Previsione e Prevenzione delle Infezioni del Torrente Ematico dopo il Trapianto di Rene (PREDICT)

CONTESTO Si stima che >500.000 adulti in Danimarca vivano con malattia renale cronica. La malattia renale cronica può progredire e la manifestazione più grave della malattia renale cronica è l'insufficienza renale. Il trapianto di rene (KTx) è il trattamento preferito per i pazienti con insufficienza renale a causa di una maggiore aspettativa di vita rispetto ad altre opzioni di trattamento, inclusa la dialisi

(1). Quasi 3500 persone in Danimarca vivono con un rene trapiantato e 250-300 persone ricevono un KTx ogni anno. Tuttavia, il KTx comporta il rischio di rigetto dell'innesto, che si verifica in oltre il 20% dei riceventi di KTx e può portare al fallimento dell'innesto (2). Per contrastare il rischio di rigetto dell'innesto, i riceventi di KTx ricevono una terapia immunosoppressiva a vita, che, a sua volta, aumenta il rischio di infezioni (3).

Le infezioni sono frequenti dopo il KTx e possono essere complicazioni gravi. Pertanto, l'incidenza di qualsiasi infezione nel primo anno dopo il KTx è >80% e le infezioni sono una delle principali cause di mortalità (4,5). Le infezioni del flusso sanguigno (BSI) sono una preoccupazione particolare a causa dell'elevata mortalità e le BSI sono associate a un aumento del rischio di fallimento dell'innesto (6,7). I ricercatori hanno precedentemente riscontrato un'incidenza cumulativa di BSI nei riceventi di KTx dell'11,8% nel primo anno post-trapianto, con una BSI a 30 giorni nei riceventi di KTx spesso secondaria a infezioni del tratto urinario e dominate da batteri dell'ordine Enterobacterales (6,8,9). Le infezioni del tratto urinario sono la complicanza infettiva più comune nei riceventi di KTx e >20% dei riceventi di KTx ha infezioni del tratto urinario ricorrenti (10). I ricercatori e altri hanno precedentemente riscontrato che le infezioni del tratto urinario, l'età avanzata, la comorbidità, i rigetti acuti e la neutropenia sono fattori di rischio per BSI post-trapianto (7,8). Per prevenire le BSI nei riceventi di KTx, è stato suggerito lo screening per batteriuria. Tuttavia, uno studio clinico randomizzato che includeva 112 riceventi di KTx non ha mostrato alcun effetto dello screening universale per batteriuria e del trattamento sistematico della batteriuria asintomatica sull'incidenza di pielonefrite (11). Inoltre, l'American Society of Transplantation (AST) Infectious Diseases Community of Practice raccomanda di limitare lo screening per batteriuria asintomatica nei riceventi di KTx al primo mese post-trapianto a causa della mancanza di prove di efficacia (12). In conclusione, lo screening universale per batteriuria non funziona e nuovi metodi per la prevenzione delle BSI nei riceventi di KTx sono altamente necessari. Affronteremo questa lacuna di conoscenza utilizzando un approccio basato sul rischio in cui identifichiamo e trattiamo individui ad alto rischio.

OBIETTIVO PRINCIPALE E NOVITÀ I ricercatori condurranno uno studio multicentrico nazionale randomizzato in doppio cieco controllato con placebo per testare l'effetto della profilassi con pivmecillinam in riceventi di KTx ad alto rischio (n=150) sull'incidenza di BSI nei primi 6 mesi post-trapianto.

I riceventi di KTx ad alto rischio saranno selezionati utilizzando un modello predittivo già sviluppato per identificare i riceventi di KTx con un'incidenza di BSI del 25% nel primo anno post-trapianto. Questo approccio non è stato studiato prima e lo studio è altamente innovativo con un alto potenziale per prevenire le BSI e migliorare la salute dei riceventi di KTx.

IPOTESI PRINCIPALE I ricercatori ipotizzano che l'uso di antibiotici profilattici mirati per i riceventi di KTx ad alto rischio ridurrà l'incidenza di BSI post-trapianto.

DISEGNO DELLO STUDIO Lo studio è uno studio multicentrico nazionale randomizzato in doppio cieco controllato con placebo. I partecipanti vengono randomizzati individualmente con un rapporto di allocazione 1:1 stratificato per sito di studio. Le caratteristiche cliniche saranno ottenute dai registri nazionali, dal registro Scandiatransplant e dalle cartelle cliniche e microbiologia dal database danese di microbiologia MiBa (13).

AMBIENTE DELLO STUDIO Lo studio è ancorato al Rigshospitalet e sarà condotto in tutti e tre i centri in Danimarca responsabili del KTx: Rigshospitalet, Aarhus University Hospital e Odense University Hospital. I partecipanti saranno reclutati durante il follow-up in questi centri.

CRITERI DI ELEGGIBILITÀ Criteri di inclusione: Riceventi di KTx adulti (>18 anni) ad alto rischio di BSI nel primo anno post-KTx. I riceventi ad alto rischio di BSI saranno definiti come riceventi appartenenti a un gruppo con un'incidenza prevista di BSI del 25% nel primo anno post-trapianto dal modello predittivo.

Criteri di esclusione: Riceventi che non possono dare il consenso informato o hanno controindicazioni al trattamento con pivmecillinam, inclusa allergia agli antibiotici beta-lattamici.

INTERVENTO Le BSI nel primo anno post-KTx sono principalmente causate da batteri dell'ordine Enterobacterales (6,8,9) e nel nostro centro >65% di tutte le BSI sono causate da Enterobacterales (FIG.2B, 8). Il trattamento di scelta in Danimarca sono gli antibiotici beta-lattamici che coprono i batteri Gram-negativi, come il pivmecillinam. Nonostante i problemi crescenti con le beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL), >80% degli Enterobacterales nel nostro centro sono sensibili al pivmecillinam. In questo studio, i ricercatori hanno quindi selezionato il pivmecillinam come intervento. La durata dell'intervento si basa sull'incidenza di BSI nel KTx al Rigshospitalet dal 2010-2019. L'intervento inizierà un mese post-trapianto poiché molti KTx ricevono antibiotici profilattici immediatamente dopo il trapianto e la composizione dei patogeni è più diversificata nel primo mese, con meno batteri sensibili al pivmecillinam (8).

A un mese post-trapianto, 150 riceventi ad alto rischio saranno randomizzati 1:1 a:

• Il gruppo di intervento (n=75), che riceverà pivmecillinam 400 mg una volta al giorno dal mese 1-6 post-trapianto.
• Il gruppo di controllo (n=75), che riceverà placebo una volta al giorno dal mese 1-6 post-trapianto.

OUTCOME

L'outcome primario è la BSI da Enterobacterales durante i primi 1-6 mesi post-trapianto. Gli outcome secondari comprendono i seguenti e sono valutati a 6 mesi post-trapianto, se non diversamente specificato:

• Outcome gravi: Mortalità per tutte le cause, ricoveri ospedalieri e perdita dell'innesto o una diminuzione del 50% nella funzione dell'innesto misurata come eGFR.
• Outcome infettivi: Infezioni del tratto urinario da Enterobacterales e incidenza di tutte le infezioni del tratto urinario e BSI.
• Outcome relativi all'uso di antibiotici: Incidenza di infezioni con organismi multi-resistenti o Clostridium difficile (C. diff)
• Eventi avversi gravi in conformità con le linee guida dell'International Council of Harmonisation-Good Clinical Practice (ICH-GCP).
• Outcome relativi al paziente: Qualità di vita riportata dal paziente (14).

Una preoccupazione quando si usano antibiotici a lungo termine è lo sviluppo di resistenza. Come outcome esplorativo, i ricercatori determineranno l'impatto del pivmecillinam sul microbioma urinario e sul resistoma per valutare ulteriormente alterazioni subcliniche nel microbioma e nella resistenza.

PARTECIPANTI E DISEGNO DELLO STUDIO (FIG. 1) L'eleggibilità allo studio è valutata un mese post-trapianto, dove i riceventi ad alto rischio sono inclusi e randomizzati.

I partecipanti allo studio saranno seguiti per 5 mesi dopo l'inclusione (fino a 6 mesi post-trapianto).

I partecipanti allo studio avranno tre visite di studio: All'inclusione, dopo due mesi e dopo 5 mesi.

Colture urinarie con pattern di resistenza saranno raccolte in tutte e tre le visite.

Inoltre:

L'esame delle cartelle cliniche per la funzione dell'innesto, la terapia, gli episodi di rigetto, la microbiologia (BSI, infezioni del tratto urinario, organismi multi-resistenti e C. diff), la mortalità per tutte le cause e i ricoveri ospedalieri sarà condotto al basale e alla visita dei 5 mesi.

MICROBIOMA E RESISTOMA Alle visite basale e dei 5 mesi, saranno raccolti 5 ml di urina del mitto medio per la valutazione del microbioma e del resistoma. Il DNA metagenomico sarà estratto utilizzando il kit Qiagen Biostic Bacteremia e sarà eseguito il sequenziamento metagenomico shotgun. Dopo l'estrazione del DNA e la preparazione della libreria Illumina, il sequenziamento sarà effettuato su Illumina NovaSeqXPlus presso il Norwegian Sequencing Centre, Oslo, Norvegia. Le letture metagenomiche saranno processate come descritto (15). Diversità e caratterizzazione funzionale dei microbiomi intestinale e urinario: I ricercatori valuteranno l'impatto del pivmecillinam sulla composizione tassonomica globale del microbioma urinario utilizzando il sequenziamento metagenomico shotgun. Il profilo tassonomico sarà condotto con MetaPhlAn e il profilo funzionale e dei pathway con HUMAnN3. La diversità alfa microbica sarà quantificata utilizzando quattro indici: ricchezza, Shannon, Simpson e Gini. La diversità beta sarà valutata utilizzando le metriche di distanza UniFrac ponderate e non ponderate come precedentemente descritto (16).

Il resistoma urinario sarà profilato utilizzando approcci complementari a livello di lettura e risolti a livello genomico. A livello di lettura, il profilo del resistoma sarà eseguito con ARGs-OAP v3.0 e il database Structured Antibiotic Resistance Gene (SARG) (17), che classifica i geni di resistenza agli antibiotici (ARG) per tipo e sottotipo. Le abbondanze di ARG saranno normalizzate all'abbondanza del gene 16S rRNA.

DIMENSIONE CAMPIONARIA E POTENZA I ricercatori hanno sviluppato un modello predittivo composto da età, sesso, tipo di trattamento immunosoppressivo di induzione e infezioni del tratto urinario nei primi mesi post-KTx. Questo modello può identificare un sottogruppo di riceventi di KTx ad alto rischio con un'incidenza di BSI del 25% nel primo anno post-KTx rispetto a un gruppo a basso rischio del 6%. Nel periodo di intervento (2-6 mesi post-KTx), l'incidenza è del 23% nel gruppo ad alto rischio. La profilassi con antibiotici è solitamente altamente efficace e sulla base di precedenti BSI in riceventi di KTx (8), i ricercatori si aspettano una riduzione del 76% delle BSI nei primi 2-6 mesi. Per confronto, l'uso di Bactrim riduce l'occorrenza di Pneumocystis jirovecii dell'85%. Assumendo un'incidenza di BSI del 23% nei riceventi ad alto rischio in 2-6 mesi post-KTx e un alfa di 0,05 (a due code), i ricercatori saranno in grado di rilevare una diminuzione del 76% con 61 riceventi in ciascun braccio (totale n=122) con una potenza (1-beta) di 0,80. Per tenere conto dei dropout e di una sopravvivenza del paziente e dell'innesto a un anno del 98% e 96%, rispettivamente (8,15), i ricercatori mirano a includere 75 riceventi in ciascun braccio (totale 150).

STATISTICA Gli outcome primari (l'incidenza di BSI da Enterobacterales) saranno calcolati sia come analisi intention-to-treat che per-protocol utilizzando il test di Gray per le differenze nelle incidenze cumulative.

Inoltre, i ricercatori eseguiranno analisi intention-to-treat per gli outcome secondari.

I piani di analisi statistica saranno specificati e resi pubblicamente disponibili prima delle analisi dei dati.

I piani di analisi statistica includeranno elenchi di covariate, valutazione delle misure di efficacia secondarie, aggiunta di potenziali interazioni e analisi di sottogruppo. I dati basali saranno descritti per gruppo di trattamento e i ricercatori considereranno la variazione nella risposta al trattamento per sito di reclutamento.