代谢性肌病中能量代谢的评估
建立一个用于体内评估治疗代谢性肌病疗法的平台,利用生物标志物和稳定同位素示踪剂评估能量代谢:迈向监测创新疗法有效性的第一步。
研究概览
地位
条件
详细说明
代谢性肌病是一组遗传性疾病,影响肌肉中能量的产生,由肌肉三磷酸腺苷(ATP)耗竭引起。 该组疾病包括线粒体氧化磷酸化障碍(线粒体肌病,MM)、脂肪酸氧化障碍(FAOD)、庞贝病以及肌糖原生成糖酵解底物(肌肉糖原贮积症,GSDs)等疾病。 总体而言,这些疾病可以通过治疗来改善,包括运动和饮食治疗以及/或维生素辅因子补充。
目前缺乏可用于监测治疗效果的非侵入性生物标志物。 传统上,最大摄氧量(VO2 max)、生活质量问卷、双能X射线吸收测定法(DXA/DEXA)、肌肉活检、血乳酸和肌酸激酶被用作替代生物标志物,但在评估肌病患者对治疗干预的反应方面有效性有限。 最终目标是建立一个临床试验平台,使用微创测试来评估代谢性肌病患者对治疗干预(如物理治疗运动计划)的能量代谢反应。 这些微创测试可用于为肌肉疾病患者开发临床试验平台。
本研究的主要目的(目标)是通过使用微创测试测量治疗干预前后的不同结果,评估一项干预措施(为期12周的代谢性肌病居家物理治疗运动计划)的益处。 研究者将为3名年龄在10至18岁之间的代谢性肌病儿科患者实施为期12周的居家物理治疗运动计划。
干预前后将测量以下结果:
- 葡萄糖呼气测试:通过13C葡萄糖氧化测量葡萄糖氧化率(单位:mg/kg/min)。
- 双标水及尿液测试:评估自由生活总能量消耗(单位:kcal)。
- 运动测试:最大摄氧量(单位:ml/kg/min)。
- 肌肉含量测试:通过DXA测量肌肉质量(单位:克)。
- 生活质量问卷测试:通过PedsQL测量生活质量。
本研究的次要目的(目标)是证明测量葡萄糖氧化率(单位:mg/kg/min)的葡萄糖呼气测试和测量总能量消耗(单位:kcal)的双标水及尿液测试,是与最大摄氧量、DXA和生活质量问卷一起可用于临床试验评估治疗干预的结果指标。 在这方面,这是一项概念验证研究,旨在描述3名参与者中这两种生物标志物对治疗干预的反应结果,并与最大摄氧量、DXA扫描以及生活质量和临床问卷进行比较。
研究设计为单例研究(n of 1),将在同一患者中比较治疗干预前后的测试结果。
葡萄糖呼气测试:对于通过13C葡萄糖氧化测量的葡萄糖氧化率(单位:mg/kg/min),结果将绘制为每位参与者的重复测量值(干预前后各3次)。 重复测量将减少个体内变异。 研究者团队的医生和擅长运动、儿童及代谢性肌病的运动学家已制定了一项为期12周的居家物理治疗运动方案。 治疗干预(为期12周的居家物理治疗运动计划,每周至少进行5次,其中每周3次在运动学家的虚拟监督下进行)包含通常在临床基础上为该人群开具的相同类型的运动。 所有患者将执行相同的计划以减少个体间差异。
同时,临床方法如最大摄氧量、PedsQL和DXA将在干预前(基线)和干预后评估中测量。 研究者咨询了BCCHRI统计学家关于数据分析的事宜。 统计分析将包括个体内数据分析(单例研究设计),并使用配对T检验比较从两种稳定同位素示踪方法、最大摄氧量、DXA和生活质量问卷获得的干预前后数据。 这些测试的结果也将进行描述性分析,干预前后的结果将以图形方式绘制。
这项概念验证研究的结果将为最初计划的大规模项目提供信息。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
British Columbia
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Vancouver、British Columbia、加拿大、V5Z 4H4
- BC Children's Hospital Research Institute
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 通过以下方式确诊以下疾病之一:线粒体代谢性肌病(mMM)、脂肪酸氧化障碍(FAOD)、庞贝病或肌肉糖原贮积病(GSD)(McArdle病),需证明酶活性缺陷和/或分子检测证实相应致病性变异和/或与疾病表型相符。
- 年龄≥10岁至18岁。
- 任何性别。
- 无需要住院治疗的横纹肌溶解症既往史。
- 在研究访视开始前至少14天内无传染病体征或症状(以降低横纹肌溶解症和冠状病毒传播的风险)。
- 参与者必须能说/理解英语。
- 参与者必须拥有带运营商套餐或可连接Wi-Fi的智能手机或平板电脑。
- 参与者必须有时间承诺在21周内前往BC儿童医院完成11次访视。
排除标准:
- 任何可能干扰/影响研究程序(呼吸测试和/或低强度运动)的并发疾病/状况。
- I型或II型糖尿病。
- 心脏评估异常:不允许进行体育锻炼的心肌病或心律失常。
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:单组作业
- 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:13C-葡萄糖呼气试验
实验部分1: 3个研究日(生理干预前)- 单次口服无标记葡萄糖和U-13C-葡萄糖同位素。 3个研究日(生理干预后)- 单次口服无标记葡萄糖和U-13C-葡萄糖同位素。 两者均以毫克/千克/分钟为单位。 |
实验部分 1: 在干预前和干预后的研究日,向禁食的参与者口服葡萄糖同位素。 在摄入后4小时内收集呼气样本。 其他名称: • D-葡萄糖(Thermo Scientific™ NERL™ Trutol™) |
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实验性的:双标水与尿液检测
实验部分2: 1个研究日(物理治疗干预前)- 单次口服双标水(2H218O)同位素。 1个研究日(物理治疗干预后)- 单次口服双标水(2H218O)同位素。 评估自由生活状态下的总能量消耗(单位:千卡)。 |
实验部分 2: 1 研究日干预前后,禁食参与者摄入单次口服剂量的双标水 (2H218O) 同位素。在给予同位素后的 4 小时内收集 4 份尿液样本,并在 14 天内每天收集一次。 双标水是一种安全且微创的技术,被认为是精确测量人体能量消耗的金标准。它涉及用重氢和重氧 (2H218O) 富集体内水分。该方法基于以下原理:来自体内水分的 2H2 仅以水 (2H2O) 形式排出,而 18O 则以水 (H2 18O) 和二氧化碳 (C18O2) 两种形式排出。 |
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实验性的:12周物理治疗干预
由所有参与者在其他组别所述干预前与干预后实验之间执行一次。
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一项为期12周的家庭物理治疗锻炼计划,每周至少进行5次,每周由运动机能学家通过虚拟监督3次,包含通常基于临床情况为此类人群开具的相同类型锻炼。所有患者将执行相同计划以减少个体间差异。
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实验性的:临床评估 - 运动测试
实验部分3: 1个研究日(干预前)和1个研究日(干预后)。 运动测试:最大摄氧量(VO2 max)(单位:ml/kg/min)。 |
实验环节3:采用临床公认的VO2 max方法,分别在干预前后各进行一次,以评估身体成分(运动期间的耗氧量)。
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实验性的:临床评估 - 肌肉含量
实验片段3: 1个研究日(干预前)和1个研究日(干预后)。 肌肉含量测试:通过双能X射线吸收测定法(DXA/DEXA)测量肌肉质量(以克为单位)。 |
实验环节3:采用成熟的临床方法DXA,在干预前和干预后各进行一次,以评估身体肌肉含量(瘦肌肉质量)
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实验性的:临床评估 - 生活质量问卷
实验部分3: 1个研究日(干预前)和1个研究日(干预后)。 生活质量问卷测试:通过儿科生活质量问卷(PedsQL)测量生活质量。 |
实验环节3:采用成熟的临床调查工具PedsQL,在干预前后各进行一次评估,以了解参与者对生活质量的感知。
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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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葡萄糖氧化
大体时间:4小时
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将在干预前和干预后的3个研究日期间收集呼吸样本,以测量13C葡萄糖的氧化速率(毫克/公斤/分钟)。
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4小时
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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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双标记水法自由生活总能量消耗
大体时间:14天
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能量消耗可通过测量尿液中重氢与重氧消除率的差异来计算。
消除率根据观察期(约2周)开始和结束时收集的尿液进行评估。
尿液中18O和2H的浓度使用同位素比质谱法(IRMS)进行测量。
在干预前后各评估一次自由活动状态下的总能量消耗(以千卡计)。
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14天
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临床评估 - 运动试验
大体时间:1-2 小时
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运动测试:监测运动期间的最大摄氧量(VO2 max)(毫升/公斤/分钟)。干预前后各评估一次。
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1-2 小时
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临床评估 - 肌肉含量
大体时间:1小时
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肌肉含量测试:通过双能X射线吸收法(DXA/DEXA)测量的瘦肌肉质量(克)。
在干预前后各评估一次。
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1小时
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临床评估 - 生活质量
大体时间:30分钟
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生活质量问卷测试:通过儿科生活质量问卷(PedsQL)评估参与者感知的心理、身体和情绪健康。
在干预前和干预后各评估一次。 |
30分钟
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Rajavel Elango, PhD、University of British Columbia
- 首席研究员:Catherine Brunel, MD, FRCPS, FCCMG、Provincial Health Services Authority British Columbia
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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