Akut träning och NK-cellreglering i vävnad och cirkulation efter IL-6R-blockad

Mål:

Huvudmål:

• Att utforska sambandet mellan akut träning, IL-6-blockad och NK-reglering i omlopp.
• För att undersöka om träningsaktiverade NK-celler har en unik fenotyp genom att använda encells-RNA-sekvensering.

Sekundära mål:

• Att utforska effekten av akut aerob träning på antal NK-celler och aktivitet i cirkulation, muskel- och fettvävnad, hos friska unga män, för att indirekt utforska träning som ett medel mot cancer.
• För att bedöma kinetiken för NK-cellsvaret och, om möjligt, kronologiskt undersöka utseendet och var de aktiverade NK-cellerna befinner sig.

Explorativa mål

• Att upprätta ett reproducerbart protokoll för att spåra olika immunceller och deras inblandning i det akuta träningssvaret hos människor
• Att undersöka nya signalmolekyler som frigörs från muskler under träning med immunologisk betydelse.
• För att undersöka den möjliga rollen av träning inducerad IL-6 på subjektiva känslor av hunger och mättnad efter träning och matintag. • Att utforska effekten av IL-6-receptorblockad på träningsproteomet och metabolomen, med hjälp av masspektrometri

Metoder:

30 friska fritidsaktiva unga män kommer att inkluderas i denna akuta träningsstudie där NK-cellers kinetik och reglering kommer att studeras som svar på akut aerob träning och IL-6R-blockad eller placebo.

Studien består av 2 besök. Vid inkludering (besök 1) kommer alla försökspersoner att genomgå en bedömning som omfattar: medicinsk baslinjescreening (auskultation, blodtryck, EKG), bestämning av kroppssammansättning (DXA), kardiovaskulär kondition (VO2max) och fasteblodbiokemi som kommer att analyseras omedelbart. Besök 2 kommer att bestå av en muskel- och fettbiopsi från det dominanta benet respektive buksubkutan fettdepån (båda under vilande förhållanden), som sedan kommer att fungera som referensvävnad för den fortsatta vävnadsanalysen. Sedan kommer en 18G antecubital perifer venös åtkomst att säkras innan man börjar med IL-6R-infusion. 2 timmar efter infusionsproceduren kommer försökspersonerna att genomgå ett akut träningsprotokoll. Ämnen kommer sedan att utmanas av en högintensiv akut aerob träning, med hjälp av en cykelergometer. Blodprover kommer att tas före infusion och träning, under träning, samt omedelbart ½, 1, 1½ och 2 timmar efter träning och upp till 4 timmar efter träning i delstudien för aptitreglering. Blodprover kommer omedelbart att analyseras för antal leukocyter och differentiering samt plasmabiokemi. Dessutom kommer blodprover att användas för NK-cellisolering med efterföljande encells-RNA-sekvensering, immuncellsfördelning och dödande kapacitet mot cancerceller. Dessutom kommer plasmaprover att samlas in och frysas för senare bestämning av kortisol, prolaktin och cirkulerande cytokiner, inklusive men inte begränsat till IL-6 och G-CSF. Slutligen kommer insulin, GLP-1 och fria fettsyror att mätas i aptitunderstudien.

Vävnadsprover kommer att erhållas 2 timmar efter träning för att optimera genuttrycksanalys. Både muskel- och fettvävnadsprover kommer att analyseras för inflammatoriska och antiinflammatoriska markörer, NK-cellinnehåll och fenotypning av dessa NK-celler med hjälp av markörer erhållna från encellssekvensering, utförd på de blodburna NK-cellerna. Vidare kommer immuncellsinfiltration att bedömas med hjälp av histologi. Alla vävnadsprover kommer att tas med en Bergström-nål under sterila förhållanden under lokalbedövning för att minimera provrelaterat obehag eller infektion.

Efter vävnadsprovet kommer en ad libitum-måltid att serveras, försökspersonerna får äta så mycket burk, men instrueras att inte överkonsumera då eventuell matrester kan tas med hem. Paracetamol (1,5 g) kommer att ges till magtömning.

Alla deltagare kommer att genomgå de två studiebesöken vid samma ungefärliga tid på dagen (9.00 på morgonen) Efter avslutad studie kommer eventuellt överblivet material att överföras till CFAS biobank.

Ämnen: Inkluderade försökspersoner kommer att vara 30 fritidsaktiva, måttligt tränade, friska unga män i åldern 18-40 år. Uteslutningskriterier är: kardiovaskulär, reumatologisk och metabolisk sjukdom, elitidrott eller hög aerob träningsstatus. Kronisk användning av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel (NSAID) eller andra immunsuppressiva medel.

Intervention: Försökspersoner kommer att randomiseras till akut träning, med (n=15) eller utan (n=15) tidigare IL-6R-blockad. Träningsinterventionen kommer att bestå av en mycket påfrestande ≈45 minuters intervallbaserad, aerob träningsmatch, utförd på en stationär cykelergometer. Efter en första 5-minuters uppvärmning vid 50-60 % av HRmax kommer försökspersonerna att genomgå sju, verbalt uppmuntrade, 3-minutersintervaller med över 90 % HRmax, varvat med 3 minuters lågintensiv trampning. Blodprov kommer att tas före, under såväl som omedelbart, ½, 1, 1½ och 2 timmar efter träning tillsammans med vävnadsprovtagning vid 2 timmars tidpunkt.

För att bedöma aptitreglering kommer ytterligare blodprov att tas från 2h-4h efter träning.

Statistiska överväganden: Baserat på data från vår pilotstudie, förväntar vi oss en ≈ 45 % lägre maximal NK-cellmobilisering i IL6R-inhiberingsgruppen jämfört med CON och en 29 % skillnad i NK-cellsnadir med de lägsta värdena som erhållits i IL6R-hämningsgruppen. Om vi ​​antar en 5 %-signifikansnivå i tvåsidiga tester, måste vi inkludera 9 patienter i varje grupp för att uppnå 90 % kraft för att upptäcka en relativ skillnad på 45 % i interventionsgruppen. För att ta hänsyn till potentiella avhopp/uteslutna, på grund av det något invasiva upplägget, kommer vi att inkludera totalt 30 patienter (15 per grupp).

Rekrytering: Ämnen kommer att rekryteras via forsøgsperson.dk eller liknande webbplatser vid sidan av annonsering på relevanta webbplatser.

Ämnen kontaktar oss på CFAS och får välja om de vill få studieinformation pr. telefon (och därigenom förneka möjligheten att en åskådare) eller ett ansikte mot ansikte möte på CFAS. All denna information kommer att ges av den primära utredaren. Om försökspersonen är intresserad av att höra mer om studien kommer relevanta dokument att mailas. Om försökspersonen är intresserad av att gå med i studien efter att ha fått skriftlig eller muntlig information har han 24 timmar på sig att överväga studiedeltagande. När försökspersonen har informerats antingen per telefon eller ansikte mot ansikte och accepterar studiedeltagande, kommer han att bjudas in till besök 1 där skriftligt och informerat samtycke kommer att erhållas (eller undertecknat och medtaget hemifrån av deltagaren).

Risker och biverkningar: Försökspersoner kan uppleva mindre obehag med avseende på blod- och vävnadsprover. Den uttagna blodvolymen är försumbar och kommer inte att vara förknippad med någon hälsorisk. All provtagning av vävnader kommer att utföras under sterila förhållanden under lokalbedövning och kommer därmed att vara förknippad med liten smärta eller obehag och mycket liten risk för infektion. Under träningstestning kan deltagarna uppleva andnöd.

IL-6R-hämning tolereras i allmänhet väl med endast få biverkningar. Dosen av paracetamol är låg och är inte förenad med någon risk.

Kontaktinformation till den inblandade läkaren kommer att ges till deltagarna vid studiens inkludering, så att eventuella biverkningar kan rapporteras och lösas.

Spridning av studieresultat: Både positiva, negativa och ofullständiga resultat kommer att publiceras i relevanta internationella vetenskapliga tidskrifter.

Etiskt övervägande: Projektet förväntas orsaka begränsade risker, biverkningar och obehag. Alla procedurer kommer att utföras av erfarna läkare och fysiologer med relevant säkerhet. Tocilizumab tolereras i allmänhet väl och dosen av paracetamol är låg. Inkluderade försökspersoner kan när som helst och utan motivering dra tillbaka sitt samtycke till studiedeltagande. Vi anser att projektet är viktigt och kommer att bidra med kritisk ny information om IL-6 modifierbara NK-cellers svar på akut träning både i cirkulation och i fett- och muskelvävnad (då det för närvarande finns mycket begränsad kunskap om det senare).

Studien betraktas som en verktygslåda-studie av Lægemiddelstyrelsen, och därmed inte en läkemedelsstudie