Srovnání infekcí krevního řečiště s heterorezistentními karbapenemy a karbapenemovými rezistentními Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Hlavní úkol:

1. Pojetí klinického významu fenoménu heterorezistence na karbapenem mezi kmeny Klebsiella pneumoniae.
2. Identifikace mechanismů molekulární rezistence způsobujících karbapenemovou heterorezistenci mezi kmeny Klebsiella pneumoniae
3. Identifikace přesnosti gradientového testu (např. E-test) a diskový difúzní test pro detekci karbapenemové heterorezistence ve srovnání se zlatým standardem PAP analýzy

Hypotéza

Hlavní hypotéza

1-30denní úmrtnost je vyšší u infekcí krevního řečiště způsobených CRKp než u karbapenemové heterorezistentní Klebsiella pneumoniae

Sekundární hypotéza

1. 90denní míra relapsu/reinfekce je podobná ve skupinách CRKp a karbapenemových heterorezistentních Kp. Monoterapie karbapenemem je však spojena s vyšší mírou relapsů/reinfekcí při léčbě infekce krevního řečiště způsobené karbapenemovou heterorezistentní K. pneumonií, i když se používá ve vysokých dávkách a v prodloužených infuzních režimech.
2. Míra 14denního klinického vyléčení je významně vyšší u karbapenemové heterorezistentní skupiny Kp než ve skupině CRKp.
3. Míra 14denního klinického vyléčení je významně nižší u pacientů s BSI způsobenou karbapenemovou heterorezistentní K. pneumoniae a léčených karbapenemem v monoterapii.
4. Míra 7denního mikrobiologického vyléčení je významně vyšší u karbapenemové heterorezistentní skupiny Kp než ve skupině CRKp.
5. Míra 7denního mikrobiologického vyléčení je významně nižší u pacientů s BSI způsobenou karbapenemovou heterorezistentní K. pneumoniae a léčených karbapenemem v monoterapii.

Studovat design:

Prospektivní multicentrická nadnárodní studie

Nastavení a období studia:

Do studie COMBAT budou zahrnuty nemocnice terciární péče z různých částí světa. Období studie je naplánováno na 01.04.2020-01.04.2021 nebo déle, dokud nebude dosaženo předem definované velikosti vzorku. Místní (primární) výzkumníci budou shromažďovat mikrobiologická a klinická data účastníků. Vyšetřovatelé na místě budou provádět screening dat z mikrobiologické laboratoře v denních intervalech, aby identifikovali pacienty s CRKp nebo karbapenemovou heterorezistentní Kp bakteriémií. Všichni po sobě jdoucí pacienti s monobakteriálním CRKp nebo karbapenemovým heterorezistentním Kp BSI budou způsobilí k hodnocení pro zařazení do studie. Rezistence na karbapenem bude stanovena podle kritérií CDC z roku 2015. Přítomnost karbapenemové heterorezistence mezi izoláty Kp hemokultury bude zpočátku stanovena na základě pozorování některých subkolonií v inhibiční zóně karbapenemů. Přítomnost heterorezistence pouze proti jednomu typu karbapenemů včetně ertapenemu, imipenemu, meroepenemu bude postačovat k zařazení. Identifikace karbapenemových heterorezistentních subpopulací není při provádění diskových difúzních testů nebo gradientových testů neobvyklá (např. E-test) v naší každodenní praxi. Přesná senzitivita a specificita těchto testů pro identifikaci karbapenemové heterorezistence mezi gramnegativními mikroorganismy však zatím není známa. Do skupiny karbapenemových heterorezistentních Kp budou zařazeni účastníci s BSI způsobenou karbapenemovým heterorezistentním Kp, který je definován výsledky diskové difúze nebo gradientového testu. Klinické karbapenemové heterorezistentní izoláty Kp však budou přeneseny do předem definovaných referenčních center každé země prostřednictvím vhodných přenosových kultivačních médií. Pro tyto patogeny bude v referenčních centrech prováděno profilování populační analýzy (PAP). Ačkoli je PAP doporučenou metodou pro identifikaci karbapenemové heterorezistence, pro mikrobiologické laboratoře je pro rutinní použití těžkopádná. Účastníci s podezřením na BSI s heterorezistentním Kp na karbapenem na základě rutinních mikrobiologických metod budou zpočátku zahrnuti a data těchto pacientů budou zaznamenána, ale tito pacienti budou z naší konečné analýzy vyloučeni, pokud analýza PAP nepotvrdí přítomnost karbapenemové hetero - odolnost vůči těmto patogenům. PAP analýza bude použita jako konfirmační test pro identifikaci karbapenemové heterorezistence mezi izoláty Klebsiella pneumoniae. PAP bude provedena na konci náboru pacientů a po odběru všech izolátů v referenčních centrech. Proto rozhodnutí o léčbě a jakékoli další intervence nebudou ovlivněny výsledky analýzy PAP. PAP bude používán pouze pro identifikaci přítomnosti karbapenemové heterorezistence mezi podezřelými izoláty jako metoda zlatého standardu. Tato studie bude čistě observační a v žádné části sledování pacienta nebude zasahovat (např. diagnóza, léčba atd.) a všechna rozhodnutí budou činit ošetřující lékaři. Stručně, PAP analýza bude provedena následovně: jedna kolonie z kultury pěstované přes noc na Columbia agaru se naočkuje do 5 ml Luria-Bertani bujónu. Po 24 hodinách inkubace se 0,1 ml bakteriální suspenze s hustotou odpovídající 0,5 McFarlanda sériově zředí a nanese na Mueller-Hintonův agar obsahující dvojnásobná sériová ředění meropenemu, imipenemu, ertapenemu s koncentracemi v rozmezí od 0,25 do 256 mg/l. Sto mikrolitrů desetinásobného sériového ředění (ředění) 0,5 McFarlandovy suspenze se nanese na Mueller-Hintonův agar bez léčiva a inkubuje se 48 hodin při 37 °C, aby se stanovily CFU/ml. Pro všechny izoláty se provedou počty kolonií ze tří opakovaných ploten a odhadnou se průměrné hodnoty. Vypočte se počet rezistentních buněk v 0,1 ml výchozí bakteriální suspenze a vynese se log CFU/ml proti koncentraci antibiotika. Vypočte se frekvence heterorezistentních subpopulací při nejvyšší koncentraci léčiva a vydělí se počet kolonií pěstovaných na miskách obsahujících antibiotika počtem kolonií ze stejného bakteriálního inokula naneseného na misky bez antibiotik. Protokol pro analýzu PAP bude připraven a odeslán do referenčních center, aby bylo možné provést PAP hladce a se stejnými technikami v každém referenčním centru. Detektivové na místě budou také shromažďovat izoláty CRKp a uchovávat tyto izoláty ve vhodných podmínkách až do doby přenosu k analýze. Všechny izoláty CRKp budou zaslány do centrálních mikrobiologických laboratoří v každé zemi k identifikaci karbapenemázových genů provedením multiplexní PCR (polymerizovaná řetězová reakce).

Velikost vzorku:

Pokud je nám známo, v literatuře neexistuje žádná studie zkoumající klinické výsledky krevního řečiště nebo jiného typu invazivních infekcí způsobených karbapenemovými heterorezistentními gramnegativními bakteriemi. Proto bude tato studie provedena jako pilotní studie. Nicméně je plánováno zapojení 200 účastníků pro rameno CRKp a 100 účastníků pro karbapenemové heterorezistentní rameno Klebsiella pneumonaie.

Následovat:

Účastníci budou hodnoceni z hlediska mikrobiologické eradikace v den 7 kontrolními hemokulturami a kulturami primárního zdroje infekce. Pokud není kauzální patogen eradikován do 7 dnů sledování, budou podle potřeby odebrány po sobě jdoucí kultury mezi 7-28 dny. Pacienti budou také hodnoceni na klinickou odpověď v den 7 a den 14 pomocí příslušných parametrů. Všichni účastníci budou sledováni po dobu 90 dnů po datu indexové hemokultury. Během tohoto sledovacího období bude probíhat pravidelné hodnocení počínaje odběrem hemokultur a účastníci budou primárně hodnoceni na výskyt jakékoli infekce (krevního proudu nebo jiného typu invazivní infekce) v intervalu 1x měsíčně, pokud budou účastníci propuštěni. Účastníci budou upozorněni, aby se přihlásili do našich center až do ukončení 90denního období sledování, kdy se rozvinou příznaky infekce (např. horečka, zimnice). Účastníci budou také informováni, aby zavolali lékařům, kteří jsou primárními zkoušejícími konkrétního centra v této studii, když účastníci dorazí na nemocniční kliniku nebo pohotovostní oddělení. Primární vyšetřovatelé vyhodnotí účastníky a pošlou jejich vzorky kultury podle klinické potřeby. Po přezkoumání výsledků kultivace a klinického obrazu budou pacienti rozděleni do skupin infekcí Klebsiella pneumoniae rezistentní na karbapenem nebo heterorezistentní na karbapenem. Bude-li účastník propuštěn před uplynutím 90 dnů, bude v intervalu 30 dnů telefonicky kontaktován za účelem zhodnocení vyšetřovaných výsledků.

Mikrobiologická analýza:

• Testy antimikrobiální citlivosti (AST) budou provedeny v každém centru a nebudou se opakovat. Proto budou výsledky AST získány z databáze nemocnice.
• V referenčních centrech v každé zemi se bude provádět PAP (Population Analysis Profiling), aby se identifikovaly skutečné heterorezistentní izoláty mezi podezřelými izoláty, ve kterých jsou identifikovány některé subpopulace v inhibiční zóně v gradientovém testu (např. E-test) nebo diskovém difúzním testu.
• Pro identifikaci typů karbapenemáz bude použita multiplexní PCR (bude provedena v referenčních centrech)
• Celogenomové sekvenování bude použito k identifikaci molekulárních mechanismů karbapenemové heterorezistence u klinických izolátů (bude provedeno v referenčních centrech)
• Rezistence na kolistin bude zkoumána metodou mikroředění bujónu (bude prováděna v referenčních centrech)
• Hraniční hodnoty EUCAST budou použity pro identifikaci rezistence vůči všem antibiotikům kromě tigecyklinu, u kterých budou použity hraniční hodnoty FDA.
• Výsledky antimikrobiální citlivosti a hodnoty MIC karbapenemů, kolistinu, tigecyklinu, amikacinu a gentamycinu budou indikovány u většiny rezistentních subpopulací identifikovaných v PAP analýze. Hodnoty MIC výše uvedených antibiotik budou analyzovány v referenčních centrech metodou mikrodiluce bujónu. U ostatních antibiotik budou výsledky AST izolátů rodičů zaznamenány a získány z databáze nemocnice.

Statistická analýza:

Proměnné byly popsány pomocí mediánu (interkvartilní rozmezí) nebo četností podle typu proměnné. Kategorické proměnné budou porovnány Pearsonovým chí-kvadrátem nebo Fisherovým exaktním testem, pokud mají buňky frekvenci 5 nebo méně a spojité proměnné Wilcoxon-Mann-Whitney U testy pro nenormálně rozdělené proměnné nebo Studentovým t testem pro normálně rozdělené proměnné. Skupiny (CRKp vs. karbapenemové heterorezistentní) byly porovnány pomocí jednorozměrné analýzy k definování proměnných, které mají významný rozdíl mezi srovnávacími skupinami. Všechny uniproměnné s hodnotou P 0,20 nebo menší budou zahrnuty do vícerozměrných Coxových regresních modelů jejich ručním výběrem zpětným krokem podle klinické hodnoty a jejich asociace. VIF (faktor variační inflace) bude vypočítán pro každou proměnnou začleněnou do vícerozměrného modelu. Nejlépe padnoucí model bude vybrán podle testu poměru pravděpodobnosti. V další analýze porovnávající CRKp skupinu a karbapenemovou heterorezistentní skupinu bude vypočítáno propensity score a toto skóre bude začleněno do modelu coxovy regresní analýzy jako matoucí parametr. Coxova regresní analýza bude použita ke srovnání relevantních výsledků, jako je 30denní mortalita a 14denní míra klinického vyléčení.

Přežití po dobu 30 dnů od první pozitivní hemokultury bylo vyneseno do grafu jako Kaplan-Meierovy křivky a míry přežití byly porovnány log rank testem pro vyhodnocení účinku karbapenemové heterorezistence. Všechny testy byly dvoustranné a významnost byla nastavena na 0,05 v softwaru SPSS (verze 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).