健康对照和线粒体肌病患者的烟酸补充剂 (NiaMIT)
补充烟酸对健康对照和线粒体肌病患者全身烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 代谢、生理学和肌肉性能的影响
成人发病的线粒体疾病最常见的形式是线粒体肌病,通常表现为进行性外眼肌麻痹 (PEO)、进行性肌肉无力和运动不耐受。 线粒体肌病通常由单个异质性线粒体DNA(mtDNA)缺失或多个mtDNA缺失引起,前者是散发性的,后者是由核编码的mtDNA维持蛋白突变引起的。 目前,这种疾病没有治愈方法。 研究人员之前观察到,补充 NAD+ 前体维生素 B3、烟酰胺核苷可通过增加线粒体肌病小鼠模型中的线粒体生物合成来预防和延迟疾病症状。 维生素 B3 以多种形式存在:烟酸(烟酸)、烟酰胺和烟酰胺核苷,在动物研究中已证明它可以通过增加细胞内 NAD+(细胞能量代谢所需的重要辅助因子)的水平来为患病的线粒体提供能量。
在这项研究中,维生素 B3 烟酸的形式被用于激活功能失调的线粒体并挽救线粒体肌病的迹象。 在维生素 B3 形式中,烟酸被使用,因为它已被大剂量用于治疗高胆固醇血症患者,并且在人类中具有已证实的安全记录。 对表型相似的线粒体肌病患者进行了研究,因为研究人员之前的专业知识表明,尽管遗传背景不同,但相似的表现表型预示着对干预措施的统一生理和临床反应。 招募了具有零星单个 mtDNA 缺失或 Twinkle 基因突变导致多个 mtDNA 缺失的患者。 此外,对于每位患者,还招募了两名性别和年龄匹配的健康对照。 在第 0、4 和 10 个月(患者)或第 0 和 4 个月(对照)的时间点进行临床检查和收集肌肉活检。 每两周收集一次空腹血样直至 4 个月,此后每六周收集一次直至研究结束。 在患者和健康对照中研究了烟酸对疾病标志物、肌肉线粒体生物发生、肌肉力量和全身新陈代谢的影响。
该假设是 NAD+ 前体烟酸会增加细胞内 NAD+ 水平,改善线粒体生物发生并减轻人类线粒体肌病的症状。
研究概览
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 由单个或多个 mtDNA 缺失引起的纯线粒体肌病表现,无其他主要症状或表现
- 每个患者的年龄和性别都与健康对照相匹配
- 同意在入组前 14 天和研究期间避免补充维生素或含维生素 B3 形式的营养产品
- 参与研究的书面知情同意书
排除标准:
- 无法遵守研究方案
- 在试验的任何时间怀孕或哺乳
- 需要持续治疗的恶性肿瘤
- 不稳定的心脏病
- 需要治疗的严重肾脏疾病
- 严重脑病
- 经常使用麻醉品
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:非随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:对照中的烟酸
手臂包括补充了烟酸的健康对照。
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缓释型烟酸的剂量为 750-1000 毫克/天。
每日烟酸剂量为 250 毫克/天,逐渐增加 250 毫克/月,以便在 3 个月后达到全剂量。
完全烟酸剂量的干预时间对于对照组和患者分别为 1 个月和 7 个月,随后的总干预时间分别为 4 个月和 10 个月。
在研究结束时,每日剂量将以 250 毫克/月的速度减少。
其他名称:
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实验性的:线粒体肌病患者的烟酸
手臂包括补充烟酸的线粒体肌病患者。
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缓释型烟酸的剂量为 750-1000 毫克/天。
每日烟酸剂量为 250 毫克/天,逐渐增加 250 毫克/月,以便在 3 个月后达到全剂量。
完全烟酸剂量的干预时间对于对照组和患者分别为 1 个月和 7 个月,随后的总干预时间分别为 4 个月和 10 个月。
在研究结束时,每日剂量将以 250 毫克/月的速度减少。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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血液和肌肉中的 NAD+ 和相关代谢物水平
大体时间:基线、4个月和10个月
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使用高效液相色谱-质谱法测量的 NAD+ 和相关代谢物浓度的变化,例如:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐、烟酸腺嘌呤二核苷酸、烟酰胺和烟酰胺单核苷酸
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基线、4个月和10个月
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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患病肌纤维数量
大体时间:基线、4个月和10个月
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异常肌纤维数量的变化(冰冻切片,细胞色素c氧化酶阴性/琥珀酸脱氢酶阳性肌纤维的原位组织化学活性分析;复合物I阴性肌纤维的免疫组织化学
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基线、4个月和10个月
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线粒体生物发生
大体时间:基线、4个月和10个月
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线粒体免疫组织化学染色强度的变化
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基线、4个月和10个月
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肌肉线粒体氧化能力
大体时间:基线、4个月和10个月
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线粒体细胞色素c氧化酶肌肉组织化学活性的变化
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基线、4个月和10个月
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肌肉代谢组学概况
大体时间:基线、4个月和10个月
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用质谱法测量肌肉代谢物浓度的变化
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基线、4个月和10个月
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核心肌力
大体时间:基线、4个月和10个月
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通过静态和动态背部和腹部力量测试测量的核心肌肉力量变化(重复次数)
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基线、4个月和10个月
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疾病生物标志物、成纤维细胞生长因子 21 (FGF21) 和生长/分化因子 15 (GDF15) 的循环水平
大体时间:基线、4个月和10个月
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使用 ELISA 试剂盒测量的循环 FGF21 和 GDF15 浓度的变化
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基线、4个月和10个月
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肌肉线粒体 DNA 缺失
大体时间:基线、4个月和10个月
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使用聚合酶链反应扩增检测肌肉 mtDNA 缺失负荷的变化
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基线、4个月和10个月
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肌肉转录组学概况
大体时间:基线、4个月和10个月
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使用 RNA 测序方法确定肌肉基因表达的变化
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基线、4个月和10个月
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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体重和身体成分
大体时间:基线、4个月和10个月
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用生物阻抗测量的体重变化以及脂肪量和去脂量
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基线、4个月和10个月
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异位脂质积累,即肝脏和肌肉脂质含量
大体时间:基线、4个月和10个月
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用质子磁共振波谱测量肝脏和肌肉脂肪含量的变化
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基线、4个月和10个月
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循环脂质谱
大体时间:基线、4个月和10个月
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使用标准光度酶测定法测量的循环 HDL、LDL 和甘油三酯浓度的变化
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基线、4个月和10个月
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Anu Suomalainen Wartiovaara, MD,PhD、Research Programs Unit, University of Helsinki, Helsinki, Finland
出版物和有用的链接
一般刊物
- Suomalainen A, Battersby BJ. Mitochondrial diseases: the contribution of organelle stress responses to pathology. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018 Feb;19(2):77-92. doi: 10.1038/nrm.2017.66. Epub 2017 Aug 9.
- Ylikallio E, Suomalainen A. Mechanisms of mitochondrial diseases. Ann Med. 2012 Feb;44(1):41-59. doi: 10.3109/07853890.2011.598547. Epub 2011 Aug 2.
- Rajman L, Chwalek K, Sinclair DA. Therapeutic Potential of NAD-Boosting Molecules: The In Vivo Evidence. Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):529-547. doi: 10.1016/j.cmet.2018.02.011.
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- Cerutti R, Pirinen E, Lamperti C, Marchet S, Sauve AA, Li W, Leoni V, Schon EA, Dantzer F, Auwerx J, Viscomi C, Zeviani M. NAD(+)-dependent activation of Sirt1 corrects the phenotype in a mouse model of mitochondrial disease. Cell Metab. 2014 Jun 3;19(6):1042-9. doi: 10.1016/j.cmet.2014.04.001. Epub 2014 May 8.
- Guyton JR, Bays HE. Safety considerations with niacin therapy. Am J Cardiol. 2007 Mar 19;99(6A):22C-31C. doi: 10.1016/j.amjcard.2006.11.018. Epub 2006 Nov 28.
- Vosper H. Niacin: a re-emerging pharmaceutical for the treatment of dyslipidaemia. Br J Pharmacol. 2009 Sep;158(2):429-41. doi: 10.1111/j.1476-5381.2009.00349.x. Epub 2009 Jul 20.
- Ahola S, Auranen M, Isohanni P, Niemisalo S, Urho N, Buzkova J, Velagapudi V, Lundbom N, Hakkarainen A, Muurinen T, Piirila P, Pietilainen KH, Suomalainen A. Modified Atkins diet induces subacute selective ragged-red-fiber lysis in mitochondrial myopathy patients. EMBO Mol Med. 2016 Nov 2;8(11):1234-1247. doi: 10.15252/emmm.201606592. Print 2016 Nov.
- Suomalainen A, Elo JM, Pietilainen KH, Hakonen AH, Sevastianova K, Korpela M, Isohanni P, Marjavaara SK, Tyni T, Kiuru-Enari S, Pihko H, Darin N, Ounap K, Kluijtmans LA, Paetau A, Buzkova J, Bindoff LA, Annunen-Rasila J, Uusimaa J, Rissanen A, Yki-Jarvinen H, Hirano M, Tulinius M, Smeitink J, Tyynismaa H. FGF-21 as a biomarker for muscle-manifesting mitochondrial respiratory chain deficiencies: a diagnostic study. Lancet Neurol. 2011 Sep;10(9):806-18. doi: 10.1016/S1474-4422(11)70155-7. Epub 2011 Aug 3.
- Nikkanen J, Forsstrom S, Euro L, Paetau I, Kohnz RA, Wang L, Chilov D, Viinamaki J, Roivainen A, Marjamaki P, Liljenback H, Ahola S, Buzkova J, Terzioglu M, Khan NA, Pirnes-Karhu S, Paetau A, Lonnqvist T, Sajantila A, Isohanni P, Tyynismaa H, Nomura DK, Battersby BJ, Velagapudi V, Carroll CJ, Suomalainen A. Mitochondrial DNA Replication Defects Disturb Cellular dNTP Pools and Remodel One-Carbon Metabolism. Cell Metab. 2016 Apr 12;23(4):635-48. doi: 10.1016/j.cmet.2016.01.019. Epub 2016 Feb 25.
- Khan NA, Nikkanen J, Yatsuga S, Jackson C, Wang L, Pradhan S, Kivela R, Pessia A, Velagapudi V, Suomalainen A. mTORC1 Regulates Mitochondrial Integrated Stress Response and Mitochondrial Myopathy Progression. Cell Metab. 2017 Aug 1;26(2):419-428.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2017.07.007.
- Pirinen E, Auranen M, Khan NA, Brilhante V, Urho N, Pessia A, Hakkarainen A, Kuula J, Heinonen U, Schmidt MS, Haimilahti K, Piirila P, Lundbom N, Taskinen MR, Brenner C, Velagapudi V, Pietilainen KH, Suomalainen A. Niacin Cures Systemic NAD+ Deficiency and Improves Muscle Performance in Adult-Onset Mitochondrial Myopathy. Cell Metab. 2020 Jun 2;31(6):1078-1090.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2020.04.008. Epub 2020 May 7. Erratum In: Cell Metab. 2020 Jul 7;32(1):144.
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研究主要日期
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研究完成 (实际的)
研究注册日期
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烟酸的临床试验
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University of WashingtonUpsher-Smith Laboratories完全的