COVID-19 om placental genekspression og patologi (PROSPER)

Det nuværende udbrud af COVID-19, sygdommen forårsaget af alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), deler ligheder med det alvorlige akutte respiratoriske syndrom (SARS) sygdomsudbrud (2002 - 2003) og det igangværende luftvejsudbrud i Mellemøsten syndrom (MERS) udbrud, som opstod i 2012. Alle tre infektioner viser sig med hoste, feber og risiko for sygdom i de nedre luftveje. Mens SARS og MERS opretholder en højere dødelighedsrate (CFR), resulterer den højere overførselsevne for COVID-19 i et større antal tilfælde og dødsfald. Alvorlige luftvejsinfektioner, som almindeligvis resulterer i lungebetændelse, såsom SARS og influenza A H1N1, er forbundet med en øget risiko for mødredødelighed og dødfødsel. Selvom de nuværende beviser ikke tyder på en højere moderrisiko for infektion end den generelle befolkning, er der meget lidt kendt om infektionens indvirkning på graviditet og uønskede neonatale resultater. En systematisk gennemgang af Coronavirus-spektruminfektioner rapporterede en stigning på 11 % af perinatal død. De nøjagtige mekanismer for perinatale dødsfald er ikke velkarakteriseret.

Selvom der indtil videre er meget få beviser, der tyder på, at SARS-CoV-2-infektion er vertikalt overførbar til fosteret, er angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2), den bekræftede receptor for SARS-CoV-2, blevet påvist i høje niveauer i de tidlige human placenta og præsenterer sig med vævsspecifikke aktivitetsmønstre. Villøse cytotrofoblast- og syncytiotrofoblastceller udviser høje niveauer af ACE2-ekspression i løbet af første trimester, mens ekspression i det ekstravilløse trofoblastlag starter lavt under tidlig graviditet og topper derefter omkring 24 ugers graviditet. Forstyrrelser i vaskulariseringen og/eller den metaboliske kapacitet af placenta kan resultere i placenta insufficiens og suboptimal føtoplacental vækst og udvikling. En tidligere undersøgelse af placenta fund fra patienter med COVID-19 viste en stigning i decidual arteriopati og mønstre af maternal vaskulær malperfusion (MVM), hvoraf mange var asymptomatiske fra COVID-19. Derudover vil en del af patienter med COVID-19 under graviditeten opleve lungebetændelse og efterfølgende hypoxi. Vi antager, at eksponering for hypoxæmi og maternel respirationssvigt yderligere kan true metaboliske krav fra den føtoplacentale enhed under graviditeten.

Vores primære forskningshypotese er, at COVID-19 sygdom påvirker placenta udvikling og funktion og er medieret af sværhedsgraden og varigheden af ​​sygdommen. Vi antager, at indvirkningen på placentaudviklingen efterfølgende vil øge uønskede fosterresultater.

Dette er et case control forskningsprojekt, der vil bruge patientdata (inklusive diagramhistorie) og placentaprøver indsamlet fra Greenville Memorial Hospital mellem juni 2020 og juni 2021 under COVID-19-udbruddet. Kontroller vil blive matchet ved hjælp af placenta- og navlestrengsblodprøver, der er indsamlet på Greenville Memorial Hospital eller Northshore University Health-systemet før opkomsten af ​​COVID-19-udbruddet, mellem marts 2017 og december 2019. Vi planlægger at bruge bankprøver i betragtning af den potentielt høje frekvens af asymptomatiske tilfælde. Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil prøver og data indsamlet på Greenville Memorial Hospital blive afidentificeret og kombineret med prøver indsamlet på NorthShore University Health Center til efterfølgende analyse og offentliggørelse.

Potentielt kvalificerede patienter vil blive identificeret under deres rutineprænatale pleje på Prisma Health OB/GYN Center, gennem Prisma Health COVID-19 Registry, eller når de er indlagt på Greenville Memorial Hospital til levering. Patienter vil blive vurderet for berettigelse baseret på en gennemgang af journalen. Patienter, der identificeres før hospitalsindlæggelse, kan få samtykke ved deres næste prænatale plejebesøg på OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, eller når de ankommer til Greenville Memorial til levering. Patienter, der er identificeret som kvalificerede før hospitalsindlæggelse til levering, vil blive markeret som kvalificerede under fanen forskning i deres diagram. Patienter, der identificeres før hospitalsindlæggelse, kan få samtykke og tilmeldt deres næste prænatale plejebesøg på OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, eller når de ankommer til Greenville Memorial til levering.

Ved indskrivningen vil patienter besvare et kort spørgeskema vedrørende demografi og COVID-symptomer. På tidspunktet for fødslen vil placentaprøver og navlestrengsblod blive indsamlet til molekylære og histologiske vurderinger af inflammation. Uddannet pleje-, beboer- og/eller forskningspersonale vil indsamle og behandle disse prøver. Fordi villi udvikler sig klonalt, kan genekspression klynge sig rumligt. For at minimere indflydelsen af ​​disse variationer vil personalet få 0,4 cm3 biopsier fra fire separate kimblade i hver placenta og suspendere vævet i et stabiliserende middel (AllProtect Tissue Reagent, Qiagen). Afidentificerede placentabiopsier vil blive batchet og sendt til Dr. Greg Millers laboratorium ved NorthShore University, Chicago, Illinois, hvor de vil blive klargjort til analyse, der involverer placenta transkriptionsregulering. De-identificerede placentaprøver vil blive sendt til UCLA Social Genomics Core, som vil måle transkriptionel regulering som afspejlet i ekspressionen af ​​mRNA og miRNA. Fra de-identificerede prøver vil Core-teknikere ekstrahere RNA ved hjælp af Qiagen RNeasy Mini Kits og udføre QA/QC-tjek med en Agilent TapeStation. 500 ng RNA vil blive konverteret til cDNA (Illumina TruSeq Stranded Total RNA RiboZero Globin) og sekventeret på et Illumina HiSeq 4000 instrument ved hjælp af protokoller, der optimalt detekterer mRNA og miRNA. > 50 millioner sekvenslæsninger pr. prøve vil blive kortlagt til det humane RefSeq-genom (hisat2/stringtie) og normaliseret til transkriptantal pr. million kortlagte læsninger for hver aktuelt kommenteret mRNA og miRNA. En uddannet patolog ved Greenville Memorial vil foretage en grov undersøgelse af placenta og forberede kassetter til senere histologisk evaluering. Afidentificerede placentaglas vil blive hentet fra patologilaboratoriet og vil blive sendt til NorthShore, hvor en perinatal patolog vil bekræfte patologiske fund. Specifikt vil hæmatoxylin og eosin-farvede, 5 μm tykke sektioner af membranerne, basalpladen og villøst parenkym blive undersøgt for tegn på både akutte og kroniske inflammatoriske læsioner i placentas tre store kompartmenter: membraner, villøst parenkym og basalplade. Den perinatale patolog på Northshore vil desuden undersøge placentavævet for COVID ved hjælp af immunhistokemiske farvninger for COVID-19. Medicinske diagrammer vil blive abstraheret for graviditetsudfald og komplikationer. Specifikt vil vi abstrahere obstetrisk og medicinsk historie, herunder paritet, historie med helbredsproblemer og fødselsresultater, body mass index før graviditet, resultater af orale glukosetolerancetest og svangerskabsdiabetes screeninger, diagnoser af diabetes, hypertension, præeklampsi og infektionssygdomme under nuværende graviditet. Leveringsdata vil omfatte leveringsmåde og varighed af fødslen, samt føtalt køn, vægt, længde og svangerskabsalder. To kodere, blinde for andre data, vil abstrahere hver post og løse uoverensstemmelser ved konsensus. Når de angivne data er indsamlet, vil der ikke blive foretaget yderligere undersøgelser af journaler. Vi planlægger med andre ord ikke at fortsætte med at abstrahere information om mors eller børns helbred, efterhånden som tiden går. Hvis vi ønsker at begynde at gøre det, vil vi søge vejledning fra IRB om, hvordan man opnår korrekt samtykke fra deltagerne til at gøre det. Vi forventer, at undersøgelsen løber over 1 år. Deltagerne vil blive involveret på tidspunktet for deres fødsel, og deres lægejournaler vil blive gennemgået fra graviditeten til op til 6 uger efter fødslen.