Abstract

2型糖尿病（DM）の治療において、ビタミンCとメトホルミンの空腹時（FBS）および食後血糖（PMBG）ならびにグリコシル化ヘモグロビン（HbA1c）に対する影響を調べた研究はこれまでない。 目的は、2型DMのFBS、PMBG、HbA1c、血漿アスコルビン酸値（PAA）に対するメトホルミン併用ビタミンCの経口投与の効果を検討することであった。 70名の2型DM患者が、12週間の前向き二重盲検プラセボ対照試験に参加した。 2型DM患者を無作為にプラセボ群とビタミンC群に分け、それぞれ35名ずつを登録した。 両群とも12週間治療を受けた。 2型糖尿病患者において、PAAレベルの低下が認められた。 このレベルは、メトホルミンと一緒にビタミンCを投与すると、メトホルミンと一緒にプラセボを投与した場合と比較して、有意に回復した。 結論として、ビタミンCとメトホルミンの経口補給は、アスコルビン酸レベルを逆転させ、FBS、PMBGを減少させ、HbA1cを改善させた。 したがって、2型DMの治療において、良好な血糖コントロールを維持するために、両薬剤を併用することが考えられる

1. はじめに

糖尿病（Diabetes mellitus：DM）は、多くの罹患率と経済的コストを伴う主要な代謝性疾患の一つである。 高血糖の他に、酸化ストレス、炎症、インスリン抵抗性が特徴である。 何人かの研究者は、フリーラジカルが介在する病態が糖尿病に関与していることを明らかにしている。 この病気は、現在利用可能な最善の治療にもかかわらず、予後不良である。 したがって、糖尿病の予後を改善するための新しい戦略の開発は、非常に有益なものである。 現在利用可能な経口血糖降下剤は、糖尿病患者における酸化ストレスの顕著な改善を示さない。 抗酸化ビタミンであるアスコルビン酸（ビタミンC）は、フリーラジカルによる損傷を防ぐのに重要な役割を果たします。 これまでの研究で、2型糖尿病患者では基礎ビタミンC濃度が低下していることが示されている。 ビタミンCは構造的にブドウ糖に似ており、多くの化学反応においてブドウ糖の代わりになるため、タンパク質の非酵素的グリコシル化防止に有効である

最新の文献では、ビタミンCの補給と血糖値および糖化ヘモグロビン（HbA1c）の改善に関する矛盾する結果が示されている。 しかし、2型糖尿病の治療において、特に食後血糖値（PPBG）に対するビタミンCとメトホルミンの効果を検討した研究はこれまでない。 最近の研究では、ビタミンCの補給により空腹時血糖値（FBG）とグリコシル化ヘモグロビンの低下が報告されているが、それは非盲検、非対照、短期間の研究であった。 そこで、2型糖尿病患者を対象に、より長期間の二重盲検比較試験でメトホルミンとビタミンCのFBG、PPBG、HbA1c、血漿アスコルビン酸レベルへの影響を測定することは価値があると考えられた。 材料と方法

2.1. 患者、対象、除外基準

2型糖尿病患者70名を対象に、Indira Gandhi Government Medical College, Nagpur, IndiaのInstitutional Ethics Committeeにより承認された12週間の前向き、二重盲検、プラセボ対照、ノンクロスオーバー試験に参加させました。 すべての患者は、試験参加に先立ち、インフォームドコンセントを得ていた。 対象者は、内科外来（OPD）で2型DMと診断された患者であり、年齢層は30〜60歳、メトホルミン服用中、空腹時血糖値は126〜250 mg/dLであった。 除外基準は、空腹時血糖値が250 mg/dL以上、他の内分泌・代謝・1型DMを含む内科的疾患、妊娠、孤立性食後高血糖、年齢60歳以上または30歳以下とした。 被験者には、常用飲酒者、ヘビースモーカー、向精神薬を服用している者はいなかった。 心電図，血清電解質，血中尿素，血清正常値，肝機能検査などの定期的な検査は，すべての患者において活発な医学的問題を排除するために行われた． 過去3ヶ月間にビタミンCやその他の抗酸化物質を投与された患者も、この研究から除外された。 本研究の実施期間は、2009年2月から2010年11月までである。 サンプルサイズ、無作為化、および治療

2型DMの患者は、それぞれ35人のAおよびBの2つのグループに無作為に分けられた。 サンプルサイズは先行研究から得られた標準偏差を用い、有意水準0.05、検出力80%で算出した。 試験薬、すなわちビタミンCとプラセボの無作為割付にはブロック無作為化法を用い、均等な割付比率（1：1）を確保するため、4つの大きさのブロックを等しい割合で配置した。 二重盲検試験であるため、薬剤は製剤、形状、サイズ、重量、質感、包装が同一であった。 無作為化治療割り付け順序は、統計学者が乱数表を用いて作成した。 無作為化治療割り付け順序は、統計学者が乱数表を用いて作成し、試験薬（ビタミンCとプラセボ各60個）を入れた同一のプラスチック容器とともに、この試験に直接関与していない第3者に引き渡された。 この人は、提供された薬物と患者の無作為割付順序に従って、容器にラベルを貼った。 この無作為割付順のコードは、この人物によって密封された封筒に保管され、試験終了後にデータ解析の際にのみ開封された。 患者および治験責任医師は、投与される治療法（ビタミンCまたはプラセボ）について知らないままであった。 薬剤は一度に30日分、患者さんに投与されました。 患者さんには、フォローアップの際に未使用の薬剤と容器を持参するようお願いしました。 90％の消費はコンプライアンスとみなされた。 返品された薬剤は廃棄された。 試験終了後、薬剤は解読された。 グループAにはメトホルミンと一緒にビタミンCが、グループBにはメトホルミンと一緒にプラセボが投与された。 ビタミンCの投与量は1日2回、500mgとし、過去の研究に基づいて決定された。 糖尿病患者にプラセボまたはビタミンCのみを投与することは倫理的に問題があるため、すべての患者にメトホルミン500mgを1日2回、昼食と夕食とともに経口投与しました。 メトホルミンを投与された患者は、他の抗糖尿病薬を含む他の薬物を投与されていなかった。 メトホルミンの服用期間は0ヶ月から6ヶ月の間で変動するが、6ヶ月を超えないため、ビタミンCの服用とメトホルミンの服用は同時には始まらない。

我々の予備実験では、食事管理を1週間行うと定常血漿濃度の新しい低い状態に達することが確認された。 プラセボまたはビタミンCの補給は、1週間のビタミンC制限食の後に開始された。 患者には4週目の終わりに新しい錠剤が与えられた。 試験期間中、同じ用量が維持された。 患者は、我々の主要な参加基準を満たすため、研究に登録する前に安定化させることはなかった。 しかし、試験期間中に空腹時血糖値が250以上に上昇した場合は、その患者を試験から除外した。 研究期間中、これらの患者には合併症や感染症は発生しませんでした。 試験期間終了後、被験者は各医師に引き渡された。 食事と調査

すべての患者は、研究期間中、ビタミンCを多く含む食品の消費を制限しながら、通常の食事パターンで維持された。 患者は自分で選んだ食事をしていたので、各患者は栄養士から食品の種類、分量、調理法、ビタミンCの含有量などが記載された総合食品リストを使用するように指導された。 これにより、通常ビタミンCを多く摂取している患者の代わりに、ビタミンC含有量の少ない食品を摂取することができ、また、食事からの1日の摂取量が変わらないようにすることができた。 アスコルビン酸の食事制限へのコンプライアンスは、各月の期間中に被験者から24時間の食事記録を得ることによって決定された。 空腹時、食後血糖値、グリコシル化ヘモグロビン、血漿アスコルビン酸、肝機能および腎機能検査が12週間後に繰り返された。 空腹時、糖化ヘモグロビン、血漿アスコルビン酸の評価にはベースライン時に空腹時採血を行い（ビタミンC制限食の1週間後）、食後血糖の評価には食後採血を行い食後2時間後に評価を行った。 一般的な臨床安全性は、緊急の有害事象が発生した場合の治療のために患者を注意深くフォローアップし、症例報告用紙に記録することでモニターされた。 副作用の発生した患者には、内科OPDで医師が適切な処置を行った。 血漿アスコルビン酸は、修正酸性リンタングステン酸試薬を用いた一段階熱量測定法により推定した。 上清は700 nmの吸光度を測定するために使用された。 米国Sigma社から入手した0.10～0.90 mg %の純粋なアスコルビン酸の標準物質は、0.5%シュウ酸溶液で調製された。 すべての調査において、化学薬品は分析試薬グレードを使用した。 空腹時および食後の血糖値はグルコースオキシダーゼ法により、HbA1cはカチオン交換樹脂法により、それぞれ半自動分析装置TRANSASIA, ERBA, CHEM-5 PLUSを用いて定量的に測定した

2.4. 統計解析

結果はMean ± standard error of mean (SEM)で表示した。 群間差は、pairedまたはunpaired t-testで確認した。 変数間の関係は、データの分布に応じてピアソンの相関係数またはスピアマンの相関係数を用いて決定した。 人口統計学的データの解析には、カイ二乗検定を用いた。 両側値を用い、0.05より小さい値を統計的に有意とした。 3.結果

ビタミンC群（年）とプラセボ群（年）の糖尿病患者の平均年齢は、互いに有意な差はなかった（表1）。 空腹時、食後血糖値、血漿アスコルビン酸値は、プラセボ投与前とビタミンC投与前の被験者間で差はなかった()。

プラセボ群において、空腹時及び食後の血糖値は有意に低下し（）、同時に投与12週間後に血漿アスコルビン酸値は投与前と比較して上昇したが有意差はなかった。 グリコシル化ヘモグロビンの減少も認められたが、統計学的に有意なレベルには達しなかった（表2）。 ビタミンC投与群では、12週目に空腹時および食後の血糖値の低下が有意に認められた。 一方、血漿アスコルビン酸濃度は投与12週目以降に有意に上昇した。 同時に12週間後には、グリコシル化ヘモグロビンの有意な減少が観察された（表3）。

ビタミンCの経口補給がプラセボと比較して空腹時、食後血糖値、グリコシル化ヘモグロビンの回復に優れているかを検証するため、12週間の治療後にプラセボ群とビタミンC群でこれらのパラメータの基準値からの変化を考慮し、薬剤の効果を比較しました。 ビタミンC群ではプラセボ群に比べ、12週間後の空腹時血糖値および食後血糖値の低下が有意であった。 一方、ビタミンCの補給は、プラセボ群に比べ、ビタミンC群で血漿アスコルビン酸を有意に増加させた。 同時に、ビタミンC群ではプラセボ群に比べ、グリコシル化ヘモグロビン値が有意に減少した（表4）。 血漿アスコルビン酸とFBS、PPBS、HbA1cなどのパラメータとの相関は、ビタミンC群、プラセボ群ともに認められなかった。

試験に登録された70名の患者のうち、4名が脱落した（プラセボ群2名、ビタミンC群2名）。 最も多い原因は再投与の失敗で，プラセボ群では4週終了時に血糖値がコントロールできず脱落し，他剤に移行した患者もいた。 重篤な有害事象は報告されず、試験期間中の臨床検査値の異常も認められなかった

4. 考察

4.1. ビタミンCとDM

本研究の主要な発見は、2型DM患者においてメトホルミンと一緒にビタミンCを補給すると、FBG、PPBG、HbA1cが著しく低下し、血漿アスコルビン酸濃度が上昇することであった。 我々の知る限り、メトホルミンとビタミンCの併用により、上記のすべてのパラメータが有意に改善されたという初めての報告である。この研究の結果は、ビタミンCの補給により血糖コントロールが改善されたという既往のデータと一致している 我々の研究では、患者はメトホルミンも投与されており、メトホルミンは2型糖尿病の治療の第一選択薬として確立されている。 したがって、アスコルビン酸補給の有益な効果が、基礎疾患に対する効果に起因するのか、あるいは不十分なビタミンCの状態を補正することに起因するのかは、判断が難しいところである。 ビタミンCがこれらの変化をもたらす正確なメカニズムは不明である。 2型糖尿病患者において有害なフリーラジカルの産生が増加することはよく知られている。 グルコースの自己酸化、タンパク質のグリコシル化、Advanced glycation end productsの形成、ポリオール経路などが酸化ストレスの発生に関与しており、1型および2型DMの発症に関与しているとされている。 このような損傷に対する保護は、フリーラジカルを消去する抗酸化物質によって提供される。

増加した酸化ストレスを補うためのビタミンCの需要の増加、ビタミンCの輸送障害または食事からの欠乏が、2型糖尿病患者に見られる血漿ビタミンCレベルの減少に関与していると思われる。 高濃度だが生理的なアスコルビン酸は、赤血球のアルドース還元酵素を直接阻害することができ、糖尿病におけるビタミンCの経口サプリメントの使用に根拠を与えている。 2型糖尿病患者における血漿中アスコルビン酸とDNA損傷の有意な逆相関は、コントロール不良の糖尿病患者には食事性ビタミンCの増量が有効であることを示している。 糖尿病患者に対するアスコルビン酸の補給は、糖尿病の合併症を予防・改善するための簡便な手段となり得る。 過去の研究では方法論が弱く、コントロールされていなかったため、矛盾した結果になっています。 ビタミンCの補給は、2型糖尿病患者のFBGとHbA1cの値を減少させた。 これは、この研究で使用されたビタミンCの量が少なかったことに関連していると思われる。 1日1,000mgのAAを2週間摂取させたところ、赤血球ソルビトールと赤血球ソルビトール：血糖値（S/PG）比が有意に減少し、糖尿病の慢性合併症を予防し改善するための簡便、安全、効果的な手段であると結論されました。 しかし、逆説的ではあるが、空腹時血糖値には変化が見られなかった。 この所見には、試験期間が短かったことが関係しているのかもしれない。 2型糖尿病患者において、より高用量のAAが血糖コントロールを改善し、FBGとHbA1cの両方が改善された。 別の研究では、AAが血糖コントロールを改善し、FBGとHbA1cの両方を低下させる可能性があると報告された。 血糖コントロールの改善は、主にβ細胞に対する抗酸化物質の有益な効果に起因するものである。 しかし、抗酸化物質が筋肉や脂肪などβ細胞以外の標的組織にも影響を及ぼした可能性を完全に否定することはできない。 抗酸化物質の投与は、糖尿病におけるβ細胞の機能維持に有益な効果をもたらしますが、その効果はβ細胞への直接的な作用によって完全に発揮されるとは限りません。 また、インスリン感受性への影響にかかわらず、抗酸化物質投与は確かに血糖値を低下させた。 したがって、ビタミンCはグルコース毒性を軽減し、β細胞量およびインスリン量の減少を防ぐことに一部貢献している。 血糖値の低下に関する別の説明として、血漿中のビタミンC濃度が、糖尿病患者におけるインスリン作用の調節に関与しているようだというものが提案されている。 ビタミンCが介在するインスリン作用の増加は、主に非酸化的なグルコース代謝の改善によるものです。

この研究の2番目に重要な観察は、プラセボ群と比較してビタミンC補給群で12週目にHbA1cが著しく減少したことです。 しかし、残念ながらベースラインと12週目の血漿アスコルビン酸とHbA1cの間に有意な相関は見出せなかった。 ビタミンCを6週間補給した患者では、血清HbA1cに有意な減少が認められた。 これは、ビタミンCがヘモグロビンβ鎖のアミノ基と反応するためにグルコースと競合することに起因すると考えられる。 さらに、アスコルビン酸の長期補給による血清抗酸化物質グルタチオンの増加とグリコシル化ヘモグロビンの減少が互いに関連していることを示唆する説明もあった。 この結果は、アスコルビン酸とメトホルミンの代謝的あるいは薬物動態的な相互作用を否定するものではありません。 いずれにせよ、本研究の結果は、アスコルビン酸がメトホルミンの生化学的効果を調節するのに重要であることを指摘している。 これまでの研究では、通常の食事によるビタミンCの摂取が詳細に検討されたが、糖尿病のコントロールや将来の糖尿病のリスク低減には役立たないことが判明した。 多くの研究者が通常の食事からのビタミンC摂取量よりも高用量を用いており、血糖コントロールにはより高用量が必要であることが証明されている。 我々の研究では、プラセボ群では1名、ビタミンC群では2名の患者に吐き気と腹部不快感が報告された。 これらの患者は内科OPDで医師により治療された。 すべての患者は対症療法に反応し、研究を継続した。 重篤な副作用は報告されていない。

4.2. 限界

研究のサンプルサイズは小さく、期間も短いが、本研究の結果の価値を取り上げることはできない。 しかし、より大きなサンプルサイズとより長いフォローアップ期間を持つ研究と他の関連する抗酸化物質レベルの測定は、2型DMの臨床経過における抗酸化システムの役割についてより意味のあるデータをもたらすかもしれない。 この研究をより強固で広範な、そしてインドの人口を代表するものにするために、フォローアップの回数を増やす必要がある。 2型DMにおけるビタミンC補給の正確な役割を明らかにするために、複雑な2型DMと合併症のない2型DMに関するさらなる研究が必要である。 結論

ビタミンCとメトホルミンの併用療法は、忍容性が高く、副作用もなかった。 実質的な副作用がないこと、コストが安いこと、FBS、PPBS、HBA1cが改善すること、血漿アスコルビン酸濃度がDMで低下し経口補給で上昇することから、特に2型DM治療のアジュバントとして魅力的である」

とした。