Effekten av vitamin D och kalcium på ben i pediatrisk HIV

A.1.a. Inledning Detta är en prospektiv, randomiserad, dubbelblind klinisk studie utformad för att utvärdera effekten av 24 månaders tillskott med vitamin D3 och kalcium på benmassatillväxt hos HIV-infekterade barn och ungdomar.

A.1.b. Ämnesrekrytering i. HIV-infekterade försökspersoner kommer att registreras av Co-Investigators bland HIV-infekterade barn och ungdomar som får behandling på deltagande platser som uppfyller inklusions- och exkluderingskriterier.

A.1.c. Mått:

Blod för mätning av 25(OH)D-nivåer i serum kommer att erhållas från alla HIV-infekterade barn och ungdomar från de deltagande kliniska platserna. Prover kommer att analyseras och resultaten är kända före tvärsnittsstudiebesöket. Serum 25(OH)D-nivåer kommer att användas för att välja deltagare. Följande åtgärder kommer att utföras:

Anamnes, inklusive mediciner Graviditetstest för kvinnor i fertil ålder Längd och vikt Bedömning av pubertetsstadiet Bedömning av kosten av kalcium och vitamin D Bedömning av fysisk aktivitet Bestämning av total benmineralhalt i kroppen (TBBMC), total benmineraldensitet i kroppen ( TBBBMD), spinal BMC och BMD, och benåldersröntgen Blodtagning på fastande morgon för index på mineralmetabolism: serumkalcium, fosfat, albumin, total alkalisk fosfatasaktivitet, 25(OH)D, 1,25(OH)2D, iPTH, urinkalcium och kreatinin.

Markörer för benomsättning: Serum N-telopeptid (N-tx, en markör för resorption), benspecifikt alkaliskt fosfatas (BALP) och osteokalcin (markörer för bildning) Dessa åtgärder kommer att utföras i SLRHC Pediatric Body Composition Unit.

A.2.a. Studera design:

Den dubbelblinda, randomiserade studien kommer att jämföra effekten av 24 månaders tillskott med vitamin D3 och kalcium med placebo på benmineraltillväxt. Sextio hiv-infekterade barn och ungdomar i åldrarna 8-16 kommer att randomiseras till att få vitamin D3 plus kalcium eller placebo. De primära utfallsvariablerna, BMC och BMD, kommer att mätas före och 1 och 2 år efter randomisering. Seriemätningar av serum 25(OH)D, 1,25(OH)2D, PTH, markörer för benomsättning kommer att bedömas före och vid definierade intervall under studien.

A.2.b. Behandlingsarmar:

Berättigade ämnen kommer att tilldelas genom randomisering för att få antingen:

1. Vitamin D3 (100 000 IE eller 2,5 mg) administrerat oralt var 60:e dag och elementärt kalcium 500 mg två gånger dagligen; eller

2. Vitamin D3 placebo administrerat oralt var 60:e dag plus kalciumplacebo två gånger dagligen.

   A.2.c. Inträde och randomiseringsbesök:

   Alla berättigade försökspersoner kommer att få den första utvärderingen av studieinträdet utförd vid SLRHC Pediatric Body Composition Unit i kraft av deras deltagande i tvärsnittsstudien (avsnitt D.2.f). Eftersom den kvalificerande serumnivån 25(OH)D kommer att vara känd före tvärsnittsstudiebesöket, kan studiedeltagare som är kvalificerade för den randomiserade kliniska prövningen slumpmässigt tilldelas (se Metoder) under tvärsnittsstudiebesöket till en av de två behandlingsarmar; i sådana fall kommer tvärsnittsbesöket också att fungera som inträde/basbesök. Varje försöksperson kommer att ges den första dosen av vitamin D3/placebo och de första 30 dagarna av kalcium/placebo kommer att dispenseras. kvinnor i fertil förmåga

   A.2.d. Uppföljningsbesök:

   Deltagarna kommer att ses varje månad under studiens första år och varannan månad under det andra året. Inträde/baslinje, 12-månaders- och 24-månadersbesök kommer att äga rum på SLRHC Body Composition Unit. Alla andra besök kommer att ske på den plats där vanlig vård tas emot. Vitamin D3/placebo kommer att administreras under studiebesök varannan månad. Vid månatliga besök under det första året och varannan månad under det andra året efter randomisering, kommer en 30 eller 60 dagars tillförsel av kalcium/placebo att ges. Efterlevnaden av kalciumtillskott kommer att bedömas vid varje besök.

   A.2.e. 12 och 24 månaders studiebesök:

   Dessa besök kommer att äga rum på SLRHC Body Composition Unit. Vid varje besök kommer följande tester att utföras:

   Anamnes, inklusive mediciner Graviditetstest för kvinnor i fertil ålder Längd och vikt Bedömning av pubertetsstadiet Bedömning av kosten av kalcium och vitamin D Bedömning av fysisk aktivitet Bestämning av TBBMC, TBBBMD, spinal BMC och BMD Benåldersröntgen

   A.3. METODER

   A.3.a. Randomisering:

   Randomisering av HIV-infekterade barn till behandlingsarm kommer att utföras med datorgenererade slumptal (SAS version 8.2 för Windows, SAS Institute, Cary, NC). Randomisering kommer att stratifieras efter kön och ålder (t.ex. > eller < 14 år) för att säkerställa att behandlingsgrupperna är balanserade med avseende på dessa variabler. Blockrandomisering kommer att användas för att säkerställa att antalet försökspersoner i varje arm förblir ungefär lika över tiden. En randomiseringssekvens kommer att genereras av studiens biostatistiker och kommuniceras till forskningsfarmaceuten som kommer att dispensera aktiv medicin eller placebomedicin när försökspersonerna registreras.

   A.3.b. Efterlevnad:

   Efterlevnaden av kalcium/placebo kommer att bedömas vid varje besök genom pillerantal och användning av blisterförpackningar. Efterlevnad av vitamin D/placebo kommer att säkerställas genom övervakad administrering under definierade studiebesök.

   A.3.c. Mätning av benmineralstatus hos barn och ungdomar:

   Benmineralstatus hos HIV-infekterade försökspersoner kommer att bestämmas genom DXA-skanningar av hela kroppen och ländryggen. Dessa kommer att utföras på SLRHC Pediatric Body Composition Unit med hjälp av Hologic Delphi-A-skannern.

   Mätning av benmineralhalt i gram med DXA korrelerar väl med totalt kalcium i kroppen (Ellis 1996). Hittills har detta laboratorium tillhandahållit benmineral- och kroppssammansättningsdata med användning av DXA i mer än 13 000 försökspersoner för mer än 50 forskningsprojekt och kliniska prövningar.

   CV för bentäthet hos människor i vårt laboratorium är 0,8 %. The Hologic Delphi

   A.4.d. Bedömning av skelettets ålder:

   Skelettåldern kommer att bestämmas genom standardiserade benåldersröntgenbilder av vänster handled som kommer att utföras på SL:s avdelning för radiologi samma dag som DXA-skanningarna. De könsspecifika standarderna för benålder med vanliga filmer av handen och handleden från Atlas of Greulich och Pyle kommer att användas som standardreferens (Greulich och Pyle 1959). En enda pediatrisk radiolog, som kommer att bli blind för patienternas ålder och behandlingsstatus, kommer att läsa alla benåldersröntgenbilder.

   Uppföljande röntgenbilder av benåldern kommer inte att utföras på försökspersoner som vid inresan konstateras ha uppnått skelettmognad (d.v.s. epifysfusion).

   Mognad har djupgående effekter på benmineraltillväxt. Innan de fysiska tecknen på pubertet uppträder är den enda tillgängliga metoden för att bedöma relativ mognad eller "biologisk ålder" att mäta skelett- eller "benålder" med standardiserade röntgenbilder. Skelettåldern fortsätter att vara till nytta, även efter att de fysiska tecknen på puberteten uppträtt, eftersom graden av progression av benmognad med puberteten varierar mellan individer. Det är särskilt varierande hos barn med kronisk sjukdom vars allmänna hälsotillstånd och tillväxttakt och pubertetsutveckling kan "komma ikapp" eller "komma ikapp" som svar på förändringar i behandling eller sjukdomsaktivitet. Hos barn med kronisk sjukdom kan benåldern vara en bättre indikator på mognadsstatus än kronologisk ålder, storlek eller pubertetsstadium. Benåldern är därför en viktig samvariant i detta protokoll.

   A.3.e. Bedömning av pubertetsstatus:

   Standardiserad fysisk undersökning utförd av studieutredare (Drs. Stephen Arpadi och Mary Horlick) efter förklaring av förfarandet och motivering till försökspersoner och familjemedlemmar för att fastställa graden av sexuell mognad. Dessa kommer att utföras under studiebesök på SLRHC Pediatric Body Composition Unit med användning av Tanners metod (Tanner 1970, Tanner 1971). Upprepade bedömningar kommer inte att utföras på försökspersoner som vid inresan fastställts att de har upplevt sexuell mognad (dvs. Tanner Steg 5).

   På grund av den normala stora variationen i tidpunkt och takt för puberteten kommer standardiserad seriell bedömning av studiedeltagarnas pubertetsstatus att utföras för att hjälpa till att skilja mellan effekterna av puberteten och effekterna av studiebehandlingar, ökad ålder, längd och vikt på benmineraltillväxt . Mätning av denna variabel är potentiellt av stor betydelse i studier av barn med kroniska sjukdomar som HIV-infektion där förseningar i sexuell mognad är vanliga (de Martino 2001).

   Förändringar i benmineralmassa av DXA vid tiden för puberteten och dess åtföljande tillväxtspurt har rapporterats hos både män och kvinnor (Glastre 1990, Gilsanz 1991, Rico 1993, Mora 1999). Men de referensstandarder som genererats av DXA-tillverkare och nya longitudinella studier är endast ålders- och könsspecifika (Bachrach 1999). Referensstandarder baserade på enbart ålder eller pubertet är inte till hjälp för att utvärdera patienter med störningar, såsom HIV-infektion, som påverkar tillväxten, tidpunkten för puberteten och oberoende kan påverka benmineralförvärv (Leonard 1999, Thearle 2000, Arpadi 2002).

   A.3.f. Procedur för bedömning av pubertetsstatus:

   Utvärderingen av puberteten i detta projekt kommer att följa exakt BMDCS-projektets protokoll. Inverkan av pubertetsstadiet på benmineraltillväxt kommer att förklaras för alla deltagare vid inträdesstudiebesöket, så att de och deras familjer kommer att förstå syftet med den fysiska undersökningen för pubertetsstatus. Den pediatriska endokrinologen (MH), enligt det protokoll som fastställts för BMDCS-projektet med flera center, kommer att utvärdera pubertetsstadiet. För flickor kommer bröstutvecklingen att bedömas genom visuella kriterier, men också genom palpation i de tidigaste stadierna av puberteten (Marshall och Tanner 1971, Biro 1992). För pojkar kommer testikelstorleken att bedömas med hjälp av äggformarna på Prader orchidometer (Zachman 1974, Biro 1995). För både pojkar och flickor kommer könshårutvecklingen att bedömas enligt Tanners kriterier (Marshall och Tanner 1970, 1971).

   A.3.g. Procedur för att mäta höjd och vikt:

   Ståhöjd kommer att mätas till närmaste 0,1 cm med hjälp av en väggmonterad stadiometer (Holtain, Crosswell, Wales). Tre separata mätningar kommer att erhållas vid varje angiven tidpunkt och resultaten beräknas i medeltal. Vikt kommer att erhållas med försökspersoner i sjukhusrock och mätt till närmaste 0,1 kg (Vikt Tronix, New York, NY).

   A.3.h. Bedömning av modifierbara beteendefaktorer som påverkar benmineraltillväxt:

   Vi kommer att använda ett frågeformulär för matfrekvens (FFQ) för insamling av kostdata för att ge en uppskattning av näringsintaget för denna studie. Tillgången till standardiserad information om kostintag kommer också att möjliggöra undersökning av sambandet mellan mat/näringsintag och bentillväxt under tillväxt hos HIV-infekterade barn.

   Viktbärande fysisk aktivitet kommer att bestämmas med hjälp av det publicerade självrapporteringsverktyget av Slemenda et al (1991). Även om flera studier stödjer validiteten av mått på barns självrapporter av fysisk aktivitet, rapporterade endast Slemendas studie användningen av självrapportering av viktbärande fysisk aktivitet hos barn (Sallis 1993, Slemenda 1991).

   A.3.i. Rutiner för kostintag och frågeformulär om fysisk aktivitet:

   Enligt protokollet som upprättats för multicenter BMDCS-projektet kommer försökspersonerna att slutföra en FFQ (med hjälp av sin förälder eller vårdnadshavare om de är under 14 år). Enkäten tar cirka 20 minuter och kommer att fyllas i vid besöket. En bild som innehåller olika serveringsstorlekar kommer att inkluderas med varje FFQ. Försökspersonerna uppmanas att ange vilken bild som bäst matchar deras serveringsstorlek. Försökspersonerna kommer att påminnas om att ange hur mycket de vanligtvis åt - inte hur mycket som serverades.

   Alla deltagare kommer att få ett frågeformulär där de uppmanas att komma ihåg antalet timmar under den senaste veckan som de var involverade i var och en av flera fysiska aktiviteter. Utredaren kommer att uppmana deltagarna att återkalla sin aktivitet så exakt som möjligt. Barnet kan be föräldern att hjälpa till. Det tar cirka tio minuter att fylla i frågeformuläret.

   FFQ, BLOCKIDS (NutritionQuest, University of Berkeley, Berkeley, CA), består av livsmedel som identifierats av NHANES III som viktiga för denna ålder och demografiska grupp. Av relevans för detta projekt inkluderar mätningarna intag av vitamin D och kalcium via kosten. FFQ har validerats hos afroamerikanska barn i åldrarna 8-10 år (Block 2000) för vissa makro- och mikronäringsämnen (t. korrelation för kalcium = 0,64). Ytterligare valideringsstudier planeras som en del av BMDHC-projektet.

   A.3..j. Procedurer för biokemiska analyser:

   Allmänna laboratorietester kommer att utföras i de kliniska kemilaboratorierna på studieställen inklusive CBC, lymfocytundergrupper (CD4, CD8), HIV-virusmängd, njur- och leverfunktionstester. Sera för specialiserad biokemi (PTH, vitamin D-metaboliter, OC, BSAP, NTx) alikvoteras, fryses omedelbart efter insamling och överförs till SLRHC där de kommer att lagras vid -70 grader. De frysta proverna kommer att analyseras i Core-laboratoriet vid Irving Center for Clinical Research vid Columbia University. Alla prover från enskilda försökspersoner kommer att analyseras i omgångar i samma analys för att minska variabiliteten mellan analyserna. Alla de planerade analyserna är för närvarande på plats i Core Laboratory.

   Serum: Kit för intakt PTH, vitamin D-metaboliter och osteocalcin kommer att köpas från Corning-Nichols Laboratory (San Juan Capistrano, CA).

   Paratyreoideahormon: PTH mäts för närvarande med en kemiluminescent metod som nu är känd för att detektera 7-84-fragmentet av PTH såväl som den intakta formen (1-84) av molekylen (72). Variabiliteten inom analys och mellan analys är 3,4 % respektive 5,6 %. Det normala intervallet för vuxna för denna analys är 10-65 pg/ml.

   Vitamin D-metaboliter: Efter extraktion av serumprover kommer 25OHD att mätas i en radiobindningsanalys. Variabiliteten inom analys och mellan analys är 7,5 % respektive 9,6 %. Det normala intervallet är 9-52 ng/ml. Serum 1,25(OH)2D kommer att analyseras i en radioreceptoranalys. Det normala intervallet för vuxna är 15-60 pg/ml. Variabiliteten inom analys och mellan analys är 7,6 % respektive 9,8 %.

   Osteocalcin: Osteocalcin mäts med RIA enligt metoden enligt Gundberg et al. Variabiliteten inom analys och mellan analys är 4,3 % respektive 5,7 %. Normalintervallet är 3,4-11,7 ng/ml för vuxna män, 2,4-10,0 ng/ml för vuxna premenopausala kvinnor.

   Benspecifikt alkaliskt fosfatas (BSAP): BSAP mäts med en fastfas, tvåställs immunradiometrisk analys som specifikt mäter skelettets isoenzym av alkaliskt fosfatas i serum. Kit köps från Hybritech Incorporated (San Diego, CA). Variabiliteten inom analys och mellan analys är 4,2 % respektive 7,2 %. Det normala intervallet är 8,0 - 16,6 ng/ml för vuxna kvinnor och 7,2 - 15,8 ng/ml för vuxna män.

   Serum-N-telopeptid (Osteomark, Ostex, Seattle, WA) mäts med användning av en enzymkopplad immunosorbentanalys med kompetitiv inhibering som använder mikrobrunnar som den fasta fasen på vilken NTx har adsorberats. Analysvärden rapporteras i nmol benkollagenekvivalenter (BCE) per liter. Normalintervallet är 6,2 - 19,0 hos vuxna kvinnor och 5,4 till 24,2 hos vuxna män. Variabiliteten inom analys och mellan analys är 4,6 % respektive 6,9 ​​%.

   A.3.l. Immunologiska och virologiska mått på HIV-sjukdom:

   CD-4+lymfocytantal och CD4%-värden för försökspersoner kommer att erhållas från resultat utförda i kliniska laboratorier som en del av patientvården. Kvantitativa virusbelastningsanalyser -HIV-RNA bestämt genom polymeraskedjereaktionsmetod utförd som en del av klinisk vård vid samverkande kliniska platser kommer att samlas in för denna studie.

   A.3.m. Procedur för säkerhetsövervakning och toxicitetshantering:

   Uringraviditetstest kommer att administreras till alla kvinnor i fertil ålder vid varje SLRHC-besök och omedelbart innan några radiologiska studier utförs. Alla kvinnor i fertil ålder kommer att ifrågasättas om de är gravida före urintestning och DEXA-skanning.

   Övervakning av hyperkalcemi, hyperkalciuri och hypokalemi: För att upprätthålla blindande av patientens behandlingstilldelning kommer laboratorierapporter att granskas av Dr. Shane, en medutredare, belägen vid New York-Presbyterian Hospital, som är fysiskt skild från någon av de kliniska forskningsanläggningar. Detta är också platsen för GCRC där specialiserade laboratorieanalyser kommer att utföras.

   Serumkalcium och albumin och morgonfastande urin kommer att övervakas månadsvis under det första studieåret och varannan månad under det andra året. Dessa analyser kommer att utföras genom Quest Diagnostics Laboratory som bekvämlighetsprover (dvs körs när de samlas in).

   Kliniska eller laboratorieavvikelser som utredaren anser vara relaterade till studieläkemedlet kommer att hanteras enligt följande:

   Om hyperkalcemi (>10,5 mg/dl, albuminkorrigerad) utvecklas kommer kalciumdosen att minskas med 250 mg/dag och nivåerna kontrolleras igen en vecka senare. Om avvikelsen inte försvinner, kommer veckovisa stegvisa minskningar av oralt kalcium att följas tills en normal nivå uppnås eller tillskott av kalcium avbryts. Vitamin D3 eller placebo kommer att hållas inne tills serumkalcium återgår till det normala.

   Patienter med ihållande abnormitet kommer att remitteras till den behandlande läkaren. Vitamin D3 eller placebo kommer att hållas inne tills serumkalcium återgår till det normala.

   Om svår hyperkalcemi utvecklas (>12,0 mg/dl), kommer alla kalciumtillskott och vitamin D/placebo att avbrytas omedelbart och försökspersonerna dras ur studien.

   Hyperkalceria Om hyperkalciuri utvecklas (urinförhållandet kalcium/kreatinin >0,25 på punkturinprover), kommer patienten att få en urinuppsamling under 24 timmar för bekräftelse. För bekräftad hyperkalciuri (>4 mg/kg/24 timmar) kommer kalciumdosen att minskas med 250 mg och en punkturin upprepas en vecka senare. Om avvikelsen inte försvinner, kommer veckovisa stegvisa minskningar av kalcium att följas tills hyperkalcerin försvinner eller tillskott av kalcium avbryts. Vid behov kommer vitamin D3 eller placebo att hållas inne tills urinkalcium återgår till det normala.

   Om hypokalcemi utvecklas (< 8,4 mg/dl, korrigerat för albumin), kommer blod att tas för blodureaKväve, serumelektrolyter, kreatinin, 25-OHD, PTH, kreatinin, magnesium och albumin.

   En patient med bekräftad hypokalemi associerad med vitamin D-brist (25-OHD <10 ng/dl och PTH >73 kommer att dras ur studien och remitteras till sin läkare för behandling och dras ur studien

   Övervakning av D-vitaminbrist

   Under det första studieåret kommer serum för mätning av 25-OH och iPTH att tas ut varje månad och varannan månad under det andra studieåret. Varje försökspersons prover kommer att frysas omedelbart efter insamling och överföras till SLRHC där de kommer att förvaras vid -70 grader. Med ett års mellanrum kommer varje försökspersons prover att analyseras i "batchad" sätt. På grundval av dessa årliga bestämningar kommer försökspersoner med ihållande D-vitaminbrist (25-OHD<10ng/l och PTH>73) som varar under både vinter- och sommarmånaderna att dras tillbaka från studien och hänvisas till sin läkare.

   Vi räknar med låg förekomst av dessa speciella avvikelser. I en tidigare studie där samma dos av vitamin D3 (100 000 IE) administrerades var 60:e dag under 6 månader, visade Guillemant et al. rapporterade inga fall av hyperkalcemi hos franska ungdomar i åldrarna 13-16, med säsongsbetonad D-vitaminbrist (Guillemant 2000). Dessutom, i en pågående studie utförd av Dr. Shane (Prevention of Osteoporosis After Cardiac Transplantation, ROI AR 46124-04), bland de 74 försökspersonerna som fick den metaboliskt aktiva formen av vitamin D, kalcitriol (0,25 ug BID), var endast 4 episoder av urinkalciumutsöndring >400 mg/g kreatinin. Förutom att de fick kalcitriol fick dessa patienter kortikosteroider, som också ökar utsöndringen av kalcium i urinen. Kortikosteroider är inte ett tillåtet samtidigt administrerat läkemedel i denna studie.

   Vi förväntar oss inte att vitamin D3 kommer att ha en negativ effekt på HIV-infektion eller antiretrovirala läkemedel. HIV-infekterade försökspersoner som upplever en annars oförklarlig nedgång i immunstatus, baserat på CD4-antal eller CD4%, eller en ökning av mått på HIV-virusmängd som den behandlande läkaren tror är möjligen relaterad till studiemedicinerna kommer dock att dras tillbaka från studien deltagande. Mätningar av CD4-antal, CD% och HIV-virusmängd kommer att mätas på de kliniska vårdplatserna enligt standarden för vård. Resultaten kommer att övervakas av den behandlande läkaren.

   Försökspersoner som har en minskning av TBBMC z-poäng på >0,5 från baslinjen vid DXA under ett års behandling kommer att avbrytas från studien och remitteras för ytterligare klinisk utvärdering av den behandlande läkaren. Dessutom, om låg påverkan eller upprepade frakturer uppstår, kommer en klinisk utvärdering av den behandlande läkaren, säkerhetsansvarig och studiens PI att avgöra om försökspersonen ska stanna kvar i studien. Övervakning av DXA-skanningsresultat av studieämnen kommer att utföras av Dr. Horlick, en Medutredare och chef för Pediatric Body Composition Laboratory vid St. Luke's-Roosevelt.

   Slutligen, eftersom detta är en placebokontrollerad studie som involverar barn, har vi valt att inkludera en interimsdataanalys som ska utföras på 12 månaders behandlingsdata (mänskliga försökspersoner, avsnitt E.). En datasäkerhets- och övervakningsnämnd bestående av experter inom biostatistik, pediatrisk HIV-sjukdom, pediatrisk endokrinologi och pediatrisk benförvärv kommer att inrättas enligt NIH-riktlinjer för att övervaka studieresultat för säkerhet och effekt, för att fastställa kriterier för tidigt avslutande av studien i samråd med rektorn och medutredarna, och för att avgöra om och när dessa kriterier har uppfyllts.

   A.3.n Dataanalys och effektberäkningar Specifikt mål 1: Att bestämma effekten av kalcium- och vitamin D3-tillskott på benmineraltillväxt hos HIV-infekterade barn och ungdomar som får HAART.

   Den primära hypotesen för denna studie är att BMC och BMD kommer att öka hos HIV-infekterade försökspersoner som randomiserats till att få vitamin D3 plus kalcium jämfört med försökspersoner som får placebo. Vi kommer att testa denna hypotes genom att jämföra TBBMC, TBBMD, SBMC och SBMD mätt med DXA-skanningar av hela kroppen och ryggraden utförda vid baslinjen och 1 och 2 år efter randomisering i de 2 studiearmarna med hjälp av en intention-to-treat-analys.

   En analys av kovarians med upprepade mätningar kommer att användas för att analysera bentillväxtdata. Skillnader i benmineralhalt mellan behandlings- och placebogrupperna kommer att jämföras efter 1 och 2 år samtidigt som man kontrollerar för eventuella skillnader mellan grupperna vid inträde i studien. Huvudeffekten mellan grupper (vitamin D3 och kalcium jämfört med placebo) kommer att testa om det finns en övergripande skillnad mellan grupperna, medan interaktionseffekten inom gruppen x tid kommer att testa om skillnaden mellan grupperna är konstant över de två följderna. upp år. Storleken på förändringen i vitamin D3- och kalciumgruppen kommer också att jämföras med normativa data från BMDCS för att fastställa hur många barn i varje grupp som uppnår nivåer inom normala gränser (95 % CI) med hjälp av algoritmen som presenteras i preliminära studier avsnitt C.5 .

   Baserat på våra tidigare pilotdata var den genomsnittliga årliga förändringen av TBBMC hos 30 HIV-infekterade barn i åldrarna 7-14 år 120 g med en standardavvikelse på 84. En skillnad i SD mellan pojkar och flickor noterades. För att upprätthålla konservativa uppskattningar valde vi SD observerat hos flickor. Detta kan antas vara nivån av årlig förändring som kommer att observeras i placebogruppen. Baserat på data från Pediatric Rosetta Project (NIDDK 37352), en tvärsnittsstudie av >1300 barn, är den genomsnittliga årliga förändringen av TBBMC hos friska afroamerikanska och latinamerikanska barn i åldrarna 7-14 år 195 g.

   Effektstorleken (d) som jämför en genomsnittlig årlig förändring på 120 g i placebogruppen mot en förändring på 195 g i vitamin D3- och kalciumgruppen är därför 0,89. Tjugoett barn i varje grupp kommer att räcka för att upptäcka en effektstorlek av denna storleksordning med alfa = 0,05 och beta = 80 %. Om provstorleken ökas till 30 barn i varje grupp kommer kraften att vara tillräcklig för att upptäcka en skillnad på 61 gm mellan vitamin D3 och kalciumgruppen och placebogruppen med alfa = 0,05 och kraft = 80 %. Detta är jämförbart med skillnaden som observerades i en klinisk prövning av friska tonårsflickor (medelålder, 11,9 år) som fick antingen kalcium (110 % av RDA) eller placebo (Lloyd 1996).

   Skillnader i graden av sexuell mognad under studien mellan behandlingsgrupper kan "obalansera" grupperna med avseende på en faktor av betydelse för benmassans resultat. För att ta itu med detta har vi inkluderat en standardiserad mätning av pubertetsstadiet för användning som en kovariat i analyserna.

   Specifikt mål #2: Bestäm effekten av HIV-infektion och vitamin D- och kalciumtillskott på index för mineralmetabolism och markörer för benomsättning.

   Vi antar att index för mineralmetabolism är onormala (lågt serum 25(OH)D och förhöjt PTH) och biokemiska markörer för benbildning och resorption är ökade hos HIV-infekterade barn på HAART jämfört med normala kontroller och att index för mineralmetabolism och markörer av benbildning och resorption kommer att återgå till det normala hos HIV-infekterade barn och ungdomar som är randomiserade att få D-vitamin och kalciumtillskott. Vi kommer att testa denna hypotes först genom att jämföra markörer för benomsättning (osteokalcin, BALP och N-Tx) hos HIV-infekterade och friska barn och ungdomar som ingår i tvärsnittsstudien med hjälp av oberoende prover t-test för att jämföra medelvärden.

   Longitudinella förändringar i benomsättningsmarkörer hos HIV-infekterade barn och ungdomar som får D-vitamin och kalciumtillskott kommer också att jämföras med de som får placebo. Nivåer av vitamin D-metaboliter och markörer för benomsättning ((osteokalcin, BALP och N-Tx) tagna med intervaller kommer att analyseras med hjälp av en blandad modellregression för att modellera trender i dessa mått över tid för att utvärdera beroende inbördes samband mellan dessa variabler.

   Specifikt mål #3: Utvärdera vitamin D-förråd hos HIV-infekterade barn och ungdomar som får HAART.

   Vi antar att D-vitaminförråden är minskade hos barn med HIV-infektion jämfört med friska kontroller.

   Vi kommer att testa detta genom att jämföra serumnivåer av vitamin D-metaboliter och index för mineralmetabolism (25(OH)D 1,25(OH)2D) och PTH) hos HIV-infekterade barn och ungdomar som får HAART jämfört med friska kontroller. Data för att testa detta kommer att erhållas från tvärsnittsstudien. Den HIV-infekterade gruppen kommer att bestå av ett urval av HIV+-barn som screenats för rekrytering till studien medan den friska gruppen kommer att bestå av barn i liknande ålder som rekryterats från samma stadsdel (inklusive friska syskon till de HIV-positiva barnen). Screeningnivåer av serum-vitamin D-metaboliter och PTH hos HIV-positiva barn kommer att jämföras med nivåer hos friska barn med hjälp av ett oberoende prov t-test.

   Den huvudsakliga variabeln av intresse är 25(OH)D eftersom den bäst speglar D-vitaminförråden. Baserat på tidigare pilotdata är medelvärdet (SD) förväntat 25(OH) bland HIV-infekterade försökspersoner 21 (11) ng/ml. Provstorleken i den föreliggande studien har 80 % förmåga att detektera förändring i 25(OH) D på 8 ng/ml med alfa=0,05. Analys av kovarians baserad på en generell linjär regressionsmodell kommer sedan att användas för att bestämma om eventuella gruppskillnader kvarstår efter kontroll för andra faktorer som ras, kön, uppskattat intag av vitamin D i kosten och exponering för solljus (med användning av studiemånad som surrogat för exponering för solljus).

   Specifikt mål #4: Utvärdera om D-vitaminförråd är en avgörande faktor för benmassa hos HIV-infekterade barn och ungdomar som får HAART.

   Vår hypotes är att bland HIV-infekterade barn och ungdomar som får HAART är vitamin D-förråd, mätt med serum 25(OH)D, en betydande bestämningsfaktor för benmassan.

   Vi kommer att bedöma sambandet mellan dessa variabler och TBBMC hos HIV-infekterade barn och ungdomar. Detta kommer att genomföras genom analys av data som erhållits från ett urval av minst 60 HIV-infekterade barn och ungdomar som screenas för att delta i den longitudinella kliniska prövningen. Inom den HIV-positiva gruppen kommer linjär regression att användas för att avgöra om HIV-relaterade faktorer inklusive antivirala läkemedel, markörer för immunbrist (CD4count), HIV-viral belastning och nivåer av cytokiner spelar en roll för att förutsäga serumvitamin D-nivåer och benmassa. Ytterligare kovariater som kommer att inkluderas i modellen inkluderar ålder, kön, ras, längd, vikt och pubertetsstadium.

   Dessa analyser är särskilt kritiska mätningar för inkludering i denna kliniska prövning och i analyserna eftersom dessa kommer att möjliggöra utveckling av potentiella mekanistiska vägar för både etiologin av onormal benmassa och intermediära svarsvariabler involverade i förbättring.

   Med hjälp av multipel regressionsmodellering kommer vi att bedöma sambanden mellan TNF, IL-6 vitamin D-nivåer och TBBMC. Det uppskattas att 50 % av de hiv-positiva barn som screenas kommer att uppfylla inklusionskriterierna för studien och att cirka 100 till 120 hiv-positiva barn kommer att vara tillgängliga för tvärsnittsjämförelsen och så att lika många friska barn kommer att vara tillgängliga. rekryteras. Med totalt 200 barn kommer urvalsstorleken att vara tillräckligt stor för att lägga till upp till 18 kovariater utöver grupperingsfaktorn (hiv-positiv kontra frisk) och testa för en 5% ökning av R2, med alfa = 0,05 och power = 80 %. Enbart ett urval av 100 HIV-positiva barn kommer att möjliggöra en regressionsanalys som inkluderar upp till 9 prediktorer som tillsammans förklarar minst 15 % av variansen för utfallsvariabeln (TBBMC, etc.) med alfa = 0,05 och power = 80 % .