Wirtsblut-RNA-Signaturen für die Diagnose von TB (RADIANT) (RADIANT)

Die rechtzeitige und korrekte Diagnose von TB ist für die Kontrolle der globalen TB-Epidemie von entscheidender Bedeutung. Das TB-Screening zur passiven Fallfindung beruht auf Symptomen und ist durch seine suboptimale Sensitivität begrenzt. Daher besteht Bedarf an einem schnellen Triage-Test, der symptomatische Personen vor einer diagnostischen Bestätigungsuntersuchung identifiziert. Ein solcher Test könnte die Belastung der Gesundheitssysteme und Patienten verringern und die Überweisung, Bestätigungstests und Behandlung beschleunigen. Geeignete Non-Sputum-Tests sind in der Regel nicht verfügbar, was vor allem auf fehlende Biomarker zurückzuführen ist. Ein nicht-Sputum-basierter Triage-Test ist erforderlich, da viele Menschen mit TB, einschließlich derjenigen, die mit HIV koinfiziert sind, und derjenigen mit beginnender früher Erkrankung, oft kein qualitativ hochwertiges Sputum produzieren können, was die meisten aktuellen Diagnostika (Sputum-basierte Abstrichmikroskopie, Mykobakterien Wachstumsindikatorröhrchen (MGIT) 960 Flüssigkultur und molekularer Nachweis durch Xpert MTB/RIF (Xpert) oder Xpert MTB/RIF Ultra (Ultra)).

Bei Patienten, die sich einer pulmonalen und/oder extrapulmonalen TB-Untersuchung unterziehen, wäre ein diagnostischer Test auf der Grundlage von Blut-Biomarkern optimal, da Blut leicht erhältlich ist. Immunantworten auf M. tuberculosis (MTB) führen zu Transkriptionsmustern, die nur für TB spezifisch sind, und solche Biosignaturmuster werden seitdem verwendet, um Patienten mit aktiver TB genau zu identifizieren. Mehrere Blut-Transkriptions-Diagnose-Signaturen wurden zuvor beschrieben, und diese Blut-Transkriptions-Klassifikatoren entdeckten in einer Fall-Kontroll-Validierungsstudie aktive TB bei Erwachsenen unterschiedlicher Rassen in den USA. Diese Biomarker sind in naher Zukunft am vielversprechendsten, um die Kriterien des Triage-Testzielproduktprofils der Weltgesundheitsorganisation zu erfüllen. Es fehlt jedoch an realen prospektiven Leistungsdaten, insbesondere in Gebieten mit hoher TB/HIV-Endemie in Afrika.

Eine kürzlich durchgeführte Studie mit Patienten, die von der Gruppe rekrutiert wurden, auf der dieser Vorschlag basiert, lieferte den ersten prospektiven systematischen Kopf-an-Kopf-Vergleich der diagnostischen Genauigkeit von 27 Bluttranskriptionssignaturen für aktive TB, die in einer früheren systematischen Überprüfung identifiziert wurden. Diese Studie ermöglichte die Identifizierung präziser Signaturen, wobei Sweeney3-, Kaforou25-, Roe3- und BATF2-Signaturen die höchste diagnostische Genauigkeit aufwiesen. Diese Studie ist jedoch in ihrer Stichprobengröße begrenzt und wurde in einem einzigen Land durchgeführt und charakterisierte Patienten ohne TB, die einen positiven Signaturwert hatten, nicht umfassend. Daher sind weitere groß angelegte, prospektive Validierungsstudien zum Vergleich mehrerer Transkriptionssignaturen in realen Umgebungen und an mehreren epidemiologischen und geografischen Standorten wichtig, um die Transkriptionssignaturen durch die Diagnosepipeline voranzutreiben. Einfach gesagt, Testentwickler müssen wissen, welche der jetzt verfügbaren und relativ prägnanten Signaturen am vielversprechendsten sind.

Wichtig ist, dass diese Signaturen den Entzündungszustand des Wirts widerspiegeln. Darüber hinaus können Patienten, die erhöhte Signaturen haben, aber kulturell negativ sind, eine subklinische beginnende TB haben, da sie in Kürze kulturpositiv werden und eine aktive TB entwickeln. Mit anderen Worten, in einer solchen Situation könnten die Signaturen einen prospektiven Vorhersagewert haben und es Kliniken ermöglichen, Patienten zu erkennen, bevor sie ein signifikantes Infektionsrisiko darstellen. Da Veränderungen der Bluttranskription vor der mikrobiologischen Bestätigung liegen können, führt eine Verzögerung des Behandlungsbeginns bis zur mikrobiologischen Kultur zu einem erhöhten Risiko einer MTB-Übertragung. Eine Studie, die Längsstichproben von HIV-negativen Jugendlichen mit latenter TB umfasste, ergab, dass transkriptionelle Blutsignaturen eine subklinische beginnende Erkrankung bis zu 12 Monate vor einer konventionellen klinischen Diagnose erkennen können.

Auch Patienten, die signaturpositiv sind, aber keine aktive TB (klassisch definiertes kulturpositives Sputum) haben, sind immer noch krank und müssen charakterisiert werden. Dies könnte zukünftige Algorithmen informieren, die solche Patienten untersuchen. Daher werden die Forscher ein Multiplex-Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktions-PCR (RT-PCR)-Assay-Panel anwenden, um Atemwegserreger bei unseren Patienten nachzuweisen.

Da hohe Kosten eine Einschränkung für die Implementierung von Transkriptionssignaturen als Test auf aktive TB in Umgebungen mit begrenzten Ressourcen darstellen könnten, ist eine Strategie zur Auswahl von Patienten mit erhöhter Wahrscheinlichkeit, TB zu haben, durch einen RNA-basierten Triage-Test vor einem Bestätigungstest gescreent zu werden zu einem erschwinglicheren Diagnosealgorithmus führen und die Kosteneffektivität des RNA-basierten TB-Tests verbessern. Die Forscher werden Kombinationen von Sensitivität und Spezifität jeder vordefinierten Transkriptionssignatur mit anderen TB-Tests, einschließlich des neuartigen SeroSelectTB-Tests, untersuchen, um festzustellen, welche optimalen Testkombinationen die Erschwinglichkeit des RNA-basierten Assays verbessern werden. Eine frühere Studie hatte zuvor diese Strategie für die optimale Nutzung des Xpert-Tests eingesetzt.

Dieser Vorschlag zielt daher darauf ab, die diagnostische Genauigkeit ausgewählter Transkriptionssignaturen des Wirts im Blut von symptomatischen Teilnehmern zu bewerten, die sich in zwei örtlichen Kliniken in Kapstadt, Südafrika, und ausgewählten Gesundheitseinrichtungen in Tansania behandeln lassen, und bakteriologisch negative Patienten zu charakterisieren, die als Nicht-TB eingestuft sind Bestimmen Sie, ob erhöhte transkriptionelle Signaturen des Wirts mit anderen respiratorischen Pathogenen assoziiert sind (nachgewiesen in Nasen-Rachen-Abstrichen mit einem kommerziellen Multiplex-Panel) oder eine aktive TB innerhalb von sechs Monaten vorhersagen können (Vorfall aktive TB). Die Ermittler werden als Gerüst die EDCTP-finanzierte Elternstudie (SeroSelectTB) verwenden, bei der es sich um eine panafrikanische Bewertung eines serologischen Point-of-Care-Triage-Tests für aktive TB handelt, und Patienten mit anhaltenden Atemwegssymptomen rekrutieren und Tests durchführen (der serologische SeroSelectTB-Test, Xpert, Ultra und Kultur werden alle in der SeroSelectTB-Studie durchgeführt) und klinische Nachsorge zur Einhaltung der Behandlung.

Die Hypothesen der Studie lauten: 1) ausgewählte transkriptionelle Blutsignaturen haben eine hohe diagnostische Genauigkeit, definiert als mindestens 90 % Sensitivität und 70 % Spezifität für das WHO-Zielproduktprofil für einen Triage-Test im Vergleich zu einem mikrobiologischen Referenzstandard; 2) Bei bakteriologisch negativen Patienten, die als Nicht-TB klassifiziert sind, können Basislinien-Transkriptionssignaturen des Wirts eine aktive TB innerhalb von sechs Monaten vorhersagen (inzidente TB); (3) andere Atemwegserreger als TB bei Patienten, die bakteriologisch negativ für TB sind, sind mit erhöhten Transkriptionssignaturen verbunden.

Die Validierung der Transkriptionssignaturen von Kandidatenwirten kann zur Implementierung verbesserter TB-Tests führen, die dazu beitragen werden, die mit TB verbundene Krankheitslast in Subsahara-Afrika zu verringern und zu einer verbesserten Lebensqualität zu führen.