FITMI - Först i behandling av manlig infertilitet

Bakgrund och motivering Infertilitet är ett vanligt problem globalt och försämrad spermakvalitet är ansvarig för upp till 40 % av alla fall. Trots den höga prevalensen finns det för närvarande endast mycket begränsade behandlingsalternativ för att förbättra spermakvaliteten för infertila män. Istället behandlas nästan alla infertila par med insemination eller assisterad reproduktionsteknik (ART) oberoende av infertilitetens etiologi. ART är mycket framgångsrika men dyra och förknippade med en betydande behandlingsbörda för den kvinnliga partnern på grund av den invasiva metoden och behovet av hormonbehandling ofta under flera månader.

RANKL är en ligand för receptoraktivatorn av nukleär faktor κB (RANK), och deras väg spelar en framträdande roll i regleringen av benmetabolism. Bindningen av RANKL till RANK på osteoklastprekursorer inducerar osteoklastmognad och -aktivering, och stimulerar därigenom benresorption och reglerar cellcykeln, dvs proliferation, differentiering och apoptos. Osteoprotegerin (OPG) är en utsöndrad lockbetereceptor som kontrollerar RANKL-RANK-interaktion genom att binda RANKL och hämmar aktivering av RANK och förhindrar differentiering och aktivering av osteoklaster.

Denosumab, ett läkemedel som används av miljontals patienter världen över under varumärkena Prolia® och Xgeva®, hämmar RANKL-vägen och används för att behandla osteoporos och benmetastaser. Läkemedlets verkningsmekanism hämmar RANKL och hämmar därmed benresorption genom minskad osteoklastaktivering. Detta minskar förlusten av bentäthet (BMD), vilket minskar risken för benförlust och därmed risken för frakturer och benskörhet. Denosumab har i flera kliniska studier visat sig vara ett säkert och effektivt läkemedel för både kvinnor och män och har använts kliniskt hos båda könen i många år. Eftersom Denosumab har en teratogen effekt utfördes farmakokinetiska studier på både apor och friska män innan läkemedlet godkändes som behandling för osteoporos hos män. Dessa studier visade att denosumabkoncentrationen i sperma inte utgör någon risk för fostret vid samlag med den gravida kvinnan och därför är säker att använda för den föreslagna infertilitetsindikationen eftersom det inte finns någon risk för fosteröverföring.

Vår forskning Nyligen har forskargruppen visat rollen av vitamin D i manlig reproduktion genom att använda funktionella djurstudier med stöd av en randomiserad klinisk prövning. Dessa undersökningar visade att flera benfaktorer såsom Runx2, Osterix, FGF23 och i synnerhet RANKL uttrycks i testiklarna. Utredarna fann uttryck av RANKL i Sertoli-celler, receptorn RANK i testikelcellerna och OPG i de peritubulära cellerna i möss och mänsklig vävnad. Närvaron av RANKL-systemet i dessa distinkta testikulära celltyper indikerar en möjlig direkt effekt på spermatogenes.

Utredarna undersökte därför effekten av Denosumab i mänskliga testikulära könscellinjer såväl som i human testikelvävnad ex vivo "hängande droppe"-kulturer. Behandling med denosumab ökade i båda fallen spridningen av könscellerna. Dessa studier bekräftade att Denosumab-behandling in vitro har en möjligen gynnsam effekt på spermieproduktionen genom att minska apoptos i könscellerna. För att ytterligare undersöka detta in vivo, injicerade utredarna den naturliga RANKL-hämmaren OPG i möss dagligen i 14 dagar och jämförde dem med deras kontroller. Här fann man en signifikant ökad testikelvikt, ökad tjocklek av könscellsepitelet och markant högre spermieproduktion. Detta föranledde en mänsklig pilotstudie av 12 infertila män som förutom infertilitet var friska unga män under 40 år. Männen behandlades med en 60 mg dos av Denosumab subkutant (s.c.). Pilotstudien visade att som grupp hade männens spermieproduktion ökat 80 dagar efter behandlingen. Det fanns dock en stor variation och 60 % av männen upplevde en ökning mellan 100-600 % av antalet spermier. Resten av deltagarna verkade inte dra nytta av behandlingen. För att validera förmodade biomarkörer genomfördes en placebokontrollerad RCT hos 100 infertila män med allvarlig manlig infertilitet (Denosumab och Male Infertility: en RCT. ClinicalTrials.gov Identifierare: NCT03030196). I denna studie har aktiv behandling med 60 mg Denosumab s.c. jämfördes med placebobehandling. Viktigt är att det inte rapporterades några allvarliga biverkningar, inte heller allvarlig hypokalcemi eller aborter hos patienternas kvinnliga partner. Data från denna studie har inte publicerats ännu.

I allmänhet är infertilitet hos män en heterogen sjukdom, men genom att identifiera serumnivåer av AMH som en positiv prediktiv biomarkör, verkar det som om den grupp av infertila män där behandling med Denosumab med största sannolikhet kommer att öka deras spermakvalitet kan väljas.

Syfte Denna RCT syftar till att bedöma om behandling med Denosumab kan förbättra spermakvaliteten hos infertila män som valts ut av serum AMH som en positiv prediktiv biomarkör.

Försöksdesign och -miljö FITMI är en ettcenter, sponsor-utredare-initierad, placebokontrollerad, dubbelblind randomiserad klinisk fas 2-studie. Efter framgångsrikt slutförande av screeningprocedurer kommer försökspersoner att randomiseras i ett 1:1-sätt för att få antingen Denosumab 60 mg s.c. eller placebo. Studien kommer att genomföras vid Institutionen för tillväxt och reproduktion, Köpenhamns Universitetssjukhus - Rigshospitalet, Köpenhamn.

Analyspopulation Data kommer att analyseras med hjälp av ITT-principer (intention-to-treat). Vid tillämpning av ITT-principen kommer alla randomiserade deltagare att analyseras i de grupper som tilldelningen ursprungligen gjordes till, oavsett om deltagarna fick den avsedda behandlingen eller om ett protokollbrott eller protokollavvikelse inträffade. Deltagare som återkallar samtycke för användning av deras data kommer inte att inkluderas i någon analys och återkallande av samtycke kommer att rapporteras. Ett CONSORT-flödesdiagram över deltagarna kommer att presenteras i studien.

Provstorlek Med förmågan att undvika ett typ II-fel inställt på 80 % (1-β) vid en dubbelsidig signifikansnivå på 5 % behövs 141 män i var och en av utredningsarmarna för att upptäcka en skillnad i spermiekoncentration på 45 % mellan intervention och placebogrupp i det primära resultatet. En gruppsekventiell design möjliggör en interimsanalys vid halva målrekryteringen. Det uppskattas att 1 300 infertila män kommer att screenas eftersom cirka 30 % kommer att uppfylla behörighetskriterierna och 70-75 % kommer att acceptera att delta i rättegången. Beräkningarna baseras på den intraindividuella variationen i spermiekoncentration när man inkluderar infertila män med spermiekoncentrationer mellan 2 och 20 miljoner pr. ml. Det förväntas att placebogruppen kommer att ha en spermiekoncentration efter prövning på 11 miljoner per. ml medan Denosumab-gruppen kommer att ha 16 miljoner per. mL med en maximal SD på 15. Vid ett SD på 10 kan samma effekt påvisas genom inkluderingen av 170 män som ligger till grund för interimsanalysen.

Statistik och underliggande antaganden Den primära analysen kommer att vara en kovariansanalys där dag 80-mätningar regresseras på baslinjen (inklusive behandlingstilldelning och efterföljande AMH-tilldelning). Detta kommer korrekt att ta hänsyn till det grupperade randomiseringsschemat såväl som korrelationen mellan dag 80 och baslinjemätningarna. Baslinje definieras som genomsnittet av dag -30 och 0 och dag 80 definieras som genomsnittet av dag 80 och 83, såvida inte abstinenstiden är <2 dagar eller hög feber, vilket kommer att resultera i uteslutning av data. I båda fallen kommer data att omvandlas efter behov för att möta modellens antaganden. Undergruppsanalyser, t.ex. för gruppen >9 mil/ml spermakoncentration kommer att utföras. Dessa analyser kommer inte att ha det nominella typ I-felet och kommer att tolkas som "hypotesgenererande" resultat. Därefter genomförs undergruppsanalyser, t.ex. för gruppen >9 mill/ml spermiekoncentration, låg kontra hög baslinje, FSH, Inhibin B och testikelstorlek och män med och utan kryptorkism och varicocele kommer att utföras. Alla regressionsanalyser kommer också att testas för större interaktioner mellan varje kovariat och interventionsvariabeln. För varje kombination kommer det att testas om interaktionstermen är signifikant och bedöma effektstorleken. Vid rapportering av en potentiellt relevant kliniskt signifikant effekt kommer due diligence att utövas på grund av risken för typ I-fel vid utförande av flera tester.