Undersøgelse af mikrobielle metabolitter og resultater af graviditet (MMOPS)

STUDERE DESIGN

Overordnet plan: At evaluere maternelle markører for metabolisme, herunder den maternelle mikrobielle metabolit, TMAO, på tværs af graviditeten og dens sammenhæng med udvikling af hypertensive graviditetssygdomme.

Forskningsdesign og metoder:

Denne prospektive longitudinelle kohorte vil inkludere gravide patienter i deres første trimester af graviditeten (10-14 ugers graviditet). Plasma-, serum-, blod-RNA- og urinprøver vil blive indsamlet på tidspunktet for tilmelding, sammen med diætvurdering og selvrapporteret demografisk information. Den samlede mængde blod til forskningslaboratorieformål vil være 22,5 cc (et 10 ml EDTA-rør, et 10 ml serumseparatorrør og et 2,5 ml PAXgene blod-RNA-rør). Hvis forskningslaboratorier udtages i koordination med andre nødvendige prænatale laboratorier, vil det forventede maksimale volumen ved blodudtagning være 42-50 cc blod, afhængigt af kombinationen af ​​almindeligt bestilte prænatale laboratorier. Den samlede mængde blod udtaget fra gravide forsøgspersoner (inklusive kliniske og forskningsprøver) vil ikke overstige 50 ml i en periode på to uger. Plasma-, serum-, blod-RNA- og urinprøver vil igen blive indsamlet i andet trimester, efter 24-28 uger. Derudover vil moderens plasma, serum, blod-RNA og urin blive opsamlet på tidspunktet for fødslens indlæggelse. En 10 cc prøve af navlestrengsblod vil blive udtaget efter fødslen, og placenta vil blive sendt til patologi til vurdering. Vi vil måle TMAO-niveauer og andre markører for stofskifte på alle tre moderprøver og på navlestrengsblodet. DNA fra buffy coat af plasmaopsamling og RNA fra et PAXgene blodrør vil blive opnået til molekylær testning af metaboliske biomarkører. Placenta vil blive undersøgt patologisk med opmærksomhed på vaskulær patologi. Derudover vil der blive indhentet en kosthistorie på hvert tidspunkt ved hjælp af den interviewer-guidede ASA24 (Automated Self-administrerede 24-timers kostvurderingsværktøj) - en webbaseret undersøgelse, der leveres uden omkostninger via National Institutes of Health hjemmeside under en adgangskodebeskyttet konto kun for forskere (https://epi.grants.cancer.gov/asa24/).

Berettigelseskriterier Undersøgelsespopulationen vil omfatte gravide i alderen 18-45 år, som modtager prænatal pleje og planlægger at føde på Cleveland Clinic (Ohio-lokationerne). Patienter skal kunne tale og læse engelsk, have en enkelt levedygtig intrauterin graviditet uden kendte føtale abnormiteter på tidspunktet for indskrivningen. Patienter med fostre diagnosticeret med flere graviditeter, kromosomale anomalier, større fødselsdefekter eller medfødte infektioner vil blive udelukket.

Identifikation og rekruttering af forsøgspersoner Forskerholdet vil gennemgå ultralydsplaner for de valgte undersøgelsessteder til rekruttering. Vi vil gennemgå deres elektroniske lægejournal (EMR) for berettigelse. Hvis de identificeres som passende kandidater, vil de blive markeret for at blive kontaktet om undersøgelsen. Hvis patienten er indforstået med at høre mere om vores undersøgelse, vil patienten mødes med forskningspersonale for at gennemgå berettigelsen og det informerede samtykke, som beskriver fordele, ulemper og potentielle skader, tidsplan for undersøgelsen og patientens forventninger. Hvis de vælger at deltage, underskriver patienten og det samtykkende personale et informeret samtykkedokument. Efter at have accepteret at deltage, vil patienten blive tildelt et studie-id, som vil blive registreret i REDCap-databasen. Selvrapporteret demografisk information, kosthistorie og indledende blodprøvetagning/urinopsamling vil blive udført ved dette besøg.

Vi sender også en foreløbig flyer via MyChart til potentielle deltagere, som kan gennemgås inden ultralydsaftalen. Ved ankomst vil hun blive spurgt, om hun vil høre mere om forskningen, og resten af ​​ansættelsesprotokollen vil blive fulgt som tidligere beskrevet. Rekrutteringssucces vil blive vurderet løbende, og protokollen vil blive ændret, hvis der er et mønster (såsom utilstrækkelig tid til at gennemgå undersøgelsesdetaljer og informeret samtykke).

Definition af resultater

1. Hypertensive graviditetssygdomme omfatter 1) Svangerskabshypertension defineret som hypertension uden proteinuri eller andre tegn/symptomer på præeklampsi-relateret end-organ dysfunktion, der udvikler sig efter 20 ugers svangerskab, 2) præeklampsi defineret som ny opstået hypertension og proteinuri eller den nye debut. af hypertension og signifikant end-organ dysfunktion (med eller uden proteinuri), der typisk udvikler sig efter 20 ugers svangerskab hos en tidligere normotensiv patient, 3) Præeklampsi overlejret på kronisk hypertension er defineret som forværring eller resistent hypertension, den nye indtræden af ​​proteinuri, og /eller signifikant ny end-organ dysfunktion efter 20 ugers graviditet hos en patient med kronisk hypertension.
2. Svangerskabsdiabetes: 1) ≥ 2 glukoseværdier på eller over Carpenter/Coustans diagnostiske kriterier for svangerskabsdiabetes på en tre-timers 100-grams oral glukosetolerancetest, eller 2) ≥200 mg/dL på en en-times 50-gram oral glukosetolerancetest.
3. Spontan præmatur fødsel: Spontan fødsel mindre end 37 uger 0 dages graviditet.
4. Lav fødselsvægt: Fødselsvægt under 2500 gram.

Assays: Plasma-, serum-, urin- og navlestrengsblodprøver vil blive analyseret for TMAO i Hazen-laboratoriet ved hjælp af etablerede stabile isotopfortynding LC-MS/MS-metoder.

DATAANALYSEPLAN

Data og prøveindsamling Flebotomi og selvindsamling af urin i midstream vil blive udført på forudbestemte tidspunkter (10-14 uger, 24-28 uger og på tidspunktet for indlæggelse til levering). Placenta- og navlestrengsblodprøver vil blive indsamlet efter levering af den afleverende kliniker. Blod- og urinprøver vil blive transporteret til Lerner Research Institutes laboratorium af S. Graves, som har modtaget Hazmat-uddannelse og certificering gennem Department of Transportation. Placentaprøver vil ligeledes blive transporteret efter korrekt protokol til patologiafdelingen på Main Campus til behandling. Kostvurderingsdata vil blive indsamlet på den webbaserede NIH Automated Self-Administered 24-hour (ASA24) Dietary Assessment Tool-forsker-konto med adgangskode. Patientens kliniske karakteristika, udfald og af indekset graviditet og neonatale udfald vil blive indsamlet fra patientens journal.

Data- og prøveopbevaring Datasikkerheden vil blive sikret ved at begrænse adgangen til de teammedlemmer, der er involveret i indsamling og analyse af patientdata. Sygejournaldata vil blive opbevaret sikkert gennem CCF REDCap database. Kostvurderingsdata vil på samme måde blive gemt på den webbaserede NIH Automated Self-Administered 24-hour (ASA24) Dietary Assessment Tool-forsker-konto med adgangskode. Sikkerhedsovervågning vil omfatte at sikre et sikkert og rent klinisk miljø til prøvetagning, følge passende sikkerhedsprotokol for venepunktur og korrekt bortskaffelse af forsyninger i udpegede kliniske områder. De-identificerede blodprøver vil blive opbevaret og analyseret i Stanley Hazen Laboratory på Lerner Research Institute. Afidentificerede moderkager vil blive opbevaret og behandlet i patologilaboratoriet på Main Campus.

Statistisk analyse:

Prøvestørrelse Da vi har begrænset information om TMAO under graviditet, blev effektberegningen estimeret til at detektere gennemsnitlige TMAO-forskelle mellem grupper ved hjælp af en T-test med to prøver på et signifikansniveau på 0,05, 80 % effekt og samlet prøvestørrelse på 200 patienter med 10 % frafaldsprocent. Standardafvigelser for TMAO estimeret fra litteraturen varierer fra 0,61 til 10,15 mikromol/L, forudsat at forholdet mellem hypertensive lidelser i graviditetsgruppen og normalgruppen er 1:10, de påviselige gennemsnitlige TMAO-forskelle blev beregnet til at være 0,451 til 7,497 mikromol/L .

Analyseplan:

Patienter med hypertensive lidelser i graviditeten vil blive sammenlignet med dem uden. Tilnærmelsesvis normalfordelte kontinuerlige mål vil blive opsummeret ved hjælp af middelværdier og standardafvigelser og vil blive sammenlignet ved hjælp af to-stikprøve t-test. Kontinuerlige mål, der viser afvigelse fra normalitet og ordinalmål, vil blive opsummeret ved hjælp af medianer og kvartiler og vil blive sammenlignet ved hjælp af Wilcoxon rangsumtests. Kategoriske faktorer vil blive opsummeret ved hjælp af frekvenser og procenter og vil blive sammenlignet ved hjælp af Pearsons chi-square-tests eller Fishers Exact-tests. Hvis grupper er forskellige med hensyn til baseline-karakteristika, vil der blive udført lineær regression, justering for faktorer af klinisk betydning. Afhængigt af fordelingen af ​​endelige data vil Pearson eller Spearman korrelation blive beregnet mellem TMAO niveau og andre kontinuerte variable. For hvert niveau af kategoriske faktorer vil TMAO-niveau blive opsummeret ved hjælp af middel og standardafvigelse eller median og kvartiler og vil blive sammenlignet ved hjælp af ANOVA eller Kruskal-Wallis test. Alle analyser vil blive udført ved hjælp af SAS (version 9.4, SAS Institute, Cary, NC) og en p < 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikante.

MULIGHED

Erfaringen fra det tværfaglige efterforskningshold og den eksisterende forskningsinfrastruktur i Obstetrics and Gynecologic Institute og Department of Cardiovascular & Metabolic Sciences sikrer gennemførligheden og succesen af ​​dette forslag inden for den etårige bevillingsperiode. Ekspertisen til at køre alle assays og analysen er blevet identificeret.

KONSEKVENSER AF FORSKNING

HDP er risikofaktor for fremtidig CVD. Hvis vi er i stand til at tilskrive en mekanisme, der bidrager til udviklingen af ​​HDP, og muligvis fremtidig CVD, kan vi muligvis screene mennesker tidligt i graviditeten eller endda forforståelse og gribe ind for at forbedre resultaterne. Yderligere forståelse af, hvordan moderens kost, tarmens mikrobielle sammensætning og dens metabolitproduktion kan påvirke vaskulær og endotelfunktion under graviditet er ny. Resultater fra denne undersøgelse kan være transformerende i, hvordan vi konceptualiserer mødres sundhed og giver nye og spændende veje til terapeutiske interventioner.