COVID-19 Koagulopathie-Verlängerungsstudie

1. Hintergrund und wissenschaftliche Begründung:

   Die Infektion mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2, das erstmals Ende 2019 in Wuhan, China, identifiziert wurde, hat sich zu einer globalen Pandemie entwickelt, die über 209 Länder und Gebiete betrifft. Die durch SARS-CoV-2 verursachte Krankheit wird als COVID-19 klassifiziert. Bis zum 23. August 2021 wurden mehr als 212 Millionen Fälle von COVID-19 in mehr als 220 Ländern gemeldet, was zu mehr als 4,4 Millionen Todesfällen führte. Die USA haben mit Abstand die meisten Gesamtfälle (> 38 Millionen) mit einer Sterblichkeitsrate von 1,67 %. Obwohl viele Patienten möglicherweise nur leichte Symptome der oberen Atemwege haben, erkranken einige COVID-19-Patienten schwer an respiratorischer Insuffizienz mit dem Risiko eines Fortschreitens zu multiplem Organversagen und der Entwicklung einer systemischen Koagulopathie mit ähnlichen Merkmalen wie eine disseminierte intravaskuläre Gerinnung (DIC).1 Die Pathophysiologie der COVID-19-assoziierten Koagulopathie scheint komplex und multifaktoriell zu sein und umfasst sowohl zelluläre als auch plasmatische Elemente des hämostatischen Systems. Die Entwicklung einer Koagulopathie ist ein Prädiktor für die Mortalität bei Patienten mit COVID-19.2 Dennoch gibt es keine direkten mechanistischen Zusammenhänge zwischen einer SARS-CoV-2-Infektion und Koagulopathie oder Thrombose.

   An der University of Iowa führten die Forscher eine multizentrische randomisierte klinische Studie durch, in der die prophylaktische Standarddosis mit Enoxaparin in mittlerer Dosis bei Krankenhauspatienten mit COVID-19 verglichen wurde (NCT04360824).3 Als Teil einer explorativen Biomarker-Komponente dieser Studie entnahmen die Prüfärzte Blutproben von hospitalisierten COVID-19-Patienten bei der Aufnahme und wöchentlich für bis zu 30 Tage des Krankenhausaufenthalts. Unsere Pilotergebnisse sowie Berichte aus anderen Gruppen zeigen ein erhöhtes Potenzial für die Thrombinbildung im Plasma von COVID-19-Patienten. Insbesondere beobachteten die Prüfärzte in unserer COVID-19-Patientenkohorte, dass ein erhöhtes Thrombinbildungspotenzial für mindestens 30 Tage Krankenhausaufenthalt anhielt. Die Forscher schlagen nun vor, die mechanistischen Rollen der Aktivierung von Blutzellen (wie Blutplättchen und Neutrophilen), Mikropartikeln, extrazellulären Histonen, Interleukin-6 (IL6) und Galectin-3 (Gal-3) als Mediatoren einer verstärkten Thrombinbildung zu untersuchen Patienten mit COVID-19. Das Studiendesign wird eine longitudinale Kohortenstudie sein, die es uns ermöglichen wird, den Zeitverlauf des erhöhten Thrombinbildungspotentials in Bezug auf klinische Ergebnisse und Veränderungen der Marker der zellulären Aktivierung in seriellen Proben zu bestimmen, die von COVID-19-Patienten für bis zu 3 Jahre erhalten wurden nach einer Infektion mit SARS-CoV-2. Diese Studie kann Hinweise darauf liefern, warum eine Untergruppe von COVID-19-Patienten selbst nach offensichtlicher Genesung von einer SARS-CoV-2-Infektion thrombotische Spätkomplikationen aufweist.4 Daher hat dieses Projekt eine starke wissenschaftliche Begründung mit direkten klinischen Auswirkungen, insbesondere angesichts des Auftauchens von SARS-CoV-2-Varianten wie Delta und Omicron, die die Pandemie verlängern und/oder in den kommenden Monaten einen Anstieg von COVID-19 verursachen könnten.

2. Ziele:

   2.1 Hauptziele 2.1.1 Bestimmen Sie den Zeitverlauf des erhöhten Thrombinbildungspotentials bei Patienten mit COVID-19.

   2.1.2 Testen Sie die Hypothese, dass die Aktivierung von Blutplättchen, Neutrophilen und Endothelzellen durch Plasma von COVID-19-Patienten durch Gal-3, IL6 und/oder Histone vermittelt wird.

   2.1.3 Bestimmen Sie die Rolle von Neutrophilen, Blutplättchen und Endothelzellen bei der Vermittlung einer erhöhten Thrombinbildung und ob das Targeting von IL6, Gal-3 oder Histonen das Thrombinbildungspotenzial in Plasmaproben von COVID-19-Patienten verringert.

   2.2 Sekundäre Ziele 2.2.1 Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Veränderungen der Plasmaspiegel von IL6, sIL6R, H3Cit und Gal-3 bei Patienten mit COVID-19.

   2.2.2 Bestimmen Sie die Assoziation der Plasmaspiegel von IL6, sIL6R, H3Cit und Gal-3 mit dem Potenzial zur Thrombinbildung bei Patienten mit COVID-19.

   2.3 Untersuchungsziele 2.3.1 Bestimmen Sie anhand von Mausmodellen für experimentelle Venenthrombose, ob die Infusion von Plasma oder Mikrovesikeln, die aus Plasma von COVID-19-Patienten isoliert wurden, die Thrombose potenziert und ob die Neutralisierung von Histonen einen Schutz bietet.

   2.3.2 Bestimmen Sie, ob das Thrombinbildungspotenzial im Plasma oder die Plasmaspiegel von IL6, sIL6R, Gal-3 oder H3Cit klinische Ergebnisse für bis zu 3 Jahre nach einem Krankenhausaufenthalt mit COVID-19 vorhersagen.

3. Studiendesign:

   3.1. Single-Center-Längsschnitt-Kohortenstudie von Krankenhauspatienten mit COVID-19 (im Labor bestätigte SARS-CoV-2-Infektion).

4. Themenauswahl:

   4.1 Einschlusskriterien Die Probanden müssen alle Einschlusskriterien erfüllen, um an dieser Studie teilnehmen zu können

   • Labor bestätigt SARS-CoV-2-Infektion
   • Alter ≥18 Jahre
   • 4.2 Ausschlusskriterien Patienten, die beim Baseline-Screening eines der Ausschlusskriterien erfüllen, werden ausgeschlossen
   • Aktuelle Schwangerschaft
   • Häftling
   • Vorgeschichte einer Blutgerinnungsstörung
   • Aktiver Krebs

5. Studienablauf und Auswertungen:

   5.1 Screening und Registrierung: Potentiell in Frage kommende Patienten werden von medizinischem Fachpersonal gemäß der Datenschutzrichtlinie der Institution identifiziert. Das medizinische Fachpersonal beurteilt die Eignung des Patienten, indem es eine Diagrammprüfung durchführt, die Laborergebnisse enthält. Nur Patienten, die alle Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllen, werden zur Teilnahme aufgefordert. Nach Einholung der mündlichen Zustimmung des Patienten, der für die Studie kontaktiert werden soll, wird sich ein Mitglied des Forschungspersonals an den Patienten wenden, um an der Studie teilzunehmen. Das Forschungspersonal holt die informierte Zustimmung des Patienten oder des gesetzlich bevollmächtigten Vertreters (LAR) ein, bevor es Daten sammelt und Verfahren durchführt.

   5.2 Blutentnahme:

   • Blutproben werden zu Studienbeginn (innerhalb von 24 Stunden nach der Einschreibung), danach wöchentlich während bis zu 30 Tagen des Krankenhausaufenthalts und alle 3 Monate (± 30 Tage) für einen Zeitraum von 3 Jahren nach der Einschreibung entnommen.

   • Jede Blutprobenentnahme umfasst Folgendes (Gesamtblutvolumen 17 ml):

     • Zwei 4,5-ml-Citratröhrchen
     • Ein 3,0-ml-EDTA-Röhrchen
     • Ein 5,0-ml-Serumtrennröhrchen
   • Alle Blutproben werden innerhalb einer Stunde nach der Entnahme verarbeitet. Ein Röhrchen mit Zitratblut wird bei 2000 g für 10 min zentrifugiert und blutplättchenarmes Plasma (PPP) wird aliquotiert und sofort schockgefroren, um Tests auf Zytokine und Marker der Zellaktivierung durchzuführen. PPP-Proben, die für Assays zur Thrombinerzeugung bestimmt sind, werden erneut bei 10.000 g für 10 min zentrifugiert, aliquotiert und schockgefroren. Mikrovesikel werden aus doppelt zentrifugiertem Plasma durch 30-minütige Zentrifugation bei 20.000 g isoliert. Ein Röhrchen mit Zitratblut wird verwendet, um Blutplättchen zu isolieren. In EDTA gesammeltes Blut wird verwendet, um vollständige Blutbilder zu messen und Leukozyten zu isolieren. Serumproben werden verwendet, um Immunglobuline und andere Biomarker zu messen.

   5.3 Klinische Datenerfassung:

   • Klinische und demografische Daten werden von der UIHC-Krankenakte und einem Patienteninterview zum Zeitpunkt der Registrierung und bei jedem Folgebesuch erfasst und in UIHC RedCap eingegeben

   • Zu erhebende Daten:

     • Alter
     • Geschlecht
     • Rasse/ethnische Zugehörigkeit (selbst angegeben)
     • Größe, Gewicht und Body-Mass-Index
     • COVID-19-Impfgeschichte
     • Medikamente
     • Andere Erkrankungen/Vorgeschichte
     • Geschichte der Thrombose
     • Geschichte des Zigarettenrauchens
     • Aktuelle Symptome (Fieber, Schüttelfrost, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Myalgie (Muskel- oder Gliederschmerzen), Dyspnoe (Kurzatmigkeit), Husten, Anosmie (teilweiser oder vollständiger Verlust des Geruchssinns), Dysguesie (veränderter Geschmackssinn), Übelkeit, Durchfall, Benommenheit, andere Symptome
     • Klinische Ergebnisse von besonderem Interesse (Gesamtmortalität, Thrombose, arterielle Thrombose bestätigt durch Bildgebung, venöse Thromboembolie bestätigt durch Bildgebung)
     • Blutung
   • Schwere Blutungen, definiert nach ISTH-Kriterien.5
   • Geringfügige Blutung, definiert als Blutungsereignis, das die ISTH-Kriterien für schwere Blutungen nicht erfüllt

6. Rücktritt oder Kündigung:

   Jeder Teilnehmer, der von der Studie zurücktreten möchte, kann dies jederzeit tun. Wenn sich ein Teilnehmer entscheidet, von der Studie zurückzutreten, werden keine neuen Daten über diesen Teilnehmer zu Studienzwecken erhoben. Ein Teilnehmer kann den Forschern auch die Genehmigung entziehen, seine bereits gesammelten Daten zu verwenden (mit Ausnahme von Daten, die zur Nachverfolgung des Widerrufs erforderlich sind, einschließlich demografischer Daten), aber der Teilnehmer muss dies schriftlich gegenüber dem Hauptforscher des Standorts tun .

   Die Studie kann vom Hauptprüfarzt jederzeit beendet werden, wenn davon ausgegangen wird, dass die Fortsetzung des Protokolls keine statistisch oder wissenschaftlich nützlichen Daten liefert.

7. Statistische Analyse:

   Für alle Labormessungen werden zusammenfassende Statistiken bereitgestellt. Kategoriale Maße werden als Anzahl und Prozentsätze dargestellt. Kontinuierliche Messverteilungen werden mit dem D'Agostino-Pearson-Omnibus-Test bewertet und je nach Normalität der Verteilung als Mittelwerte und Standardabweichungen oder Mediane und IQRs angezeigt.

   Tests auf Unterschiede zwischen seriellen Stichproben und Basislinien-Stichproben folgen je nach Variablentyp und -verteilung Fishers exaktem Student-t- oder Mann-Whitney-U-Tests. Analysen im Laufe der Zeit werden das Generalized Linear Mixed Modeling (GLMM)-Framework verwenden, das Daten aus wiederholten Messungen und eine Vielzahl von Verteilungen von Ergebnisvariablen berücksichtigt. Alle Modelle beinhalten die Zeit als Prädiktor, um Unterschiede innerhalb und zwischen Gruppen zu testen. Zusätzlich zu nicht angepassten Bewertungen werden modifizierende Faktoren wie Alter und Geschlecht für die Aufnahme in die Modelle in Betracht gezogen, um den optimalen Prädiktorsatz zu identifizieren. Für jedes Ergebnis wird das multivariate Modell mit dem kleinsten Akaike-Informationskriterium (AIC) als optimaler Prädiktorsatz betrachtet. Alle Tests auf statistische Signifikanz der Haupteffekte und Wechselwirkungen des optimalen Modells werden bei Alpha = 0,05 durchgeführt und folgen der Bonferroni-Anpassung basierend auf der Anzahl der Modellprädiktoren, um Mehrfachvergleiche zu berücksichtigen.

   Basierend auf unseren Pilotdaten und unter der Annahme von Effektgrößen von mindestens 1,54 sind insgesamt 46 Probanden erforderlich, um eine Aussagekraft von >80 % zu haben, wenn auf Unterschiede in diesen Maßen bei Alpha = 0,00625 (Bonferroni-Korrektur, 0,05/8) getestet wird. In Erwartung technischer Probleme mit einigen Proben oder der Einstellung der Teilnahme von Patienten an der Längsschnittprobensammlung schlagen die Forscher vor, 60 Probanden zu rekrutieren, um technisch angemessene Serienproben zu erhalten.

8. Studienmanagement:

Es wird erwartet, dass der IRB gemäß den auf Bundesebene vorgeschriebenen Vorschriften angemessen vertreten ist und funktioniert. Der IRB sollte das Einwilligungsformular und das Protokoll genehmigen. Bei der Einholung und Dokumentation der Einwilligung nach Aufklärung sollte der Prüfer die geltenden regulatorischen Anforderungen einhalten und sich an die Gute Klinische Praxis (GCP) und die ethischen Grundsätze halten, die ihren Ursprung in der Deklaration von Helsinki haben. Vor der Rekrutierung und Aufnahme in diese Studie erhält der Patient eine vollständige Erklärung der Studie und erhält die Möglichkeit, die Einwilligungserklärung zu überprüfen. Jedes Einwilligungsformular muss alle relevanten Elemente enthalten, die derzeit von den FDA-Vorschriften und lokalen oder staatlichen Vorschriften gefordert werden. Sobald dem Patienten diese wesentlichen Informationen zur Verfügung gestellt wurden und der Prüfarzt sicher ist, dass der Patient die Auswirkungen der Teilnahme an der Studie versteht, wird der Patient gebeten, sein Einverständnis zur Teilnahme an der Studie zu erteilen, indem er eine vom IRB genehmigte Einverständniserklärung unterzeichnet. Vor der Teilnahme eines Patienten an der Studie sollte die schriftliche Einverständniserklärung vom Patienten oder dem gesetzlich zulässigen Vertreter des Patienten und von der Person, die das Aufklärungsgespräch geführt hat, unterschrieben und persönlich datiert werden.