ALLN-177，高草酸尿症的口服酶疗法

ALLN-177, oral enzyme therapy for hyperoxaluriaCite this article

Lingeman, J.E., Pareek, G., Easter, L. et al. ALLN-177, oral enzyme therapy for hyperoxaluria. Int Urol Nephrol 51, 601–608 (2019). https://doi.org/10.1007/s11255-019-02098-1

ALLN-177，高草酸尿症的口服酶疗法

为了评估ALLN-177的潜力，ALLN-177是一种口服草酸盐特异性酶疗法，以减少继发性高草酸尿症患者的尿草酸盐（UOx）排泄。16名同时具有高草酸尿症和肾结石病史的男性和女性受试者参加了一项开放性研究。受试者继续他们通常的饮食和疗法。在3天的基线期间，收集两个24小时（24小时）尿液，然后用ALLN-177（7，500单位/餐，3×天）进行4天治疗，收集三个24小时尿液。主要终点是平均24小时UOx与基线的变化。在整个过程中进行了安全性评估和24小时饮食召回。该研究招募了5名患有肠道高草酸尿症的受试者和11名患有特发性高草酸尿症的受试者。ALLN-177具有良好的耐受性。ALLN-177治疗时，总均值（SD）UOx从基线时的77.7（55.9）降至63.7（40.1）mg / 24小时，平均减少14 mg / 24小时，（95%CI − 23.71，− 4.13）。总人群中草酸钙与尿相对过饱和度的比例从平均值11.3（5.7）下降到8.8（3.8）（−2.8;95%CI − 4.9， − 0.79）。这种差异仅由草酸盐减少引起，但不是任何其他泌尿参数。通过频繁饮食回忆记录的平均每日膳食草酸盐，钙和液体摄入量因研究期而异。ALLN-177减少了24小时的UOx排泄，并且耐受性良好。该试点研究的结果为进一步研究ALLN-177在继发性高草酸尿症患者中提供了理由。

继发性高草酸尿症是草酸钙尿石症和草酸肾病的众所周知的危险因素，可由不明原因（特发性高草酸尿症（IH））的膳食草酸盐过量吸收引起，也可能发生在肠病或手术引起的肠道高草酸尿症（EH）患者中[1，2]。它通常被定义为尿草酸盐（UOx）>0.45 mmoL / 1.73 m2/24小时，或成人约40mg/ 24小时。  IH的假定机制包括肠内草酸盐吸收增加、膳食草酸盐摄入量增加以及草酸盐肾小管排泄异常[4]。  尽管与EH患者相比，IH患者的UOx排泄升高通常较轻，但重度高草酸尿症和复发性肾结石可能发生在两种类型的高草酸尿症中[5]。 EH是指由于脂肪吸收不良导致的肠草酸盐吸收增加引起的过量UOx排泄，通常被视为减肥外科手术的并发症，例如Roux-en Y胃旁路术，以及其他疾病，包括囊性纤维化（或任何原因的胰腺功能不全），或炎症性肠病（克罗恩病），或炎症性肠病（克罗恩病）， 或因任何原因进行回肠切除术后的短肠综合征.  流行病学数据显示，较高的UOx水平与肾结石形成风险增加之间存在关联[8]。  在超过75%的肾结石患者中，结石由草酸钙盐组成[9]。  肾结石发作是住院、外科手术和某些情况下肾功能进行性丧失的重要危险因素，甚至导致透析或移植[10，11]。  在美国和西方世界其他地区，肾结石病的总体发病率和患病率正在增加[12，13]。  根据美国国家健康和营养检查调查的数据，美国的患病率从1976-1980年的3.2%增加到1988-1994年的5.2%，在2007-2010年的最新调查中为8.8%[12]。  肾结石患者的治疗费用相当昂贵，2005年直接费用超过40亿美元[12]。 草酸钙肾结石患者的管理指南侧重于减少高钙尿症（如果存在）的干预措施，例如使用噻嗪类利尿剂和限制膳食盐摄入量，以及增加每日液体摄入量。目前，尚无用于治疗高草酸尿症的已批准药物治疗。高草酸尿症的唯一治疗方法包括建议控制和降低膳食草酸盐的摄入量以及增加膳食钙的摄入量[14，15]然而，减少草酸盐摄入量并不对所有患者有效，特别是在那些患有严重高草酸尿症的患者中。此外，由于许多健康食品（例如，绿色蔬菜，坚果，谷物，水果，巧克力等）中存在草酸盐，并且由于其吸收依赖性增加，高盐，高脂肪和低钙含量饮食是许多西方国家的典型饮食，因此长时间保持低草酸盐饮食是相当具有挑战性的[16].因此，对于继发性高草酸尿症及其相关并发症（例如肾结石和草酸盐肾病）的患者，存在有效治疗的未满足的医疗需求。 ALLN-177是草酸盐特异性微生物酶草酸脱羧酶的口服结晶制剂。它是一种口服酶疗法，专门降解胃肠道（GI）的草酸盐。根据酶的pH值谱，草酸盐代谢途径以及在饮食诱导的高草酸尿症的猪模型中进行的实验[17]，ALLN-177的主要作用部位被认为在上消化道，主要在胃中。此外，由于ALLN-177不被吸收，并且在胃肠道远端保持酶活性，它可能具有降解从循环中分泌到肠道的肠内消除的草酸盐的潜力。 一项安慰剂对照交叉研究最初显示了ALLN-177对减少UOx的影响，该研究纳入了饮食诱导的高草酸尿症健康志愿者，他们接受ALLN-177 7500单位/餐，每日3次[18]。 在本文中，我们描述了一项单臂，开放标签的ALLN-177在继发性高草酸尿症受试者中的试点研究，以及肾结石的近期病史，以确定是否可以通过每日ALLN-177治疗减少UOx。该研究旨在为继发性高草酸尿症患者群体中潜在未来研究的设计提供信息。

方法

研究人群

在IRB批准研究方案后，该研究在美国各地的三个中心招募了受试者。18 岁以上的男性和女性受试者，给予书面知情同意，并且在过去 2 年内至少有一种肾结石病史，UOx ≥ 36 mg/24 小时，估计肾小球滤过率 （eGFR） > 60 mL/min/1.73 m2在筛选时被招募。结石病被定义为具有以下一种或多种病史：X 线检查显示的放射性不透明结石、与结石通过一致的病史、结石手术或最近 2 年内体外冲击波碎石术。排除原发性高草酸尿或筛查时尿液收集24小时，肌酐/kg体重比差异>30%的受试者。如果受试者的平均每日膳食草酸盐摄入量为<75mg /天，根据筛查期间获得的三次饮食召回计算计算，并且如果他们在筛查前7天内使用>300mg /天的维生素C超过10天，则受试者被排除在外。

研究设计

这是一项开放标签的试点研究，受试者作为自己的对照，以获得ALLN-177在继发性高草酸尿症患者中疗效的初步数据。ALLN-177治疗的短持续时间被认为足以评估ALLN-177的效果，因为治疗是草酸盐特异性的，并且在正常健康志愿者中立即观察到其积极作用[18]和临床前研究[17]。这项试点研究还旨在评估饮食习惯和对24小时尿液样本的给药和门诊收集的依从性，以便为未来的研究提供信息。  

在35天的筛查期之后，在此期间收集了两次24小时的尿液以确定合格性，受试者进入3天的基线期，并收集了两个连续的24小时尿液样本。  

在基线期之后的4天治疗期间，患者随餐口服ALLN-177胶囊（7500单位/餐三次/天;总计22，500单位/日），并在4天治疗期的最后3天收集连续24小时尿液。治疗结束后四天，在随访期间，获得最后一次24小时尿液收集（图1）。 图 1   

研究设计：2期，多中心，门诊，开放标签，单臂研究，用于继发性高草酸尿症和肾结石近期病史的受试者。为该研究共收集了八次24小时尿液。在35 d筛查期间收集2个24小时尿液，在基线期间收集2个，在治疗期间收集3个，在随访期间收集1个。一位注册营养师通过电话联系受试者，完成24小时饮食召回：筛查期间3小时，基线时2小时，治疗期间3小时，随访期间1小时

在整个研究过程中，研究对象被指示继续遵循他们推荐的常规饮食，并且在研究期间，通过注册营养师进行的未经宣布的电话饮食召回评估了九次饮食摄入量，在筛查期间进行了三次饮食召回，在基线期间进行了两次，在治疗期间进行了三次，在随访时评估了1次（图1).在整个研究中，受试者继续使用伴随药物来改变肾结石危险因素，包括吡哆醇（维生素B6），噻嗪类利尿剂（氯噻酮，氢氯噻嗪，阿米洛利与氢氯噻嗪），柠檬酸盐和钙补充剂以及别嘌呤醇，只要这些药物在进入研究前至少3个月没有变化。在研究期间，禁止使用代谢成草酸盐的维生素C，以及使用胆汁酸螯合剂考来烯胺。  常规临床试验安全性评估包括体格检查、不良事件 （AE） 评估、标准临床实验室检查（血液学、血清化学和尿液分析）、生命体征测量、心电图检查和伴随的药物评估。

实验室和饮食召回方法

德克萨斯大学西南分校矿物代谢中心尿液化学实验室使用标准实验室方法对24小时尿液收集物进行了分析，该实验室方法包括尿量、pH值、钙、柠檬酸盐、氯化物、镁、尿酸、铵、磷酸盐、钾、肌酐和钠以及UOx[18]。使用灵敏的高效液相色谱Dionex方法测量草酸盐浓度[19]，使用原子吸收分光光度法测量尿钙和镁水平，并在同一实验室中使用Cobas Mira加分析仪测量肌酐，柠檬酸盐和尿酸[20]。使用Equil2程序计算草酸钙相对过饱和度，并将其作为相对过饱和度提供。     

24小时饮食召回由维克森林浸信会健康临床研究部门使用标准化脚本和多通道系统进行数据收集。  在整个研究过程中，通过电话在九个时间点与参与者联系，并要求他们回忆并报告前一天24小时的饮食摄入量。  

数据被输入明尼苏达大学营养协调中心（NCC）许可的营养研究数据系统（NDSR）。 NDSR软件（2014版）用于分析每日食品和饮料摄入量，以估计饮食召回收集的每日草酸盐，钙，钠，卡路里，脂肪，蛋白质，碳水化合物和液体摄入量的总摄入量[22，23]。NDSR是一个综合数据库，提供大量食品中钙，草酸盐和其他营养素的估计值。

统计方法

主要疗效终点是24小时UOx排泄从基线到ALLN-177治疗的平均变化[（平均基线第2、6和3天）-（平均治疗第5、6和7天）]。次要终点是24小时UOx排泄的百分比变化。预先指定了汇总统计数据，包括与基线变化的95%可信区间（CI），并在事后对24 h UOx和草酸钙的相对过饱和度比进行了比较处理与基线的配对t检验。使用非参数Spearman相关分析来计算基线UOx与UOx变化之间的相关性（Prism 7.0，Graph Pad Software，San Diego CA）。

结果

基线时的人口特征见表1。在入组的16名患者中，大多数是男性，大多数是高加索人，肥胖且eGFR保存完好（>60）。五人（31%）患有与减肥手术相关的EH（三人具有可调节的束带，一例袖状胃切除术，一例Roux-en-Y手术）;而其余11名受试者有IH。自肾结石疾病发病以来的平均（SD）时间为13.7（12.7）年。与肾结石危险因素降低相关的伴随药物包括钙补充剂（n = 5），柠檬酸钾（n = 5），噻嗪类利尿剂（n = 3），别嘌呤醇（n = 2）和吡哆醇（n = 1）。ALLN-177治疗和24小时尿液收集的依从性为100%。饮食召回依从性>90%。 所有受试者和高草酸尿症的类型分析结果（表2）。 表1 基线人口学和临床特征   表2 24小时尿草酸盐排泄（mg/24小时）汇总，总体变化百分比和按高草酸尿症类型分列   16名（69%）研究对象中有11名的UOx减少了24小时，范围在5至69毫克/ 24小时之间。减少的程度与高草酸尿症的严重程度相关（rs= − 0.702， p = 0.003）。图2显示了在ALLN-177处理期间相对于基线的24小时UOx的个体变化。 图 2  

与基线值相比，ALLN-177治疗期间平均尿草酸盐的变化。图中所示为X轴上基线24小时UOx与Y轴ALLN-177处理期间24小时UOx的散点图;每个钻石形状代表一个单独的研究对象。非参数斯皮尔曼相关系数为 r = − 0.702，p = 0.003   整个研究人群的草酸钙过饱和度计算平均值（SD）在治疗期间从11.3（5.7）降至8.8（3.8）（平均值变化- 2.8;95%CI − 4.9; - 0.79）。在整个研究过程中，平均24小时尿液pH值，钙，柠檬酸盐，镁和其他结石风险参数保持稳定（表3）。 表3 按研究期分列的24小时尿液生化总结对饮食回忆数据的分析显示，受试者在基线时每天消耗的平均（SD）为201.1（121.9）毫克草酸盐，并且在ALLN-177治疗的4天内，以及在随访期间（分别为187.4（130）mg / d和193.0（139.4）mg / d）没有显着变化。治疗期间的平均（SD）每日钙，钠和液体摄入量分别为796.2（303.4）mg，3.56（1.3）g和3.2（1.1）L，这与基线和随访水平非常相似（数据未显示）。基线时的平均（SD）每日卡路里摄入量为2301.9（939.1）千卡，治疗时为1989.6（713.2），脂肪占每日卡路里的37.8%，蛋白质占每日卡路里的14.7%，并且在研究期间没有变化。 ALLN-177治疗似乎耐受性良好。九名受试者（56.3%）报告了AE，均为轻度或中度严重程度;没有一个是严重的AE或导致研究停药或受试者戒断。只有2（12.5%）受试者的AE被认为可能与研究药物有关或相关，并在1天内得到解决;这些包括一个受试者的腹胀，消化不良和恶心，以及另一个受试者的腹胀和肠胃气胀。对常规实验室生化检查、体格检查、心电图和生命体征（血压和脉搏率）的评估显示，没有安全性问题（未显示数据）。

讨论

这项开放标签，简短的试点研究旨在评估ALLN-177作为随餐服用的口服酶疗法是否可以减少有肾结石和继发性高草酸尿史的患者的24小时UOx排泄，并且进行该研究为未来的研究提供信息。  该研究的结果与临床前研究的结果[17]和1期研究的结果相当，该研究针对饮食诱导的高草酸尿症的正常健康志愿者[18]。  ALLN-177具有良好的耐受性。  所有受试者都完成了研究，没有严重或严重的AE;大多数是短暂的胃肠道症状。  

在4天的治疗中观察到UOx平均减少约14mg / 24小时（13%），这与草酸钙相对过饱和度比的平均降低有关，其他泌尿参数没有实质性变化，表明ALLN-177的作用是即时的和草酸盐特异性的。  鉴于其在胃肠道局部草酸盐立即降解的作用机制，预计在停用ALLN-177后，24小时UOx排泄将恢复到基线水平。 治疗期间24小时Uox的减少幅度与基线时高草酸尿症的严重程度之间似乎存在关系（图2）。在ALLN-177的UOx减少>5 mg /天的11名受试者中，平均基线Uox为91.7 mg / 24 h，而5名受试者中记录的46.8 mg / 24 h没有UOx的变化。在EH和IH患者中都观察到这种关系。 草酸盐的内源性产生通常不超过20-25mg/24 h，因此，在没有原发性代谢缺陷的情况下，每日高UOx很可能是由于日粮中草酸盐的过度吸收，这与目前对继发性高草酸尿症病理生理学的理解一致[24]。因此，基线UOx水平较高的患者可能比UOx较低的患者吸收更多的草酸盐，因此更有可能对胃肠道中草酸盐降解的治疗有反应。观察到治疗是草酸盐特异性的，因为UOx在4天随访期结束时恢复到基线值，并且在ALLN-177治疗期间尿液中没有其他测量的结石危险因素发生变化（表2）。  使用ALLN-177减少UOx的程度可以被认为是适度的。  

然而，鉴于草酸盐相关肾损伤的病理生理学，如果持续较长时间，这种减少可能会减少草酸钙结晶尿症和随后的肾结石形成，以及其他草酸盐诱导的肾损伤[25，26]。  流行病学数据表明，UOx越低，成为结石成因的可能性越低[8]。  

因此，即使UOx的适度减少，如果持续一段时间，在治疗上也可能是重要的。  16名受试者中有5名（3名患有IH，2名患有EH）在ALLN-177治疗下UOx排泄没有变化（图2）。  鉴于继发性高草酸尿症的变异性和该试点研究的设计，这些患者草酸盐排泄和口服酶治疗反应的个体差异的确切原因尚可推测。  它可能与饮食和受试者的个体变异有关，与胃pH值，食物在胃中的保留时间，饮食中草酸盐的生物利用度以及ALLN-177从胃到肠的通过率等有关。      

该研究的局限性包括其持续时间短，研究人群数量小以及开放标签不受控制的设计。该设计是有意的，旨在为有关终点选择，临床活动，持续时间，研究程序和药物依从性等的未来研究提供信息，因此安慰剂对照未包括在研究设计中。值得注意的是，ALLN-177是一种特异性酶疗法，其效果是立竿见影的，如ALLN-177在健康志愿者中的初步原理研究证明所示[18]。因此，我们推测4天的治疗足以显示出积极的效果。我们还承认，未检查甲型草杆菌的定植状态，该定植状态被认为是限制膳食草酸盐吸收和减少高草酸尿症的一个因素。  

在这项研究中，基于明尼苏达大学营养协调中心设计的NSDR软件的饮食回忆被用来评估日常饮食变化。  

收集饮食回忆，而不是患者维护的饮食记录，以减轻参与者的负担，并限制参与者可能改变他们的饮食行为，从而偏向记录摄入量。  

人们承认，所有形式的饮食评估，包括直接观察，都可能出错;然而，本研究使用的多路24小时饮食回忆通常被推荐为估计膳食摄入量的首选方法，并且在研究中更频繁地使用[22，29，30]。  

与当前研究一样，当训练有素的访谈者使用标准化方法进行时，结果往往比标准的7日进食日记更准确，重要的是，给患者带来的负担更小[30]。

NDSR被用于这项研究，不仅因为它作为研究工具的严格和强大的地位，还因为它独特的综合数据库，包括不同食物来源中钙和草酸盐的完整和估计值。

目前，尚无特异性药物治疗来减少尿草酸盐排泄。用于降低高草酸尿症患者UOx排泄的治疗剂包括司维拉姆、一种非特异性草酸盐结合剂[31]、乳酸菌[32，33]和一种来自甲壳虫的细菌糊剂，据推测可降解肠道中的草酸盐[34]。在一项开放标签、非随机研究中，给予EH患者的益生菌在降低UOx方面具有短暂作用，并且UOx值在治疗3个月后恢复到治疗前水平[35]。同样，在一项随机、双盲、安慰剂对照研究中，对10例钙结石和IH患者给予益生菌（Oxadrop®）对UOx排泄没有影响[35]。在另一项研究中，10名EH受试者被纳入盐酸司维拉姆的非随机开放标签研究，为期7天，UOx没有变化[31]。最后，一项为期4周的研究纳入了轻度高草酸尿症和肾结石患者，采用受控代谢低草酸盐饮食，使用两种不同的益生菌制剂并未影响Uox，而是饮食本身具有积极作用[36]。  

在没有更特异性治疗的情况下，饮食管理建议包括减少膳食草酸盐、盐和蛋白质，增加钙摄入量和使用膳食钙补充剂，以及高液体摄入。  对这些建议的依从性很难维持，特别是在EH人群中[37]。  

虽然在短时间内限制饮食中的膳食草酸盐可导致轻度高草酸尿症患者的UOx排泄减少[36]，但更严重高草酸尿症患者饮食改变的持续有效性仍有待确定。  

草酸盐在美国西部饮食中的许多食物中无处不在[16，36]，目前尚不清楚临床试验以外的患者是否能够轻松遵守可能减少UOx的饮食建议，要么是由于无草酸盐食物的可用性有限，生活方式选择或这种特定饮食的经济成本。  此外，食品制备方法也可能影响可溶性草酸盐含量，使得即使以不同方式制备的相同食品也可能产生不同的草酸盐含量[38]。  

重要的是，即使有饮食咨询和坚持低草酸盐饮食摄入，许多减肥手术或其他肠道手术后高草酸血症患者仍保持高草酸血症并出现结石和CKD[6，7]。 

对于继发性高草酸尿症及其相关并发症（如肾结石和草酸盐肾病）患者，对有效治疗的医疗需求仍未得到满足。在我们的研究中，对于高草酸尿症和草酸钙肾结石病史的患者，他们的日常饮食和标准护理包括钙补充剂和噻嗪类利尿剂，ALLN-177的口服治疗也降低了钙 - 草酸盐相对过饱和度比。这是由UOx排泄减少引起的，因为其他测量的尿液分析物没有变化。基于整个研究过程中食物摄入量的饮食评估，膳食草酸盐，钙，钠或蛋白质没有实质性变化，这将有助于解释观察到的UOx减少或相对尿液过饱和度比。   

总之，在一小群继发性高草酸尿患者的初始非对照研究中，口服酶治疗似乎耐受性良好，并且UOx平均减少14mg / 24小时，而不会影响其他测量的24小时尿结石风险参数。随后对继发性高草酸尿症和肾结石受试者的长期临床试验正在进行中

打赏