Vyhodnocení sliznice a systematické imunitní odpovědi na akutní respirační cesty u jihoafrických dětí (Muco-Kids)

Tato pozorovací kohortová studie bude zahrnovat děti ve věku 0-13 let s akutními infekcemi dýchacích cest, které jsou přítomny do nemocnice Tygerberg Hospital (TBH) pro rutinní péči. Klíčové údaje o rutinní péči, včetně historie očkování, podrobné anamnézy a léčby přijaté během přijetí nemocnice (jako je kyslíková terapie, antivirové léky, antibiotika nebo jiná podpůrná léčiva), budou zdokumentovány v formulářích hlášení (CRF).

Jižní Afrika má vysokou zátěž tuberkulózy a infekce HIV a je důležité studovat infekce dýchacích cest v této populaci.

Děti ve věku 0–13 let budou přijímány z nemocnice Tygerberg Hospital (TBH), která funguje jako regionální středisko doporučení pro okolní zdravotní okresy, včetně severní, Tygerberg, Khayelitsha a východní, a společně slouží více než 30% metropolitní populace (3,5 milionu obyvatel). TBH navíc působí jako referenční středisko pro pediatrické mimořádné události, infekční choroby a plicní.

Děti s akutními respiračními příznaky, které jsou přítomny TBH, budou do studie zapsány za předpokladu, že byly hospitalizovány po dobu méně než 72 hodin, souhlas byl získán od pečovatele i dítěte (pokud je to možné), a neexistují žádné lékařské kontraindikace ke sběru respiračních vzorků.

Tato studie bude implementována v rámci služeb rutinní péče a klinické a laboratorní údaje shromážděné pro rutinní péči budou použity pro výzkum. Výzkumný tým bude shromažďovat další údaje a vzorky.

Další vzorky shromážděné při zápisu budou zahrnovat krev, hlezek a sliny. Další a třetí dny přijetí nemocnice, jakož i při propuštění, budou odebrány další vzorky slin.

Asi jeden a půl čajových lžiček krve bude přijímán při zápisu k provedení následujících testů:

1. Analýza protilátek

   1. Protilátky zaměřené na běžné respirační patogeny, jakož i polyreaktivní (nespecifické) protilátky
   2. Celkový IgM/IgG/IgA
2. Paxgene pro transkriptomiku. Transkriptomika je studie všech molekul RNA (nazývané transkriptom) v buňce, tkáně nebo organismu v daném okamžiku. Pomáhá vědcům pochopit, které geny jsou aktivní (zapnuté) a kolik jsou používány.

Nasopharyngeální aspiráty budou použity ke sběru hlenu. Tenká trubice bude vložena do jedné nosní dírky na zadní stranu krku a hlen bude nasáván do trubice.

Polymerázová řetězová reakce (PCR) bude použita k hledání běžných respiračních virů. Vzorky budou také uloženy pro pozdější metagenomické sekvenování (hledání všech virů, bakterií a hub, které jsou přítomny ve vzorku).

Salivy budou shromažďovány při zápisu, druhý a třetí den přijetí a při propuštění, ponecháním vzorku bavlny v ústech, dokud nebude namočen. Protilátky ve slinách budou porovnány s protimitočty v krvi. Kromě toho budou měřeny slizniční imunitní markery, jako jsou cytokiny.

Základní a následné dotazníky budou shromažďovat podrobné klinické informace.

1. Standardní dotazníky pro symptomatologie

   1. Budou zaznamenány příznaky a příznaky prezentace nemoci, včetně příznaků a horečky s horním a dolním dýchacím cesty. Předchozí anamnéza respiračních symptomů, včetně opakujících se respiračních symptomů, chronických onemocnění (včetně TB a HIV) a použití chronických léků.
   2. Ústavní faktory včetně pohlaví, porodní hmotnosti, gestačního věku při narození, stavu expozice HIV a rodinné anamnézy astmatu nebo atopie.
   3. Environmentální faktory včetně expozice TB, expozice tabákového kouře během těhotenství a po ní a vnitřní vaření.
   4. Informace o stavu nutričního stavu týkající se stravy a růstu předcházející hospitalizaci, o čemž svědčí na kartě na zdraví.
   5. Mikrobiomově specifické otázky, historie narození, strava.
2. Kvalita života (QOL, standardní míra podle věku kohorty). Standardizovaný dotazník kvality života související se zdravím

Statistická analýza:

Vyšetřovatelé mají v úmyslu zapsat se mezi 200–300 jihoafrických dětí (viz výpočet energie níže). To umožní použití cílového přístupu proteinového markeru v kombinaci s měřením protilátek (IGA + IgG) a detekcí patogenů (multiplexní PCR). Současné měření více biomarkerů umožňuje analýzu interakcí mezi vrozenou a adaptivní imunitní imunitou a hustotou patogenů na úrovni sliznice. Celkový počet dětí bude rozdělen na kohorty objevování a validace. Objevová kohorta zahrnovala kohorta vyvážená věkem a pohlaví s 80 dětmi: 40 s těžkým průběhem a 40 s relativně mírnou infekcí (80/80 již zahrnuto). Výsledky ze všech markerů se používají k vytvoření klasifikačního modelu, který vybírá omezený počet markerů, které jsou poté testovány v zde navrhované druhé nezávislé validační kohortě minimálně 236 dětí s akutním RTI (viz výpočet výkonu níže). Markery s trvale vysokou diskriminační hodnotou ve validační kohortě budou porovnány pro výkon proti standardním klinickým diagnostickým měřením v séru (včetně CRP) pro jejich výkon při hodnocení závažnosti a potenciální potřeby léčby antibiotik.

Počáteční data z analyzované práce umožňují následující výpočet energie:

Výpočet výkonu: U kohorty Discovery je zapotřebí 40 dětí na skupinu k dosažení 80% energie pro každý z N = 100 testů (individuální testovací alfa = 0,00090) pro detekci skutečného průměrného rozdílu 0,6 s očekávaným SD na skupinu 0,6, přičemž se použije míra falešného objevu (FDR) 0,010, pomocí oboustranného testu U.11 U 10,11 Pro zahrnutí zde navržené ověřovací kohorty dochází k očekávaným 25% závažným infekcím a alternativní AUC 0,85 - 0,90. Konzervativně, že při alternativní hypotéze, konzervativně, je vzorek 59 z závažné skupiny potřebný vzorek 59 a 138 od mírné skupiny, aby se odmítl stejnou nulovou hypotézu AUC 0,65 s 80% výkonem. Je tedy třeba zahrnout minimální soubor (100/25*59) = 236 dětí v akutní ověřovací kohortě RTI. Očekáváním 10% míry předčasného ukončování školní docházky je minimální celkový počet dětí, jejichž cílem je zahrnout 260 (až 300 inkluzí v případě vyšší než očekávané míry předčasného ukončení studia).

Pro analýzu bude použit statistický software IBM SPSS Statistics Software (SPSS Statistics for Windows; IBM, Armonk, NY) a STATA. Demografické a klinické charakteristiky budou popsány pomocí standardních metod statistické analýzy. Popisné údaje budou prezentovány jako procenta a mediány ± mezikvartilní rozsah nebo čísla s procenty. Roční zpráva o pokroku s přechodnými výsledky bude předložena etické komisi a finanční pracovníkům. Kromě toho budou HREC k dispozici záznamy pro inspekci (zajištění kvality a dodržování předpisů) a zároveň udržují důvěrnost účastníků.

Informovaný souhlas a souhlasí rodiče/ zákonní zástupci nebo ve zvláštních případech pečovatelé o dítěti budou muset poskytnout informovaný souhlas s účastí dítěte na studii. Zákonní strážci budou muset předložit dokumentaci, aby prokázali legitimní opatrovnictví. V některých případech dovolíme primárnímu pečovateli poskytnout informovaný souhlas. To se bude brát v úvahu, pokud kolem nejsou žádní rodiče ani zákonní zástupci a pečovatel má jasnou historii, že je primárním pečovatelem dítěte. Kromě toho bude tato výjimka diskutována s výborem HREC. Budou poskytnuty ústní a písemné informace o studijních a studijních postupech, spolu s formulářem souhlasu v preferovaném jazyce (angličtina, afrikánština, isixhosa). V případě potřeby bude použit tlumočník. Děti> ve věku 7 let budou také muset podepsat souhlas studie. Dítě/ rodič/ zákonný zástupce/ pečovatel bude moci dítě ze studie stáhnout v každém časovém bodě, aniž by to nepříznivě ovlivnilo standardní péči.

Účastníkovi studie bude poskytnuta kopie podepsaného informovaného formuláře souhlasu/souhlasu spolu s kopií posledního schváleného informačního listu pro pacienta. Originální podepsaný a datovaný formulář souhlasu bude ponechán v souboru webu vyšetřovatele (ISF) a kopie bude umístěna do lékařských poznámek. Tento souhlas a etické schválení zahrnují budoucí laboratorní analýzu vzorků krve a dýchacích cest odebraných během této studie.

Ochrana osobních údajů a důvěrnost Identita všech studijních subjektů bude chráněna dodržováním všech pokynů SA GCP pro zpracování a ukládání dat.

Ukládání papírových dat Během fáze sběru dat budou údaje založené na papíru uloženy v uzamčených skříních odolných vůči požáru ve vyhrazené uzamčené místnosti. Budou přepravovány v uzamčených sáčcích/krabicích do az výzkumných míst/místností.

Po dokončení sběru dat a databáze je čistá a uzamčena pro analýzu, všechna papírová data budou bezpečně archivována buď mimo pracoviště se společností, která se specializuje na archivní, nebo na místě ve vyhrazeném úložném prostoru ve skříňkách odolných proti požáru. To bude trvat po dobu, kterou vyžaduje SA GCP. Nejdelší požadovaná časová osa bude přijata jako doba archivace. Po dokončení tohoto času bude PI požádán, aby povolil zničení všech papírových formulářů.

Řízení dat Při náboru bude každému pacientovi přiřazen jedinečný anonymní studijní čárový kód. Všechny dokumenty a vzorky související s jedním účastníkem budou označeny jedinečným čárovým kódem účastníka. Na vzorcích se neobjeví žádné identifikační údaje. Pouze formulář souhlasu a demografická forma (obsahující kontaktní údaje subjektu nezbytné pro sledování sledování) budou mít osobní údaje subjektu propojené s čárovým kódem- tyto dokumenty budou uloženy odděleně od ostatních dokumentů v uzamčené skříňce na DTTC. Vzorky budou uloženy ve vyhrazených mrazničkách na DTTC, kde je technická a údržba k dispozici na 24hodinovém základě. Všechna data budou uložena bez osobních identifikátorů; Pracovníci laboratoře budou oslepeni klinickými a osobními údaji. Data budou uložena na chráněných serverech na DTTC s omezeným přístupem správce databáze, PI a vybraných pouze spolupracovníků. Žádné jiné genetické testování nebude provedeno, pokud není povoleno a uděleno od HREC.

Potenciální poškození/ riziko celkově mají postupy v této navrhované práci minimální riziko pro účastníky studie. Postupy rutinní péče jsou prováděny kvalifikovanými zdravotnickými pracovníky podle Rady pro zdravotnické profese v Jižní Africe (HPCSA).

Údaje o rutinní péči a sběr vzorků Všechny postupy (CXR, testování HIV a sběr vzorků dýchacích cest) jsou standardem péče a jsou běžně doporučovány a prováděny ve nastavení studie pro zkoumání dětí s onemocněním dýchacích cest s omezeným rizikem pacienta.

Respirační odběr vzorků: NPA nebo NPS způsobují mírné nepohodlí a minimální riziko nosebleedů. Poté, co do obou nosních nosních vložil několik kapek sterilního solného roztoku, je hlezek nasáván ze zadního nosofarynxu pomocí měkké kanyly připojené k vytažení hlenu. Postup trvá pár minut.

Pro sběr NPA je sací stroj nastaven na tlak, který nezpůsobí hlavní trauma na slizniční obložení nosu a krku. Podle pokynů Americké asociace pro respirační péči (AARC) pro vhodné sub-atmosférické nasotracheální sací tlaky budou dodržovány pokyny pro sání podle věku podle věku: budou dodržovány: budou dodržovány:

Novorozenci: 60 - 80 mm Hg (0,079 - 0,10 bar) Kojenci: 80 - 100 mm Hg (0,079 - 0,13 bar) Děti: 100 - 120 mm Hg (0,13 - 0,15 bar)

Všechny postupy tohoto navrhovaného výzkumu jsou minimálně invazivní s velmi omezeným rizikem pro účastníky. Zaměstnanci studie se budou zavázali vždy minimalizovat rizika pro dítě. Studijní sestra bude vyškolena při všech studijních vyšetřováních a bude následovat přísné standardní provozní postupy pomocí výzkumného asistenta.

Sběr NPA se bude konat v dobře větrané místnosti a respirátory částic N95 a brýle nebo ochranné oční obrazovky budou nošeny během postupu na ochranu rodičů a poskytovatelů zdravotní péče před možnou aerosolizací respiračního patogenu (včetně TB).

Radiologie: Rentgenové snímky hrudníku (CXR) budou přihlášeny pouze v případě, že je klinicky indikováno. Celková dávka záření na dítě je přibližně 0,05 mSv (v závislosti na věku a včetně antero-planerálních a laterálních filmů), což je zhruba ekvivalentní 30 dnů expozice na pozadí (Duke University Radiační bezpečnosti výboru, prohlášení o radiační riziko IRB. Web: http://www.safety.duke.edu/radsafety).

Flebotomie: Děti mohou mít bolest spojenou s flebotomií. Bude provedeno maximálně tři pokusy o získání vzorku žilní krve. Vzorky arteriální krve nebudou získány. Studijní sestra a lékař budou zkušené a vyškoleny k provádění flebotomie. Kromě toho budou místní analgezie a rozptylovače, jako jsou hračky a hudba, použita k minimalizaci stresu, který zažívá děti.

Pokyny HREC pro SOP pro výzkumné pracovníky se použijí při určování toho, jaký objem krve lze použít pro výzkumné účely. Mezinárodně přijímané a pokyny pro výzkum NIH týkající se zapojení studie dětí diktují, že děti by neměly poskytovat více než 3% celkového objemu krve za 24 hodin (www.irb.pitt.edu/guidance/bloodwithdrawpediatrics.pdf). Vzorky žilní krve poskytované účastníky studie jsou tedy obecně výrazně menší než doporučené pokyny. U dětí vážících méně než 5 kg bude krevní odběh pro sérum omezeno na 1,5 ml. To stále umožní dostatečné sérum pro primární cíl studie, ale pro plánované budoucí práci bude méně pro skladování. Abychom minimalizovali riziko a s ohledem na kulturně přijímané normy, vyloučíme děti, které váží <2,5 kg. Nemocné děti, které jsou na intravenózní rehydratační infuze nebo anemické (HB <8,5), budou mít počáteční postupy odloženy.

Náklady na rodiče/zákonný zástupce Všechny studijní postupy budou zaplaceny ze studijních fondů, tj. Nebudou pro účastníka studie nebo jejich rodinu žádné náklady. Rodič/zákonný zástupce obdrží malou platbu za účast ve studii (čas a nepříjemnosti), zatímco je vidět v nemocnici. Jihoafrická regulační úřad pro regulaci zdravotnického produktu Klinická hodnocení Účastníka účastníka Čas, potíže a kompenzační model pro výdaje (TIE) bude dodržován a zápis bude pravděpodobně trvat <3 hodiny, a proto bude úhrada za čas ± 150 ZAR za zápis. K zápisu a vzorkování dojde pouze na TBH pouze během přijetí do nemocnice. Neočekává se, že se dítě a pečovatel vrátí.

Opatření kontroly infekce měří bezpečné zacházení s bio-nenávistním materiálem Všichni členové týmu zapojené do získávání biologických vzorků budou vyškoleni při bezpečném zacházení s těmito materiály. Sharps použité pro převzetí krve bude zlikvidován bezpečně a rychle do vyhrazeného kontejneru Sharps.

Všechna laboratorní zařízení spojená s navrhovanou prací jsou dobře zavedená a akreditována pro práci s bio nezdravými materiály.

Ochrana před potenciálně infekčními respiračními sekrecemi Všichni členové týmu zapojeni do získávání NPA od účastníků studie budou nosit respirátorové masky N95, které budou testovány jednou ročně u všech zaměstnanců. Postupy budou prováděny ve specializované vzorkovací místnosti s ventilátorem extrakce a podle kontroly infekce DTTC SOP.