Mikrobilääkeresistenssin seuranta keuhkokuumepotilaiden metagenomisiin analyyseihin
Mikrobilääkeresistenssin seuranta keuhkokuumepotilaiden metagenomisiin analyyseihin: genominen epidemiologinen tutkimus
Mikrobilääkeresistenssin (AMR) seuranta keuhkokuumepotilaiden metagenomisiin analyyseihin on kriittinen kliinisen diagnoosin ja hoidon optimoimiseksi ja kliinisen ennusteen parantamiseksi. Tämä tutkimus on suunniteltu esittämään seuraavat keskeiset kysymykset:
- Mitkä ovat vaikeasta ja lievästä keuhkokuumeesta kärsivien potilaiden mikrobiomikartat?
- Kuinka monta patogeeniresistenssigeeniä kantaa vaikeassa ja lievässä keuhkokuumeessa?
- Mikä on vaikeassa ja lievässä keuhkokuumeessa vuosina 2019-2025 havaittujen keskeisten patogeenien geneettinen monimuotoisuus?
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Yksityiskohtainen kuvaus
Tämä on historiallinen tulevaisuuden obsevaatiotutkimus. Potilaita, joilla on diagnosoitu vaikea ja lievä keuhkokuume, rekrytoidaan jatkuvasti neljästä sairaalasta (Shanghain yleissairaala, Wuxin kansansairaala Nanjingin lääketieteelliseen yliopistoon, Wuhan Union Hospital ja Huanggangin keskussairaala) Kiinassa maaliskuun 2019 ja maaliskuun 2025 välisenä aikana.
Seuraavan sukupolven sekvensointi: Metagenomiikka ja metatranskriptominen kirjastot käyvät läpi seuraavan sukupolven sekvensoinnin Illumina Novaseq 6000 -alustan avulla.
Mikrobiomianalyysi: käyttämällä KneadDataa (v0.10.0) viite ihmisen genomista (GRCH38-viitetietokanta), jotta suodatettiin Virosaurus-latausviruksen genomitietosarjoissa olevien illumina-sekvensointitietojen laadunvalvonta viitettä varten, bowtie2 (v2.3.4.1) (genomin peitto >30%, syvyys >1X) käytetään paikantamaan ja analysoimaan post-isäntäsekvenssi, ja sitten "samtools idxstats" -komentoa käytettiin virusten luokituksen ja suhteellisen runsauden laskemiseen. Sillä välin bakteerien annotaatiotietojen saamiseksi lajitasolla PhyloFlashia (v3.4) käytettiin laskemaan lukumäärät 16S-rRNA-geeneille SILVA-tietokannassa, valiten kynnysarvoksi samankaltaisuuden, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 98 %. Käyttämällä eukaryoottisten patogeenien genomitietokantaa EUPATHDB46 referenssinä, bowtie2:ta ja samtooleja käytettiin sienipatogeenien kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen analyysiin.
Hengitystieinfektion syyn määrittämisen kriteerit ovat: (1) olemassa olevat lajit, joiden tiedetään liittyvän ihmisen sairauksiin (ICD-10), (2) aiemmin tunnistamattomat mahdolliset uudet patogeenit (vain DNA- ja RNA-virukset, joiden sukuja tai perheitä on aiemmin esiintynyt joiden on osoitettu infektoivan nisäkkäitä) ja (3) mahdolliset symbioottiset bakteerit eivät sisälly.
AMR-analyysi: vertaamalla sekvensointifragmenttien ja tunnettujen lääkeresistenssigeenien välistä sekvenssin samankaltaisuutta, havaitsemissisältö voi määrittää, onko lääkeresistenssigeenejä olemassa, ja ehdottaa modifikaatiosta, inaktivaatiosta, repressiosta ja muista lääkeresistenssigeenistä johtuvaa lääkeresistenssiä.
Lääkeresistenssigeenien havaitseminen: lääkeresistenssiin liittyvät geenit, jotka on tallennettu CARD-tietokantaan (Comprehensive Antibiotic Resistance Database) ja ARG-ANNOT-tietokantaan. Tässä määrityksessä raportoitiin vain toiminnallisia geenejä, joilla oli lääkeresistenssiaktiivisuutta, kuten modifikaatiota, inaktivaatiota ja repressiota, sekä joidenkin pistemutaatioiden aiheuttamia polku- ja kohdemuutoksia.
Geneettinen monimuotoisuus laskettiin keskimääräisenä parittaisena geneettisenä etäisyydenä ryhmän sisällä. Suurimman todennäköisyyden fylogeneettiset puut rakennettiin käyttämällä RaxML:ää yleisellä aikareversiibelillä nukleotidikorvausmallilla ja 1000 käynnistyssarjalla. Sekvenssien välinen geneettinen etäisyys laskettiin käyttämällä MEGAXia bootstrap-menetelmällä varianssin estimointiin.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: Mei Kang, MPH
- Puhelinnumero: 18501709576
- Sähköposti: mei.kang@shgh.cn
Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi
- Nimi: Xue Tian, Master
- Puhelinnumero: 02163240090
- Sähköposti: xue.tian@shgh.cn
Opiskelupaikat
-
-
Shanghai Municipality
-
Shanghai, Shanghai Municipality, Kiina, 200080
- Rekrytointi
- Mei Kang
-
Ottaa yhteyttä:
- Mei Kang, MPH
- Puhelinnumero: +8618501709576
- Sähköposti: mei.kang@shgh.cn
-
Alatutkija:
- Ruilan Wang, PhD
-
Alatutkija:
- Lehao Ren, PhD
-
Alatutkija:
- Dapeng Wang, PhD
-
Päätutkija:
- Shan Gao, Master
-
Alatutkija:
- Jiang Du, PhD
-
Alatutkija:
- Xue Tian, Master
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Lapsi
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Sisällön kriteerit:
- Potilaat, joilla on kliinisesti diagnosoitu vaikea keuhkokuume ja lievä keuhkokuume, diagnosoidaan American Thoracic Societyn (ATS) ja Amerikan infektiotautiyhdistyksen (IDSA) laatimien ohjeiden mukaisesti aikuisten yhteisössä hankitun keuhkokuumeen diagnosointia ja hoitoa varten (2019-painos). , jotka täyttävät yhden seuraavista tärkeistä kriteereistä tai ≥3 vähäistä kriteeriä voidaan diagnosoida. British Thoracic Society (BTS) hyväksyi lasten vaikean ja lievän keuhkokuumeen diagnostiset kriteerit vuonna 2011.
- Kliininen tutkimus suoritettiin ja kliinisessä mikrobiologisessa tutkimuksessa oli jäljellä bionäyte (nenänielun vanupuikko, suunielun vanupuikko, bronkoalveolaarinen huuhteluneste, yskös, veri, vesirinta, keuhkokudos).
Poissulkemiskriteerit:
- Potilaat, joiden biologiset näytteet voivat olla kontaminoituneita;
- Potilaat, joiden alveolaarisen huuhtelunesteen tai hydrotoraksin tilavuus on alle 200 μl.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
|---|
|
Vaikea keuhkokuume
Potilaat, joilla on kliinisesti diagnosoitu vaikea keuhkokuume, diagnosoidaan aikuisten yhteisössä hankitun keuhkokuumeen diagnosointia ja hoitoa koskevien ohjeiden (2019 painos) mukaisesti, jotka American Thoracic Society (ATS) ja Infectious Diseases Society of America (IDSA) ovat laatineet. Yksi seuraavista tärkeimmistä kriteereistä tai ≥3 vähäistä kriteeriä voidaan diagnosoida.
British Thoracic Society (BTS) hyväksyi lasten vaikean keuhkokuumeen diagnostiset kriteerit vuonna 2011.
|
|
Lievä keuhkokuume
Potilaat, joilla on kliinisesti diagnosoitu vaikea keuhkokuume ja lievä keuhkokuume, diagnosoidaan American Thoracic Societyn (ATS) ja Amerikan infektiotautiyhdistyksen (IDSA) laatimien ohjeiden mukaisesti aikuisten yhteisössä hankitun keuhkokuumeen diagnosointia ja hoitoa varten (2019-painos). .
British Thoracic Society (BTS) hyväksyi lasten vaikean ja lievän keuhkokuumeen diagnostiset kriteerit vuonna 2011.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Mikrobiomin koostumus
Aikaikkuna: opintojakson aikana 2019-2025
|
kokoelma bionäytteestä havaittuja mikrobiyhteisöjä
|
opintojakson aikana 2019-2025
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Alfa monimuotoisuus
Aikaikkuna: opintojakson aikana 2019-2025
|
monimuotoisuus tietyllä alueella tai ekosysteemissä
|
opintojakson aikana 2019-2025
|
|
Bakteeriresistenssigeenien esiintyvyys
Aikaikkuna: opintojakson aikana 2019-2025
|
bakteeriresistenssigeenien lukumäärä jaettuna bionäytteiden lukumäärällä
|
opintojakson aikana 2019-2025
|
|
Beta-monimuotoisuus
Aikaikkuna: opintojakson aikana 2019-2025
|
ekosysteemien välisen monimuotoisuuden vertailu, joka yleensä mitataan lajien määrän muuttuessa ekosysteemien välillä
|
opintojakson aikana 2019-2025
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Mei Kang, MPH, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Metlay JP, Waterer GW, Long AC, Anzueto A, Brozek J, Crothers K, Cooley LA, Dean NC, Fine MJ, Flanders SA, Griffin MR, Metersky ML, Musher DM, Restrepo MI, Whitney CG. Diagnosis and Treatment of Adults with Community-acquired Pneumonia. An Official Clinical Practice Guideline of the American Thoracic Society and Infectious Diseases Society of America. Am J Respir Crit Care Med. 2019 Oct 1;200(7):e45-e67. doi: 10.1164/rccm.201908-1581ST.
- Chiu CY, Miller SA. Clinical metagenomics. Nat Rev Genet. 2019 Jun;20(6):341-355. doi: 10.1038/s41576-019-0113-7.
- Charalampous T, Alcolea-Medina A, Snell LB, Williams TGS, Batra R, Alder C, Telatin A, Camporota L, Meadows CIS, Wyncoll D, Barrett NA, Hemsley CJ, Bryan L, Newsholme W, Boyd SE, Green A, Mahadeva U, Patel A, Cliff PR, Page AJ, O'Grady J, Edgeworth JD. Evaluating the potential for respiratory metagenomics to improve treatment of secondary infection and detection of nosocomial transmission on expanded COVID-19 intensive care units. Genome Med. 2021 Nov 17;13(1):182. doi: 10.1186/s13073-021-00991-y.
- File TM Jr, Ramirez JA. Community-Acquired Pneumonia. N Engl J Med. 2023 Aug 17;389(7):632-641. doi: 10.1056/NEJMcp2303286. No abstract available.
- Limmathurotsakul D, Dunachie S, Fukuda K, Feasey NA, Okeke IN, Holmes AH, Moore CE, Dolecek C, van Doorn HR, Shetty N, Lopez AD, Peacock SJ; Surveillance and Epidemiology of Drug Resistant Infections Consortium (SEDRIC). Improving the estimation of the global burden of antimicrobial resistant infections. Lancet Infect Dis. 2019 Nov;19(11):e392-e398. doi: 10.1016/S1473-3099(19)30276-2. Epub 2019 Aug 16.
- Park DE, Higdon MM, Prosperi C, Baggett HC, Brooks WA, Feikin DR, Hammitt LL, Howie SRC, Kotloff KL, Levine OS, Madhi SA, Murdoch DR, O'Brien KL, Scott JAG, Thea DM, Antonio M, Awori JO, Baillie VL, Bunthi C, Kwenda G, Mackenzie GA, Moore DP, Morpeth SC, Mwananyanda L, Paveenkittiporn W, Ziaur Rahman M, Rahman M, Rhodes J, Sow SO, Tapia MD, Deloria Knoll M. Upper Respiratory Tract Co-detection of Human Endemic Coronaviruses and High-density Pneumococcus Associated With Increased Severity Among HIV-Uninfected Children Under 5 Years Old in the PERCH Study. Pediatr Infect Dis J. 2021 Jun 1;40(6):503-512. doi: 10.1097/INF.0000000000003139.
- Li N, Cai Q, Miao Q, Song Z, Fang Y, Hu B. High-Throughput Metagenomics for Identification of Pathogens in the Clinical Settings. Small Methods. 2021 Jan 4;5(1):2000792. doi: 10.1002/smtd.202000792. Epub 2020 Dec 13.
- Zhang YZ, Chen YM, Wang W, Qin XC, Holmes EC. Expanding the RNA Virosphere by Unbiased Metagenomics. Annu Rev Virol. 2019 Sep 29;6(1):119-139. doi: 10.1146/annurev-virology-092818-015851. Epub 2019 May 17.
- Boolchandani M, D'Souza AW, Dantas G. Sequencing-based methods and resources to study antimicrobial resistance. Nat Rev Genet. 2019 Jun;20(6):356-370. doi: 10.1038/s41576-019-0108-4.
- Suzuki S, Horinouchi T, Furusawa C. Prediction of antibiotic resistance by gene expression profiles. Nat Commun. 2014 Dec 17;5:5792. doi: 10.1038/ncomms6792.
- Howard A, Reza N, Aston S, Woods B, Gerada A, Buchan I, Hope W, Martson AG. Antimicrobial treatment imprecision: an outcome-based model to close the data-to-action loop. Lancet Infect Dis. 2024 Jan;24(1):e47-e58. doi: 10.1016/S1473-3099(23)00367-5. Epub 2023 Aug 31.
- Serpa PH, Deng X, Abdelghany M, Crawford E, Malcolm K, Caldera S, Fung M, McGeever A, Kalantar KL, Lyden A, Ghale R, Deiss T, Neff N, Miller SA, Doernberg SB, Chiu CY, DeRisi JL, Calfee CS, Langelier CR. Metagenomic prediction of antimicrobial resistance in critically ill patients with lower respiratory tract infections. Genome Med. 2022 Jul 12;14(1):74. doi: 10.1186/s13073-022-01072-4.
- Shi M, Zhao S, Yu B, Wu WC, Hu Y, Tian JH, Yin W, Ni F, Hu HL, Geng S, Tan L, Peng Y, Song ZG, Wang W, Chen YM, Holmes EC, Zhang YZ. Total infectome characterization of respiratory infections in pre-COVID-19 Wuhan, China. PLoS Pathog. 2022 Feb 17;18(2):e1010259. doi: 10.1371/journal.ppat.1010259. eCollection 2022 Feb.
- Harris M, Clark J, Coote N, Fletcher P, Harnden A, McKean M, Thomson A; British Thoracic Society Standards of Care Committee. British Thoracic Society guidelines for the management of community acquired pneumonia in children: update 2011. Thorax. 2011 Oct;66 Suppl 2:ii1-23. doi: 10.1136/thoraxjnl-2011-200598.
- Li ZJ, Zhang HY, Ren LL, Lu QB, Ren X, Zhang CH, Wang YF, Lin SH, Zhang XA, Li J, Zhao SW, Yi ZG, Chen X, Yang ZS, Meng L, Wang XH, Liu YL, Wang X, Cui AL, Lai SJ, Jiang T, Yuan Y, Shi LS, Liu MY, Zhu YL, Zhang AR, Zhang ZJ, Yang Y, Ward MP, Feng LZ, Jing HQ, Huang LY, Xu WB, Chen Y, Wu JG, Yuan ZH, Li MF, Wang Y, Wang LP, Fang LQ, Liu W, Hay SI, Gao GF, Yang WZ; Chinese Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Etiology of Respiratory Infection Surveillance Study Team. Etiological and epidemiological features of acute respiratory infections in China. Nat Commun. 2021 Aug 18;12(1):5026. doi: 10.1038/s41467-021-25120-6.
- Alcock BP, Raphenya AR, Lau TTY, Tsang KK, Bouchard M, Edalatmand A, Huynh W, Nguyen AV, Cheng AA, Liu S, Min SY, Miroshnichenko A, Tran HK, Werfalli RE, Nasir JA, Oloni M, Speicher DJ, Florescu A, Singh B, Faltyn M, Hernandez-Koutoucheva A, Sharma AN, Bordeleau E, Pawlowski AC, Zubyk HL, Dooley D, Griffiths E, Maguire F, Winsor GL, Beiko RG, Brinkman FSL, Hsiao WWL, Domselaar GV, McArthur AG. CARD 2020: antibiotic resistome surveillance with the comprehensive antibiotic resistance database. Nucleic Acids Res. 2020 Jan 8;48(D1):D517-D525. doi: 10.1093/nar/gkz935.
- Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022 Feb 12;399(10325):629-655. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0. Epub 2022 Jan 19.
- GBD 2019 Diseases and Injuries Collaborators. Global burden of 369 diseases and injuries in 204 countries and territories, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet. 2020 Oct 17;396(10258):1204-1222. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30925-9.
- Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, Hu Y, Tao ZW, Tian JH, Pei YY, Yuan ML, Zhang YL, Dai FH, Liu Y, Wang QM, Zheng JJ, Xu L, Holmes EC, Zhang YZ. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020 Mar;579(7798):265-269. doi: 10.1038/s41586-020-2008-3. Epub 2020 Feb 3.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 2023234
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 .