At evaluere slimhinde og systematisk immunrespons på akutte luftvejsinfektioner af sydafrikanske børn (Muco-Kids)

Denne observationsgruppeundersøgelse vil omfatte børn i alderen 0-13 år med akutte luftvejsinfektioner, der præsenterer for Tygerberg Hospital (TBH) til rutinemæssig pleje. De vigtigste rutinemæssige plejedata, herunder vaccinationshistorie, detaljeret medicinsk historie og behandlinger modtaget under hospitalets optagelse (såsom iltbehandling, antiviral medicin, antibiotika eller andre støttende lægemidler), vil blive dokumenteret i tilfælde af rapportformularer (CRF'er).

Sydafrika har en høj byrde af tuberkulose og HIV -infektion, og det er vigtigt at undersøge luftvejsinfektioner i denne population.

Børn i alderen 0-13 år rekrutteres fra Tygerberg Hospital (TBH), der fungerer som et regionalt henvisningscenter for de omgivende sundhedsunderdistrikt, herunder Northern, Tygerberg, Khayelitsha og østlige, der samlet betjener over 30% af Metropolitan-befolkningen (3,5 millioner beboere). Derudover fungerer TBH som et henvisningscenter for tertiært niveau for pædiatriske nødsituationer, infektionssygdomme og pulmonologi.

Børn med akutte respirationssymptomer, der præsenterer for TBH, vil blive afbrudt i undersøgelsen, forudsat at de er blevet indlagt på hospitalet i mindre end 72 timer, er der opnået samtykke fra både plejepersonalet og barnet (hvor relevant), og der er ingen medicinske kontraindikationer til indsamling af luftvejsprøver.

Denne undersøgelse vil blive implementeret inden for rutinemæssige plejetjenester, og kliniske og laboratoriedata indsamlet til rutinemæssig pleje vil blive brugt til forskning. Forskerteamet indsamler yderligere data og prøver.

Yderligere prøver indsamlet ved tilmelding vil omfatte blod, slim og spyt. Yderligere spytprøver udtages på den anden og tredje dag af hospitalets optagelse såvel som ved udskrivning.

Omkring halvanden teskefulde blod vil blive taget på tilmelding til at udføre følgende tests:

1. Antistofanalyse

   1. Antistoffer, der er målrettet mod almindelige åndedrætspatogener, såvel som polyreaktive (ikke-specifikke) antistoffer
   2. Samlet IgM/IgG/IgA
2. Paxgene til transkriptomik. Transkriptomik er studiet af alle RNA -molekyler (kaldet transkriptomet) i en celle, væv eller organisme på et givet tidspunkt. Det hjælper forskere med at forstå, hvilke gener der er aktive (tændt), og hvor meget de bruges.

Nasopharyngeal aspirater vil blive brugt til at opsamle slim. Et tyndt rør indsættes i en næsebor på bagsiden af ​​halsen, og slimet suges op i et rør.

Polymerasekædereaktion (PCR) vil blive brugt til at se efter almindelige luftvejsvira. Prøver vil også blive gemt til senere metagenomisk sekventering (på udkig efter alle vira, bakterier og svampe, der er til stede i prøven).

Spyt indsamles ved tilmelding, på den anden og tredje dag med optagelse og udskrivning ved at forlade en bomuldsprøve i munden, indtil den er gennemvædet. Antistofferne i spyt vil blive sammenlignet med dem i blodet. Derudover måles slimhindeimmunmarkører såsom cytokiner.

Baseline- og opfølgningsspørgeskemaer indsamler detaljerede kliniske oplysninger.

1. Standard symptomatologiske spørgeskemaer

   1. Tegn og symptomer på at præsentere sygdom vil blive registreret, herunder øvre og nedre luftvejssymptomer og feber. Tidligere medicinsk historie med respirationssymptomer, herunder tilbagevendende åndedrætssymptomer, kroniske sygdomme (inklusive TB og HIV) og brugen af ​​kronisk medicin.
   2. Forfatningsmæssige faktorer inklusive køn, fødselsvægt, svangerskabsalder ved fødslen, HIV -eksponeringsstatus og familiehistorie med astma eller atopi.
   3. Miljøfaktorer inklusive TB -eksponering, tobaksrøgeksponering under og efter graviditet og indendørs madlavning.
   4. Ernæringsstatusoplysninger om diæt og vækst forud for indlæggelse, som det fremgår af vej til sundhedskort.
   5. Mikrobiomspecifikke spørgsmål, fødselshistorie, kost.
2. Livskvalitet (QOL, standardmål efter aldersgruppe). Standardiseret sundhedsrelateret livskvalitetsspørgeskema

Statistisk analyse:

Undersøgere har til hensigt at tilmelde sig mellem 200-300 sydafrikanske børn (se strømberegning nedenfor). Dette tillader anvendelse af en målrettet proteinmarkørmetode i kombination med antistofmålinger (IgA + IgG) og patogendetektion (multiplex PCR). Samtidig måling af flere biomarkører tillader analyse af interaktioner mellem medfødt og adaptiv immunimmunitet og patogentæthed på slimhindeniveau. Det samlede antal børn vil blive opdelt i opdagelse og valideringskohorter. Discovery-kohorten omfattede en alders- og sexbalanceret kohort af 80 børn: 40 med et alvorligt kursus og 40 med relativt mild infektion (80/80 allerede inkluderet). Resultaterne fra alle markører bruges til at oprette en klassificeringsmodel, der vælger et begrænset antal markører, der derefter testes i det her foreslåede anden uafhængige valideringskohort af mindst 236 børn med en akut RTI (se effektberegning nedenfor). Markører med en vedvarende høj diskriminerende værdi i valideringskohorten vil blive sammenlignet for ydeevne mod standard kliniske diagnostiske målinger i serum (inklusive CRP) for deres ydeevne i vurderingen af ​​sværhedsgraden og det potentielle behov for antibiotikabehandling.

Indledende data fra analyseret arbejde giver mulighed for følgende effektberegning:

Effektberegning: For opdagelseskohorterne er der behov for 40 børn pr. Gruppe for at opnå 80% strøm for hver af n = 100 tests (individuel test alfa = 0,00090) for at detektere en faktisk middelforskel på 0,6 med forventet SD pr. Gruppe 0,6, ved anvendelse af en falsk opdagelsesfrekvens (FDR) på 0,010 ved hjælp Til inkludering af den her foreslåede valideringskohort er der en forventet 25% alvorlige infektioner og en alternativ AUC på 0,85 - 0,90. Konservativt at tage en AUC på 0,77 under den alternative hypotese, er der behov for en prøve på 59 fra den alvorlige gruppe og 138 fra den milde gruppe for at afvise den samme nulhypotese AUC på 0,65 med 80% strøm. Der er således et behov for at inkludere et minimums samlet beløb (100/25*59) = 236 børn i den akutte RTI -valideringskohort. Ved at foregribe et frafald på 10% er det minimale samlede antal børn, der sigter mod at inkludere, 260 (op til 300 indeslutninger i tilfælde af et højere end forventet frafald).

IBM SPSS Statistics Software (SPSS -statistik til Windows; IBM, Armonk, NY) og eller Stata vil blive brugt til analyse. Demografiske og kliniske egenskaber vil blive beskrevet ved hjælp af standardstatistiske analysemetoder. De beskrivende data vil blive præsenteret som procentdel og medianer ± interkvartil rækkevidde eller tal med procenter. Ethiske overvejelser Undersøgelsen vil blive gennemført i henhold til sydafrikanske og internationalt accepterede etiske standarder, herunder erklæringen om Helsinki og de sydafrikanske gode kliniske praksisretningslinjer (SA GCP). En årlig statusrapport med mellemresultater vil blive forelagt etikudvalget og finansierne. Derudover vil poster være tilgængelige for HREC til inspektion (kvalitetssikring og overholdelse af regler), mens de altid opretholder deltagerens fortrolighed.

Informeret samtykke og samtykke Forældre/ juridiske værger, eller i særlige tilfælde, vil plejere af barnet blive forpligtet til at give informeret samtykke til barnets deltagelse i undersøgelsen. Juridiske værger vil blive forpligtet til at producere dokumentation for at bevise legitimt værgemål. I nogle tilfælde tillader vi en primær plejeperson at give informeret samtykke. Dette vil blive overvejet, når der ikke er nogen forældre eller juridiske værger omkring, og plejepersonalet har en klar historie om at være den primære plejeperson for barnet. Derudover vil denne undtagelse blive drøftet med HREC -udvalget. Orale og skriftlige oplysninger om undersøgelses- og undersøgelsesprocedurer vil blive givet sammen med samtykkeformularen på det foretrukne sprog (engelsk, afrikansk, isixhosa). En tolk vil blive brugt om nødvendigt. Børn> 7 år skal også underskrive samtykke til undersøgelsen. Barnet/ forælderen/ den juridiske værge/ plejer vil være i stand til at trække barnet tilbage fra undersøgelsen på ethvert tidspunkt, uden at dette påvirker standardplejen negativt.

En kopi af den underskrevne informerede samtykke/samtykkeformular sammen med en kopi af det seneste godkendte patientinformationsark vil blive givet til undersøgelsesdeltageren. En original underskrevet og dateret samtykkeformular vil blive tilbageholdt i efterforskningswebstedets fil (ISF), og en kopi placeres i de medicinske noter. Dette samtykke og etisk godkendelse dækker den fremtidige laboratorieanalyse af blod- og luftvejsprøver, der blev taget under denne undersøgelse.

Privatliv og fortrolighed Identiteten af ​​alle studiepersoner vil blive beskyttet ved at overholde alle SA GCP -retningslinjer for datahåndtering og opbevaring.

Opbevaring af papirdata I dataindsamlingsfasen gemmes papirbaserede data i brandbestandige låste skabe i et dedikeret, låst rum. De vil blive transporteret i låste poser/kasser til og fra forskningssteder/værelser.

Efter at dataindsamlingen er afsluttet, og databasen er ren og låst til analyse, vil alle papirbaserede data blive arkiveret sikkert enten offsite med et firma, der er specialiseret i arkiv eller på stedet i en dedikeret lagerplads i brandbestandige skabe. Dette vil være i den varighed, der kræves af SA GCP. Den længst krævede tidslinje vil blive taget som arkivtid. Når denne tid er afsluttet, bliver PI bedt om at godkende ødelæggelsen af ​​alle papirbaserede formularer.

Data-management hos rekruttering, hver patient tildeles en unik anonym studiekode. Alle dokumenter og prøver, der er relateret til en enkelt deltager, vil blive markeret med deltagerens unikke stregkode. Ingen identificerende data vises på prøverne. Kun samtykkeformularen og den demografiske form (indeholdende emnets kontaktoplysninger, der er nødvendige for opfølgning af sporing), vil have motivets personlige oplysninger knyttet til stregkoden- Disse dokumenter gemmes separat fra de andre dokumenter i et låst kabinet på DTTC. Prøver vil blive opbevaret i dedikerede frysere på DTTC, hvor teknisk og vedligeholdelsesstøtte er tilgængelig på 24-timers basis. Alle data gemmes uden personlige identifikatorer; Lab -personale vil blive blændet for kliniske og personlige data. Data gemmes på beskyttede servere på DTTC med begrænset adgang af databasechefen, PI og kun valgte co-efterforskere. Ingen anden genetisk test udføres, medmindre der anmodes om tilladelse fra HREC.

Potentiel skade/ risiko generelt har procedurerne i dette foreslåede arbejde minimal risiko for at studere deltagere. Rutinemæssige plejeprocedurer udføres af kvalificerede sundhedspersonale i henhold til Sydafrikas sundhedsfagråd (HPCSA).

Rutinemæssige plejedata og prøveopsamling Alle procedurer (CXR, HIV -test og respiratorisk prøvekollektion) er standard for pleje og anbefales rutinemæssigt og udføres i undersøgelsesindstillingen for at undersøge børn med åndedrætssygdom med begrænset patientrisiko.

Respiratorisk prøveudtagning: NPA'er eller NPSS forårsager mildt ubehag og en minimal risiko for næseblod. Efter at have indført et par dråber steril saltopløsning i begge næsebor, er slim aspireret fra den bageste nasopharynx ved hjælp af en blød kanyle fastgjort til en slimekstraktor. Proceduren varer et par minutter.

Til NPA -samling er sugemaskinen indstillet til et tryk, der ikke vil forårsage større traumer for slimhindeforingen i næsen og halsen. Sugtryk efter alder, ifølge den amerikanske forening for åndedrætsværn (AARC) retningslinjer for passende underatmosfærisk nasotracheal sugningstryk, følges:

Nyfødte: 60 - 80 mm Hg (0,079- 0,10 bar) Børn: 80 - 100 mm Hg (0,079- 0,13 bar) Børn: 100 - 120 mm Hg (0,13- 0,15 bar)

Alle procedurer for denne foreslåede forskning er minimalt invasive med meget begrænset risiko for deltagerne. Undersøgelsespersonalet vil altid være forpligtet til at minimere risici for barnet. Undersøgelsessygeplejersken vil blive uddannet i alle undersøgelsesundersøgelser og vil følge strenge standarddriftsprocedurer ved hjælp af en forskningsassistent.

Samlingen af ​​NPA'er finder sted i et godt ventileret rum, og partikelformige N95-åndedrætsværn og beskyttelsesbriller eller beskyttende øjenskærme vil blive båret gennem hele proceduren for at beskytte forældre og sundhedsudbydere mod mulige luftvejspatogen (inklusive TB) aerosolisering.

Radiologi: Brystradiografer (CXR) vil kun blive taget ved tilmelding, hvis det er klinisk angivet. Den samlede stråledosis pr. Barn er ca. 0,05 mSv (afhængigt af alder og inklusive antero-posterior og laterale film), hvilket er omtrent svarende til 30 dages baggrundsmiljøeksponering (Duke University Radiation Safety Committee, IRB Protocol Radiation Risk-erklæringer. Hjemmeside: http://www.safety.duke.edu/radsafety).

Phlebotomy: Børn kan opleve smerter forbundet med phlebotomy. Højst tre forsøg vil blive gjort for at opnå det venøse blodprøve. Arterielle blodprøver opnås ikke. Undersøgelsessygeplejersken og læge vil blive oplevet og uddannet til at udføre phlebotomy. Derudover vil lokal analgesi og distraherende som legetøj og musik blive brugt til at minimere stress, som børn oplever.

HREC -retningslinjen for SOP for forskere vil blive brugt, når de bestemmer, hvilket volumen blod kan bruges til forskningsformål. Internationalt accepterede og NIH-forskningsretningslinjer vedrørende undersøgelsesinddragelse af børn dikterer, at børn ikke skal give mere end 3% af den samlede blodvolumen pr. 24-timers periode (www.irb.pitt.edu/guidance/bloodwithdrawpediatrics.pdf). Således er venøse blodprøver leveret af undersøgelsesdeltagere generelt betydeligt mindre end de anbefalede retningslinjer. For børn, der vejer mindre end 5 kg, vil blodtrækningen for serum være begrænset til 1,5 ml. Dette vil stadig muliggøre tilstrækkeligt serum til det primære mål for undersøgelsen, men der vil være mindre til opbevaring til planlagt fremtidig arbejde. For at minimere risikoen og i betragtning af kulturelt accepterede normer vil vi udelukke børn, der vejer <2,5 kg. Syge børn, der er på intravenøs rehydratiseringsinfusioner eller anemisk (HB <8.5), vil få de oprindelige procedurer udsat.

Omkostninger til forælder/juridisk værge Alle undersøgelsesprocedurer vil blive betalt for fra studiefonde, dvs. der vil ikke være nogen omkostninger for undersøgelsesdeltageren eller deres familie. Forælderen/den juridiske værge modtager en lille betaling for deltagelse i undersøgelsen (tid og ulemper), mens den ses på hospitalet. Den sydafrikanske sundhedsproduktreguleringsmyndighed klinisk forsøgsdeltager tid, ulejlighed og udgift (TIE) kompensationsmodel vil blive overholdt, og tilmeldingen vil sandsynligvis vare <3 timer, og følgelig refusion for tiden vil være ± 150 ZAR for tilmelding. Tilmelding og prøveudtagning vil kun forekomme på TBH under hospitalets optagelse. Børn og plejeperson forventes ikke at komme tilbage.

Infektionsbekæmpelse måler sikker håndtering af bio-farligt materiale Alle teammedlemmer, der er involveret i opnåelse af biologiske prøver, vil blive trænet i sikker håndtering af sådanne materialer. Sharps, der bruges til blodoptagelse, bortskaffes sikkert og hurtigt i en dedikeret skarp beholder.

Alle laboratoriefaciliteter, der er knyttet til det foreslåede arbejde, er veletablerede og akkrediterede til at arbejde med bio-farlige materialer.

Beskyttelse mod potentielt smitsomme respiratoriske sekretioner Alle teammedlemmer, der er involveret i at få NPA'er fra undersøgelsesdeltagere, vil bære N95 -åndedrætsmasker, som vil blive testet en gang årligt på alt personale. Procedurerne foretages i et dedikeret prøveudtagningsrum med en ekstraktionsventilator og ifølge DTTC -infektionsbekæmpelse SOP.