Forskningsprogram Helena Forsblad d’Elia 610617-5141 En randomiserad kontrollerad studie med dehydroepiandrosterone vid primärt Sjögren syndrom samt bestämning av oxytocin Sammanfattning Bakgrund: Sjögren syndrom (SS), den vanligaste autoimmuna reumatologiska sjukdomen efter reumatoid artrit (RA) drabbar främst kvinnor. Trötthet är ett dominerande symtom liksom torra slemhinnor, ”sicca besvär” till följd av inflammation i exokrina körtlat. Patienter med SS har sänkta serumnivåer av hormonet dehydroepiandrosterone (DHEA) och dess sulfat, DHEAS. Vid SS är livskvaliteten ofta sänkt och s-DHEAS nivån korrelerar omvänt med samlivets tillfredställelse. Hypothalamus-pituitary–adrenal (HPA)- axeln tycks även defekt till följd av en primär eller sjukdomsassocierad påverkan. Vid Mb Addison är det visat att behandling med DHEA minskar tröttheten. Ett annat hormon och neoropeptid, oxytocin, har bland annat avslappnande och antidepressiva effekter. Deprimerade patienter med fibromyalgi har signifikant lägre nivåer av oxytocin i plasma jämfört med icke deprimerade patienter och friska kontroller och en ”koppling” finns mellan systemet som reglerar oxytocin produktion och HPA-axeln. Frågeställningar: ● Vilken effekt har behandling med 50 mg DHEA på patienter med primärt SS avseende trötthet (evaluerat med hjälp av MFI-20 och ProF) och livskvalitet (SF-36)? ● Vilka är DHEA’s verkningsmekanismer? Hur kommer koncentrationen av hormonerna, DHEAS, estradiol, testosteron, dihydrotestosteron, kortisol och oxytocin och de de proinflammatoriska cytokinerna, IL-1, IL-6 och TNFa att att påverkas av behandlingen? ● Hur ligger nivån av oxytocin i plasma och är nivån associerad till trötthet och livskvalitet? ● Påverkas oxytocinnivån av behandling med DHEA? Metod: Vi ämnar genomföra en nordisk multicenter studie. I Göteborg kommer studien att bedrivas i samarbete med Reumatologkliniken SU/Sahlgrenska och Mölndal, Specialisttandvården i Göteborg och Reumatologsektionen i Borås. Det är en placebokontrollerad, dubbel blind, cross-over studie som kommer att pågå under 9 månader (4 månader DHEA/placebo följt av 1 månad wash-out följt av 4 månader DHEA/placebo). Effekten av behandling av DHEA på patienter med SS avseende trötthet, MFI-20 och livskvalitet SF-36 kommer att utvärderas. I en spinn-off studie utgående från Göteborg kommer vi dessutom att följa hormonerna och pro-inflammatoriska cytokiner enligt ovan i serum/plasma och saliv. Vidare kommer salivvolymen, munhålans kliniska status, Visual Analogue Scales (VAS) beträffande grad av mun- och ögontorrhet, muskel- och ledvärk och lipider i serum att följas under studien. Klinisk undersökning, ifyllande av frågeformulär, blodprovstagning, mätning av salivprduktion och bedömnoing av munhålans stautus sker vid inklusion samt efter 4, 5 och 9 månader. Betydelse: Idag saknas det i stor utsträckning sjukdomspåverkande behandling vid SS. Ett positivt utfall i undersökningen skulle därför ha stor betydelse för patienter med denna vanliga autoimmuna sjukdom med stark anknytning till nordisk medicinsk historia. En kartläggning av oxytocinkoncentrationen skulle kunna bana väg för nya behandlingsmöjligheter och ge värdefull ökad kunskap. 1 Kortfattad områdesöversikt Studie 1 Sjögren syndrom (SS) är en vanlig inflammatorisk reumatisk sjukdom med en prevalens på cirka 0,5-1 %. Kvinnor är drabbade i större omfattning än män. Den vanligaste insjuknande ålder är mellan 40 och 50 år (Konttinen et al.1999). Följdaktligen kan man misstänka att någon predisponerande/sjukdomsrelaterad faktor kan sammanhänga med individens kön och ålder. Seum nivån av hormonet dehydroepiandrosterone (DHEA) och dess sulfat, DHEAS är lägre hos kvinnor och minskar med åldern vilket skulle kunna ha samband med den kvinnliga dominansen liksom sjukdomsdebutåldern (Alesci et al. 2001). Det är också visat att patienter med primärt SS har lägre serumnivåer av DHEAS (Valysdottir et al. 2001). Basalnivån av S-DHEAS kunde istället förväntas vara förhöjd till följd av den sjukdomsassocierade stressen. S-DHEAS ökade inte heller vid primärt SS efter stimulering med corticotropin releasing hormone (CRH). I vanliga fall svarar hypothalamuspituary-adrenal-axis (HPA-axeln) på olika typer av stress/cytokiner som produceras i ökad mängd vid infektioner, trauma och autoimmuna sjukdomar. Vissa cytokiner stimulerar hypothalamus att producera CRH. CRH stimulerar hypofysens adrenocorticotropic hormone (ACTH) produktion. ACTH stimulerar binjurebarken att producera glukokortikosteroider, mineralkortikosteroider och DHEA. Vid primärt SS lyckas dock inte HPA-axeln att producera DHEA. Trötthet är ett dominerande symtomen vid SS. Patienter med SS är tröttare jämfört med patienter som behandlats för hematologisk malignitet (Barendregt et al.1998, Howell et al. 2000). ”Sicca symtom” dvs besvär med torra slemhinnor till följd av inflammation i exokrina körtlar är även ett stort problem vilket bland annat yttrar sig i mun- och ögontorrhet. Muntorrheten medför ökad risk för omfattande karies, socialt handikapp och minskat näringsintag. Ögontorrheten ger skavkänsla, irritation, ögontrötthet, ökad kärlinjektion och ökad risk för infektioner. Patienter med primärt SS har nedsatt livskvalitet och negativt påverkat samliv som omvänt korrelerar till s-DHEAS (Valysdottir et al. 2003). Patienter med Mb Addison, ett tillstånd med binjurebarksinsufficiens, är också mycket trötta. Vid Mb Addison, är det visat att behandling med 50mg DHEA minskar tröttheten och ökar vitaliteten (Oelkers 1999). Behandling med DHEA vid Systemisk lupus erythematosus har även en sjukdomsdämpande effekt (Petri MA et al. 2004) och ökar bentätheten hos postmenopausala kvinnor (Hartkamp et al. 2004). DHEA är även immunomodulerande, exempelvis ökar IL-2 produktionen av T-lymfocyter in vitro utav DHEA. Patienter med SS har minskad T-cell medierad IL-2 produktion som delvis kan normaliseras genom tillsatts av DHEA i odlingar av T-celler (Suzuki et al. 1991). Patienter med SS har således en primär eller sjukdomsrelaterd lägre produktion av DHEA och skulle därmed kunna ha nytta av DHEA substitution. Vi ämnar i denna studie för första gången undersöka effekten av behandling med DHEA till patienter med primärt SS som har subnormala nivåer av DHEAS och som har en besvärande trötthet. 2 Studie 2 Oxytocin, ett hormon och neuropeptid som bildas i hypothalamus och utsöndras i cirkulationen via hypofysens baklob har många olika effekter. Utöver att stimulera uteruskontraktioner i samband med partus och genom sugreflexen aktivera mjölksekretion vid amning har det även exempelvis avslappnande och antidepressiva egenskaper (Uvenäs-Moberg K.1998). Deprimerade patienter med fibromyalgi har signifikant lägre nivåer av oxytocin jämfört med icke deprimerade patienter och friska kontroller (Anderberg UM et al. 2000). Man har även funnit att östrogen ökar produktionen av oxytocin i hjärnan och att det finns en ”koppling” mellan systemet som reglerar oxytocin produktion och HPA-axeln. Det är okänt om oxytocinnivåerna är påverkade vid SS. Specifika mål Studie 1 Studera effekter av behandling med DHEA vid primärt Sjögren syndrom (SS) på a) trötthet och livskvalitet. b) Estradiol, Testosteron, Dihydrotestosteron, Kortisol; IL-1, IL-6 och TNFa i serum och saliv samt salivproduktion och munslemhinnans status. Studie 2 Studera nivån av oxytocin i plasma hos patienter med primärt SS. a) Utröna om plasma nivån av oxytocin är normal och hur nivån är relaterad till trötthet och livskvalitet. b) Studera om oxytocin nivån påverkas av DHEA behandlingen. Projektbeskrivning Studie 1 och 2 Studiedesign Multicenter randomiserad, placebo kontrollerad, dubbel blind studie med cross-over och wash-out design under sammanlagt 9 månader fördelat på 4 mån DHEA/placebo följt av 1 mån wash-out följt av 4 mån DHEA/placebo. Ett nordiskt samarbetsprojekt mellan Prof Yrjö T Konttinen, Helsinki University Central Hospital, Prof Roger Hällgren och Dr Sigridur Valtysdottir, Reumatologsektionen, Uppsala, Dr Helena Forsblad d’Elia och Dr Eva Rehnberg Reumatologkliniken, Sahlgrenska Universitetssjukhus, Prof Ulf Dahlgren, Oral diagnostik, Göteborgs Universitet Patientantal 60 patienter från Helsingfors, 30 från Uppsala och 50 från Göteborg Intervention Kapslar innehållande 50 mg DHEA eller placebo. Inklusionskriterier - Patienterna skall uppfylla diagnoskriterier för primärt SS (Vitali et al.1997). - Tröttheten som poängsätts med hjälp av MFI-20 skall vara > 14 poäng - S-DHEAS skall ligga under medvärdet för åldersrelaterat referensintervall Exklusionskriterier -< 18 år eller > 80 år - Intagen på fängelse - Person som inte kan ge sitt informerade samtycke 3 - Anamnes på tidigare bröstcancer, uterus cancer eller prostata cancer - Gravid eller ammande kvinna - Fertil kvinna utan adekvat prevention - Svår acne - Ändrad medicinering mot SS de sista tre månaderna - > 10 mg prednisolon/dag - Tidigare stroke eller emboli Studie 1a) Utvärdering görs vid inklusion, efter 4, 5 och 9 månader - Trötthet mha MFI-20 (Smets et al 1995, 1996, Barendregt et al. 1998) och ProF (Strömbeck B et al. In press) - Livskvalitet mha SF-36 (Sullivan et al. 1995) Studie 1b) Utvärdering görs vid inklusion, efter 4, 5 och 9 månader SR, CRP, Hb, Krea, ALAT, Jon-Ca, S-proteinelfores - Serum och salivnivåer av DHEAS, Estradiol, Testosteron, Dihydrotestosteron och Kortisol med RIA teknik, prover nedfryses i -20° för samtidig analys - Serum och salivnivåer av IL-1, IL-6, sIL-6R och TNFa med ELISA teknik, prover nedfryses i -20° för samtidig analys - Mätning av stimulerad och ostimulerad salivproduktion - Klinisk undersökning av munslemhinnan - Visual analogue scale (0-100 mm) för led- och muskelvärk samt ögon- och muntorrhet Studie 2 Utvärdering görs vid inklusion, efter 4, 5 och 9 månader - Mätning av plasmanivån av oxytocin med RIA teknik. Genomförande Studie 1 och 2 Patienter som kontrolleras på Reumatologkliniken på SU/Sahlgrenska och Mölndal och i Borås som har diagnosen primärt SS kommer att identifieras genom diagnosregister och tillfrågas om de vill delta i studien och erhålla en skriftlig patientinformation. Innan screening får patieneten lämna sitt informerade samtycke och sedan utföra MFI-20 och blodprov tas för analys av s-DHEAS och inklusions och exklusionskriterier kontrolleras. Patienterna kallas därefter i förekommande fall för inklusion. Patienterna randomiseras till antingen aktiv behandling med DHEA, 50 mg x 1, på morgonen eller placebo x 1, på morgonen. DHEA kapslarna tillverkas på Apotek i Helsingfors och forslas sedan till Göteborg via ett Apotek i Uppsala. Varje center har en Investigator File och Case Record Files för varje patient. Studien utförs enligt Good Clinical Practice (GCP). Vid study entry utförs klinisk rutinundersökning, MFI-20, SF-36, VAS skalor för ögon- och muntorrhet samt led- och muskelvärk, blodprovstagning för rutinprover samt nedfrysning av serum och plasma för senare analys, undersökning på odontologen med kliniks bedömning av munslemhinnan, mätning av ostimulerad och stimulerad salivproduktion och nedfrysning av saliv för senare analys. Samma program upprepas efter 4, 5 och 9 månader. Mellan månad 4 och 5 är wash-out perioden. I samband med besök månad 4 och 9 noteras eventuella biverkningar och om någon allvarlig biverkan skulle inträffas kontaktas huvudprövaren Prof Y T Konttinen i Helsingfors inom 24 timmar. Biverkningar som är beskrivna i litteraturen är ansiktsakne, oftast av mild karaktär och ökad håväxt i ansiktet. Manligt röstläge och förhöjda levervärden har rappoterats i enstaka fall. Vi förväntar oss inga allvarliga biverkningar av DHEA bland annat eftersom vi kommer att tillföra en låg dos DHEA till patienter som redan har låga nivåer av detta hormon. Vid 4 och 9 månaders besöket räknas även patienternas eventuella kvarvarande kapslar för att bedöma compliance. 4 Alla center har randomiseringskoder i slutna kuvert så att koden kan brytas vid behov. Studien monitoreras av en studiesköterska från Helsingfors. Statistisk bearbetning: Eftersom studien har en cross-over design kan varje patient vara sin egna kontroll i de statistiska beräkningarna. Parade analyser kommer att användas med parametriskt eller icke parametriskt test utifrån variabelns fördelning. Signifikansnivå p<0,05. Preliminära resultat Inklusionsdata håller på att sammanställas. Sammanlagt har 52 patienter genomgått screening varav 39 har inkluderats. 13 patienter hade för högt DHEAS och/eller för lågt MFI-20. Patienterna håller nu på att genomgå 4 och 5 månaders uppföljningningarna. Undersökningen har förlöpt bra och det har inte framkommit några allvarliga biverkningar. Serum, plasma och saliv har frusits ned och hormon och cytokinanalyser kommer att ske samtidigt i ett senare skede när studien är avslutad. Oxytocin kommer dock att analyseras vid 4 tillfällen eftersom analysens noggrannhet eventuellt kan påverkas av en längre nedfrysningsperiod. Betydelse Projektet är inriktat på patientnära forskning av en av de vanligaste inflammatoriska reumatiska sjukdomarna, primärt SS. Primärt SS drabbar mest kvinnor och hormonella faktorer påverkar sannolikt etiologin och sjukdomsförloppet. Patienter med primärt SS har sänkt nivå av hormonet DHEA som korrelerar med mentalt välbefinnande och samliv. De besväras av svår trötthet och av olika sicca symtom, ögon- och muntorrhet, torra slemhinnor i luftvägar och underliv och torr hud. Vid Mb Addison minskade tröttheten av DHEA. I denna randomiserade kontrollerade dubbel blinda studie skall vi för första gången undersöka effekten av DHEA på primärt SS på en större patientgrupp avseende trötthet och livskvalitet. Idag saknas det i stor utsträckning sjukdomspåverkande behandling. Det finns framförallt symtomlindrande behandling att tillgå. Ett positivt utfall skulle därför ha stor betydelse men bör verifieras i en större studie med längre uppföljning. Vi kommer även att följa sjukdomsaktiviteten, vissa hormonnivåer och cytokiner både i serum och saliv för att öka kunskapen om mekanismerna till DHEA’s verkan. Oxytocin nivån i plasma är inte tidigare studerat hos patienter med SS. Kunskapen om oxytocin som är ett hormon och neuropeptid syntetiserad i hypothalamus har ökat mycket senare år och peptiden har många skilda effekter såsom påverkan av välbefinnande och antistresseffekter samt tycks även öka smärttröskeln. En kartläggning av oxytocinkoncentrationen skulle kunna ha stor betydelse utifrån utfallet av resultaten och bana väg för nya behandlingsmöjligheter. Etiska överväganden Blodprov tas enligt gängse metod för venös blodtappning med vacutainerteknik. Patienten kan erfara en lokal lindrig övergående smärta vid själva insticket. Frågeformulären som används är välbeprövade och det torde inte vara några svårigheter för patienterna att besvara dessa. Några komplikationer eller att metoderna skulle kunna uppfattas som integritetstkränkande behöver ej befaras. Patienterna kommer att erhålla både muntlig och skriftlig information. Den skriftliga informationen innehåller bland annat information om frivilligt deltagande och rätt att när som helst kunna avbryta studierna. I informationen till patienterna framgår även att han/hon har rätt att en gång per år enligt personuppgiftslagen, PUL, kostnadsfritt, få ta del av vad som finns registrerat samt att om något är felaktigt få detta rättat. Vidare ges information om biobankslagen. Vissa prover som tas kommer att lagras i en biobank för att kunna analysera alla prover samtidigt. Proverna förvaras kodade. Proverna liksom en tillhörande identifieringslista (kodnyckel) förvaras på ett säkert sätt och åtskilda. Proverna får endast 5 användas på det sätt som patienterna gett sitt samtycke till och patienterna har full rätt att utan närmare förklaring begära att prover skall förstöras eller avidentifieras. Jag bedömer att nyttan med projektet överväger eventuella risker. DHEA har använts sedan längre tid tillbaka, studerats i kliniska studier och köps utan recept i USA. Biverkningar som är beskrivna i litteraturen är ansiktsakne, oftast av mild karaktär och ökad håväxt i ansiktet. Manligt röstläge och förhöjda levervärden har rapporterats i enstaka fall. Vi exkluderar patienter som har åkommor som vi tror kan föranleda biverkningar. Patienter med primärt SS har sänkta nivåer av DHEA och dosen som tillförs i projektet är relativt låg, 50 mg. Sammanfattningsvis bedöms riskerna för försökspersonerna som ställer upp i forskningsstudierna som små och obehaget är litet. Ett positivt utfall av behandlingen med DHEA skulle ha stor betydelse för patienterna men bör verifieras i en större studie med längre uppföljningstid. Vi kommer att avsevärt kunna öka våra kunskaper om DHEA och oxytocin vid Sjögren syndrom. Viktigaste referenser Alesci S, Bornstein SR: Intra adrenal mechanisms of DHEA regulation: a hypothesis for adrenopause. Exp Clin Endocrinol Diabetes 109:75-82, 200 Anderberg UM, Uvnäs-Moberg K. Plasma oxytocin levels in female fibromyalgia syndrome patients. Z Rheumatol 2000, 59:373-379 Barendregt PJ, Visser MR, Smets EM et al.: Fatigue in primary Sjögren’s syndrome. Ann Rheum Dis 57:291-295, 1998 Hartkamp A, Greenen R, Godaert GLR, Bijl M, Bijlsma JWJ, Derksen RHWM. The effect of Dehydroepiandrosterone on Lumbar Spine Bone Mineral Density in Patients with Quiescent Systemic Lupus Erythematosus. Arthritis Rheum 2004, 50(11):3591-3595 Howell SJ, Radford JA, Smets EMA, Shalet SM: Fatigue, sexual function and mood following treatment for haematological malignancy: the impact of mild Leydig cell dysfunction. Br J Cancer 82:789-793, 2000 Huusko TM, Korpela M, Karppi P, Avikainen V, Kautiainen H, Sulkava R: Threefold increased risk of hip fractures with rheumatoid arthritis in Central Finland. Ann Rheum Dis 2001, 60(5):521-522 Konttinen YT, Kontio R, Nordström DC, Hietanen J, Malmström M: Sjögrenin syndrooma. Suomen Lääkärilehti 54:3061-3073, 1999 Petri MA, Mease PH, Merrill JT et al. Effects of Prasterone on Disaese Activity and Symptoms in Women With Active Systemic Lupus Erythematosus. Arthritis Rheum 2004, 50(9):2858-2868 Oelkers W: Dehydroepiandrosterone for adrenal insufficiency. N Engl J Med 341:1013-1020, 1999 Smets EMA, Garssen B, Cull A, De Haes JCJM: Application of the multidimensional fatigue inventory (MFI-20) in cancer patients receiving radiotherapy. Br J Cancer 73:241-245, 1996 Smets EM, Garssen B, Bonke B, De Haes JC: The Multidimensional Fatigue Inventory (MFI) psychometric qualities of an instrument to assess fatigue. J Psychosom Res 39:315 325, 1995 Strömbeck B, Theander E, Jacobsson LHT. Assessment of Fatigue in Primary Sjögren´s syndrome: the Swedish version of the Profile of Fatigue. Scand J Rheumatol. In press Sullivan M., Karlsson J., Ware J. The Swedish SF-36 Health Survey -I. Evaluation of data quality, scaling assumptions, reliability and construct validity across general populations in Sweden. Social Science and Medicine, 41(10):1349-58, 1995 Nov Suzuki T, Suzuki N, Daynes RA, Engleman EG. Dehydroepiandrosterone enhances IL2 production and cytotoxic effector function of human T cells. Clin Immunol Immunopathol. 1991 Nov;61(2 Pt 1):202-11. 6 Uvenäs-Moberg K. Anti-stress pattern induced by oxytocin. News Physiol Sci 1998, 13:2226 Valtysdottir ST, Wide L, Hällgren R: Low serum dehydroepiandrosterone sulfate in women with primary Sjögren’s syndrome as an isolated sign of impaired HPA axis function. J Rheumatol 28:1259-1265, 2001 Valtysdottir ST, Wide L, Hällgren R: Mental wellbeing and quality of sexual life in women with rimary Sjögren’s syndrome are related to circulating dehydroepiandosterone sulphate. Ann Rheum Dis 2003;62:875-79 Vitali C, Bombardieri S, and the European Study Group on Diagnostic Criteria for SS, incl. Konttinen Y & Manthorpe R: The European classification criteria for Sjögren´s syndrome (SS) Proposal for a modification of the rules for classification suggested by the analysis of the receiver operating characteristic (ROC) curve of the criteria performance. J Rheumatol 1997; 4:38 7