Пищевые добавки с рыбьим жиром, нутригеномика и профилактика колоректального рака

1. Обоснование и конкретные цели

Колоректальный рак (CRC) является третьим наиболее распространенным видом рака и второй наиболее частой причиной смертности от рака в Соединенных Штатах. Исследования на животных и людях показали, что n-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) морского происхождения, эйкозапентановая кислота (ЭПК) и докозагексановая кислота (ДГК) обладают свойствами ингибировать рак, в то время как n-6 ПНЖК, такие как арахидоновая кислота (ARA), наоборот ) может способствовать онкогенезу. Механизм этих противоположных эффектов, вероятно, связан с различиями в биологической активности конечных продуктов их эйкозаноидов и их влиянием на хроническое воспаление. Простагландин E2 (PGE2) представляет собой провоспалительный эйкозаноид, который аберрантно вырабатывается как при колоректальных аденомах, так и при раке и образуется из ARA через циклооксигеназный путь. EPA превращается по тому же пути в простагландин E3, который имеет в 4-7 раз меньшее сродство к рецептору простагландина E, менее воспалительный и может даже быть проапоптотическим по сравнению с PGE2. Таким образом, это может быть отношение ARA к EPA и DHA, а не абсолютные уровни n-3 PUFA морского происхождения, которые в наибольшей степени способствуют их антипролиферативному и проапоптотическому действию.

Однако соотношение ARA и EPA + DHA можно регулировать с помощью добавок рыбьего жира; генетические факторы могут играть ключевую роль в определении этого соотношения. Недавние полногеномные исследования ассоциаций и гаплотипов показали, что до 28% аддитивной дисперсии уровней ARA в тканях объясняется вариантами одного гена, десатуразы жирных кислот 1 (FADS1). FADS1 является ферментом, ограничивающим скорость превращения линолевой кислоты (LA), наиболее часто потребляемой ПНЖК, в ARA, и гомозиготы по аллелю T (популяционная частота 13%, HapMap-CEU) в rs174537 имеют более низкую десатуразу жирных кислот. активность и, как следствие, более низкий уровень ARA в тканях. В то время как ЭПК может производиться in vivo из α-линоленовой кислоты, у людей этот процесс крайне неэффективен, и большая часть ЭПК на уровне тканей происходит непосредственно из диетического потребления жирной рыбы. Таким образом, высокая активность FAD1 и, как следствие, повышенный уровень ARA в тканях могут компенсировать некоторые потенциальные преимущества пищевых добавок с рыбьим жиром. На сегодняшний день ни в одном из ранее опубликованных исследований не изучалось, как генетические варианты, влияющие на активность десатуразы жирных кислот, могут изменить благотворное влияние добавок рыбьего жира.

Гипотеза исследователей заключается в том, что люди с генетически обусловленной более низкой активностью FADS1 получат большую пользу от приема рыбьего жира, чем люди с более высокой активностью FADS1, из-за более низких уровней ARA в тканях и, следовательно, более благоприятного соотношения ARA к EPA + DHA. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи наберут 150 участников с недавно выявленными аденоматозными полипами и проведут 6-месячное двойное слепое 3 X 2 факторное рандомизированное контролируемое исследование. Первым фактором будет генотип rs174537 (GG, GT и TT) в гене FADS1, а вторым фактором будет добавка рыбьего жира (рыбий жир по сравнению с плацебо). Первичным результатом исследования будет изменение пролиферации ректальных эпителиальных клеток по сравнению с исходным уровнем, измеренное мечением Ki-67, и апоптоз ректальных крипт, измеренный TUNEL. Вторичные конечные точки будут включать экспрессию ЦОГ-2 и 15-PGDH ректальными эпителиальными клетками, продукцию PGE2 и PGE3 ректальными клетками, концентрацию жирных кислот в ректальных клетках, а также изменения по сравнению с исходным уровнем биомаркеров воспаления (С-реактивный белок), адипокинов. (лептин, адипонектин) и маркеры чувствительности к инсулину (HOMA-IR).

Конкретные цели этого исследовательского предложения:

1. определить эффективность добавок рыбьего жира в отношении индексов пролиферации ректальных эпителиальных клеток и маркеров апоптоза ректальных крипт; и,
2. определить влияние генетически детерминированной активности десатуразы жирных кислот на добавление рыбьего жира для маркеров риска колоректального рака.

Долгосрочные цели исследователей заключаются в том, чтобы определить генетические факторы, которые могут повлиять на эффективность добавок рыбьего жира, чтобы провести более точное исследование рецидива аденомы с использованием n-3 ПНЖК морского происхождения. Исследователи ожидают, что рыбий жир будет иметь противоопухолевый эффект, а люди с низкой активностью FADS1 будут иметь больший ответ по сравнению с людьми с высокой активностью FADS1. Это исследование будет первым, в котором будет изучаться нутригеномика добавок рыбьего жира в химиопрофилактике колоректального рака, и оно может иметь значение, выходящее за рамки профилактики рака, поскольку рыбий жир активно изучается на предмет его противовоспалительного действия при сердечно-сосудистых и психических заболеваниях, а также при сахарном диабете и метаболический синдром.

2. Вербовка и удержание

Исследователи определят подходящих участников на основе критериев включения, изучив данные исследования и данные медицинской документации, собранные в ходе исследования колоректальных полипов в Теннесси (TCPS). Участникам, которые все еще имеют право на участие после просмотра записи, будет отправлено вступительное письмо с приглашением к участию. Через неделю после отправки письма; обученный интервьюер из Общего ресурса исследований Вандербильта (SRSR) позвонит потенциальным участникам, чтобы предоставить более подробную информацию об исследовании, ответить на вопросы об исследовании и узнать, могут ли они быть заинтересованы в участии. В это время с участником будет назначена встреча для базового личного визита. После первоначального визита и получения информированного согласия интервьюер из SRSR проведет базовое интервью и 24-часовой отзыв о питании. Во время исходного визита исследователи повторно генотипируют rs174535, чтобы подтвердить точность процесса импутации. Эта стратегия позволит исследователям эффективно и точно идентифицировать подходящих кандидатов для нашего исследования.

Подходящие субъекты будут представлены в Общий клинический исследовательский центр Вандербильта (GCRC) для первоначального визита и процедур базового исследования. Участникам, имеющим право на участие в исследовании и предоставившим письменное согласие на зачисление, будет взята кровь; выполнена биопсия жировой ткани и базовая процедура биопсии слизистой оболочки прямой кишки. Назначение лечения будет получено координатором в Исследовательской аптеке Вандербильта. Первая доза исследуемого препарата будет дана пациентам при первом посещении с указанием даты и времени. Эта дата и время будут считаться временем рандомизации.

3. Рандомизация

Рандомизация будет проводиться в соответствии со схемой рандомизации с перестановкой блоков, стратифицированной по трем генотипам. Рандомизация будет происходить в пределах этих трех слоев с размером блока интервала балансировки, случайным образом меняющимся в зависимости от результата случайного числа, сгенерированного компьютером. Это гарантирует, что кумулятивная пропорция назначений для каждого лечения будет сбалансирована после выполнения каждого блока назначений.

4. Процедуры исследования

1. Сбор данных

   Поскольку внешнее воздействие как n-6, так и n-3 ПНЖК с пищей может исказить эффект добавок рыбьего жира, исследователи проведут в общей сложности четыре 24-часовых исследования по воспроизведению рациона для каждого участника в ходе исследования. При регистрации исследователи проведут две 24-часовые оценки диеты, одну в будний день и одну в выходные, поскольку диета участников может отличаться в зависимости от дня недели. Кроме того, исследователи проведут один 24-часовой отзыв о питании на 8-й и 16-й неделе. Исследователи будут использовать данные, полученные в результате этих 24-часовых оценок питания, а также стандартные таблицы состава пищи для расчета воздействия ПНЖК в рационе.

   Исследователи будут определять соблюдение режима приема исследуемого препарата при каждом личном посещении в ходе исследования. Во время этих посещений будут регистрироваться лекарства и изменения в лекарствах. Пациенты, которые начинают прием нового НПВП во время исследования, будут выведены из исследования и им будет проведен выездной визит. Приверженность рыбьему жиру также будет определяться с помощью анализа жирных кислот фосфолипидной мембраны эритроцитов, проводимого на 3-м и 6-м месяцах. Кроме того, чтобы определить, влияет ли добавление рыбьего жира на концентрацию жирных кислот мембраны в ткани-мишени, исследователи определят изменение концентрации жирных кислот фосфолипидной мембраны эпителиальных клеток прямой кишки.

2. Капсулы рыбьего жира

   Участники, назначенные для приема добавок с рыбьим жиром, будут проинструктированы ежедневно принимать три капсулы Lovaza®, каждая из которых содержит 465 мг ЭПК и 375 мг ДГК; это обеспечит общую суточную дозу 1395 мг EPA плюс 1125 мг DHA для общей суточной дозы рыбьего жира 2,5 грамма. Пациенты будут принимать по одной таблетке три раза в день во время еды. Капсулы Lovaza® являются единственным одобренным FDA препаратом рыбьего жира, поэтому качество препарата контролируется и гарантируется. Капсулы с рыбьим жиром фармакологической чистоты обладают тем преимуществом, что содержат высокие концентрации ПНЖК, низкий уровень загрязняющих веществ, таких как ртуть, и почти не имеют рыбного запаха.

3. Капсулы плацебо

   Исследователи будут использовать олеиновую кислоту в качестве плацебо. Причин использования олеиновой кислоты несколько. Во-первых, капсулы с олеиновой кислотой (оливковое масло) имеют такую ​​же текстуру, размер, цвет и консистенцию, что и капсулы с рыбьим жиром. Что еще более важно, олеиновая кислота не превращается в эйкозаноид или любой другой метаболически активный продукт. Это противоположно кукурузному маслу, которое также использовалось в качестве плацебо в исследованиях рыбьего жира, но в основном это линолевая кислота, которая может впоследствии повысить уровень ARA в тканях и исказить результаты нашего исследования. Олеиновая кислота использовалась в качестве плацебо в нескольких предыдущих исследованиях пищевых добавок с рыбьим жиром и хорошо переносится.

4. Визиты для оценки

Пациенты будут посещать клинику GCRC на исходном уровне (первоначальный визит), через 3 месяца исследуемого лечения (срединный визит) и через 6 месяцев исследуемого лечения (конечный визит). Координатор исследования будет связываться с участниками каждые 4 недели в ходе исследования, чтобы поощрять соблюдение протокола исследования. При посещении через 3 и 6 месяцев соблюдение режима лечения будет контролироваться подсчетом капсул и измерением концентрации фосфолипидов жирных кислот в эритроцитах. Во время этих посещений будут регистрироваться нежелательные явления.

5. Управление данными и контроль качества

Vanderbilt GCRC Informatics Core будет использоваться в качестве центрального места для обработки и анализа данных. Университет Вандербильта разработал программные инструменты и методологию рабочего процесса для электронного сбора и управления данными научных исследований. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) — это безопасное веб-приложение, которое предоставляет пользователям интуитивно понятный интерфейс для удаленного ввода проверенных данных (с автоматической проверкой типа и диапазона данных), контрольных журналов обработки данных и отчетов, а также экспорт механизм экспорта данных по окончании исследования в общие статистические пакеты.