Markery exacerbací CHOPN (MARKED)

Studie MARKED je explorativní, prospektivní, jednocentrová, longitudinální, observační studie s osmitýdenním sledováním. Primárním cílem je prozkoumat, které biomarkery z panelu často měřených biomarkerů (symptomy, vitální funkce, parametry plicních funkcí a spontánní sputum, výtěry z nosohltanu, vzorky stolice a krve) predikují exacerbaci a/nebo respirační infekci u pacientů s CHOPN. Kromě toho jsou vedlejšími cíli:

I. zkoumat podélné změny v mikrobiálním složení a interakce hostitel-mikrobiom ve stabilním stavu, při AECHOCHP a během zotavování.

II. studovat heterogenitu AECHOPD pomocí komplexní klinické, funkční, mikrobiální, proteomické, transkriptomické, genetické, metabolomické, zánětlivé a biochemické charakterizace těchto příhod.

III. určit korelaci mezi mikrobiálními změnami v dýchacích cestách/střevu a zánětlivými biomarkery v krvi během dlouhodobého sledování.

IV. longitudinálně zkoumat biomarkery AECHOPD u klinicky relevantních podskupin pacientů s CHOPN (např. stávající versus bývalí kuřáci, vysoký versus nízký počet eozinofilů v krvi, časté versus málo časté exacerbátory).

V. komplexně prozkoumat, zda interakce hostitel-mikrobiom, biomarkery a prediktivní modely identifikují ty pacienty, u kterých nedochází k exacerbaci navzdory respirační infekci.

V této studii budou zaznamenány všechny AECHOCHP hodnocené lékařem v Ciro jako středně těžké nebo těžké. Střední AECHOPD je definována zhoršením symptomů > 2 po sobě jdoucí dny, které vede k léčbě systémovými glukokortikoidy, antibiotiky nebo obojím. Těžké příhody jsou charakterizovány (posílenou) oxygenoterapií, neinvazivní ventilací (NIV) nebo hospitalizací, která trvala > 24 hodin, navíc k léčbě systémovými glukokortikoidy, antibiotiky nebo obojím.

S cílem zahrnout alespoň 50 pacientů s AECHOPN a alespoň 50 pacientů bez AECHOPN bude do studie přijato až 150 po sobě jdoucích pacientů s primární diagnózou CHOPN přijatých k hospitalizaci plicní rehabilitace v Ciro. Ačkoli existují orientační pravidla pro velikost vzorku pro víceproměnné regresní modelování a strategie modelování predikcí, tato studie je ve své podstatě průzkumná. Proto množství biomarkerů převyšuje množství při použití pravidla, které říká, že pro každou potenciální prediktivní proměnnou by mělo být pozorováno 10 událostí. Cílem studie je zahrnout alespoň 50 unikátních individuálních pacientů, kteří mají ≥1 AECHOPD, a alespoň 50 jednotlivých pacientů bez AECHOPD, aby byla poskytnuta přesná srovnávací data (tj. dostatečná přesnost pro odhad střední hodnoty a standardní odchylky [SD]) pro explorativní biomarkery. Z předchozích studií v Ciro je známo, že přibližně u 42 % pacientů se během přijetí vyvine alespoň jedna AECHOPD [16]. Vzhledem k tomu, že AECHOPD jsou nepředvídatelné a proměnlivé, což je důležitý důvod pro tuto studii, bude do studie podle očekávání potřeba zařadit 100–150 pacientů. Cílem této studie není vyvinout multivariační model, ale spíše prozkoumat souvislosti mezi biomarkery a výskytem události.

Základní charakteristiky budou uváděny jako průměr a SD nebo jako medián a interkvartilní rozmezí (IQR) pro spojité proměnné, podle potřeby, a jako počet a procento pro kategorické charakteristiky. Prediktory doby do prvního AECHOPD během studijního období budou modelovány pomocí jednorozměrné a vícerozměrné Coxovy regrese proporcionálních rizik. Asociace budou prezentovány jako poměr rizik (HR) a 95% interval spolehlivosti (CI). Závislost prediktivní výkonnosti biomarkerů bude testována pomocí interakčních pojmů. Pro posouzení rozlišovací schopnosti bude odhadnuta shoda-statistika nebo c-statistika. Dále budou vytvořeny časově závislé grafy provozních charakteristik přijímače AUC (ROC). Kalibrace bude posouzena porovnáním předpokládané pravděpodobnosti s pozorovanou pravděpodobností AECHOCHP a prozkoumána pomocí kalibračního grafu a kalibračního sklonu, za předpokladu, že před koncem sledování neproběhne žádná cenzura dat.

Charakterizace mikrobiomu bude určena alfa- a beta-diverzitou a relativní četností bakteriálních taxonů. Alfa-diverzita bude považována za spojitou proměnnou a bude analyzována pomocí vhodných statistických testů, zatímco ordinace vzdáleností beta-diverzity bude provedena pomocí analýzy hlavních komponent. Multiomické analýzy budou použity k vytvoření hypotéz o faktorech, které podporují progresi do AECHOPD. Analýza rozdílového obohacení pro výběr vlastností napříč všemi omiky bude provedena po zohlednění testování více hypotéz pomocí robustního modelu, který bere v úvahu distribuční předpoklady. Asociace mezi genetickými variantami a (AE)COPD a mikrobiálními infekcemi bude studována pomocí celoexomových sekvenačních dat.

Samoorganizující se mapy (SOM, také označované jako Kohonen mapy) budou použity k vytvoření uspořádané reprezentace vybraných atributů v době AECHOPN pomocí Viscovery Profiler 7.1 (Viscovery Software GmbH, Vídeň, Rakousko). Na základě identifikovaných homogenních skupin dat vytvořených v modelu SOM budou generovány shluky pomocí algoritmu SOM-Ward Cluster společnosti Viscovery. Souhrnné proměnné klinických charakteristik pro celkový vzorek a pro shluky budou prezentovány jako průměr a SD pro kvantitativní proměnné a jako procenta pro diskrétní proměnné. Rozdíly mezi skupinami budou hodnoceny pomocí integrovaných oboustranných t-testů. Opakované korelace měření budou použity ke stanovení individuální asociace mezi mikrobiálními změnami v dýchacích cestách/střevu a systémovými zánětlivými biomarkery u pacientů.

V případě chybějících dat o prediktorech bude k imputaci datového souboru použita stochastická regresní imputace s plně podmíněnou specifikací, aby bylo možné použít pro analýzy všechny zahrnuté pacienty. Hodnoty budou vykresleny pomocí prediktivního porovnání středních hodnot. Statistická významnost bude označena p

Současná studie je klasifikována jako výzkum se zanedbatelným rizikem. S účastí v této studii nejsou spojena žádná závažná rizika. Při odběru žilní krve se mohou objevit hematomy. Během odběru vzorků z nosu se může objevit nosní dyskomfort. Pacienti mohou pociťovat dušnost a únavu v důsledku dalších denních měření (např. dotazníky, funkce plic) a/nebo mohou odmítnout účast ve studii nebo ji opustit kvůli zátěži častého odběru vzorků a dalších hodnocení. Ve společnosti Ciro byly vytvořeny rozsáhlé pokyny pro monitorování vědeckého výzkumu strukturovaným způsobem založeným na protokolech. V kontextu zprávy NFU „Zajištění kvality pro výzkum související s lidmi“ byl výzkum zahájený současným výzkumným pracovníkem klasifikován jako výzkum se zanedbatelným rizikem. Přidělený monitor místa studie bude každoročně monitorovat bezpečnost účastníků a přesnost následujících postupů, jak je popsáno v protokolu výzkumným personálem. Monitorování bude prováděno v souladu se správnou klinickou praxí (GCP) s cílem dosáhnout vysoce kvalitního výzkumu a zajistit bezpečnost pacientů.

V souladu se zákonem o lékařském výzkumu zahrnujícím lidské subjekty (WMO) bude studie pozastavena, pokud bude ohroženo zdraví nebo bezpečnost subjektů. Akreditovaná komise pro etiku lékařů (Medical Research Ethics Committees United [MEC-U], Nieuwegein, Nizozemsko) bude informována bez zbytečného odkladu poté, co se o těchto událostech dozví. Nežádoucí a závažné nežádoucí příhody budou zaznamenány. Hospitalizovaná AECHOPD nebude považována za závažné nežádoucí příhody. Exacerbace a hospitalizované AECHOPD budou každoročně hlášeny MEC-U. Společnost Ciro zavedla protokoly pro léčbu AECHOPD; tyto protokoly budou také dodržovány u pacientů zařazených do studie. Středně těžká AECHOPD se léčí v Ciro, program plicní rehabilitace bude podle potřeby upraven. Pacienti s těžkou AECHOPD vyžadující hospitalizaci budou odesláni do blízké nemocnice.

Etické schválení studie bylo uděleno MEC-U (NL71364.100.19). Studie bude provedena podle zásad Helsinské deklarace (64. valné shromáždění WMA, Fortaleza, Brazílie, říjen 2013 (17)) a v souladu s WMO. Před účastí na studii bude od všech účastníků získán písemný informovaný souhlas. Výsledky studie budou publikovány v recenzovaných vědeckých časopisech a budou prezentovány na (mezi)národních konferencích. V případě potřeby budou účastníci informováni o výsledcích studie.