Физиологическое влияние блокады человеческого гена, связанного с эфиром (hERG), на обмен веществ

Предыстория и значение:

Ген человеческого эфира-а-гоу-гоу (HERG) кодирует потенциалзависимые калиевые каналы Kv11.1 в различных частях человеческого тела, включая сердце, поджелудочную железу и кишечник. Калиевые каналы важны для прекращения деполяризации, вызывая реполяризацию в клетках.

Следовательно, различные мутации в HERG влияют на сердечные и метаболические функции. Одним из известных примеров мутаций с потерей функции в HERG является снижение оттока калия наружу во время реполяризации сердца, что приводит к удлинению интервала QT, что может привести к желудочковой тахикардии, сердечному обмороку и внезапной смерти. синдром удлиненного интервала QT (LQTS) (1, 2). LQTS, вызванный мутациями HERG, является вторым наиболее распространенным типом LQTS (1).

Что касается метаболизма, блокада Kv11.1, как было показано, увеличивает секрецию инсулина, зависимую от глюкозы (3-5), и снижает секрецию глюкагона, стимулированную низким содержанием глюкозы (4) в изолированных β- и α-клетках, а также увеличивает секрецию инсулина и снижает уровень глюкозы в крови в изолированных β- и α-клетках. живые мыши (3).

Исследование 11 пациентов с LQTS, вызванным мутациями HERG, показало, что во время 6-часовой OGTT у носителей мутации наблюдалось повышение уровня инсулина, GLP-1 и желудочного ингибиторного полипептида (GIP), снижение уровня глюкозы и снижение уровня глюкагона натощак. по сравнению с контрольными лицами (6).

В этом исследовании исследователи хотят изучить влияние блокады Kv11.1 на секрецию инкретина и инсулина и уровень глюкозы в крови после перорального приема глюкозы у людей.

Вопрос исследования Гипотеза исследования Исследователи этого исследования предполагают, что блокада Kv11.1 будет увеличивать метаболический ответ сывороточного инсулина и GLP-1 (AUC/30 мин) на 6-часовой пероральный тест на толерантность к 75 г глюкозы (OGTT) у здоровых людей. .

Цель Чтобы проверить гипотезу, исследователи этого исследования хотят изучить метаболические реакции до 40 здоровых испытуемых на 6-часовую 75-граммовую ПГТТ. Испытуемые будут служить в качестве собственного контроля в двойном слепом перекрестном испытании, где они пройдут два 6-часовых OGTT, разделенных 3-недельным периодом вымывания. Во время одной ПГТТ они будут получать моксифлоксацин (800 мг/день), который является известным блокатором канала Kv11.1, а во время другой ПГТТ они получат плацебо. До и после теста испытуемые будут носить непрерывный монитор глюкозы (CGM), а в день теста они будут заполнять анкету уровня глюкозы.

Моксифлоксацин используется исключительно для того, чтобы вызвать известный и хорошо задокументированный эффект препарата, а именно блокаду канала Kv11.1.

Дизайн исследования:

Рандомизированное контролируемое двойное слепое перекрестное исследование с участием до 40 здоровых участников, которые будут выступать в качестве собственного контроля. Дизайн исследования показан на рисунке 1.

Визит для скрининга (V0): Во время визита для скрининга участники:

• Пройти скрининг для оценки их приемлемости (анамнез, измерения массы тела/роста и электрокардиография (ЭКГ) в 12 отведениях). Если признано годным:
• Получите указание установить монитор CGM за 4 дня до контрольного визита 1 (V1) на срок до 7 дней.

• Быть рандомизированным в группу A или B квалифицированным специалистом без ослепления из Департамента биомедицинских наук Копенгагенского университета:

  • Группа А сначала будет получать активный препарат, который, как известно, блокирует эффект Kv11.1 (моксифлоксацин, 800 мг/день) за 3 дня до тестового визита 1, а затем - после 3-недельного периода вымывания - получит плацебо перед тестом. посетить 2.
  • Группа B сначала получит плацебо за 3 дня до контрольного визита 1, а затем - после 3-недельного периода вымывания - получит активный препарат перед контрольным визитом 2. Получите препарат для контрольного визита 1 (блокатор Kv11.1 или плацебо) и получить указание вводить лекарство перорально каждое утро в 6:00 за 3 дня до и в то же утро, что и контрольный визит (V1). Неослепленный человек позаботится о том, чтобы предоставить участникам правильный препарат.

Тестовый визит 1 (V1): участники будут голодать с 22:00 предыдущего вечера в 8:00 на кафедре биомедицинских наук Копенгагенского университета.

• Участники сдают образцы мочи и кала.
• Будет проведен 6-часовой пероральный тест на толерантность к глюкозе (ПГТТ) с массой 75 г. К глюкозной смеси добавляют измельченный парацетамол, 1 г. Образцы крови и ЭКГ будут взяты и собраны вместе. Образцы крови объемом 8 мл будут взяты за -20, -10, -0 минут до и в 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270. , 300, 330 и 360 минут после приема глюкозы. Все образцы крови будут проанализированы на гормоны, глюкозу, электролиты, парацетамол в плазме, протеомику и метаболомику, а материал ДНК образца -20 минут будет извлечен и использован для анализа генома (не для обширного секвенирования генома). Образцы будут проверены на наличие мутаций в генах, связанных с метаболизмом глюкозы в связи с ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Будут измеряться HbA1c и липиды.
• Глюкозные опросники. Период вымывания: период вымывания составляет 3 недели.
• Участники придут и установят монитор CGM за 4 дня до тестового визита 2 (V2) на срок до 7 дней.
• Участники получат лекарство (блокатор Kv11.1 или плацебо) и начнут перорально вводить лекарство каждое утро в одно и то же время за 3 дня до и в то же утро, что и тестовый визит 2.

Тестовый визит 2 (V2): те же исследования, что и для визита 1.

Критерии, когда можно проводить испытания:

• Участники должны были перорально принимать исследуемое лекарство за 3 дня до и в то же утро, что и тестовые визиты в то же время.
• Участники должны голодать за 10 часов до тестовых посещений. Сюда входят продукты питания, жидкости, курение, алкоголь и лекарства (за исключением блокатора Kv11.1 и небольшого количества воды, используемой для его приема).
• Участникам не разрешается выполнять какие-либо упражнения накануне, а также в то же утро, что и пробный визит.
• Участнику не разрешается принимать парацетамол за 24 часа до контрольных визитов. Раскрытие: список рандомизации будет храниться на сайте Департамента биомедицинских наук Копенгагенского университета. Номер субъекта исследования участника сопоставляется со списком, который показывает, в какую группу рандомизирован участник. Расслепленный человек будет выполнять любое разслепление участников исследования после последнего визита последнего пациента.

Данные Управление данными: Субъект и биологический материал, полученный от субъекта, будут идентифицированы по номеру субъекта и идентификационному номеру испытания. Соответствующие меры, такие как шифрование или удаление, будут применяться для защиты личности людей во всех презентациях и публикациях в соответствии с национальными требованиями. Лабораторные данные будут передаваться в электронном виде из лаборатории, проводящей клинические анализы, и храниться на защищенных жестких дисках с возможностью резервного копирования. Электронные данные будут считаться исходными данными. В случаях, когда лабораторные данные передаются через незащищенные электронные сети, данные во время передачи будут зашифрованы. Данные хранятся 20 лет.

Исходные данные: Исходные документы будут храниться в Департаменте биомедицинских наук Копенгагенского университета. Исходные данные, зарегистрированные непосредственно в регистрационной форме (CRF), включают анамнез, измерения веса и роста, ЭКГ.

Возможность оценки субъектов для анализа: изъятые субъекты будут заменены. Повторная проверка допускается в течение периода найма по усмотрению следователя.

Статистические соображения План анализа данных: чтобы выяснить, оказывает ли блокада Kv11.1 значительное влияние на значения сывороточного инсулина и глюкагона в сыворотке крови натощак и стимулированные глюкозой, концентрации GLP-1, калия и GIP, будет выполнен дисперсионный анализ с использованием возраста и пола в качестве ковариации, рандомизация группа в качестве независимой переменной и изменение AUC в концентрациях инсулина в сыворотке и глюкагона в плазме, GLP-1, калия и GIP в качестве зависимых переменных, чтобы выяснить, существуют ли средние различия у участников исследования после приема блокатора Kv11.1 и без блокатора Kv11.1.