Fænotypiske reaktioner på systemiske kortikosteroider i behandlingen af ​​astmaanfald (PRISMA)

FORSKNINGS BAGGRUND OG RATIONALE

Astmaanfald er løst defineret som symptomforringelse og/eller lungefunktion fra baseline. I modsætning hertil er den strengere klassificering af angrebets sværhedsgrad baseret på beslutningen om at behandle: en alvorlig episode kræver ≥3 dages orale kortikosteroider og/eller hospitalsindlæggelse. Alvorlige astmaanfald forårsager betydelig sygelighed, sundhedsudnyttelse og undgåelige dødsfald. På trods af voksende beviser for heterogenitet af mekanismer, der driver astmaanfald, har standarden for behandling ved akut astma ikke ændret sig i 30 år. Den består af en 'one size fits all'-behandling med orale kortikosteroider og ofte antibiotika.

Data i en tværsnitsanalyse af svær astma i stabil tilstand viste den komplementære og potentielt additive værdi af blodeosinofiler og FeNO. I denne undersøgelse af en kohorte af patienter med svær astma, der har vist sig at være meget adhærente til højintensiv kortikosteroidbehandling, blev det vist, at blod eosinofiler og FeNO ikke-suppression giver mekanistisk information om to forskellige immunkompartementer: blod eosinofiler afspejler den systemiske pulje af effektorceller og cirkulerende IL-5; hvorimod FeNO korrelerer med type-2 cytokin, kemokin, alarmin og eosinofil inflammation i luftvejene.

Derudover viste epidemiologisk arbejde, der undersøgte den årlige hyppighed af alvorlige astmaanfald i kontrolarmen af ​​randomiserede kliniske forsøg, additiv værdi for baseline-blod-eosinofiler og FeNO til at forudsige astmaanfald. I disse forsøgspopulationer var en forhøjet baseline FeNO (≥50 vs. <25 ppb) forbundet med dobbelt så høj grad af astmaanfald hos patienter med lignende blod-eosinofili (≥0,30×109/L). Yderligere analyser afslørede, at den overskydende risiko for astmaanfald givet af begge biomarkører blev fjernet ved type-2 målrettet antiinflammatorisk behandling.

Ved akut astma har to undersøgelser dokumenteret heterogeniteten af ​​anfald. Alligevel har behandlingsresponser på akutte systemiske kortikosteroid- og antibiotikaforløb ikke været relateret til henholdsvis type-2 inflammatorisk fænotype og tilstedeværelsen af ​​luftvejsinfektion. Ydermere mangler der evidens, der understøtter vurderinger af akutte point-of-care biomarkører, selvom astmaanfald ofte er til stede for almen praktiserende læger og uforholdsmæssigt påvirker isolerede samfund.

STUDIEHYPOTESE

Baseret på tidligere viden fra kronisk stabil astma og rapporter om, at astmaanfald er heterogene hændelser, er det en hypotese, at behandlingsreaktioner på systemiske kortikosteroider ved akut astma varierer afhængigt af den underliggende inflammatoriske fænotype. Specifikt spekuleres det i, at type-2-inflammatoriske hændelser (identificeret ved forhøjet blod-EOS og FeNO) har størst gavn af kortikosteroider, og at hændelser med lave type-2-biomarkører har et mindre objektivt klinisk og biologisk anti-inflammatorisk respons, men måske højere rater. af luftvejsinfektion eller dysfunktion.

En kritisk sekundær hypotese for denne undersøgelse er, at POC inflammatoriske og mikrobiologiske vurderinger ved akut astma er mulige, acceptable og pålidelige. Konsekvenserne af sådanne fund ville være at udvide biomarkør-guidet astmabehandling til primær pleje og isolerede områder, og dermed hjælpe kortikosteroid- og antibiotika-forvaltningsindsatsen.

STUDERE DESIGN

Undersøgelsen vil blive udført på Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke (CHUS) forskningscenter. Dette er ikke et klinisk forsøg; systemiske kortikosteroider er standardbehandlingen for astmaanfald og vil blive administreret efter behov.

DELTAGERE

Patienter, der indgår i den primære analyse og tæller mod målprøvestørrelsen, skal have objektivt bevis for astma som defineret af internationale retningslinjer: enten baseret på journalen, variationen i respirationsfunktionen mellem undersøgelsesbesøg 1 og 2, eller med en klinisk påkrævet opfølgningstest bestilt af undersøgelsens respirolog og udført efter undersøgelsesdeltagelse. Ubekræftede astmatikerdata vil blive rapporteret, men ikke brugt i den primære analyse.

Alle deltagere (± deres forælder eller juridiske vejleder) skal give informeret samtykke til den primære undersøgelsesprotokol. Patienter, der ikke kan eller nægter at deltage i dagbogskortdataindsamlingen for hjemmeovervågningsperioden, vil stadig kunne deltage i alle andre undersøgelsesprocedurer.

STUDIEBESØG

Besøg et vil være på dag 0 af astmaanfaldet, med oral prednison udstedt af apoteket (40 mg x 7 dage); besøg to finder sted på dag 7; en webbaseret undersøgelse vil blive sendt 90 dage senere.

Samtidig brug af antibiotika vil kun blive overvejet for patienter med ≥1 af følgende kriterier: C-reaktivt protein >20 mg/L, procalcitonin >0,25 mcg/L eller positiv sputumkultur eller multipleks POC-test for det signifikante bakterielle patogen.

Sunde kontroller vil deltage i et besøg.

Alle undersøgelsesbesøg vil blive gennemført om morgenen for at undgå den forvirrende effekt af cirkadisk variation af type-2 inflammatoriske biomarkører.

• Besøg 1 Multimodale vurderinger vil blive udført ved studiebesøget, der varer ~2 timer.
• Besøg 2 Det vil desuden omfatte en patienttilfredshedsscore og tilladelse til at kontakte patientens primære plejeudbyder for en lægeundersøgelse om POC-test.
• Besøg 3 Halvfems dage efter besøg 2 vil patienter blive kontaktet via e-mail for at udfylde en hurtig webbaseret undersøgelsesformular.

ÅNDEDRÆTSFORSKNINGLABORATORIEANALYSER

Undersøgelsen vil være tæt forbundet med den lokale Quebec Respiratory Health Research Network biobank. Det vil blive gjort i samarbejde med Sherbrookes Lévesque-Martin mikrobiologiske forskningslaboratorium og Université de Sherbrooke RNOmics platformen.

Nasosorptionsstrimler vil blive centrifugeret med NELF elueret gennem et plastiknet og derefter frosset (-80°C).

Sputum vil blive behandlet med Dulbeccos phosphat-bufret saltvand (DPBS)-eluerede sputumsupernatant frosset før differentiel celletælling, som tidligere beskrevet.

Fuldblod vil blive delt i serum, plasma, buffy coat og komplette blodprøver og frosset.

Næsepodningen analyseres straks ved hjælp af den ultrarapid ID NOW molekylære test for at udelukke SaRS-CoV2.

En nasopharyngeal podning ved besøg en vil blive analyseret ved hjælp af en point-of-care multiplex PCR for 19 respiratoriske vira og bakterier (ved hjælp af BIOFIRE® Respiratory panel - ikke gentaget, hvis RP2.1-EZ er gjort tilgængelig) for at identificere andre infektiøse bidragsydere til angrebet.

De andre nasopharyngeale børster plus sputumpropper vil have RNA stabiliseret og derefter frosset (2x i RNA-Protect og 1x flash frosset).

Hvis der produceres tilstrækkeligt sputum ved besøg 1, sendes en sputumprop til konventionel bakteriekultur, og op til tre andre propper vil blive frosset (2x lynfrosset, 1x i 10% glycerol). Urinprøver vil blive frosset.

STATISTISKE ANALYSER

Beskrivende statistik vil blive genereret for den komplette prøve og adskilt af grupper (dvs. frekvenser og procenter for kategorisk, middel og standardafvigelse (SD) for normalt fordelt kontinuerligt, median og interkvartilområde for skævt kontinuerligt). Variablenes normalitet vil blive vurderet visuelt ved hjælp af Q-Q plots og histogrammer.

Demografi vil blive sammenlignet mellem astmatikere og raske kontroller ved hjælp af uparrede t-tests (Mann-Whitney) for kontinuerte variable og Chi-kvadrat (Fishers eksakte test) for kategoriske variable. Der er ikke planlagt imputationsmetoder for manglende data. Hyppigheder og procenter af manglende vil blive præsenteret, og listevis sletning vil blive brugt til relevante analyser.

Den primære analyse udført hos astmatikere vil evaluere ændringen i FEV1.

For at overveje indflydelsen af ​​potentielt forvirrende variabler, vil simple og multiple lineære regressionsmodeller blive skabt for begge uafhængige variabler (blod eosinofiler og FeNO). Forstyrrende faktorer, der overvejes, er alder, køn ved fødslen, kropsmasseindeks, atopisk status, serum IgE, asiatisk race, nasal polypose, rygehistorie, Charlson-indeks, behandlingsintensitet ved baseline, eksacerbationshistorie i de seneste 12 måneder og ACQ-5.

Kun confoundere associeret (p<0,1) med FEV1 vil blive inkluderet i den endelige multivariable model. Modelantagelser (Linearitet, normalitet af residualer og homoskedasticitet) vil blive vurderet, og modeller vil blive justeret i tilfælde af overtrædelse.

Koefficienter vil blive præsenteret med deres respektive transformationer og 95 % konfidensintervaller.

Sekundære analyser vil omfatte:

• Ændring i andre spirometriværdier (FVC, FEV1/FVC)
• Ændring i symptomscore (VAS-dyspnøvurdering, ACQ-5)
• Ændring i oscillometri (R5-20)

Al statistik vil blive analyseret med en tosidet α på 0,05 og, når flere inflammatoriske mediatorer testes, ved at kontrollere for en falsk opdagelsesrate <0,05 [54]. Statistiske analyser vil blive udført med SPSS (SPSS Inc, USA), RStudio 2021.09.01 build 372 (RStudio, USA) med R v4.1.2 (R Foundation) og GraphPad Prism (GraphPad Software, USA).

PRØVE STØRRELSE OG GENNEMFØRLIGHED

Til den primære analyse (mål 1) skal 47 astmaanfald vurderes for at identificere korrelationskoefficienter r≥0,40 med en tosidet p-værdi <0,05 og 80 % power. Denne konservative tilgang vil give os mulighed for at reducere tilstedeværelsen af ​​overtilpasning, når vi overvejer maksimalt 5 uafhængige variabler i den multivariable model, efter tommelfingerreglen om 10 observationer pr. prædiktor.

De sekundære analyser er undersøgende.