Vergleich von Blutstrominfektionen mit Carbapenem-Hetero-resistentem vs. Carbapenem-resistentem Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Hauptziele:

1. Konzeption der klinischen Relevanz des Carbapenem-Heteroresistenzphänomens bei Klebsiella pneumoniae-Stämmen.
2. Identifizierung molekularer Resistenzmechanismen, die eine Carbapenem-Heteroresistenz bei Klebsiella pneumoniae-Stämmen verursachen
3. Identifizierung der Genauigkeit des Gradiententests (z. B. E-Test) und Scheibendiffusionstest zum Nachweis von Carbapenem-Heteroresistenz im Vergleich zur Goldstandard-PAP-Analyse

Hypothese

Haupthypothese

Die 1- bis 30-Tages-Sterblichkeitsrate ist bei Blutstrominfektionen, die durch CRKp verursacht werden, höher als bei Carbapenem-Hetero-resistentem Klebsiella pneumoniae

Sekundäre Hypothese

1. Die 90-Tage-Rezidiv-/Reinfektionsraten sind in CRKp- und Carbapenem-heteroresistenten Kp-Gruppen ähnlich. Die Carbapenem-Monotherapie ist jedoch mit einer höheren Rückfall-/Reinfektionsrate bei der Behandlung von Blutstrominfektionen verbunden, die durch Carbapenem-heteoresistente K.-Pneumonie verursacht werden, selbst wenn sie als hochdosiertes und verlängertes Infusionsschema angewendet wird.
2. Die klinische Heilungsrate von 14 Tagen ist in der Carbapenem-heteroresistenten Kp-Gruppe signifikant höher als in der CRKp-Gruppe.
3. Die klinische Heilungsrate von 14 Tagen ist bei Patienten mit BSI, die durch Carbapenem-heteroresistente K. pneumoniae verursacht und mit einer Carbapenem-Monotherapie behandelt werden, signifikant niedriger.
4. Die 7-tägige mikrobiologische Heilungsrate ist in der carbapenem-heteroresistenten Kp-Gruppe signifikant höher als in der CRKp-Gruppe.
5. Die mikrobiologische Heilungsrate nach 7 Tagen ist bei Patienten mit BSI, die durch Carbapenem-heteroresistente K. pneumoniae verursacht und mit einer Carbapenem-Monotherapie behandelt werden, signifikant niedriger.

Studiendesign:

Prospektive multizentrische multinationale Studie

Einstellung und Studienzeit:

Krankenhäuser der Tertiärversorgung aus verschiedenen Teilen der Welt werden in die COMBAT-Studie einbezogen. Der Studienzeitraum soll vom 01.04.2020 bis zum 01.04.2021 oder länger dauern, bis die vordefinierte Stichprobengröße erreicht ist. Lokale (primäre) Prüfärzte sammeln mikrobiologische und klinische Daten der Teilnehmer. Prüfer am Standort werden die mikrobiologischen Labordaten in täglichen Intervallen überprüfen, um Patienten mit CRKp- oder Carbapenem-heteroresistenter Kp-Bakteriämie zu identifizieren. Alle konsekutiven Patienten mit monobakteriellem CRKp oder Carbapenem-heteroresistentem Kp BSI kommen für die Aufnahme in die Studie infrage. Die Carbapenem-Resistenz wird gemäß den CDC-Kriterien von 2015 bestimmt. Das Vorhandensein von Carbapenem-Heteroresistenz bei Kp-Blutkulturisolaten wird zunächst anhand der Beobachtung einiger Subkolonien in der Hemmzone von Carbapenemen bestimmt. Das Vorhandensein einer Heteroresistenz gegen nur eine Art von Carbapenemen, einschließlich Ertapenem, Imipenem, Meroepenem, reicht aus, um aufgenommen zu werden. Die Identifizierung von heteroresistenten Carbapenem-Subpopulationen ist nicht selten bei der Durchführung von Blättchendiffusionstests oder Gradiententests (z. E-Test) in unserer täglichen Praxis. Die genaue Sensitivität und Spezifität dieser Tests zur Identifizierung von Carbapenem-Heteroresistenz bei gramnegativen Mikroorganismen sind jedoch noch nicht bekannt. Die Teilnehmer mit BSI, die durch Carbapenem-heteroresistentes Kp verursacht wird, das durch Bandscheibendiffusions- oder Gradiententestergebnisse definiert wird, werden in die Carbapenem-heteroresistente Kp-Gruppe rekrutiert. Klinische Carbapenem-heteroresistente Kp-Isolate werden jedoch über geeignete Transferkulturmedien in vordefinierte Referenzzentren jedes Landes transferiert. Für diese Pathogene wird in Referenzzentren eine Populationsanalyseprofilierung (PAP) durchgeführt. Obwohl PAP die empfohlene Methode zur Identifizierung von Carbapenem-Heteroresistenz ist, ist es für mikrobiologische Labors für den routinemäßigen Gebrauch umständlich. Teilnehmer mit Verdacht auf BSI mit Carbapenem-Hetero-resistentem Kp basierend auf routinemäßigen mikrobiologischen Methoden werden zunächst eingeschlossen und die Daten dieser Patienten werden aufgezeichnet, aber diese Patienten werden von unserer endgültigen Analyse ausgeschlossen, wenn die PAP-Analyse das Vorhandensein von Carbapenem-Hetero nicht bestätigt -Resistenz bei diesen Erregern. Die PAP-Analyse wird als Bestätigungstest zur Identifizierung von Carbapenem-Heteroresistenz bei Klebsiella pneumoniae-Isolaten verwendet. PAP wird am Ende der Patientenrekrutierung und nach Sammlung aller Isolate in Referenzzentren durchgeführt. Daher werden Behandlungsentscheidungen und andere Eingriffe nicht von den Ergebnissen der PAP-Analyse beeinflusst. PAP wird als Goldstandardmethode nur zur Identifizierung des Vorhandenseins einer Carbapenem-Heteroresistenz bei verdächtigen Isolaten verwendet. Bei dieser Studie handelt es sich um eine reine Beobachtungsstudie, und es wird in keinem Teil der Patientennachsorge eingegriffen (z. Diagnose, Behandlung etc.) und alle Entscheidungen werden von behandelnden Ärzten getroffen. Kurz gesagt wird die PAP-Analyse wie folgt durchgeführt: Eine Kolonie aus einer Kultur, die über Nacht auf Columbia-Agar gezüchtet wurde, wird in 5 ml Luria-Bertani-Brühe inokuliert. Nach 24 h Inkubation werden 0,1 ml Bakteriensuspension mit einer Dichte entsprechend 0,5 McFarland seriell verdünnt und auf Mueller-Hinton-Agar ausgestrichen, der zweifache Serienverdünnungen von Meropenem, Imipenem, Ertapenem mit Konzentrationen im Bereich von 0,25 bis 256 mg/l enthält. Einhundert Mikroliter zehnfacher Reihenverdünnung(en) einer 0,5-McFarland-Suspension werden auf wirkstofffreiem Mueller-Hinton-Agar ausgestrichen und 48 h bei 37 °C inkubiert, um die KBE/ml zu bestimmen. Koloniezählungen von drei Wiederholungsplatten werden für alle Isolate durchgeführt, und Mittelwerte werden geschätzt. Die Anzahl resistenter Zellen in 0,1 ml Bakterienausgangssuspension wird berechnet und der log KBE/ml gegen die Antibiotikakonzentration aufgetragen. Die Häufigkeit von heteroresistenten Subpopulationen bei der höchsten Arzneimittelkonzentration wird berechnet und die Anzahl der Kolonien, die auf antibiotikahaltigen Platten gezüchtet wurden, durch die Koloniezahl des gleichen Bakterieninokulums dividiert, das auf antibiotikafreien Platten ausplattiert wurde. Ein Protokoll für die PAP-Analyse wird erstellt und an die Referenzzentren gesendet, um die PAP reibungsloser und mit denselben Techniken in allen Referenzzentren durchzuführen. Standortermittler werden auch CRKp-Isolate sammeln und diese Isolate bis zum Zeitpunkt der Übertragung zur Analyse unter geeigneten Bedingungen aufbewahren. Alle CRKp-Isolate werden zur Identifizierung von Carbapenemase-Genen durch Multiplex-PCR (polymerisierte Kettenreaktion) an die zentralen mikrobiologischen Labors in jedem Land geschickt.

Probengröße:

Nach unserem besten Wissen gibt es in der Literatur keine Studie, die die klinischen Ergebnisse von Blutstrom- oder anderen Arten von invasiven Infektionen untersucht, die durch Carbapenem-Hetero-resistente gramnegative Bakterien verursacht werden. Daher wird diese Studie als Pilotstudie durchgeführt. Dennoch ist die Teilnahme von 200 Teilnehmern am CRKp-Arm und 100 Teilnehmern am Carbapenem-heteroresistenten Klebsiella pneumonaie-Arm geplant.

Nachverfolgen:

Die Teilnehmer werden am Tag 7 durch Kontrollblutkulturen und Kulturen der primären Infektionsquelle auf mikrobiologische Eradikation untersucht. Wenn der verursachende Erreger nicht innerhalb von 7 Tagen nach der Untersuchung ausgerottet wird, werden nach Bedarf zwischen 7 und 28 Tagen aufeinanderfolgende Kulturen entnommen. Die Patienten werden auch an Tag 7 und Tag 14 anhand relevanter Parameter auf das klinische Ansprechen untersucht. Alle Teilnehmer werden 90 Tage nach dem Datum der Index-Blutkultur nachbeobachtet. Während dieser Nachbeobachtungszeit wird eine regelmäßige Beurteilung beginnend mit der Blutkulturentnahme durchgeführt und die Teilnehmer werden in erster Linie einmal im Monat auf das Auftreten einer Infektion (Blutstrom oder andere Art von invasiver Infektion) untersucht, wenn die Teilnehmer entlassen werden. Die Teilnehmer werden aufgefordert, sich bis zum Abschluss der 90-tägigen Nachbeobachtungszeit bei unseren Zentren zu bewerben, wenn sich Symptome einer Infektion entwickeln (z. B. Fieber, Schüttelfrost). Außerdem werden die Teilnehmer informiert, dass sie Ärzte anrufen sollen, die Hauptprüfärzte eines bestimmten Zentrums in dieser Studie sind, wenn die Teilnehmer in der Krankenhausklinik oder Notaufnahme ankommen. Primäre Prüfärzte bewerten die Teilnehmer und senden ihre Kulturproben je nach klinischer Notwendigkeit. Nach Überprüfung der Ergebnisse der Kulturen und des klinischen Bildes werden die Patienten in Gruppen mit Infektionen mit Carbapenem-resistenten oder Carbapenem-heteroresistenten Klebsiella pneumoniae eingeteilt. Wenn der Teilnehmer vor Ablauf der 90 Tage entlassen wird, wird er/sie im Abstand von 30 Tagen telefonisch kontaktiert, um die untersuchten Ergebnisse zu bewerten.

Mikrobiologische Analyse:

• Antimikrobielle Empfindlichkeitstests (AST) werden in jedem Zentrum durchgeführt und nicht wiederholt. Daher werden die AST-Ergebnisse aus der Krankenhausdatenbank bezogen.
• PAP (Population Analysis Profiling) wird in Referenzzentren in jedem Land durchgeführt, um tatsächliche heteroresistente Isolate unter vermuteten Isolaten zu identifizieren, in denen einige Subpopulationen innerhalb der Hemmzone im Gradiententest (z. B. E-Test) oder Scheibendiffusionstest identifiziert werden
• Multiplex-PCR wird zur Identifizierung von Carbapenemase-Typen verwendet (wird in Referenzzentren durchgeführt)
• Die Sequenzierung des gesamten Genoms wird verwendet, um molekulare Mechanismen der Carbapenem-Heteroresistenz in klinischen Isolaten zu identifizieren (wird in Referenzzentren durchgeführt).
• Die Colistin-Resistenz wird mit der Bouillon-Mikroverdünnungsmethode untersucht (wird in Referenzzentren durchgeführt).
• EUCAST-Breakpoints werden zur Identifizierung von Resistenzen gegen alle Antibiotika verwendet, mit Ausnahme von Tigecyclin, bei dem FDA-Breakpoints angewendet werden.
• Die Ergebnisse der antimikrobiellen Empfindlichkeit und der MHK-Werte von Carbapenemen, Colistin, Tigecyclin, Amikacin und Gentamycin werden für die meisten resistenten Subpopulationen angezeigt, die in der PAP-Analyse identifiziert wurden. Die MHK-Werte der oben genannten Antibiotika werden in Referenzzentren unter Verwendung der Bouillon-Mikroverdünnungsmethode analysiert. Für andere Antibiotika werden die AST-Ergebnisse der elterlichen Isolate aufgezeichnet und aus der Krankenhausdatenbank bezogen.

Statistische Analyse:

Variablen wurden je nach Variablentyp mit Median (Interquartilbereich) oder Häufigkeitszählung beschrieben. Die kategorialen Variablen werden mit Pearsons Chi-Quadrat- oder Fishers exaktem Test verglichen, wenn Zellen eine Häufigkeit von 5 oder weniger haben, und kontinuierliche Variablen mit Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Tests für nichtnormalverteilte Variablen oder Student's t-Test für normalverteilte Variablen. Die Gruppen (CRKp vs. heteroresistentes Carbapenem) wurden unter Verwendung einer univariaten Analyse verglichen, um die Variablen zu definieren, die einen signifikanten Unterschied zwischen den Vergleichsgruppen aufweisen. Alle Univariablen mit einem P-Wert von 0,20 oder weniger werden in die multivariaten Cox-Regressionsmodelle aufgenommen, indem sie schrittweise rückwärts gemäß dem klinischen Wert und ihrer Zuordnung manuell ausgewählt werden. Der VIF (Varianz-Inflationsfaktor) wird für jede in das multivariate Modell aufgenommene Variable berechnet. Das am besten geeignete Modell wird gemäß dem Likelihood-Quotienten-Test ausgewählt. In einer weiteren Analyse, in der die CRKp-Gruppe und die Carbapenem-heteroresistente Gruppe verglichen werden, wird ein Neigungs-Score berechnet und dieser Score wird als Störparameter in das Cox-Regressionsanalysemodell aufgenommen. Die Cox-Regressionsanalyse wird angewendet, um relevante Ergebnisse wie die 30-Tage-Mortalität und die klinischen Heilungsraten nach 14 Tagen zu vergleichen.

Das Überleben für 30 Tage ab der ersten positiven Blutkultur wurde als Kaplan-Meier-Kurven aufgetragen und die Überlebensraten wurden durch den Log-Rank-Test verglichen, um die Wirkung der Carbapenem-Heteroresistenz zu bewerten. Alle Tests waren zweiseitig, und die Signifikanz wurde in der SPSS-Software (Version 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) auf 0,05 festgelegt.