- ICH GCP
- Yhdysvaltain kliinisten tutkimusten rekisteri
- Kliininen tutkimus NCT04308928
Uusien biomarkkereihin perustuvien lähestymistapojen arviointi lasten tuberkuloosin aivokalvontulehduksen diagnosoinnin parantamiseksi (TBMBIOMARKER)
Lasten tuberkuloosin (TB) nopea diagnosointi on edelleen vakava haaste olemassa olevien diagnostisten testien rajoitusten vuoksi. TB aivokalvontulehdus (TBM), tuberkuloosin ekstrapulmonaalinen muoto, on lasten tuberkuloosin vakavin ilmentymä. TBM johtaa korkeaan sairastuvuuteen ja kuolleisuuteen lapsilla huolimatta kemoterapian saatavuudesta, mikä johtuu pääasiassa diagnoosin viivästymisestä. Useimmat asianmukaiseen tuberkuloosidiagnoosiin vaadittavista testeistä, mukaan lukien aivo-selkäydinnesteen (CSF) analyysi ja aivojen kuvantaminen, eivät ole saatavilla rajoitetuissa olosuhteissa, esimerkiksi useimmissa Afrikassa, mukaan lukien Etelä-Afrikka. Uusia TBM-testejä tarvitaan kiireesti. Tämän ehdotuksen päätavoitteena on kehittää TBM:n diagnostinen point-of-care (POC) -testi, joka perustuu CSF:ään ja veren biomarkkereihin.
Tavoite 1: Arvioi 51 isännän tulehduksellisen biomarkkerin diagnostiset mahdollisuudet, jotka tutkijat äskettäin tunnistivat selkäydinnesteestä ja verinäytteistä lapsilta, joilla epäillään aivokalvontulehdusta 100 tallennetun CSF- ja seeruminäytteen arkistossa multiplex-alustalla. Tilastollisen analyysin jälkeen, joka sisältää monimerkkimallinnuksen lineaarisella erotteluanalyysillä, satunnaismetsällä ja muilla mallinnustekniikoilla, tutkijat valitsevat parhaan yhdistelmän enintään neljästä biomarkkerista prototyyppidiagnostiseen testiin sisällytettäväksi (tavoite 2).
Tavoite 2: Yhdistä parhaiten toimivat CSF- ja seerumibiomarkkerit uuteen, patentoituun biosensoripohjaiseen POC-diagnostiseen testiin. Tutkijat kehittävät monibiomarkkerin prototyyppitestin jopa 4 biomarkkerin havaitsemiseksi seerumista tai CSF:stä.
Tavoite 3: Arvioi äskettäin kehitetty POC-testi 300 lapsella tulevaisuuteen. Tämä tehdään Tygerbergin akateemisessa sairaalassa. POC-testin diagnostista saantoa verrataan rutiininomaisiin diagnostisiin testeihin.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Yksityiskohtainen kuvaus
MERKITYS JA MERKITYS EDCTP2:lle Huolimatta huomattavista jatkuvista ponnisteluista tuberkuloosin (TB) torjuntaan tarkoitettujen työkalujen kehittämiseksi, tauti aiheutti noin 1,6 miljoonan kuoleman, ja 10 miljoonaa ihmistä sairastui tautiin maailmanlaajuisesti vuonna 2017 (1). Arviolta miljoona lasta sairastui tuberkuloosiin vuonna 2017 (1, 2). Kahdeksan Afrikan tai Aasian maata, mukaan lukien Etelä-Afrikka, Nigeria, Intia, Kiina, Indonesia, Filippiinit, Pakistan ja Bangladesh, vastasi kaksi kolmasosaa maailman tuberkuloosin kokonaistaakasta (1). Tuberkuloosin ilmaantuvuus Etelä-Afrikassa nousi 301 uudesta tapauksesta/100 000 vuonna 1990 948/100 000 tapaukseen vuonna 2007 (3). Tuberkuloositaakkaa pahentaa Etelä-Afrikassa ja muissa Afrikan maissa rehottava HIV-pandemia. Tuberkuloottinen aivokalvontulehdus (TBM) on tuberkuloosin vakavin muoto, sitä esiintyy enimmäkseen varhaislapsuudessa ja sen sairastuvuus ja kuolleisuus ovat korkeat, koska diagnoosi ja asianmukaisen hoidon aloitus viivästyvät (4). TBM on yleisin bakteeriperäisen aivokalvontulehduksen tyyppi Etelä-Afrikan Western Capen maakunnassa (5).
Uusia TBM-diagnostiikkatestejä tarvitaan. Jatkuvasta tutkimuksesta huolimatta tuberkuloosin varhaiset ja kustannustehokkaat diagnostiikkatyökalut puuttuvat (6). Mycobacterium tuberculosis (Mtb) -bakteerin havaitseminen aivo-selkäydinnesteestä (CSF) on kultainen standardi tuberkuloosin diagnosoinnissa. Valitettavasti sekä sivelymikroskoopin että viljelmän herkkyys TBM:lle on alhainen (7, 8). Riippuen käytetystä vertailustandardista GeneXpert-testin (Cepheid Inc, USA) herkkyys TBM:lle on noin 50-60 % ja parani 72 %:iin, kun sentrifugoitua CSF:ää käytettiin yhdessä tutkimuksessa (9). Äskettäin julkaistussa HIV-positiivisilla aikuisilla tehdyssä tutkimuksessa GeneXpertin herkkyys oli kuitenkin 43 % tai 45 % verrattuna viljelyn 43 % tai 45 % ja GeneXpert Ultran 70 % tai 95 % herkkyyteen riippuen kahdesta vertailustandardista käytettiin (10). Huolimatta GeneXpert-testin suhteellisen suuresta käyttöönotosta Etelä-Afrikassa, testiä tarjotaan tällä hetkellä enimmäkseen keskitetyissä laboratorioissa. Testin saatavuus muissa Afrikan maissa on rajoitettu. Tuberkuloosin diagnoosi perustuu heikosti herkkään oireiden seulomiseen ja sivelymikroskooppiin erityisesti maaseudun terveyskeskuksissa. Mtb-viljelytilat ovat usein saatavilla vain lähetetason laboratorioissa ja tulokset voivat kestää jopa 42 päivää. Useiden terveydenhuollon käyntien tarve johtaa seurannan menettämiseen ja diagnoosin viivästymiseen, mikä edistää tuberkuloosin leviämistä ja pitkälle edenneitä keuhkovaurioita. Etenkin TBM:n tapauksessa oikea diagnoosi tehdään vasta saapuessa korkea-asteen lähetekeskukseen. Rutiininomaisessa kliinisessä käytännössä diagnoosi perustuu enimmäkseen kliinisten löydösten, useiden aivo-selkäydinnesteen laboratoriotutkimusten, kuvantamislöydösten ja yleisten erotusdiagnoosien poissulkemiseen (11). Useimmat näistä tekniikoista eivät ole käytettävissä monissa raskaan kuormituksen mutta resurssirajoitteisissa olosuhteissa suurimmassa osassa Saharan eteläpuolista Afrikkaa. Perusterveydenhuollon ja toisen asteen terveydenhuollon laitoksissa kohdatuilla lapsilla on usein useita menetettyjä tilaisuuksia, jopa kuusi käyntiä, ennen kuin lopullinen tuberkuloosidiagnoosi tehdään suhteellisen hyvin resursoidussa ympäristössä Etelä-Afrikassa (12). CSF:n tulokset voivat vaihdella suuresti (13). Viime aikoina kansainväliset asiantuntijat ovat ehdottaneet uusia yhtenäisiä tapausmääritelmiä, joita tulisi käyttää tulevassa tutkimuksessa (14, 15) korvaamaan kirjallisuuden monet erilaiset määritelmät (7, 8, 13, 16, 17). Uusia testejä tarvitaan siksi kiireellisesti tuberkuloosin diagnosointiin.
Saharan eteläpuolisessa Afrikassa tarvitaan Point-of Care (POC) tai vuodediagnostiikkatyökaluja. Kaikkien uusien TBM-testien on oltava nopeita, helppoja suorittaa POC:ssa tai sängyn vieressä ja soveltuvia käytettäviksi resurssiköyhissä olosuhteissa Afrikan maissa. Tällaisissa testeissä ei siksi tulisi käyttää laboratoriolaitteita, jotka edellyttävät asiantuntijoiden toimintaa. Heidän tulee käyttää kannettavia akku- tai aurinkoenergialla toimivia kädessä pidettäviä laitteita, jotka soveltuvat sairaanhoitajien ja paikallisten terveysalan työntekijöiden käyttöön (18). Ihmisen immuunivasteeseen perustuva diagnostiikka voi tarjota tärkeitä lisäyksiä, jotka voidaan helposti muuntaa POC- tai vuodediagnostiikkatyökaluiksi.
Isäntä-CSF-proteiinin allekirjoitukset TBM:n diagnostisina ehdokkaina. Tutkijat tutkivat isäntämarkkereiden potentiaalia, jotka havaittiin TBM:stä epäiltyjen lasten aivo-selkäydinnestenäytteissä TBM:n diagnostisina ehdokkaina (19). Tutkijat arvioivat isännän biomarkkerien pitoisuudet standardissa BioPlex 27plex -multipleksisytokiinipakkauksessa (Bio Rad Laboratories) ja muita proteiinien biomarkkereita aivo-selkäydinnesteessä ja seeruminäytteissä. Valvomaton hierarkkinen klusterointi ja pääkomponenttianalyysi, jossa käytettiin Glucore Omics explorer -työkalua, paljasti merkittävän TBM-potilaiden ryhmittymisen CSF:ssä havaittujen biomarkkerien vaikutuksesta.
3-merkkinen isäntäproteiinin biosignatuuri, joka sisälsi verisuonten endoteelikasvutekijän (VEGF), interleukiini (IL)-13:n ja antibakteerisen peptidin katelisidiinin, LL-37, osoitti potentiaalia TBM:n diagnostisena biosignatuurina (kansainvälinen patenttihakemus: PCT/IB2015/052751 ) (19), diagnosoimalla TBM:n vastaanottimen operaattorin ominaiskäyrän alla olevalla alueella (AUC) 0,91, herkkyydellä 52 %, mutta hyvällä spesifisyydellä 95 %. Tämän biosignatuurin julkaisemisen jälkeen tutkijat ovat arvioineet yli 70 isäntäbiomarkkerin diagnostista potentiaalia seerumi- ja plasmanäytteissä aikuisilta, joilla epäillään olevan aktiivinen keuhkotuberkuloosi viidessä eri Afrikan maassa (Etelä-Afrikka, Namibia, Malawi, Uganda ja Etiopia). EDCTP-rahoitteinen kokeilu (AE-TBC). Tutkijat tunnistivat, patentoivat (PCT/IB2015/051435 ja PCT/IB2017/052142) ja julkaisivat 6- ja 7-merkkisten proteiinien biosignatuureja, joilla on vahva diagnostinen potentiaali tuberkuloosille (20, 21).
Tuoreemmassa tutkimuksessa (Etelä-Afrikan väliaikainen patenttihakemus; Manyelo et al 2019, painossa) tutkijat olettivat, että ainakin osa isäntäbiomarkkereista, jotka sisältävät aikuisten proteiinien biosignatuureja, voivat olla hyödyllisiä TBM-diagnostiikassa. Etelä-Afrikan teknologia-innovaatioviraston (PI: Chegou) rahoittamat tutkijat ottavat mukaan uuden kohortin lapsia, joilla epäillään tuberkuloosia Tygerbergin akateemisessa sairaalassa Western Cape'ssa, ja määrittelivät 66 isäntäbiomarkkerin pitoisuudet näistä otetuista CSF-näytteistä. lapset. Tutkijat sisällyttivät myös 3 biomarkkeria, jotka sisälsivät aiemman CSF-biosignatuurimme TBM:lle (VEGF, IL-13 ja katelisidiini LL-37) (19) validointitarkoituksiin tähän uuteen tutkimukseen; yhteensä 69 isäntäproteiinin biomarkkeria.
Lukuun ottamatta VEGF:ää (AUC 0,81), yksittäisten markkerien tarkkuus edellisessä kolmen markkerin allekirjoituksessa oli huono (AUC:t 0,58 ja 0,55 vastaavasti IL-13:lle ja LL-37:lle), mutta kun niitä käytettiin yhdessä TBM:n ja ei-TBM:n välinen ero 3-merkkisen mallin avulla vahvistettiin [AUC 0,67 (95 % CI: 0,52-0,83); herkkyys 75 % ja spesifisyys 65 %]. 47 lisämarkkerista osoitti merkittäviä eroja TBM-ryhmien ja ei-TBM-ryhmien välillä (Mann Whitney U -testi), ja 28 osoitti vahvaa diagnostista potentiaalia jopa yksittäisinä markkereina (AUC ≥ 0,80). Näitä markkereita ovat interferoni (IFN)-y, CCL18(MIP-4), CXCL9, CCL1, CCL5(RANTES), IL-6, tuumorinekroositekijä (TNF)-α, myeloperoksidaasi (MPO), matriisin metalloproteinaasi 9 (MMP) , MMP-8, komplementti C2 (CC2), IL-10, kokonaisplasminogeeniaktivaattorin estäjä 1 (PAI-1), CXCL8, IL-1β, alfa-2-antitrypsiini (A1AT), CXCL10, granulosyyttipesäkkeitä stimuloiva tekijä (G- CSF), CC4, CC4b, granulosyytti-makrofagipesäkkeitä stimuloiva tekijä (GM-CSF), verihiutaleperäinen kasvutekijä (PDGF)-AB/BB, apolipoproteiini A1 (apoA1), mannoosia sitova lektiini (MBL), ferritiini, CC5a, seerumin amyloidi P (SAP) ja CC5.
Näiden biomarkkerien yhdistelmiä tutkittiin ja käytettiin Linear Discriminant Analysis (LDA) -malleja. 4-merkkinen CSF-biosignature, joka sisältää liukoisen solunsisäisen adheesiomolekyylin (sICAM)-1:n, MPO:n, CXCL8:n ja IFN-y:n, diagnosoidun TBM:n, jonka AUC on 0,97 (95 % CI: 0,92-1,00), jonka herkkyys on 87 % (20/23) ja spesifisyys 95,8 % (23/24). Jätä yksi pois ristiinvalidoinnin jälkeen 4-merkkisen biosignatuurin herkkyydessä ja spesifisyydessä ei tapahtunut muutosta. Neljän markkerin biosignatuurin lisäoptimointi valitsemalla parempia raja-arvoja johti 96 %:n ja 96 %:n herkkyyteen ja spesifisyyteen.
Koska VEGF suoriutui hyvin yhden markkerin analyyseissä (19), tutkijat arvioivat muiden VEGF:ää sisältävien biosignatuurien mahdollisen tarkkuuden. Kolmen markkerin malli, joka sisälsi VEGF:n, IFN-y:n ja MPO:n, erottui suurella tarkkuudella lasten välillä, joilla on ja ilman TBM:ää. Jätä yksi pois ristiinvalidaatiossa ja parhaiden raja-arvojen optimoinnissa 3-merkkisen VEGF-pohjaisen allekirjoituksen herkkyys ja spesifisyys olivat vastaavasti 92 % ja 100 %.
Seerumin isäntäproteiinin allekirjoitukset TBM:n diagnostisina ehdokkaina. Kaikki 69 CSF-näytteistä tutkittua isäntämarkkeria tutkittiin myös seeruminäytteillä käyttämällä Luminex-multipleksialustaa. 17 analyytin mediaanitasot seerumissa [sVCAM1, CCL2, IL-4, TNF-α, CCL4, adipsiini, SAP, CC5, CFH, G-CSF, IL-10, Apo-CIII, IL-17A, PAI-1 ( yhteensä), PDGF AB/BB, MBL ja NCAM1] olivat merkitsevästi erilaisia (p < 0,05; Mann Whitney U -testi) lasten välillä, joilla on tuberkuloosi ja ilman. Kun yksittäisten seerumin biomarkkerien diagnostinen potentiaali arvioitiin ROC-käyräanalyysillä, 13 markkerilla oli lupaava AUC ≥ 0,70. LDA osoitti, että TBM:n optimaalinen diagnoosi saavutettiin käyttämällä kolmea markkeria. Tarkin 3-merkkisen seerumin biosignatuuri TBM:n [adipsiini (komplementtitekijä D), Ab42 ja IL-10] diagnosointiin diagnosoi TBM:n, jonka AUC oli 0,84 (95 % CI: 0,73-0,96), herkkyys 82,6 % (19/23) ja spesifisyys 75 % (18/24). Jätä yksi pois ristiinvalidaatiossa herkkyys pysyi 82,6 %:ssa (19/23) spesifisyyden laskiessa 70,3 %:iin (17/24). Biosignatuurin lisäoptimointi valitsemalla parempia raja-arvoja johti parantuneeseen herkkyyteen ja spesifisyyteen 83 % ja vastaavasti 83 %.
Biosensoripohjainen diagnostiikkaalusta. Parhaiten suoriutuvat CSF- ja seerumibiomarkkerit TBM:lle sisällytetään uuteen POC-diagnostiikkaalustaan, jota kehitetään SU:n tekniikan tiedekunnassa. Tutkijat ovat kehittäneet prototyypin pietsosähköisen anturin, jossa käytetään ZnO-nanolankoja, sekä resistiivisen anturielementin, joka perustuu sähkökehrättyyn nanokuituverkkoon (22). Laite havaitsi onnistuneesti E. colin (23). Tutkijat ovat myös käyttäneet tätä tekniikkaa havaitakseen pieniä määriä LC3-proteiinia, joka on autofagiaaktiivisuuden biomarkkeri, ja osana äskettäistä master-projektia alusta pystyi havaitsemaan IFN-y:n, keskeisen TB-biomarkkerin fg/ml-alueilla. mikä osoittaa sen mahdollisen korkean herkkyyden.
Käytämme samanlaista lähestymistapaa kehittääksemme moniin biomarkkereihin perustuvan prototyyppitestin, joka pystyy havaitsemaan jopa 4 biomarkkeria seerumista tai aivo-selkäydinnesteestä, ja arvioimme testin tulevaisuuteen 300 äskettäin värvätyllä lapsella, joilla epäillään tuberkuloosia (tavoite 3).
YLEINEN TAVOITE Päätavoitteena on validoida aiemmin tunnistetut isäntäseerumin ja CSF:n biomarkkerit ja kehittää biosensoripohjainen POC-testi TBM:n diagnosoimiseksi näiden biomarkkerien perusteella.
Tutkijat ehdottavat, että tunnistetaan paneeli korreloituja biomarkkereita, jotka osoittivat potentiaalia aiemmissa tutkimuksissa. Tämä tehdään sellaisten biomarkkerien tunnistamiseksi, jotka voidaan korvata toisillaan, koska siirtyminen laboratoriopohjaisesta teknologisesta alustasta, kuten Luminex, POC-testiin, jossa käytetään biosensoripohjaista tekniikkaa, joutuu todennäköisesti kohtaamaan joidenkin merkkien katoamisen. teknisistä syistä tai joidenkin merkkien puuttuessa vasta-aineiden omistajuudesta tai kustannus-ongelmista. Voimakkaasti korreloidut markkerit voivat sitten korvata tällaiset markkerit. Tutkijat testaavat, mikä biomarkkerisarja toimii parhaiten POC-diagnostiikkatestausalustalla. Lopuksi tutkijat arvioivat prototyyppitestin prospektiivisesti uudessa kohortissa, jossa on 300 tutkimuksen osallistujaa, joilla on epäilty TBM, kuten alla on kuvattu.
Prototyyppitesti perustuu CSF:n tai seerumin biomarkkerien parhaaseen biosignatuuriin sen mukaan, kumpi toimii parhaiten. Testin kehittäminen seerumin biomarkkereihin voi kuitenkin olla edullista, koska CSF-näytteitä on vaikea kerätä. Lisäksi seerumin biomarkkereihin perustuva testi voidaan helposti muuntaa sormenpistopohjaiseksi testiksi, joka on paljon helpompi toteuttaa resurssirajoitteisissa olosuhteissa. Tutkijat arvioivat parhaillaan sormenpistoseulontatestiä aikuisten tuberkuloosille, joka perustuu seeruminäytteistä löydettyihin ja validoituihin isäntäbiomarkkereihin osana EDCTP2-rahoitteista konsortiota (www.screen-tb.eu).
Viitteet
- Maailman terveysjärjestö. Maailmanlaajuinen tuberkuloosiraportti 2018.
- Maailman terveysjärjestö. Tuberkuloosin tietolehti. 2018
- Maailman terveysjärjestö. Maailmanlaajuinen tuberkuloosin valvonta; Epidemiologia, strategia ja rahoitus. Maailman terveysjärjestön raportti 2009.
- Schoeman J, Wait J, Burger M, van Zyl F, Fertig G, van Rensburg AJ et ai. Lapsuuden tuberkuloosin meningiitin pitkäaikainen seuranta. Kehityslääketiede ja lasten neurologia. 2002;44(8):522-6. https://doi.org/10.1111/j.1469-8749.2002.tb00323.x
- Donald PR, Cotton MF, Hendricks MK, Schaaf HS, de Villiers JN, Willemse TE. Lasten aivokalvontulehdus Etelä-Afrikan Western Capen maakunnassa. Trooppisen pediatrian lehti. 1996;42(5):256-61. doi: 10.1093/tropej/42.5.256.
- Thwaites GE, van Toorn R, Schoeman J. Tuberkuloosi aivokalvontulehdus: enemmän kysymyksiä, vielä liian vähän vastauksia. Lancet-neurologia. 2013;12(10):999-1010. doi: 10.1016/S1474-4422(13)70168-6
- Hosoglu S, Geyik MF, Balik I, Aygen B, Erol S, Aygencel TG, et ai. Tuloksen ennustajat potilailla, joilla on tuberkuloosi aivokalvontulehdus. Kansainvälinen tuberkuloosi- ja keuhkosairauslehti: Kansainvälisen tuberkuloosin ja keuhkosairauksien vastaisen liiton virallinen lehti. 2002;6(1):64-70. PMID: 11931403
- van Well GT, Paes BF, Terwee CB, Springer P, Roord JJ, Donald PR, et ai. Kaksikymmentä vuotta lasten tuberkuloottista aivokalvontulehdusta: retrospektiivinen kohorttitutkimus Etelä-Afrikan länsikapissa. Pediatria. 2009;123(1):e1-8. doi: 10.1542/peds.2008-1353
- Bahr NC, Marais S, Caws M, van Crevel R, Wilkinson RJ, Tyagi JS, et ai. GeneXpert MTB/Rif tuberkuloosin aivokalvontulehduksen diagnosoimiseksi: Ehkä ensimmäinen testi, mutta ei viimeinen. Kliiniset tartuntataudit: Amerikan Infectious Diseases Societyn virallinen julkaisu. 2016;62(9):1133-5. doi: 10.1093/cid/ciw083
- Bahr NC, Nuwagira E, Evans EE, Cresswell FV, Bystrom PV, Byamukama A, et ai. Xpert MTB/RIF Ultran diagnostinen tarkkuus tuberkuloosin aivokalvontulehdukseen HIV-tartunnan saaneilla aikuisilla: prospektiivinen kohorttitutkimus. Lancet-tartuntataudit. 2018;18(1):68-75. doi: 10.1016/S1473-3099(17)30474-7.
- Marais SW, Wilkinson R J. Tuberkuloottisen aivokalvontulehduksen diagnoosi ja lääketieteellinen hoito aikuisilla. Etelä-Afrikan lääketieteellinen lehti. 2014; 104(12). DOI: 10.7196/SAMJ.9060
- Solomons R, Grantham M, Marais BJ, van Toorn R. Lapsuuden tuberkuloosin IMCI-indikaattorit perusterveydenhuollon tasolla Etelä-Afrikan Western Cape Provincessa. Kansainvälinen tuberkuloosi- ja keuhkosairauslehti: Kansainvälisen tuberkuloosin ja keuhkosairauksien vastaisen liiton virallinen lehti. 2016;20(10):1309-13. DOI: 10.5588/ijtld.16.0062
- Bhigjee AI, Padayachee R, Paruk H, Hallwirth-Pillay KD, Marais S, Connoly C. Tuberkuloosin aivokalvontulehduksen diagnoosi: kliiniset ja laboratorioparametrit. Kansainvälinen tartuntatautilehti: IJID: International Society for Infectious Diseases -järjestön virallinen julkaisu. 2007;11(4):348-54. DOI: 10.1016/j.ijid.2006.07.007
- Marais S, Thwaites G, Schoeman JF, Torok ME, Misra UK, Prasad K, et ai. Tuberkuloottinen meningiitti: yhtenäinen tapausmääritelmä käytettäväksi kliinisessä tutkimuksessa. Lancet-tartuntataudit. 2010;10(11):803-12. doi: 10.1016/S1473-3099(10)70138-9
- Goenka A, Jeena PM, Mlisana K, Solomon T, Spicer K, Stephenson R, et ai. Tuberkuloottisen aivokalvontulehduksen nopea ja tarkka tunnistaminen eteläafrikkalaisten lasten keskuudessa uuden kliinisen päätöksentekotyökalun avulla. Lasten tartuntatautilehti. 2018;37(3):229-34. DOI: 10.1097/INF.0000000000001726
- Andronikou S, Wilmshurst J, Hatherill M, VanToorn R. Aivoinfarktin jakautuminen lapsilla, joilla on tuberkuloottinen aivokalvontulehdus, ja korrelaatio tulospisteiden kanssa 6 kuukauden kohdalla. Lasten radiologia. 2006;36(12):1289-94. DOI: 10.1007/s00247-006-0319-7
- Saitoh A, Pong A, Waecker NJ, Jr., Leake JA, Nespeca MP, Bradley JS. Lapsuuden tuberkuloosin aivokalvontulehduksen neurologisten seurausten ennustaminen: katsaus 20 tapaukseen ja ehdotus uudesta pisteytysjärjestelmästä. Lasten tartuntatautilehti. 2005;24(3):207-12. DOI: 10.1097/01.inf.0000154321.61866.2d
- Maailman terveysjärjestö. Kokousraportti: Tärkeät kohdetuoteprofiilit uuteen tuberkuloosidiagnostiikkaan: raportti konsensuskokouksesta. Geneve: Maailman terveysjärjestö; 2014 28.-29.4.2014.
- Visser DH, Solomons RS, Ronacher K, van Well GT, Heymans MW, Walzl G, et ai. Isännän immuunivaste tuberkuloosiin aivokalvontulehdukseen. Kliiniset tartuntataudit: Amerikan Infectious Diseases Societyn virallinen julkaisu. 2015;60(2):177-87. doi: 10,1093/cid/ciu781
- Chegou NN, Sutherland JS, Malherbe S, Crampin AC, Corstjens PL, Geluk A, et ai. Seitsemän markkerin seerumiproteiinin biosignatuurin diagnostinen suorituskyky aktiivisen tuberkuloosisairauden diagnosoimiseksi afrikkalaisilla perusterveydenhuollon klinikoilla, joilla on tuberkuloosiin viittaavia merkkejä ja oireita. Rintakehä. 2016. Rintakehä. 2016;71(9):785-94. doi: 10.1136/thoraxjnl-2015-207999
- Jacobs R, Malherbe S, Loxton AG, Stanley K, van der Spuy G, Walzl G, et ai. Uusien isäntäbiomarkkerien tunnistaminen plasmassa ehdokkaina tuberkuloositaudin immuunidiagnostiikkaan ja tuberkuloosin hoitovasteen seurantaan. Oncotarget. 2016;7(36):57581-92. doi: 10.18632/oncotarget.11420
- Neveling DP, van den Heever TS, Perold WJ, Dicks LMT. Nanoforce ZnO nanowire-array -biosensori immunoglobuliinien havaitsemiseen ja kvantifiointiin. Anturit ja toimilaitteet B. 2014;203:102-10. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.06.076
- Maas MB, Maybery GHC, Perold WJ, Neveling DP, Dicks LMT. Borosilikaattilasikuituoptinen biosensori Escherichia colin havaitsemiseen. Nykyinen mikrobiologia. 2018;75(2):150-5. doi: 10.1007/s00284-017-1359-y.
- Corstjens PL, Tjon Kon Fat EM, de Dood CJ, van der Ploeg-van Schip JJ, Franken KL, Chegou NN, et ai. Monikeskusarvio käyttäjäystävällisestä lateraalivirtausmäärityksestä IP-10- ja CCL4-tasojen määrittämiseksi tuberkuloosi- ja ei-TB-tapausten verestä Afrikassa. Kliininen biokemia. 2016;49(1-2):22-31. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2015.08.013
- Sutherland JS, Mendy J, Gindeh A, Walzl G, Togun T, Owolabi O et ai. Sivuvirtausmääritysten käyttö IP-10- ja CCL4-tasojen määrittämiseksi keuhkopussin effuusioissa ja kokoveressä tuberkuloosin diagnosointiin. Tuberkuloosi (Edinburgh, Skotlanti). 2016;96:31-6. doi: 10.1016/j.tube.2015.10.011.
- Marais BJ, Heemskerk AD, Marais SS, van Crevel R, Rohlwink U, Caws M, et ai. Standardoidut menetelmät tuberkuloosin aivokalvontulehdustutkimusten laadun ja vertailukelpoisuuden parantamiseksi. Kliiniset tartuntataudit: Amerikan Infectious Diseases Societyn virallinen julkaisu. 2017;64(4):501-9. doi: 10.1093/cid/ciw757.
- Kashyap RS, Dobos KM, Belisle JT, Purohit HJ, Chandak NH, Taori GM jne. Antigeeni 85 -kompleksin komponenttien osoittaminen tuberkuloosi-aivokalvontulehduspotilaiden aivo-selkäydinnesteessä. Kliininen ja diagnostinen laboratorioimmunologia. 2005;12(6):752-8. DOI: 10.1128/CDLI.12.6.752-758.2005
- du Preez K, Seddon JA, Schaaf HS, Hesseling AC, Starke JR, Osman M, et ai. Maailmanlaajuinen pula BCG-rokotteesta ja tuberkuloosista aivokalvontulehdus lapsilla. Lancet Globaali terveys. 2019;7(1):e28-e9. DOI:10.1016/S2214-109X(18)30474-1
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Western Cape
-
Cape Town, Western Cape, Etelä-Afrikka, 7505
- Stellenbosch University Immunology Research Group
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- 3 kuukauden ja 13 vuoden ikäiset lapset, joilla epäillään aivokalvontulehdusta ja jotka tarvitsevat aivokalvontutkimuksen rutiinidiagnostisia tarkoituksia varten Tygerbergin lastensairaalassa.
- Vanhemmilta hankitaan kirjallinen tietoinen suostumus 3 kuukauden–7-vuotiaiden lasten sisällyttämiseksi tutkimukseen.
- Jos mahdollista, suostumus saadaan yli 7-vuotiailta lapsilta, joiden tajuntataso on normaali eli Glasgow Coma Score (GCS) on 15/15.
Poissulkemiskriteerit:
- Yli 13-vuotiaat lapset suljetaan pois tutkimuksesta.
- Jos kirjallista suostumusta ei saada, lapset suljetaan pois tutkimuksesta.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Havaintomallit: Kohortti
- Aikanäkymät: Tulevaisuuden
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
|---|
|
Lapset, joilla epäillään aivokalvontulehdusta
Potilailla on oltava kliininen aivokalvontulehduksen diagnoosi, johon kuuluu yksi tai useampi seuraavista oireista: päänsärky, ärtyneisyys, oksentelu, kuume ja niskan jäykkyys (taulukko 1).
Todennäköisen tai mahdollisen tuberkuloosin diagnoosi perustuu 1) kliinisiin löydöksiin 2) CSF-tuloksiin 3) hermokuvauslöydöksiin 4) keskushermoston ulkopuoliseen tuberkuloosiin ja 5) muihin laboratoriokriteereihin.
Pisteytysjärjestelmä määrittää sitten, kuuluuko potilas todennäköiseen vai mahdolliseen TBM-luokkaan.
Positiivisesta löydöstä kussakin kategoriassa jaetaan pisteitä ja kunkin kategorian enimmäispistemäärä.
Vähintään 10:n kokonaispistemäärä on yhteensopiva todennäköisen tuberkuloosin kanssa, kun taas vähintään 6:n kokonaispistemäärä vastaa mahdollista TBM-diagnoosia.
|
|
Lapset, joilla on selvä tuberkuloosi aivokalvontulehdus
Varma TBM edellyttää haponkestävien basillien osoittamista CSF:ssä, Mycobacterium tuberculosis -viljelmää CSF:stä, positiivista CSF:n nukleiinihappoamplifikaatiotestiä (PCR) tai histopatologista näyttöä Mycobacterium tuberculosis -bakteerista keskushermoston kohdasta.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Tunnista CSF tai veripohjaiset biosignatuurit lasten tuberkuloosin diagnosoimiseksi
Aikaikkuna: 2019-2021
|
Olemme tunnistaneet yhteensä 51 tulehduksellista biomarkkeria CSF- ja/tai seeruminäytteistä lapsilla, joilla epäillään tuberkuloosia.
Näistä isäntämarkkereista 47 (mukaan lukien 10 niistä 14:stä, jotka osoittivat potentiaalia seerumissa joko yksittäisinä markkereina tai osana kolmen markkerin allekirjoituksia) havaittiin CSF-näytteissä, ja vain neljä näistä proteiineista (CCL2, IL-4, adipsiini ja Ab42), joka osoittaa potentiaalia vain seeruminäytteissä.
Käyttämällä 100 CSF- ja seeruminäytteen arkistoa, jotka ovat tällä hetkellä saatavilla biopankissamme lapsilta, joilla on epäilty TBM, n = 50, joilla on TBM, etsimme korreloituja markkereita, jotka voidaan korvata tunnistaaksemme POC-laitteelle parhaiten suoriutuvan biomarkkerisarjan ( Tavoite 2).
|
2019-2021
|
|
Kehitä biosignatuureihin perustuva POC-diagnostiikkatestausalusta prototyyppi.
Aikaikkuna: 2020-2022
|
Validoidut, parhaiten suoriutuvat CSF- ja seerumibiomarkkerit (alatavoitteet 1a ja b) sisällytetään POC-diagnostiikkaalustaan SU:n tekniikan tiedekunnassa.
Biosensoripohjaisen määrityksen ensimmäisen prototyypin osoitettiin määrittävän vasta-aineet kehon nesteissä välillä 50 ng/ml - 1 µg/ml (22).
Kehitämme multibiomarkkerin prototyyppitestin 4 biomarkkerille CSF:ssä tai seerumissa.
Prototyyppien monibiomarkkeritesti käy läpi tulevaisuuden arvioinnin kentällä (tavoite 3) vuosina 4 ja 5. Määrityksen kehitystä johtaa arvostettu professori Willem Perold, joka on hankkeen apulaistutkija, joka on hankkeen johtava valvoja. yksi MSc. Engineering opiskelija, Dr. Chegou ohjaajana.
|
2020-2022
|
|
Arvioi uusi testi uudessa potilasryhmässä.
Aikaikkuna: 2023-2024
|
Arvioimme äskettäin kehitettyä testiä tulevaisuuteen uudessa kohortissa lapsia, joilla on epäilty tuberkuloosia. Kliinisen tutkimuksen suunnittelu Tutkimukseen osallistujien rekrytointi tapahtuu pitkittäiskohorttimallin mukaisesti. Aivokalvontulehduksesta epäillyt lapset rekrytoidaan ja arvioidaan TBM:n varalta Tygerbergin akateemisessa sairaalassa, korkea-asteen lähetesairaalassa ja SU:n opetussairaalassa. Se on Etelä-Afrikan toiseksi suurin sairaala. Myöhemmin nämä lapset luokitellaan kansainvälisten standardoitujen kriteerien perusteella luokkaan "varma", "todennäköinen", "mahdollinen" ja "ei TBM:ää" (26). |
2023-2024
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Novel Chegou, Prof, University of Stellenbosch
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Kim D, Perold WJ, Chegou NN. Development of a Biosensor for the Early Detection of Tuberculous Meningitis in Infants. Engineering Proceedings. 2025; 109(1):12. https://doi.org/10.3390/engproc2025109012
- Manyelo CM, Solomons RS, Snyders CI, Kidd M, Kooblal Y, Leukes VN, Claassen C, Roos K, Stanley K, Walzl G, Chegou NN; TBMBIOMARKERS study group. Validation of host cerebrospinal fluid protein biomarkers for early diagnosis of tuberculous meningitis in children: a replication and new biosignature discovery study. Biomarkers. 2022 Sep;27(6):549-561. doi: 10.1080/1354750X.2022.2071991. Epub 2022 May 12.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvioitu)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
- Neuroinflammatoriset sairaudet
- Tuberkuloosi, keuhkojen ulkopuolinen
- Keskushermoston sairaudet
- Hermoston sairaudet
- Infektiot
- Gram-positiiviset bakteeri-infektiot
- Bakteeri-infektiot
- Bakteeri-infektiot ja mykoosit
- Keskushermoston infektiot
- Actinomycetales -infektiot
- Mycobacterium-infektiot
- Aivokalvontulehdus, bakteeri
- Keskushermoston bakteeri-infektiot
- Tuberkuloosi, keskushermosto
- Aivokalvontulehdus
- Tuberkuloosi
- Tuberkuloosi, aivokalvontulehdus
Muut tutkimustunnusnumerot
- UStellenboschTBM
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .