Badanie dotyczące oceny leczenia soją pod kątem zdrowia metabolicznego (STEM).

Racjonalne uzasadnienie:

Soja znajduje się na żywieniowym „rozdrożu”. Z jednej strony jest to zgodne z aktualnymi zaleceniami dietetycznymi dotyczącymi spożywania roślinnych wzorców żywieniowych [1-6] i ma udowodnione zalety [7-9]. Z drugiej strony istnieje ryzyko wycofania oświadczenia zdrowotnego dotyczącego zmniejszenia ryzyka choroby wieńcowej [10], a nabiał często przyćmiewa go w interwencjach w zakresie zdrowia publicznego na rzecz zdrowia metabolicznego. Strategie mające na celu ograniczenie spożycia napojów słodzonych cukrem (SSB) stały się jednym z głównych celów zdrowia publicznego w walce z epidemiami otyłości i cukrzycy [10-22]. Krajowe polityki i programy dotyczące żywności, żywienia i zdrowia umieściły mleko o niskiej zawartości tłuszczu jako preferowaną strategię zastępującą SSB [23-27]. Strategia ta opiera się na dowodach, że zastąpienie SSB mlekiem o niskiej zawartości tłuszczu wiąże się ze zmniejszeniem masy ciała i występowaniem cukrzycy w prospektywnych badaniach kohortowych [28,29] oraz zmniejsza tkankę tłuszczową wątroby (ważne wczesne zaburzenie metaboliczne łączące otyłość z cukrzycą), a także jak triglicerydy i BP w randomizowanych badaniach [30]. Nie jest jasne, czy korzyści te dotyczą zamienników mleka sojowego, które wykazały wyraźną przewagę nad mlekiem krowim pod względem pośrednich wyników metabolicznych [7,31-33]. Istnieje pilna potrzeba badań w celu wyjaśnienia korzyści metabolicznych mleka sojowego jako alternatywy dla mleka krowiego.

Cel:

Naszym nadrzędnym celem jest przedstawienie wysokiej jakości dowodów klinicznych potwierdzających stosowanie soi jako „interwencji w zakresie zdrowia publicznego” w walce z podwójną epidemią otyłości i cukrzycy oraz ogólnym zdrowiem metabolicznym. Aby osiągnąć ten cel, proponujemy przeprowadzenie badania Soy Treatment Evaluation for Metabolic health (STEM), dużego, pragmatycznego, randomizowanego, kontrolowanego badania mającego na celu ocenę wpływu stosowania 2% mleka sojowego (nośnika białka sojowego) w porównaniu z 2% mlekiem krowim ( nośnik kazeiny i serwatki dopasowany pod względem białka i objętości) jako „interwencja w zakresie zdrowia publicznego” mająca na celu zastąpienie SSB tłuszczem wątrobowym i kluczowymi mediatorami/wskaźnikami kardiometabolicznymi w populacji ryzyka.

Projekt:

Badanie będzie 6-miesięcznym, dwufazowym, 3-ramiennym, równoważnym, otwartym, randomizowanym i kontrolowanym badaniem z grupami równoległymi, mającym na celu ocenę wpływu zastąpienia SSB 2% mlekiem sojowym w porównaniu z 2% mlekiem krowim na pierwotny wynik: zawartość tłuszczu w wątrobie i drugorzędne wyniki: tłuszcz w mięśniach, wrażliwość na insulinę, czynność komórek beta, tolerancja glukozy i ustalone czynniki ryzyka kardiometabolicznego u uczestników z nadwagą/otyłością i zespołem metabolicznym (MetS), którzy spożywają ≥3 SSB dziennie. Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z Dobrą Praktyką Kliniczną i raportowane zgodnie z CONSORT i rozszerzeniem COSORT dla badań non-inferiority [34]. Zaletą konstrukcji 3-ramiennej jest połączenie badania wyższości z badaniem równoważności, umożliwiając nam sprawdzenie wyższości terapii aktywnej (2% mleka sojowego) i referencyjnej (2% mleka krowiego) nad grupą kontrolną (SSB). ) i równoważność substancji czynnej (2% mleka sojowego) w porównaniu z leczeniem referencyjnym (2% mleka krowiego). Wybraliśmy czas trwania leczenia wynoszący 24 tygodnie, ponieważ był to czas, podczas którego wykazano, że mleko redukuje tkankę tłuszczową wątrobową w zamian za SSB [30] i jest to czas trwania, który będzie miał znaczący wpływ na politykę zdrowia publicznego [35,36].

Uczestnicy:

Uwzględnimy 186 osób z nadwagą lub otyłością (BMI, 27–40 kg/m2), dorosłych (wiek, 18–75 lat), mężczyzn i kobiet niebędących w ciąży z MetS w oparciu o zmodyfikowane kryteria IDF/NHLBI/AHA/WHF/IAAS/IASO [37] ( wysoki obwód talii [≥88 cm kobiety, ≥102 cm mężczyźni] plus ≥2 z 4 dysglikemii [FPG ≥5,6 mmol/L], wysokie trójglicerydy [≥1,7 mmol/L], niski HDL-C [<1,0 mmol/L mężczyźni i < 1,3 mmol/l kobiety] lub wysokie ciśnienie krwi [≥130/85mmHg]), które spożywają ≥3 SSB dziennie. Zmodyfikowaliśmy definicję MetS, aby wymagać wysokiego WC, aby zapewnić wzbogacenie próbki o uczestników z NAFLD (zdefiniowanym jako stłuszczenie wątroby/lipid wewnątrzwątrobowy [IHCL] według 1H-MRS ≥5,0%) [38]. Na podstawie naszych kryteriów wejściowych przewidujemy, że > 50% próby będzie miało NAFLD [38,39]. Wykluczymy osoby chore na cukrzycę lub poważną chorobę.

Randomizacja:

Centrum Badań Stosowanych w dziedzinie zdrowia (AHRC) przeprowadzi randomizację blokową z ukryciem alokacji za pośrednictwem programu Research Electronic Data Capture (REDCap). Po pomyślnym zakończeniu fazy docierania uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do 3 grup z każdej warstwy, przy użyciu losowo permutowanych bloków o nierównych rozmiarach.

Protokół:

Badanie zostanie przeprowadzone w finansowanym przez CFI Centrum Badań Klinicznych 3D w Toronto i Jednostce Badawczej MRI oraz w Centrum Żywienia Klinicznego i Modyfikacji Czynników Ryzyka w szpitalu St. Michael's. Kwalifikujący się uczestnicy przejdą 4-tygodniową fazę przygotowawczą przed randomizacją. Uczestnicy, którzy chcą kontynuować, zostaną następnie poddani 24-tygodniowej fazie interwencji, podczas której zostaną losowo przydzieleni (patrz wyżej) do 1 z 3 interwencji: ≥3 porcje (1) 2% mleka sojowego (leczenie testowe), (2) 2% mleko krowie (leczenie referencyjne/kontrola pozytywna) lub (3) zwykłe SSB (kontrola ujemna). Wszystkie napoje objęte badaniem będą dostarczane z instrukcją zastąpienia zwykłego spożycia SSB przy jednoczesnym zachowaniu diety podstawowej. Uczestnicy będą uczestniczyć w wizytach w klinice co 4 tygodnie w celu przeglądu rejestrów napojów, zebrania badanej żywności i oceny klinicznej masy ciała, obwodu talii [40] i ciśnienia krwi. Pomiary 1H-MRS i doustne testy tolerancji glukozy 75 g (75 g-OGTT; protokół Światowej Organizacji Zdrowia [41]) z próbkami krwi po -30, 0, 30, 60, 90 i 120 minutach zostaną wykonane w 0 i 24 tygodniu będzie kolekcja Harvard Willett FFQ) oraz próbki krwi i kału. Próbki biomarkerów przyczepności zostaną pobrane w 0, 12 i 24 tygodniu.

Interwencje:

3 interwencje będą się składać z ≥3 porcji (1) 2% mleka sojowego (Alpro Soya, jednorazowe opakowania o pojemności 250 ml, o trwałym przechowywaniu, 100 Kcal i 8 g białka sojowego na 250 ml), (2) 2% mleka krowiego (Organic Meadows® , 250 ml, jednorazowe opakowania o trwałym przechowywaniu, 130 kcal z 8 g kazeiny/białka serwatkowego na 250 ml) lub (3) zwykłe SSB (pojedyncze puszki 355 ml, 130-140 kcal na 355 ml). Zwykły poziom spożycia SSB przez uczestnika określi dawkę (liczbę porcji), zapewniając zakres dawek (tj. ≥ 3 porcje lub 24 g białka w przypadku mleka sojowego i krowiego) do analiz reakcji na dawkę. Chociaż interwencje zawierające soję i mleko będą dopasowane pod względem białka i wielkości porcji, celowo nie uczyniliśmy tych 3 interwencji izokalorycznych, ponieważ celem było wykorzystanie „rzeczywistych” substytutów produktów.

Wyniki:

Wszystkie oceny wyników zostaną zaślepione i ocenione jako wartość końcowa w 24. tygodniu. Głównym wynikiem będzie analiza tłuszczu w wątrobie (lipid wewnątrzwątrobowy [IHCL]) według 1H-MRS). Drugorzędne wyniki będą obejmowały zmianę w porównaniu z wartością wyjściową w 24. tygodniu dawki 75 g-OGTT wynikającą ze zmian wrażliwości na insulinę (wskaźnik wrażliwości na insulinę Matsuda [ISI] [42]), funkcji komórek beta (wskaźnik wrażliwości na wydzielanie insuliny-2 [ISSI-2]). [43,44] oraz tolerancję glukozy (2hPG, iAUC). Wyniki eksploracji obejmą ektopową zawartość tłuszczu w mięśniach (lipid wewnątrzkomórkowy [IMCL]), ciągłe kryteria MetS (obwód talii [WC], FPG, triglicerydy [TG], HDL-C i ciśnienie krwi [BP]), odwrócenie MetS (definiowanego jako powrót do <3 z 5 kryteriów IDF/NHLBI/AHA/WHF/IAAS/IASO [37], częstość występowania cukrzycy (Diabetes Canada 2018 FPG, 2h-PG (75g-OGTT) lub kryteria HbA1c) oraz masa ciała, jelita różnorodność mikrobiomu (sekwencjonowanie 16S rRNA), markery NAFLD (enzymy wątrobowe [ALT, AST, GGT, ALP], wskaźnik stłuszczenia wątroby (FLI) [45]), insulinooporność wątroby (HOMA-IR), zapalenie (hs-CRP) , kwas moczowy, ustalone docelowe stężenia lipidów (LDL-C, nie-HDL-C) i jakość diety (Indeks Alternatywnego Zdrowego Odżywiania [AHEI] przy użyciu skali Harvard Willett FFQ [46]). Wyniki przestrzegania zasad będą obejmować badania dzienników napojów i obiektywne biomarkery spożycia mleka sojowego (wydalanie izoflawonoidów z moczem [UIE] [47]), mleka krowiego (kwasy tłuszczowe pochodzące z mleka w surowicy [15:0, 17:0, CLA, trans-palmitooleinowy kwas [48]) i SSB (stosunki izotopowe 13C/12C w kwasach tłuszczowych w surowicy [49]). Inne wyniki badań post hoc zostaną ustalone w oparciu o dostępność funduszy.

Zarządzanie danymi:

Centrum Badań Stosowanych w Zdrowiu (AHRC) w szpitalu św. Michała będzie bezpiecznie zarządzać cyfrową bazą danych (REDCap) i zapewniać integralność danych. To niezależne zarządzanie danymi przez osoby trzecie będzie ważną zaletą, zapewniającą wysoki stopień wiarygodności badań.

Moc:

Łącznie losowo wybranych zostanie 186 uczestników. N=62 na grupę pozwoli nam sprawdzić równoważność substancji czynnej (2% mleka sojowego) w porównaniu z leczeniem referencyjnym (2% mleka krowiego) z marginesem równoważności (δ) wynoszącym 75% efektu leczenie referencyjne pierwotnego wyniku między lipidami wewnątrzwątrobowokomórkowymi (IHCL) metodą 1H-MRS (1,5% bezwzględna różnica w IHCL w oparciu o 75% zachowanej frakcji oczekiwanej 2% bezwzględnej różnicy w IHCL) poprzez różnicę średnich [57], zakładając SD wynoszące 3%, α = 0,05, 80% mocy (β = 0,20) i 20% ścierania. Wybrano bezwzględną różnicę w IHCL wynoszącą 2%, ponieważ jest to minimalna średnia różnica związana z klinicznie znaczącymi zmianami w dalszej kontroli glikemii, wrażliwości na insulinę, ciśnieniu krwi i/lub lipidach we krwi [51-56]. Na podstawie wytycznych Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) i Europejskiej Agencji Leków wybrano margines równoważności (δ) wynoszący 75%. Ta wielkość próbki zapewni nam wystarczającą moc do sprawdzenia wyższości terapii aktywnej (2% mleka sojowego) i referencyjnej (2% mleka krowiego) w porównaniu z kuracją kontrolną (SSB), przy założeniu tej samej 2% bezwzględnej różnicy w IHCL, SD 3%, α=0,05, 80% mocy (β=0,20) i 20% ścierania. Zapewni nam to również wystarczającą moc do testowania wyższości wyników wtórnych.

Analiza statystyczna:

Wszystkie analizy statystyczne zostaną przeprowadzone przy użyciu STATA 14 (StataCorp, Teksas, USA) lub odpowiedniego pakietu oprogramowania statystycznego na wartościach końcowych w 24. tygodniu. Trójramienny projekt badania ma na celu sprawdzenie wyższości leczenia aktywnego (2% mleka sojowego) i referencyjnego (2% mleka krowiego) w porównaniu z leczeniem kontrolnym (SSB) oraz równoważności leczenia aktywnego (2% mleka sojowego) mleko sojowe) w porównaniu z leczeniem referencyjnym (2% mleko krowie).

Testowanie wyniku pierwotnego będzie przeprowadzane etapowo, aby zmniejszyć poziom błędu rodzinnego. Najpierw przeprowadzimy badanie wyższości leczenia aktywnego (2% mleka sojowego) i leczenia referencyjnego (2% mleka krowiego) w porównaniu z leczeniem kontrolnym (SSB). Analiza pierwotna zostanie przeprowadzona zgodnie z zasadą zamiaru leczenia (ITT) z odwrotnym ważeniem prawdopodobieństwa (IPW) [https://www.bmj.com/content/370/bmj.m2215] w celu uwzględnienia brakujących wartości. Dane będą analizowane przy użyciu modeli ANCOVA z istotnością ustaloną na poziomie p < 0,05. Dostosowane zostaną wiek, płeć, stan NAFLD, stosowane leki, dawka interwencyjna (porcje/dzień) i poziom wyjściowy. Analizy wrażliwości obejmą osoby, które ukończyły badanie, według protokołu, oraz ITT z wielokrotnymi imputacjami (MI). Jeżeli w analizie pierwotnej zostanie stwierdzona wyższość (potwierdzająca „czułość testu”), wówczas przeprowadzimy badanie równoważności substancji czynnej (2% mleka sojowego) w porównaniu z leczeniem referencyjnym (2% mleka krowiego), stosując analizę protokołu. Jeżeli górna granica 90% CI jest mniejsza niż 1,5% margines równoważności [δ] na podstawie różnicy średnich, wówczas aktywne leczenie (2% mleka sojowego) zostanie uznane za nie gorsze od leczenia referencyjnego (2% krowie mleko). Jeżeli górna granica 90% CI różnicy średnich jest mniejsza niż zarówno 1,5% margines równoważności [δ], jak i wartość 0 (jedność), wówczas aktywne leczenie (2% mleka sojowego) zostanie uznane za lepsze do leczenia referencyjnego (2% mleka krowiego). Podstawową analizą pod kątem równoważności będzie analiza według protokołu. Dostosowane zostaną wiek, płeć, stan NAFLD, stosowane leki, dawka interwencyjna (porcje/dzień) i poziom wyjściowy. Analizy wrażliwości obejmą osoby, które ukończyły leczenie, ITT z IPW i ITT z MI.

Wyniki drugorzędne, eksploracyjne i związane z przestrzeganiem zaleceń zostaną ocenione poprzez badanie wyższości pomiędzy aktywnym leczeniem (2% mleka sojowego), leczeniem referencyjnym (2% mleka krowiego) i leczeniem kontrolnym (SSB). Poprzez raportowanie wszystkich oszacowanych efektów i przedziałów ufności za pomocą p -wartości, zapewniony jest niezbędny kontekst dla właściwej interpretacji dowodów statystycznych [https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00031305.2016.1154108]. Jeśli będzie to wymagane w przypadku przyszłego zgłoszenia do organów regulacyjnych, wyniki wtórne zostaną skorygowane o fałszywe odkrycie. Podejście będzie zależeć od wyników głównego wyniku. Jeśli badanie wyższości pierwotnego wyniku jest znaczące, wówczas przeanalizujemy drugorzędne wyniki, stosując metodę kontrolowania współczynnika fałszywych odkryć Benjaminiego-Hochberga z początkową wartością alfa wynoszącą 0,05, aby skorygować fałszywe odkrycia [80]. Wielkość próby dobrano tak, aby zapewnić wystarczającą moc dla tego podejścia analitycznego. Analiza pierwotna zostanie przeprowadzona zgodnie z zasadą zamiaru leczenia (ITT) z IPW w celu uwzględnienia wszelkich brakujących wartości. Dane będą analizowane przy użyciu modeli ANCOVA dla danych ciągłych (średnie różnice z 95% CI) i modeli regresji logistycznej dla danych kategorycznych (iloraz szans z 95% CI dla nawrotu MetS i ryzykiem względnym z 95% CI dla zapadalności na cukrzycę). Dostosowane zostaną wiek, płeć, stan NAFLD, stosowane leki, dawka interwencyjna (porcje/dzień) i wyjściowy poziom wartości końcowej. Analizy wrażliwości obejmą osoby, które ukończyły badanie, analizy protokołu oraz ITT z zawałem serca.

Wstępnie określone analizy podgrup zostaną przeprowadzone przy użyciu testów chi-kwadrat według wieku, płci, statusu NAFLD, spożywania napojów zawierających kofeinę (cola vs osoby niepijące coli), dawki interwencyjnej (porcje/dzień) i wyjściowego obwodu talii, FPG, 2hPG, trójglicerydów, HDL-C, BP. Ciągłe liniowe (gradient odpowiedzi na dawkę) i nieliniowe (próg reakcji na dawkę) analizy zależności dawka-odpowiedź zostaną przeprowadzone w naturalnym zakresie dawka-odpowiedź (3, 4, 5 lub 6 porcji dziennie) za pomocą wielokrotnej regresji liniowej i fragmentarycznej analizy regresji odpowiednio.

Tłumaczenie wiedzy:

Będziemy kierować się modelem ottawskim (http://www.nccmt.ca/registry/resource/pdf/65.pdf) tłumaczenia wiedzy, korzystając ze wskazówek Keenan Research Center – Joint Program in Knowledge Translation, powstałego we współpracy St. Michael’s Szpital i Uniwersytet w Toronto.