概要

バックグラウンド: 慢性腎臓病（CKD）は生活の質の低下、腎不全、心血管イベント、全死因死亡のリスク増加と関連しています。 窒素ベースの尿毒症毒素の蓄積は、CKD 患者の症状の悪化につながります。 インドキシルや硫酸 p-クレゾールなどの多くの尿毒症毒素は、芳香族アミノ酸のタンパク質分解消化を通じて腸内微生物叢によってもっぱら生成されます。 CKD患者の腸内微生物叢によるこれらの毒素の産生を減らす戦略は、症状の負担を軽減し、透析の開始を遅らせる可能性があります。 そのような戦略の 1 つは、尿毒症毒素の生成が少なくなるように腸内微生物叢の全体的な代謝を変えることです。 これは、マイクロバイオームが利用できるエネルギー源を操作することで実現できます。 難消化性デンプン（RS）のように腸内微生物叢に到達する発酵性炭水化物は、細菌のアミノ酸代謝を阻害または低下させることが示されています。 この研究は、透析開始前の CKD 患者におけるプレバイオティクスとしての耐性ジャガイモデンプン (RPS) の効果を調査することを目的としています。

関連する研究によると、カンクサは、さまざまな病気の治療に何世紀にもわたって使用されてきた伝統的な中国のハーブです。 抗炎症作用、老化防止作用、抗酸化作用があることが科学的に証明されています。 研究によると、シスタンケは腎臓病に苦しむ患者にとって有益であることが示されています。 カンクサの有効成分は、炎症を軽減し、腎機能を改善し、損傷した腎細胞を回復することが知られています。 したがって、腎疾患の治療計画にシスタンシュを組み込むことは、患者の状態管理において大きな利益をもたらす可能性があります。 シスタンケはタンパク尿を減らし、BUN とクレアチニンのレベルを下げ、さらなる腎臓損傷のリスクを軽減します。 さらに、カンクサは、腎臓病に苦しむ患者にとって危険なコレステロールとトリグリセリドのレベルを下げるのにも役立ちます。

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方法:これは、二重盲検、ランダム化された 2 期間のクロスオーバー試験です。 36 人の適格な参加者が、26- 週間の研究計画に従うことに同意します。 参加者は、15 gのRPS（MSPrebiotic、難消化性ジャガイモデンプン処理）または15 gのコーンスターチ（Amioca TF、消化性デンプン対照）を含む1日あたり2袋を受け取ります。 血中尿毒症毒素の変化が主要結果として調査されます。 副次的結果には、症状、生活の質と豊富さ、腸内微生物叢の多様性と機能に対する RPS 摂取の影響が含まれます。

議論：このランダム化試験は、プレバイオティクスとしての RPS の摂取が CKD 患者の尿毒症毒素と症状を軽減するかどうかについてのさらなる洞察を提供します。

キーワード:慢性腎臓病、レジスタントスターチ、腸内微生物叢、尿毒症毒素、ランダム化比較試験

バックグラウンド

カナダでは、慢性腎臓病 (CKD) の全体的な有病率は約 13% であり、65 歳以上では約 30% に上昇します [1]。 CKD は生活の質の低下、腎不全、心血管イベント、全死因死亡のリスク増加と関連しています [2-4]。 人口の高齢化と高血圧および糖尿病の罹患率の増加は、末期腎臓病の有病率の増加に関連する要因の1つです[5]。 腎機能が低下すると、窒素ベースの尿毒症毒素が蓄積し、症状や合併症の悪化につながります。 インドキシルや硫酸 p-クレゾールなどの多くの尿毒症毒素は、芳香族アミノ酸 (それぞれチロシンとトリプトファン) のタンパク質分解消化によって腸内微生物叢によってもっぱら生成されます [6] [7]。 これらの毒素の濃度を下げる戦略は、CKD患者の症状負担を軽減する低リスクかつ低コストの機会を提供し、透析の開始を遅らせる可能性があります。

インドキシル硫酸とパラクレゾール硫酸は、複数の臓器系に悪影響を与えると考えられており、尿毒症性そう痒症 [8] や CKD 患者の心血管系死亡率 [9-13] などの臨床症状が報告されています。 これらの毒素に対処するための 2 つのアプローチが特定されています。それは、腸内の毒素を結合または除去するか、毒素の産生を減らすことです [11]。 腸内の尿毒症毒素を薬理学的に活性炭と結合させる最近の試みは、臨床試験では失敗に終わっている [12]。おそらく結合が効果的でなかったか、参加者への負担（1 日あたり 30 錠）がコンプライアンスを維持するには大きすぎたからだろう。 CKD患者の腸内微生物叢によるこれらの毒素の産生を減らす戦略は、特に患者の負担が少ない場合には、より効果的である可能性がある[14]。 そのような戦略の 1 つは、尿毒症毒素の生成が少なくなるように腸内微生物叢の全体的な代謝を変えることです。 これは、マイクロバイオームが利用できるエネルギー源を操作することで実現できます [7、14]。 難消化性デンプンのような腸内微生物叢に到達する発酵性炭水化物は、細菌のアミノ酸代謝を阻害または低下させることが示されています[15、16]。 R2-難消化性デンプンである生のジャガイモデンプン（RPS）は、ビフィズス菌などの炭水化物分解細菌を増加させ、大腸菌などのタンパク質分解活性を持つ細菌を減少させることが示されています[14、17、18] ]。 RPS は、ブタの腸内微生物叢由来の尿毒症毒素の濃度を低下させることも示されています [19]。

レジスタントスターチに関する動物およびヒトの研究では、腸内細菌叢を変化させ、尿毒症毒素の数を減少させる能力が示されていますが、CKD患者を対象とした研究は限られています[14]。 しかし、透析を受けているCKD患者を対象に行われたある研究では、高アミロースコーンスターチを6週間摂取した後の尿毒症毒素の減少が観察されました[20]。 高アミロースコーンスターチは乾燥重量で約60パーセントのレジスタントスターチであるのに対し、この提案で使用されるRPSは約70パーセントのレジスタントスターチと約10パーセントの他の食物繊維である[17]。

私たちの知る限り、透析開始前のCKD患者におけるプレバイオティクスとしてのRPSの効果を調査した研究はありません。

メソッド/デザイン

研究デザイン

この臨床試験は探索的であり、2- 期間の二重盲検クロスオーバー デザインに従います。 配分比率は1:1となります。 カナダのウィニペグにあるセブン オークス総合病院の慢性疾患イノベーション センター (CDIC) で開催されます。 研究プロトコルのフローチャートを図 1 に示します。この試験は、Good Clinical Practice (GCP) および地方および国のすべてのガイドラインに従って実施されます。

参加者は、26- 週間の研究計画に従うことに同意するものとします。 各参加者は、15 gのRPS（MSPrebiotic、難消化性ジャガイモデンプン処理）または15 gのコーンスターチ（Amioca TF、消化性デンプン対照）を含む1日あたり2袋を受け取ります。 小袋に入った粉末を水に混ぜて、朝と就寝前に1袋ずつ摂取します。 参加者には、薬を服用する少なくとも2時間前または後に治験製品を摂取するよう指示されます。

最初の 2 週間、参加者は慣らし期間を経て、全員がコーンスターチのコントロールを受け取ります。 3 週間から 12 週間 (期間 1) の間、参加者は RPS またはコーンスターチのいずれかを受け取ります。 最初に受けられる治療はランダム化手順によって決定されます。 第 13 週から 16 週の間、参加者は全員がコーンスターチを摂取する休薬期間に入ります。 17週目と26週目（期間2）の間、参加者はこれまで摂取していなかった治療法（それぞれRPSまたはコーンスターチ）を受けます。

参加者は、各治療期間の開始時と終了時にアンケートと食事記録に記入します (表 1)。 また、分析のために血液、尿、糞便のサンプルも提供されます (表 1)。

研究参加者

CKDを患う成人36名（18～85歳）が、セブン・オークス病院の先進的なCKDクリニックを通じてこの研究に募集される。 タングリ博士とモラード博士が採用を監督します。

包含基準

参加者は、以下のすべてに該当する場合に治験に参加できます。参加者は治験への参加についてインフォームド・コンセントを与える意思と能力があり、英語を話し、読むことができます。 18歳以上の男性または女性。 妊娠の可能性のある女性は、研究期間中、医学的に承認された避妊方法を使用することに同意しなければなりません。 すべてのホルモン避妊薬は少なくとも 3 か月間使用されていなければなりません。 受け入れられる避妊方法には、経口避妊薬を含むホルモン避妊薬、ホルモン避妊パッチ、膣避妊リング、注射可能な避妊薬、ホルモンインプラント、二重バリア法、子宮内避妊具、非異性愛的ライフスタイルが含まれます。または、避妊法を変更する予定がある場合は避妊法を使用することに同意します。異性愛パートナーおよびスクリーニングの少なくとも6か月前にパートナーの精管切除術を行っている。 過去 3 か月間、推定糸球体濾過量 (eGFR) が 15 mL/min/1.73 m2 未満である。 そして治験責任医師の意見では、参加者は試験のすべての要件に従うことができ、喜んで従うと考えられます。

除外基準 

以下のいずれかに該当する場合、参加者は治験に参加することはできません。参加者は認知障害があり、同意を与えることもグループ プログラムに参加することもできません。 参加者は研究チームと監督関係（学生、従業員）または家族関係（子供、配偶者など）などの既存の関係を持っています。 研究治療を摂取できないと表明した参加者。 ジャガイモまたはトウモロコシにアレルギーがあることを示す参加者。 試験中に妊娠中、授乳中、または妊娠を計画している女性参加者。 腎移植、進行中の透析、抗生物質の使用（過去3か月）、腸疾患、癌、外科的に切除された腸、または何らかの消化器手術（例、腸切除、胃バイパス、結腸直腸手術）の病歴; 嚥下または消化管の問題により治療を受けることができない。 この試験の介入または結果に影響を与える可能性のある別の介入試験に参加する。 A1C > 10パーセントのコントロールされていない糖尿病の参加者。 プロバイオティクスサプリメントを摂取する参加者。 胃腸管の異常な狭窄、食道および/または胃の上部開口部（噴門）の疾患、腸閉塞の可能性または既存の腸閉塞、腸の麻痺、巨大結腸、宿便、虫垂炎、腸の突然の変化のある参加者2週間以上続いた習慣、診断されていない直腸出血、または別の下剤の使用後の排便の失敗。 重度の貧血（ヘモグロビン値が70未満）の参加者。 蠕動運動を阻害する薬（オピオイド、ロペラミドなど）を服用している参加者。 参加者は、食事または他の繊維サプリメントの摂取を通じて、高繊維/適切な繊維摂取量を維持できる。

募集 

研究コーディネーターは、セブン オークス病院のマニトバ腎プログラム学際的 CKD クリニックに通う患者のケアサークル内の誰か (看護師、臨床事務員、医師など) と協力して、潜在的に適格な参加者を事前に特定します。

最初のコンタクトポイントは、日常の臨床ケア中または仮想会議を通じて行われます。 患者のケアサークルの個人は、研究研究に参加する資格がある可能性があることを患者に伝え、その日または後日、研究について詳しく話し合うために研究コーディネーターに連絡する許可を求めます。仮想訪問または直接の訪問。 これは短い会話を意図しており、主な目的は、研究コーディネーターがその個人に連絡を取る許可を求め、患者のケアサークル内の誰かを通じて行うことです。 研究を紹介する前に、すべての臨床会話（患者の健康状態、最新情報、予約のリマインダーなど）が最初に完了していることを確認します。

2 番目の連絡先は、研究コーディネーターによってバーチャル会議または直接の訪問を通じて行われ、患者に研究についてより詳細に説明します。 この研究に興味のある患者には、Research Electronic Data Capture (REDCap) プラットフォームまたは紙の形式で確認して署名するための情報レターと同意書が渡されます。 参加者 ID ログには、研究に登録した患者が記録され続けます。 36 人の参加者の募集は 3 か月かけて行われる予定です。

治療法

治療法は、(1) 1 日あたり 30 g の RPS (MSPrebiotic) または (2) 30 g の消化性コーンスターチ (Amioca TF) で構成されます。 消化性コーンスターチは、視覚的には RPS に似ていますが、難消化性コーンスターチを含まないため、比較対象として選択されました。 これらのトリートメントは参加者に1日2袋ずつ与えられ、朝と夕方の就寝前に1回、水と混ぜて摂取します。 30 g という投与量は、高齢者における RPS に関する以前の研究に基づいています [17]。 難消化性ジャガイモデンプンとコーンスターチは、メーカーが提供するラベル付きパッケージにあらかじめ包装されています。 コーンスターチと難消化性ジャガイモデンプンの小袋は、参加者に配布されるまで室温で保管されます。 研究参加者への荷物の配達には、オプションとして宅配業者を利用できます。

コンプライアンス

2 つの小袋の毎日のチェックリストが記載された日記が、慣らし運転、洗い流し、および治療期間中に毎日参加者に渡されます。 これらは、研究プロトコルへの準拠を監視するために使用されます。 さらに、参加者には、数を数えるために空の小袋をすべて返却するよう指示されます。 両方のグループのコンプライアンスは、日記の記入と返却された小袋に従って、研究チームの予定された訪問の90パーセント以上の出席と、必要な治療の80パーセント以上の摂取として定義されます。 参加者は研究チームによって毎週電話またはオンラインビデオを通じて監視されます。 さらに、各参加者に与えられたすべての研究治療を追跡するために使用される研究調剤ログが存在します。 このログには、参加者 ID、調剤日、ランダム化コード、および返された小袋数が含まれます。 併用薬剤は、導入開始時および各治療期間の終了時に記録されます。

評価

ベースライン評価

スクリーニング後、適格な参加者は慣らし段階で最初の 2 週間コーンスターチの小袋を受け取ります。 ただし、コーンスターチまたは難消化性ジャガイモデンプンを摂取している可能性があることを説明されます。 参加者は、コーンスターチの小袋のほかに、医療転帰調査短形式の36-項目(SF-36)とエドモントン症状評価スケール(ESAS)の質問表、自動自己管理票へのリンクも受け取ります。{{5} }h カナダ (ASA24) の食事リコール調査、巻尺、体重計、および糞便サンプル収集キット。

慣らし期間の 2 週目の終わりに、研究コーディネーターは参加者とのバーチャル/対面ミーティングを予約し、体重と腹囲の指導と測定、投薬/サプリメントの条件の検討、およびその方法に関する一般的な指示を与えます。 SF-36、ESAS、および ASA24 のアンケートに記入します。 研究コーディネーターはまた、血液、尿、糞便の採取手順について簡単に説明し、その後、研究室の要請書を参加者に送ります。

継続的な評価 

参加者はいつでも研究チームに連絡することができ、そのためのオプション（テキスト、音声通話、ビデオリンク、緊急の直接面談）が与えられます。 研究への登録後、参加者は、表 1 に記載されているように、フォローアップの仮想/対面の研究訪問を受けます。研究訪問は、± 5 日以内の日に受け入れられます。

成果の尺度

インドキシルおよび硫酸 p-クレゾールの血清濃度がこの試験の主要な結果と考えられます。 これは、RPS の摂取が血中尿毒症毒素にどのような影響を与えるかを調査するためです。 副次的結果として、腸内マイクロバイオームの豊富さ、多様性、機能が調査されます。 サンプルは、契約サービスプロバイダーの出荷ガイドライン、マニトバ大学の方針、および適用されるすべての地方および国の規制に従って、血液、糞便、尿のメタボロミクス分析および腸内マイクロバイオーム分析のために発送されます。

尿毒症毒素の測定

インドキシル硫酸およびp-クレゾール硫酸の血清サンプルは、各治療期間の開始時と終了時までに収集されます。 遊離および総 p-クレゾール硫酸およびインドキシル硫酸の濃度は、高速液体クロマトグラフィーによって測定されます [21]。 総p-クレゾール硫酸およびインドキシル硫酸は、エタノールによる血清の除タンパク後に測定されます。 これらの分析はオンタリオ州ハミルトンのマクマスター大学で実施されます。

腸内微生物叢

慣らし運転の終了時および各治療期間の分析のために、連続した日数から 2 つの糞便サンプルが収集されます。 参加者は糞便サンプルを収集します。 彼らには採取キットとアイスパックが提供され、採取管のキャップに取り付けられたスプーンを使って便の 3 つの別々の場所から 1 つのサンプルを採取するように指示されます。 参加者は、収集した糞便サンプルを、研究センターに持ち帰るまで、提供されたアイスパックと一緒に家庭用の 20 度冷凍庫で保管するように指示されます。 研究センターでは、サンプルが小分けされ、-80 度で保管されます。 糞便サンプルは、メーカーのプロトコールに従ってゲノム DNA 抽出を受けます。 抽出された核酸の信頼性と一貫性を確認するために、実験用ネガティブコントロールが抽出プロトコルに含まれます。 16S rRNA 遺伝子の V4 超可変領域が増幅されます。 配列決定ライブラリーは、ブリティッシュコロンビア州バンクーバーの Microbiome Insights によって生成され、配列決定されます。

人体測定学

体重と腹囲は、各期間の開始時と終了時に測定されます。

エドモントン症状評価スケール (ESAS) 

ESAS は、各期間の開始時と終了時に紙面または REDCap によるオンラインで完了します。 ESAS は、身体的および心理的症状の苦痛を測定するために広く使用されているツールであり、CKD 患者で検証されています [22]。ESAS は、痛みの 9 つの視覚的アナログ スケール (0 – 10 スケール) で構成されています。 、活動性、吐き気、うつ病、不安、眠気、食欲、幸福感、息切れ。 各症状のスケールは、それぞれ「いいえ」と「重度」の単語 0 と 10 で固定されています。

生活の質

医療転帰調査の短い形式の{{0}項目アンケート(SF-36)は生活の質を測定するために使用され、CKD患者で検証されています[23]。 SF-36 は各期間の開始時と終了時までに入力されます。 この質問票は、多様な集団や医療現場で使用できるように設計されており、身体機能 (PF)、役割機能/身体 (RP)、身体の痛み (BP)、一般的な健康状態 (GH)、活力 (VT)、社会的機能（SF）、役割機能/感情的（RE）、精神的健康（MH）。 これらのスケールは 0 から 100 でスコア付けされ、スコアが高いほど機能が優れていることを示します。

食事摂取と栄養評価

参加者は、慣らし運転後と各治療期間の最終週に、自動自己管理24-h Canada (ASA24®) の食事評価を使用して、3 回の食事想起調査 (平日 2 回と週末 1 回) を完了します。道具。 ASA-24 は、複数の自動コーディングされた自己管理の 24-h リコールを可能にするウェブベースのツールです。 参加者はトレーニングを受け、リコールを記入する際に研究スタッフのサポートを受けます。

臨床化学 

臨床化学用の血液および尿サンプルは、各治療期間の開始時と終了時に収集されます。 血液では、アルブミン、BUN、重炭酸塩、カルシウム、塩化物、クレアチニン、eGFR、グルコース、リン、カリウム、ナトリウム、HbA1cが測定されます。 尿では、アルブミン、アルブミン/クレアチニン比、グルコース、総タンパク質が測定されます。 すべてのサンプルが収集され、分析対象物はセブン オークス病院の共有健康診断によって測定されます。

メタボロミクス

血清、糞便、および尿のサンプルは、慣らし運転および治療期間の終了時に収集されます。 メタボロミクス分析と情報学は、オンタリオ州ハミルトンのマクマスター大学によって実施されます。 定量的 NMR 分光法を使用した、アミノ酸、糖、アルコール、有機酸、アミン、TCA サイクル中間体、短鎖脂肪酸を含む水溶性代謝産物クラスの標的分析は、各研究期間の終了時に収集された血清に対して実施されます [24] ]。 標的を絞った定量的メタボロミクスアプローチは、逆相 LC-MS/MS アッセイを備えた直接注入質量分析法を使用して尿サンプルを分析するために使用されます。 血清および尿サンプルはメタボロミクスサンプル収集ガイドラインに従って収集され、新鮮なサンプルの元の代謝プロファイルが可能な限り維持され、メタボロミクス分析の結果に偏りをもたらす可能性のある分析前のサンプル収集や問題の処理の可能性を最小限に抑えます。 25]。

サンプル

血液と尿のサンプルは、セブン オークス病院の共有健康診断の認定を受けた瀉血専門医によって収集されます。 研究室は、臨床化学の分析を処理および実行し、尿毒症の毒性測定およびメタボロミクス分析のために、血清と尿のサンプルを共有健康研究室の -80 度の冷凍庫に保管します。 血液と尿のサンプルは、各治療段階の開始時と終了時に収集されます。 便サンプルの場合、参加者には収集キットとアイスパックが提供され、収集チューブのキャップに取り付けられたスプーンを使用して便上の 3 つの別々の場所から 1 つのサンプルを収集するように指示されます。 参加者は、収集した糞便サンプルを、研究センターに持ち帰るまで、提供されたアイスパックと一緒に家庭用の 20 度冷凍庫で保管するように指示されます。 研究センターでは、サンプルが小分けされ、共有健康診断ラボで -80 度で保管されます。 これらのサンプルは、スペースの制約により必要に応じて、マニトバ大学にある保管場所に移動される場合があります。 糞便サンプルは、治療期間 1 と 2 の開始時と終了時に収集されます。可能であれば、連続する 2 日間に少なくとも 1 つのサンプルが収集されます。 サンプルは、契約サービスプロバイダーの出荷ガイドライン、マニトバ大学の方針、および適用されるすべての地方および国の規制に従って、血液、糞便、尿のメタボロミクス分析および腸内マイクロバイオーム分析のために発送されます。

資格のある調査員の責任

適格治験責任医師 (QI) は、個人が治験に参加する資格があるかどうかを判断する責任を負います。 一部のタスクは他の資格のある臨床試験スタッフメンバーに委任される場合がありますが、QI は、その個人または関係者がそれらの研究タスクを実行する資格があることを確認し、治験施設でタスクが委任された個人または関係者を監督する責任を負います。 QI は、臨床試験の全体的な実施と、適用されるすべての規制およびガイドラインの遵守に対する最終的な責任を負います。 QI はタスク/義務の委任を文書化する必要があります。 QI は一般的な健康状態を評価し、参加者の病歴、バイタルサインの結果、併用薬、およびすべての臨床検査結果を検討して、治験への適格性を決定します。 QI は、臨床試験全体を通じて参加者の安全を確保するために、有害事象、重篤な有害事象、併用薬、および追加の臨床検査結果を監視する継続的な責任を負います。 研究に関連するすべての医学的決定は、QI によって資格と訓練を受けた副治験責任医師に委任されない限り行われます。 QI は、治験参加者全員の福祉と安全に対して最終的な責任を負います。 QI は、必要に応じて、サイトが研究関連のモニタリング、監査、REB レビュー、および規制検査を許可し、ソース データ/文書への直接アクセスを提供することに同意します。 適切な臨床研究記録を維持するのは、QI または被指名者の責任です。 すべての臨床研究資料のコピーは、カナダの規制で定められた期間保存する必要があります。 また、QI は、研究が適正臨床実施の原則に従って、医療製品または医療機器の定義の範囲外である人間の参加者に対して行われる研究に関して適用される現地の法律および規制に従って実施されることを保証する責任もあります。 QI はすべての製品コードにアクセスでき、有害事象に対処するために必要に応じてランダム化コードを破ることができます。 最後に、QI または QI が指名した者は、偏差をレビューし、その偏差が結果に重大な影響を与えるかどうかを判断し、必要と判断される場合には、そのようなデータを統計分析に含めないようにします。 QI は、すべての研究文書が臨床研究の実施のための必須文書に指定されているように、また適用される規制要件の要求に従って最新の状態に維持されていることを保証します。 QI は、すべての重篤な有害事象がカナダ保健省、マニトバ大学 REB、およびその他の該当する規制当局に直ちに報告されることを保証します。

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