Molecular Early Sepsis Identification Study (MESIS)

Tausta Sepsis on hiljattain määritelty uudelleen (Sepsis 3) infektioksi, joka johtaa elinten toimintahäiriöihin (1). Vaikka kaikki tutkijat eivät yleisesti hyväksy tätä määritelmää (2, 3), koska diagnoosi saattaa viivästyä, tähän kokonaisuuteen liittyvää kuolleisuutta voitaisiin vähentää merkittävästi ottamalla käyttöön varhaisessa vaiheessa diagnostiset protokollat ​​ja käyttämällä antimikrobiaalista hoitoa (ATB) asianmukaisesti ja varhaisessa vaiheessa.

Äskettäin Kataloniassa tehty tutkimus (4) osoitti 212 sepsistapauksen ilmaantuvuuden 100 000 asukasta kohti vuodessa ja sairaalakuolleisuus 21 %, mikä on huomattavasti korkeampi, jos huomioidaan tehohoitopotilaat (40 %) tai septisen shokin potilaat (> 50 %) (5,6). Nämä tiedot korostavat tämän kokonaisuuden nykyistä merkitystä ja korostavat tarvetta etsiä uusia vaihtoehtoja varhaiselle ja asianmukaiselle diagnoosille ja hoidolle, jotta sillä olisi myönteinen vaikutus korkeaan kuolleisuuteen.

Sepsiksen tehoton hoito johtuu usein sepsiksen myöhäisestä diagnoosista, joka johtuu epäspesifisten kliinisten oireiden luontaisesta komplikaatiosta. Vaikka prokalsitoniini (PCT) näyttää olevan riittävä biomarkkeri bakteeri-infektion diagnosointiin (7,8), eri tutkimukset osoittavat vain noin 80 %:n (7,8) syrjintää, eivätkä viimeaikaiset kansainväliset ohjeet suosittele sen käyttöä (9, 10,11). Näissä samoissa ohjeissa suositellaan pistemäärien, kuten SOFA:n (peräkkäisen elinten vajaatoiminnan arviointi) ja qSOFA:n (yksinkertaistettu versio), jotka perustuvat tajunnanhäiriön, hypotension ja takypnean esiintymiseen, käyttöä infektioepäiltyjen potilaiden riskin varhaisessa määrittelyssä.

Sepsis ja ei-sepsis systeemiset tulehdusoireyhtymät esiintyvät kuitenkin kliinisesti samanlaisina kokonaisuuksina, ja molempia monimutkaisee usein elinten toimintahäiriö. Siksi sepsiksen tunnistaminen on edelleen subjektiivista ja johtaa mahdollisesti sepsiksen ylidiagnosointiin ja sen seurauksena korkeaan ATB:n käyttöön potilailla, joilla ei ole sepsistä ja jotka eivät hyödy tästä hoidosta (12).

Uusien molekyylitekniikoiden saatavuus ja näiden laboratorioanalyysien automatisointi ovat kannustaneet etsimään biomarkkereita, jotka liittyvät isännän vasteeseen sepsikseen. Isäntägeenin ilmentymisen analyysi RNA-transkriptien avulla (transkriptomiikka) tarjoaa mahdollisuuden tässä kriittisesti sairaan potilaan monimutkaisessa ympäristössä. Isäntägeenin ilmentyminen vaihtelee suuresti septisten potilaiden ja terveiden yksilöiden välillä (13). Vaikka geenien ilmentyminen septisten ja ei-septisten tulehtuneiden potilaiden välillä on suurelta osin päällekkäistä, useat sepsiksessä havaitut transkriptien väliset erot voivat auttaa erottamaan infektion muista tulehduksen syistä [14]. SeptiCyte™ LAB -transkriptiomääritys kehitettiin infektion diagnosoimiseksi kriittisesti sairailla potilailla, joilla epäillään sepsistä [15]. Se on ensimmäinen isäntävastemääritys, joka perustuu kvantitatiivisiin käänteiskopioijaentsyymi-PCR-menetelmiin (qRT-PCR), jonka Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on hyväksynyt. SeptiCyte™ LAB mahdollistaa isännän vasteen arvioinnin infektiolle mittaamalla immuunitoimintaan ja tulehdussignalointiin osallistuvien spesifisten geenien ilmentymistä kokoveressä. Testi koostuu 4 RNA-transkriptin samanaikaisesta monistamisesta

1. karsinoembryonaalinen antigeeniin liittyvä soluadheesiomolekyyli 4 (CEACAM4),
2. liposomiin liittyvä kalvoproteiini 1 (LAMP1),
3. istukkaspesifinen soluadheesioproteiini 8 (PLAC8) ja
4. fosfolipaasi A2 ryhmä VII (PLA2G7)

Ensimmäisessä SeptiCyte™ LAB:n kliinisen suorituskyvyn tutkimuksessa analysoitiin 345 potilasta, jotka otettiin mukaan molekyylidiagnoosin ja sepsiksen riskin jakautumisen (MARS) kohorttiin kahdessa teho-osastossa Alankomaissa [15]. Potilaat luokiteltiin sepsisiksi saatujen kliinisten, radiologisten ja mikrobiologisten todisteiden post-hoc lääketieteellisen arvioinnin perusteella [16], mikä johti arvioihin AUC:sta (0,77–0,99), herkkyydestä (79–100 %) ja spesifisyydestä ( 33–91 %) vaihteli suuresti riippuen sepsiksen esiintyvyydestä, vertailudiagnoosin luottamustasosta ja siitä, oliko potilasrekisteröinti peräkkäistä. Post-hoc-alaryhmässä, jossa oli 157 potilasta, joilla oli täydelliset tiedot, SeptiCyte™ LAB (AUC 0,88, 95 % CI 0,81-0,93) ylitti PCT-syrjinnän (AUC 0,84, 95 % CI 0,76-0,92, p < 0,001). Paras erottelukyky saavutettiin kuitenkin molempien biomarkkerien yhdistelmällä (AUC 0,89, 95 % CI 0,82-0,95, p < 0,01). Koska tämä analyysi kesti noin 6 tuntia, on kehitetty varhaisen sepsiksen diagnostinen työkalu (SeptiCyte RAPID (17)), joka perustuu kahden neljästä perifeerisen veren geeniekspression biomarkkerista (PLAC8 ja PLA2G7) mittaamiseen käyttäen samaa kvantitatiivista käänteistä menetelmää. transkriptiopolymeraasiketjureaktio (RT-qPCR) ja korreloi läheisesti SeptiCyte LAB:n kliinisten tulosten kanssa, mutta paljon yksinkertaisemman työnkulun kanssa. Tulosten perusteella laite antaa raportin, jossa on sepsiksen todennäköisyysasteikko. (katso liitteenä oleva algoritmi) Tämä uusi analyysimetodologia yhdessä tavanomaisten biomarkkerien kanssa voi parantaa sepsiksen varhaista diagnoosia, erottaa tulehtuneet ja septiset potilaat.

FilmArray®-veriviljelyn tunnistustesti (BCID®) on molekyylitesti, joka on hyväksytty BSI:tä aiheuttavien patogeenien suoraan tunnistamiseen positiivisesta BC:stä (18). Äskettäin päivitetty paneelin versio (BCID2®) sisältää parannetut lajintunnistusominaisuudet ja mahdollistaa yhden laajennetun spektrin β-laktamaasia (ESBL) ja useiden karbapenemaasia koodaavien geenien havaitsemisen. BCID2®-paneeli testaa 43 kohdetta, jotka liittyvät verenkierron infektioihin, mukaan lukien gramnegatiiviset bakteerit, grampositiiviset bakteerit, hiiva ja 10 mikrobilääkeresistenssigeeniä – kaikki yhdellä testillä ja tulokset ovat saatavilla noin tunnin kuluttua positiivisesta veriviljelystä. Lisäksi BCID2® Panel -valikko sisältää seitsemän muuta resistenssigeeniä, mukaan lukien karbapenemaasit, kolistiiniresistenssigeenit ja MREJ-määritys mahdollistaa tarkemman MRSA-tunnistuksen. Tuore tutkimus (19) arvioi BCID2-määrityksen kliinistä suorituskykyä lajien tunnistamiseksi 180 positiivisessa veriviljelmässä (BC). BCID2-tulokset olivat yhdenmukaisia ​​hoitostandardin (SOC) kanssa 159/180 (88,3 %). BC:t; 68/74 (91,9 %) ja 71/74 (96,0 %) kaikista näytteistä, jotka kasvattivat monobakteerisia, grampositiivisia tai gramnegatiivisia patogeenejä, tunnistettiin SOC-tulosten mukaisesti. Epäyhdenmukaisuus liittyi muiden patogeenien havaitsemiseen BCID2-määrityksellä (n = 4), ristiriitaiseen lajien tunnistamiseen (n = 4) tai BCID2:n epäonnistumiseen havaita paneelin patogeenejä (n = 1).

Tavallinen BCID2®:n käyttöönotto suoritetaan, kun veriviljely on positiivinen. Jotkut alustavat tulokset (20) viittaavat kuitenkin siihen, että BCID2®:n suorituskyky mikro-organismien havaitsemisessa hyvin aikaisessa vaiheessa saattaa olla riittävä vain muutaman tunnin (6-8 tunnin) veriviljelmän inkubaatiolla ja ennen kuin veriviljelystä tulee positiivinen.

Koska varhainen diagnoosi ja tehokkaan antibioottihoidon varhainen antaminen ovat ratkaisevan tärkeitä potilaiden lopputuloksen parantamiseksi, tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää ja arvioida kliininen protokolla, joka yhdistää infektion molekyylidiagnoosin ja mikro-organismien varhaisen määrityksen veriviljelmistä vain 6:lla. -8 tuntia inkubaatiota ennen kuin ne todetaan positiivisiksi.

Päätepisteet

Ensisijaiset päätepisteet ovat:

1. - Selvittää BCID 2® -filmiryhmien kyky tunnistaa mikro-organismit varhaisessa vaiheessa BC:ssä muutaman tunnin inkuboinnin jälkeen ja ennen kuin niistä on tullut positiivisia.
2. - Selvittää SeptiCyte®:n kyky sepsiksen molekyylidiagnoosiin kriittisesti sairailla potilailla, joilla on epäselvä tartuntafokus.

Toissijaiset päätepisteet ovat

1. - Selvittää tulosten mahdollinen vaikutus antimikrobisen hoidon hallintaan.
2. - Selvittää, onko yhteisten seerumin biomarkkerien (PCT, CRP) ja positiivisten SeptiCyte®- ja BCID 2® -tulosten välillä yhteys.

Tärkeimmät sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit

Sisällyttämiskriteerit:

1. - Aikuiset (yli 16-vuotiaat)
2. - Vähintään 2 SIRS-kriteeriä
3. - RCP (> 10 mg/dl) tai PCT (> 0,5 ng/ml yhteisössä tai > 1,0 ng/ml sairaalainfektiossa) kohonnut

3.- Ilman selkeää fokusta, joka oikeuttaa sepsiksen 4.- Suuri infektioepäily, joka vaatii mikrobihoidon aloittamista.

Poissulkemiskriteerit:

1. - Näytteiden saamatta jättäminen 12 tunnin kuluessa tartunnan epäillystä ja antibiootin antamisesta
2. - Aiempi mikrobilääkkeiden antaminen viimeisen 24 tunnin aikana
3. - Dokumentoitu tai ilmeinen sepsis keskittyy tehohoitoon

Toimenpiteet:

Jos potilas täyttää vastaanottokriteerit eikä esitä poissulkemiskriteerejä, hänet hyväksytään MESIS-algoritmin diagnostisessa protokollassa.

Se ei vaadi suostumuksen allekirjoitusta, koska siinä ei suoriteta erityisiä toimenpiteitä eikä kliinisiä päätöksiä tehdä testien tulosten perusteella.

MOLEKULAARIDIAGNOSTINEN PROTOKOLLA JA VARHAINEN SUUNTATU HOITO (Katso liitteenä oleva Arviointitaulukko) Kun tavalliset verinäytteet on otettu PCR:n, PCT:n, valkosolujen määrän (WBC) ja veriviljelmien (4 pulloa) määritystä varten, sekä kliinisesti merkittävät viljelmät, ja jos sisällyttämiskriteerit täyttyvät, veriviljelmät (4 pulloa) lähetetään tavalliseen analyysiin saaduista EDTA-putken kanssa mikrobiologian osastolle, jossa määritys suoritetaan SeptiCyte®:llä ja BCID 2®:lla. (katso liitteenä oleva algoritmi).

A) SeptiCyte RAPID® suoritetaan kaikille potilaille näytteenoton yhteydessä mikrobiologian osastolle. Testitulos tallennetaan tutkimukseen CRF. Tämä tulos ei ole potilaan hoitavan lääkärin tiedossa.

B) BioFire® FilmArray® -veriviljelyn tunnistuspaneeli (BCID 2®) toimii neljässä veriviljelypullossa 6-8 tunnin inkuboinnin jälkeen ja erityisesti ennen kuin se muuttuu positiiviseksi. Testitulos tallennetaan tutkimukseen CRF. Tämä tulos ei ole potilaan hoitavan lääkärin tiedossa. Uusi BCID 2 -määritys tehdään, kun veriviljelmä on positiivinen, ja tulosta verrataan aiemmin 6-8 tunnin inkubaatiolla saatuun tulokseen.

HUOMAUTUS: Saatuja tietoja ei missään tapauksessa käytetä potilaan tilaan liittyvien käyttäytymismallien tai hoitojen määrittämiseen. Seurantajakso Potilaita seurataan, kunnes häiriön aiheuttanut tapahtuma katsotaan ratkaistuksi. Jokaisen potilaan kohdalla otetaan huomioon vain ensimmäinen mahdollisen sepsiksen jakso.

Potilaat luokitellaan vahvistetuiksi, todennäköisiksi tai mahdollisiksi sepsisiksi "International Sepsis Forum Consensus Conference on Definitions of Infektiot tehohoitoyksikössä" määritelmien mukaisesti. (Calandra T et ai. Crit Care Med 2005; 33:1538-1548).

Näytteen kokolaskelma Klein Klouwenbergin (12) julkaisun mukaan vain 25 % potilaista, joilla epäillään sepsistä ja jotka saavat antibiootteja teho-osastolle saapuessaan, luokitellaan lopulta lopulliseksi sepsisiksi. Tutkimuksemme toivoo pystyvän tunnistamaan vähintään 40 % sepsisistä potilailla, joilla epäillään sepsistä. Tämän eron perusteella ja 90 %:n potenssilla 5 %:n virhetasolla mukaan otettavien potilaiden lukumäärä on 60.

Kun otetaan huomioon mahdollinen 20 %:n potilaiden menetys (17 potilasta), määrä nousee 100 potilaaseen. Potilasmäärän ja tutkimuksen tehokkuuden varmistamiseksi päätettiin ottaa mukaan vielä 20 %, eli yhteensä 120 potilasta.

Tietojen analysointisuunnitelma:

Laadulliset muuttujat ilmaistaan ​​prosentteina, kun taas kvantitatiiviset muuttujat ilmaistaan ​​keskiarvona ja keskihajontana (SD) tai mediaani- ja kvartiilivälinä 25–75 %. Kliinisten erojen määrittämiseksi ryhmien välillä, joilla on ja ei ole BCID 2- ja SeptiCyte-positiivisia, käytetään Chi-neliö- ja Fisher-testejä kategorisille muuttujille ja Studentin t-testiä tai Mann-Withneyn U-testiä kvantitatiivisille muuttujille. Monimuuttuja-analyysi binäärisellä logistisella regressiolla suoritetaan riskitekijöiden määrittämiseksi, jotka liittyvät mikro-organismien varhaiseen esiintymiseen BCID 2:ssa, ja korkean sepsisriskin diagnosoimiseksi SeptiCytellä.

Lopuksi kehitetään kriittisesti sairaille potilaille empiirinen antimikrobinen hoitoalgoritmi, joka liittyy eristettyjen mikro-organismien tyyppiin ja kehittyneisiin resistenssigeeneihin.

Rajoitukset Tutkimuksen tärkein rajoitus on mahdollisuus näyttää pienempi määrä sepsispotilaita mukana olevien henkilöiden joukossa kuin se, jota käytettiin otoskoon laskennassa. Tämä tilanne voi johtaa tilastollisen merkitsevyyden puutteeseen tutkimuksen tehon puutteen vuoksi. Tämän välttämiseksi on tarkoitus tehdä välianalyysi, kun 70 % potilaista on saavutettu. Toinen rajoitus on potilaiden ottaminen mukaan alhainen määrä. Vaikka 6 kuukauden kenttätyön on katsottu riittävän, tutkimusta voitaisiin jatkaa 4 kuukaudella potilasmäärän täydentämiseksi.

Eettiset näkökohdat Tutkimusta tarkastelee viitekomitea Ethics and Clinical Research Committee. Koska se on suunniteltu parantamaan hoidon laatua, tietoon perustuvasta suostumuksesta on pyydetty luopumista.