vitamin D-och omega-3-fettsyratillskott hos barn med autismspektrumstörning: ett studieprotokoll för en faktoriell randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie

denna studie består av två steg: Steg 1 kommer att inkludera rekrytering och screening, medan steg 2 är ett vitamin D-och n-3 lcpufa randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie (fig. 1). Interventionens varaktighet är 12 månader.

schematiskt diagram över studiedesign. 1blod biomarkörer: 25-hydroxyvitamin D (25 (OH)D), röda blodkroppar (RBC) fettsyror, kalcium, albumin, järnstudier, vitamin B12, folat, fullt blodtal och vitamin A. frågeformulär: sociodemografi, medicinsk historia, ätnings – /måltidsbeteenden och matdagbok. 2frågor: sociokommunikativ funktion, sensoriska problem och avvikande beteenden (primära resultat); gastrointestinala symtom (sekundärt utfall), solexponering och hudfärg. Antropometri: vikt och höjd. 3blodbiomarkörer: 25(OH)D, RBC-fettsyror, kalcium och albumin. Frågeformulär: sociokommunikativ funktion, sensoriska problem, avvikande beteenden (primära resultat) och ät – /måltidsbeteenden och dietkvalitet. Antropometri: vikt och höjd. 4blodbiomarkörer: 25 (OH)D, kalcium och albumin. * Gastrointestinala symtom (sekundärt resultat) och medicinering / tilläggsanvändning/förekomst av biverkningar / tilläggsöverensstämmelse kommer att övervakas under hela studieperioden

Steg 1 kommer att ge möjlighet till en omfattande beskrivning av studiepopulationen med avseende på näringsstatus (biokemiska index och kostintag), demografi och medicinsk historia. Steg 2 kommer att visa effekten av tillskott med vitamin D, n-3 LCPUFAs eller båda för att minska ASD-symtom.

deltagare

denna studie är ett samarbete mellan Massey University och Waitemata District Health Board (WDHB), Nya Zeeland. Vårdgivare av barn som uppfyller kriterierna för studien kommer att kontaktas i första hand av Wdhb-Utvecklingskoordinatorerna.

vi beräknade att 42 deltagare (minst 34 deltagare och möjliggör en 20% potentiell bortfallshastighet) skulle krävas för varje arm i försöket för att visa en kliniskt signifikant skillnad vid 80% effekt och 5% statistisk signifikans. Effektberäkningar baserades på en skillnad på 17 enheter mellan kompletterade grupper och placebo i förändring från baslinje till slutpunkt på Social Responsiveness Scale (SRS) totalpoäng , på en genomsnittlig SRS och standardavvikelse på 105 respektive 24,7 enheter hos obehandlade barn med ASD (från vår pilotstudie 2015, opublicerad). Provstorleken beräknades med hjälp av formeln nedan :

där N är den provstorlek som krävs per grupp, är XXL SD, K är konstanten (7.9 betecknar 80% effekt och 5% betydelse), och (2-1) är skillnaden i SRS totalpoäng mellan grupper.

för att säkerställa att studien är tillräckligt driven, en blindad interimsanalys vid >50% av den ursprungligen planerade inskrivningen kommer att utföras av en oberoende tredje part för att uppskatta variansen för potentiell provstorleksökning.

Inklusions-och uteslutningskriterier

barn kommer att vara berättigade till denna studie om de är mellan 2 år.5 och 8 år, har en medicinsk diagnos av ASD bekräftad av både en utvecklingsbarnläkare i enlighet med kriterierna i Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, version fem (DSM-5) och symtomdebut efter 18 månaders ålder. Den nedre gränsen på 2,5 år har valts utifrån ålderskriterierna för de psykologiska bedömningsverktygen och den övre gränsen på 8 år har valts för att undvika den förvirrande effekten av beteendeförändringar i samband med pubertetsstadiet. Vårdgivarens kunskaper i engelska är ett krav (på grund av arten av resultatbedömningsverktyg). Volontärer utesluts om de diagnostiserades ha utvecklingsfördröjning sedan födseln.

ytterligare inklusionskriterier för försöket är: leverfunktion inom det normala intervallet(albumin 34-48 g/L) och serum 25 (OH)d <75 + 10 nmol/L om de går in i försöket på vintern och <105 nmol/l + 10 nmol/L om de går in i försöket på sommaren. En 10-nmol/L-variation valdes på grund av den potentiella analysvariationen . Vi har tillämpat två olika brytpunkter för uteslutning eftersom det finns en stor säsongsvariation i serum 25 (OH)d-koncentrationer i Nya Zeeland som sträcker sig från 30 nmol/l till 44 nmol/L .

inställning

studien kommer att äga rum i Auckland, Nya Zeeland. Icke-fastade blodprover kommer att samlas på North Shore eller Waitakere sjukhus i Auckland, Nya Zeeland. Frågeformulär och antropometri kommer att genomföras vid Massey University, Auckland, Nya Zeeland. Auckland är Nya Zeelands största stad med en befolkning på drygt en miljon. Det har uppskattats att cirka 13 000 (32,5 %) individer med ASD bor i Greater Auckland region .

Steg 1-screening

Screening och rekrytering (steg 1 i studien) kommer att äga rum under en 24-månadersperiod, som inleddes i januari 2015. Barn som uppfyller de initiala inklusionskriterierna kommer att ha bloddragning och kommer att screenas för näringsbrister. Se tabellerna 1 och 2 för resultatmått, testmetoder och schema för registrering, intervention respektive bedömning.

Pre-interventionsberedning

före randomisering och inkludering i studien, vitamin D, järn och vitamin B12 brister kommer att åtgärdas. Se Tabell 3 för en lista över näringsbrister och de hanteringsstrategier som tillämpas i denna studie.

steg 2-vitamin D och n-3 LCPUFA-ingrepp

interventionen består av 2000 IE Vitamin D3 per dag, 722 mg DHA per dag, 2000 IE vitamin D3 plus 722 mg DHA per dag eller placebo, i form av fyra orala kapslar. Behandlingsmaterialen kommer att levereras i 750 mg gelkapslar med ett avrivningsmunstycke tillverkat och levererat av Douglas Nutrition Ltd., Auckland, Nya Zeeland. Studiekapslarna, vitamin D, n-3 LCPUFAs och placebo är identiska i utseende och alla är smaklösa och färglösa. Barnet är skyldigt att konsumera innehållet i fyra kapslar per dag Blandat i sin mat av preferens eller genom oral administrering med spruta. Se Tabell 4 för det totala dagliga intaget och innehållet i varje kapsel. Under hela studieperioden får barn ha någon terapi eller medicin för autism samt något tillägg förutsatt att det inte innehåller vitamin D eller omega-3.

tillskott med 2000 IE Vitamin D3 har visat sig vara en säker dos hos spädbarn , och French Society of Pediatrics rekommenderar 1000 till 1200 IE per dag hos ammade spädbarn . Kroppsmassan hos 2,5-8-åringar i vår studie kommer att vara betydligt större än spädbarn, vilket ytterligare skulle minska risken för biverkningar. Dessutom är 2000 IE per dag mindre än den säkra övre gränsen för 2500 och 3000 IE/dag som föreslagits av IOM för 1-3 respektive 4-8 år åldersgrupper .

DHA-dosen på 722 mg / dag är fysiologiskt relevant och kan uppnås genom diet (motsvarande ungefär tre portioner fet fisk per vecka) och är jämförbar med doser som används i andra studier på barn som undersöker effekterna av n-3 LCPUFAs på beteende och lärande . Inga biverkningar har rapporterats hos barn med en dos på 600 mg DHA / dag .

randomisering, bländande och dold allokering

barn kommer slumpmässigt att tilldelas en av fyra grupper, efter att ha stratifierats för ålder och svårighetsgrad av ASD. Randomisering av de aktiva / placebokapslarna, den randomiserade sekvenslistan och grupptilldelningen kommer att döljas helt från forskare, barn och vårdgivare för hela studien, inklusive dataanalys. En tredje part som inte är inblandad i några aspekter av studien kommer att generera en slumpmässig blockdesign i block om fyra och åtta med Randomization.com (http://www.randomization.com/). Den tredje parten kommer att tilldela en behandlingskod till ett barn när deras behörighet för interventionen har bekräftats och vårdgivarens samtycke har mottagits. I en nödsituation där brytning av studieblinden kommer att krävas, planer kommer att finnas på plats för huvudutredaren att kontakta den tredje parten som ansvarar för randomisering för att avslöja behandlingsuppdraget för en viss deltagare.

datainsamling

deltagare (vårdgivare och barn) kommer att delta i Human Nutrition Research Unit (HNRU) vid Massey University vid två tillfällen: baslinje och 12 månader. När de rekryterats till steg 2 och innan de ges en 4-månaders leverans av kosttillskott kommer vårdgivare att fylla i några frågeformulär om kärnsymtom på ASD (sociokommunikativ funktion och sensoriska problem) och avvikande beteenden som studiens primära resultatmått och på gastrointestinala symtom som sekundär resultatmått. När interventionen är klar (12 månader), baslinjebedömningar av kärnsymtom på ASD och avvikande beteenden som utförs av vårdgivare kommer att upprepas. Vårdgivare kommer också att slutföra veckovisa gastrointestinala symptomdagböcker under studieperioden.

ytterligare information kommer att samlas in för att beskriva studiepopulationens egenskaper vid baslinjen. Denna information inkluderar ät – / måltidsbeteenden, matdagböcker, solexponering, hudfärg och antropometri (vikt och längd). Vid det sista besöket, baslinjebedömning av ät – / måltidsbeteenden kommer att upprepas och barns vikt/höjd kommer att mätas. Se Tabell 1 för resultatmått och testmetoder.

blodprovtagning och analys

barn kommer att få sina blodprover ritade vid tre tillfällen, baslinje (steg 1 – screening), 6 månader (Säkerhetsåtgärder) och 12 månader (slutpunkt). Se Tabell 1 för näringsbiomarkörer och testmetoder. De icke-fastande blodproverna kommer att samlas in under övervakning av pediatrisk Personal och bearbetas på North Shore eller Waitakere sjukhus i WDHB laboratory service. Näringsbiomarkörer kommer att analyseras från ett venöst blodprov. Dessa inkluderar följande: 25 (OH)d, RBC-fettsyror, kalcium, albumin, järnstudier, vitamin B12 och folat, fullt blodtal och vitamin A. Med undantag för RBC-fettsyror och vitamin A kommer alla biomarkörer att analyseras på North Shore Hospital. RBC-fettsyror kommer att analyseras vid University of Wollongong, NSW, Australien och vitamin A i ett laboratorium vid Massey University, Auckland, Nya Zeeland.

frågeformulär

de primära resultatmåtten är psykologiska bedömningar av kärnsymtom på ASD och samtidigt förekommande problembeteenden som beskrivs i Tabell 1. Den sekundära resultatmåttet är bedömningen av gastrointestinala problem. Standardiserade instruktioner kommer att ges till alla vårdgivare om hur man fyller i frågeformulären under sitt besök i HNRU. Innan deltagaren avgår kontrollerar hnru-forskarna alla svar för fullständighet.

Social Responsiveness Scale Bisexual, Second Edition (SRS-2) : SRS-2–versionerna specifika för åldersgrupper 2,5-4,5 och 4,5 till 18 år kommer att användas. SRS – 2 identifierar social försämring i samband med ASD och kvantifierar dess svårighetsgrad inom områdena social medvetenhet, social informationsbehandling, ömsesidig social kommunikation, social ångest/undvikande och stereotypt beteende/begränsade intressen . Den kliniska giltigheten och känsligheten för SRS-2 har fastställts i populationer med ASD .

Sensory Processing Measures (SPM) : SPM-versionerna som är specifika för åldersgrupperna 2-5 och 5-12 år kommer att användas. SPM utvärderar sensorisk bearbetning, planering och ideer (praxis) och socialt deltagande hos barn. Vågen mäter socialt deltagande, syn, hörsel, beröring, kroppsmedvetenhet (proprioception), balans och rörelse (vestibulär funktion) och planering och ideer (praxis) . Detta verktyg har standardiserats, validerats och använts hos barn med ASD .

avvikande beteende checklista (ABC): ABC mäter olika beteendeproblem, nämligen irritabilitet, socialt tillbakadragande, stereotypt beteende, hyperaktivitet och olämpligt tal . Det har validerats hos barn med ASD och har använts i stor utsträckning i behandlingsresultatstudier av ASD .

frågeformulär för gastrointestinala symtom: frågeformuläret för gastrointestinala symtom är utformat speciellt för denna studie och inkluderar gastrointestinala tecken och symtom som oftast rapporteras hos barn med ASD . Vårdgivare av studiedeltagare kommer att förses med veckovisa dagböcker och kommer att bli ombedd att registrera om barnet hade förstoppning, diarre, flatulens, buksmärta, kräkningar/illamående, bukdistension, oförklarlig irritabilitet på dagtid eller/och oförklarlig nattväckning under den senaste veckan, och i så fall hur många gånger dessa inträffade. Frågeformuläret för gastrointestinala symtom har inte validerats, men innehåller frågor om gastrointestinala symtom som mest rapporterats i ASD-populationer eller beteenden som kan vara en följd av gastrointestinala symtom. Vi är inte medvetna om ett validerat instrument för att bedöma gastrointestinala symtom hos autistiska barn, och absolut inte i Nya Zeeland.

Dietary Index för barns ätande (tärningar): DICE är ett enkelt dietkvalitetsbedömningsverktyg som har utvecklats av forskargruppen, baserat på Nya Zeelands ministerium för hälsokost och näringsriktlinjer för friska barn och ungdomar . Detta verktyg har validerats i en kohort av Nya Zeeland friska barn i åldern 2 till 8 år (opublicerad) och kommer att valideras i ASD-barn i denna studie mot 4-dagars beräknad matdagbok och biokemiska markörer.

Behavioral Pediatrics Feeding Assessment Scale (Bpfas): BPFAS är ett enkelt bedömningsverktyg som mäter barnets måltidsbeteende och föräldrarnas attityder och beteenden. Det är en 35-punkt skala frågeformulär bestående 25-likert skala (5 poäng) frågor om barns beteende och 10 dikotomiska frågor om föräldrarnas attityder och beteenden. Cut-off poäng för BPFAS har nyligen fastställts . BPFAS är det mest pålitliga föräldraadministrerade utfodringsfrågeformuläret, med god intern validitet och test-retest-tillförlitlighet .

fyra dagars beräknad matdagbok: dietintagsdata kommer att samlas in av en 4-dagars beräknad matdagbok, inklusive en helgdag. Instruktioner om hur man korrekt fyller i matdagboken kommer att förses med matdagboken. Deltagarna kommer att få ett gratis inlägg, adresserat kuvert för retur av häftet. Genomsnittligt makro-och mikronäringsintag kommer att bedömas under fyra rapporterade dagar med FoodWorks Professional Edition 7 (Xryis Software, Brisbane, QLD, Australien, 2012).

i den aktuella studien valdes en 4-dagars matdagbok på grund av den höga respondentens börda och tidskrävande egenskaper hos längre matdagböcker som en 7-dagars matdagbok. På grund av den höga variationen inom personen i näringsintag rekommenderas det att registrera dietintag under en längre tid för att få en mycket exakt uppskattning av intaget. Men om en 4-dagars matdagbok täcker olika dagar slumpmässigt kan den ge exakta uppskattningar av kostintaget .

Information om solexponering och hudfärg, näringstillskott och eventuella speciella kostregimer som följs kommer att samlas in av frågeformulär som är specifikt utformade för syftet med den aktuella studien. Sun exposure questionnaire innehåller en fråga om vårdgivarens tro och attityder mot solexponering samt frågor om land och bostadsort under graviditeten, födelsesäsongen och barnets känslighet för temperatur och ljus extremiteter.

efterlevnad av medicinering/efterlevnad av studieprotokoll

vårdgivare kommer att få e-postmeddelanden varje vecka som innehåller en länk till online-efterlevnads-och mag-tarmdagboken och ett tips/fakta om autism och näringsfrågor. Vårdgivare kommer att kontaktas per telefon på 1, 3, 6 och 9 månader för moraliska ändamål och för att uppmuntra efterlevnad. Vårdgivare kommer också att få kvartalsvisa nyhetsbrev. Nyhetsbrevet kommer att innehålla en uppdatering om studien, generiska ämnen om ASD, en vårdgivares erfarenhet i relation till det ämnet och underhållning/tävlingar för studiebarnen.

nya interventionsmaterial kommer att skickas ut till deltagarna var 4: e månad och vårdgivare kommer att bli ombedda att placera flaskorna från föregående månader åt sidan, med oanvända kapslar i dem, som ska returneras vid nästa besök (6 eller 12 månader) i vilket skede oanvända kapslar räknas och registreras. Överensstämmelse med behandlingen kommer att analyseras genom att räkna varje deltagares återstående tillskott när de har avslutat interventionen.

biverkningar

alla deltagare kommer att återkallas vid 6 månader för ett blodprov för att kontrollera hypervitaminos D(serum 25 (OH)d >225 nmol/L) och hyperkalcemi (serum Ca >2,7 mmol/L). Resultaten kommer att kontrolleras av en tredje part som är oblindad (men har inget engagemang i analys av resultat). Den tredje parten kommer att avidentifiera blodprovresultat och skicka dem till försöksläkaren och seniorutredaren för granskning och rekommendation om barnets serum 25(OH)D eller kalciumnivå ligger över den säkra övre gränsen. Om 25 (OH)d-koncentrationer är vid eller närmar sig 225 nmol/L, eller om hyperkalcemi är närvarande, kommer dosadministrationen att justeras.

överensstämmelse och gastrointestinala symptom dagböcker kommer att övervakas varje vecka och alla biverkningar kommer att registreras i biverkningsloggen för att hålla reda på barnets allmänna hälsa och beteendereaktioner. Vid eventuella biverkningar kommer barnets hälsa att övervakas närmare i tre till fyra veckor i rad, och om biverkningen kvarstår kommer rapporterna att hänvisas till försöksläkaren och seniorutredaren för vidare utredning.

spridning av resultat

efter mottagandet och analysen av matdagboken och slutförandet av de biokemiska analyserna vid screening kommer varje deltagare att få ett feedbackformulär. Antropometriska mätningar och blodresultat (järnstudier, vitamin B12, folat och fullt blodtal) kommer också att inkluderas. När rekryteringen till försöket är klar kommer deltagare som inte har gått in i försöket att få meddelande om deras vitamin D-och RBC-fettsyranivåer.

efter avslutad studie kommer deltagarna att informeras om deras baslinje och slut vitamin D och RBC-fettsyrastatus, och om de tog den aktiva eller placebodosen. De kommer också att få en sammanfattning av psykologiska bedömningsresultat av SRS-2 och SPM.

deltagare och andra intressenter (som hälso-och sjukvårdspersonal, distriktshälsoorganisationer, primära hälsoorganisationer, ASD-stödgrupper) kommer att få tillgång till studiens resultat. Resultaten kommer att presenteras på vetenskapliga konferenser både nationellt och internationellt, förberedas för publicering i peer-reviewed tidskrifter och cirkuleras till media.

datahantering och statistisk analys

namn och adressuppgifter kommer att bibehållas i Microsoft Excel. Kryssrutor registrerar en deltagares framsteg genom studien. Alla andra data kommer att matas in i ett enda Microsoft Excel-kalkylblad med deltagare som endast identifieras av deras unika ämnesnummer. Scorings av frågeformulären kommer att dubbelkontrolleras av psykologen och forskaren. Alla poster kommer att dubbelkontrolleras av en annan medlem i forskargruppen. Alla dokument lagras säkert under konfidentiella förhållanden och arkiveras i 5 år.

statistisk analys kommer att utföras med IBM SPSS version 21.0 (IBM Corp; släppt 2012. IBM SPSS Statistik för Windows Version 21.0. Armonk, NY, USA). Innan statistisk analys påbörjas kommer data att rengöras och kontrolleras för kodningsfel. Uppgifterna kommer att kontrolleras för rimlighet genom att slumpmässigt kontrollera riktigheten och fullständigheten och verifiera mot källdata. Variablerna kommer att testas för normalitet med Kolmogorov-Smirnov-testet, Shapiro-Wilk-testet och normalitetsdiagram. Icke – normalt distribuerade data kommer att omvandlas till ungefärliga normala fördelningar genom logaritmiska transformationer. Uppgifterna kommer att rapporteras på lämpligt sätt som medelvärde (standardavvikelse) för normalt distribuerade data; transformerade data kommer att omvandlas tillbaka från sammanfattande statistik till geometriskt medelvärde (95% ki), icke-normalt distribuerade data kommer att beskrivas som median (25: e, 75: e percentiler) och kategoriska data som frekvenser.

baslinjeegenskaper hos deltagarna kommer att jämföras mellan grupper med variansanalys (ANOVA) för parametriska data och Kruskal-Wallis-testet för icke-parametriska data. Den primära analysen, som jämför effekterna av behandling på symtom på autism över 12 månader, kommer att genomföras med hjälp av en generaliserad linjär blandad modellprocedur. Behandlingar och tid kommer att inkluderas som fasta effekter och interaktionerna mellan interventioner och tid kommer att testas. Om signifikanta huvudeffekter eller interaktionseffekter observeras kommer post-hoc-analys med Bonferroni-justeringar att utföras. Potentiella förvirrande faktorer och effektmodifierare (t.ex. baslinje 25(OH)d och RBC fettsyror, symtom på autism vid baslinjen, ålder och kön) kommer att undersökas inom modellen. Logistisk regression kommer att användas för att testa multiplikativ interaktion. Rothmans synergiindex, som skulle vara lika med enhet under additivitet, och mindre än enhet när man föreslår antagonism, kommer att användas för att undersöka den postulerade interaktionseffekten av vitamin D och omega-3 LCPUFAs på kärnsymtom på ASD.

den sekundära analysen, som jämför effekterna av behandling på gastrointestinala symtom under 12 månader, kommer att utföras med samma procedur. Potentiella förvirrande faktorer och effektmodifierare (t.ex. baslinjediagnos av eventuella gastrointestinala symtom och medicinering/tilläggsanvändning) kommer att undersökas inom modellen.

skillnader mellan deltagare som slutför och drar sig ur försöket kommer att analyseras med hjälp av ett oberoende t–test eller Mann-Whitney-testet för kontinuerliga variabler (t.ex. Ålder) och chi-kvadrat för kategoriska variabler (t. ex. kön).

föreningar mellan svårighetsgrad av ASD-symtom och näringsstatus (specifikt vitamin D, RBC-fettsyror, järn och vitamin B12) vid baslinjen kommer att bedömas med regressionsanalys. Informationen kommer att användas för att bedöma behandlingssvar enligt tertiler med näringsstatus som visar signifikant samband med svårighetsgraden av ASD.

både intention-to-treat och per-protocol analyser kommer att användas, även om den primära analysmetoden kommer att vara intention-to-treat. Statistisk signifikans kommer att baseras på två-tailed tester med P <0,05 anses vara signifikant.