) zadzwoni do potencjalnych uczestników, aby podać bardziej szczegółowe informacje na temat badania, odpowiedzieć na pytania dotyczące badania i sprawdzić, czy mogą być zainteresowani udziałem. W tym czasie zostanie ustalone spotkanie z uczestnikiem w celu osobistej wizyty podstawowej. Po pierwszej wizycie i uzyskaniu świadomej zgody, ankieter z SRSR przeprowadzi ankietę wyjściową i 24-godzinne wspomnienia dotyczące diety. Podczas wizyty wyjściowej badacze dokonają ponownego genotypowania rs174535, aby potwierdzić dokładność procesu imputacji. Strategia ta pozwoli badaczom skutecznie i dokładnie zidentyfikować odpowiednich kandydatów do naszego badania.

Kwalifikujący się uczestnicy zgłoszą się do Vanderbilt General Clinical Research Centre (GCRC) na wstępną wizytę i podstawowe procedury badania. Uczestnicy, którzy zakwalifikują się do badania i przedstawią pisemną zgodę na włączenie, zostaną pobrani z krwi; wykonano biopsję tkanki tłuszczowej i przechodzi wyjściową procedurę biopsji błony śluzowej odbytnicy. Przydział leczenia zostanie uzyskany z Vanderbilt Investigational Pharmacy przez koordynatora. Pierwsza dawka badanego leku zostanie podana pacjentom podczas pierwszej wizyty, a data i godzina zostaną odnotowane. Ta data i godzina będą uważane za czas randomizacji.

3. Randomizacja

Randomizacja zostanie przeprowadzona zgodnie ze schematem randomizacji bloków permutowanych podzielonych na trzy genotypy. Randomizacja będzie przebiegać w ramach tych trzech warstw z wielkością bloku przedziału równoważenia, zmieniającego się losowo w zależności od wyniku wygenerowanej komputerowo liczby losowej. Gwarantuje to, że skumulowana proporcja przypisań do każdego leczenia zostanie zrównoważona po wykonaniu każdego bloku przypisań.

4. Procedury badawcze

1. Gromadzenie danych

   Ponieważ zewnętrzne narażenie w diecie na PUFA n-6 i n-3 mogłoby zakłócić efekt suplementacji olejem rybim, badacze przeprowadzą w sumie cztery 24-godzinne badania przypominające o diecie dla każdego uczestnika w trakcie badania. Podczas rejestracji badacze przeprowadzą dwie 24-godzinne oceny diety, jedną w dzień powszedni i jedną w weekend, ponieważ dieta uczestników może się różnić w zależności od dnia tygodnia. Ponadto badacze przeprowadzą jedną 24-godzinną wizytę kontrolną dotyczącą diety w 8. i 16. tygodniu. Badacze wykorzystają dane zebrane z tych 24-godzinnych ocen żywieniowych wraz ze standardowymi tabelami składu żywności, aby obliczyć narażenie na PUFA z dietą.

   Badacze określą przestrzeganie zaleceń dotyczących badanego leku podczas każdej osobistej wizyty w trakcie badania. Leki i zmiany w lekach będą rejestrowane podczas tych wizyt. Pacjenci, którzy zainicjują nowy NLPZ podczas badania, zostaną wycofani i przeprowadzona zostanie wizyta wyjściowa. Przyleganie do oleju rybiego zostanie również określone za pomocą analizy kwasów tłuszczowych błony fosfolipidowej RBC przeprowadzonej w 3. i 6. miesiącu. Ponadto, aby ustalić, czy suplementacja olejem rybim wpływa również na stężenie błony kwasów tłuszczowych w tkance docelowej, badacze określą zmianę stężenia kwasów tłuszczowych fosfolipidów błony komórek nabłonka odbytnicy.

2. Kapsułki z olejem rybim

   Uczestnicy przydzieleni do suplementacji olejem rybim zostaną poinstruowani, aby codziennie przyjmować trzy kapsułki Lovaza®, z których każda zawiera 465 mg EPA i 375 mg DHA; zapewni to całkowitą dzienną dawkę 1395 mg EPA plus 1125 mg DHA dla całkowitej dziennej dawki oleju z ryb wynoszącej 2,5 grama. Pacjenci będą przyjmować jedną tabletkę trzy razy dziennie z posiłkami. Kapsułki Lovaza® to jedyny zatwierdzony przez FDA preparat oleju z ryb, dzięki czemu jakość leku jest monitorowana i zapewniona. Kapsułki z olejem rybim o jakości farmakologicznej mają tę zaletę, że zapewniają wysokie stężenie PUFA, niski poziom zanieczyszczeń, takich jak rtęć, i prawie całkowity brak zapachu ryb.

3. Kapsułki placebo

   Badacze użyją kwasu oleinowego jako placebo. Powód stosowania kwasu oleinowego jest kilkukrotny. Po pierwsze, kapsułki z kwasem oleinowym (oliwa z oliwek) mają podobną teksturę, rozmiar, kolor i konsystencję do kapsułek z olejem rybim. Co ważniejsze, kwas oleinowy nie ulega konwersji do eikozanoidu ani żadnego innego produktu aktywnego metabolicznie. Jest to przeciwieństwo oleju kukurydzianego, który był również stosowany jako placebo w badaniach nad olejem z ryb, ale jest głównie kwasem linolowym i może następnie zwiększać poziomy ARA w tkankach i zakłócać wyniki naszego badania. Kwas oleinowy był stosowany jako placebo w kilku wcześniejszych badaniach nad suplementacją oleju rybiego i jest dobrze tolerowany.

4. Wizyty oceniające

Pacjenci będą uczęszczać do kliniki GCRC na początku badania (wizyta wstępna), po 3 miesiącach leczenia w ramach badania (wizyta w punkcie środkowym) i po 6 miesiącach leczenia w ramach badania (wizyta końcowa). Koordynator badania będzie kontaktował się z uczestnikami co 4 tygodnie w trakcie badania, aby zachęcić do przestrzegania protokołu badania. Podczas wizyt 3-miesięcznych i 6-miesięcznych przestrzeganie leczenia będzie monitorowane przez liczbę kapsułek i pomiar stężeń fosfolipidowych kwasów tłuszczowych RBC. Zdarzenia niepożądane będą rejestrowane podczas tych wizyt.

5. Zarządzanie danymi i kontrola jakości

Vanderbilt GCRC Informatics Core będzie używany jako centralna lokalizacja do przetwarzania i analizy danych. Uniwersytet Vanderbilt opracował narzędzia programowe i metodologię przepływu pracy do elektronicznego gromadzenia i zarządzania danymi z badań naukowych. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) to bezpieczna aplikacja internetowa, która zapewnia użytkownikom intuicyjny interfejs umożliwiający zdalne wprowadzanie zatwierdzonych danych (z automatycznymi kontrolami typu i zakresu danych), ścieżki audytu manipulacji danymi i sprawozdawczość oraz eksport mechanizm eksportu danych na koniec badania do wspólnych pakietów statystycznych.