東シベリアにおける多剤耐性結核の DNA 配列決定

東シベリアのイルクーツク州における多剤耐性結核（MDR-TB）の流行は、おそらく世界で最も深刻である。 研究者らは、同州の紹介病院であるイルクーツク結核診療所で、HIVおよび原発性MDR-TB患者（結核治療歴なし）が入院治療段階で不良転帰に苦しんでいることを発見した。 また、遺伝子型の薬剤耐性変異は、イルクーツクで非常に蔓延している表現型の耐性の範囲を部分的にしか説明できないことも判明した。 血清抗結核薬濃度が最適以下であると、そのような表現型耐性が増幅され、他の状況で作用するため、結核の転帰を改善するには薬物動態を最適化することが重要であることが実証されています。 抗結核薬/抗レトロウイルス薬の濃度に関するこのような基礎的な研究は、MDR-TB の治療に使用される薬剤には欠けており、HIV 感染者にも存在しません。 さらに、研究者らは、イルクーツクにおけるHIV感染は、他の高感染環境と同様に北京結核遺伝子型と関連しており、結核菌亜系統北京MIT17の患者では全体的な死亡率がより高かったことを発見した。 以上を総合すると、研究者らは、イルクーツクにおける結核早期死亡率の高さは、複雑なMDRと不完全な診断と不完全な治療が行われた広範な薬剤耐性（XDR）結核の組み合わせによるものであり、抗結核/抗レトロウイルス薬の薬物動態が不十分で、結果的に死亡率が低いことが原因であると仮説を立てている。感染性が高く毒性の高い結核菌亜系統の有効性と循環の増加。

結核が疑われる被験者の場合、喀痰サンプルまたはその他の残りの喀痰/血液検体がGeneXpertによってスクリーニングされ、陽性の場合は結核について培養され、培養検体は従来の定性的耐性および最小発育阻止濃度（MIC）、配列決定による薬剤感受性検査に供されます。薬剤耐性突然変異や亜系統識別のためのスポリゴタイピングなど。 一次分析には、従来の定性的耐性と比較した各薬物変異の標準感度/特異度が含まれ、その後、識別を向上させるために変異の有無にかかわらず分離株間のMIC値の中央値/範囲が含まれます。 亜系統解析は、マイコバクテリア散在反復単位/可変数タンデムリピート (MIRU24-VNTR) によって行われ、従来の感受性、MIC、および薬剤耐性変異の配列決定結果によって薬剤耐性と相関します。 亜系統の伝達能力は、24 座位の MIRU タイピングによるクラスタリングのレベルによって評価されます。

最終的に結核治療を開始する被験者の場合、患者のレジメンにおける各結核薬の MIC に対してテストされる薬物動態パラメータには、ピーク (Cmax) および濃度時間曲線下面積 (AUC) が含まれます。 パラメーターは各薬剤の予想範囲と比較され、母集団の値と個人レベル (各薬剤の予想範囲を下回る患者の割合) の両方として表されます。 結核治療失敗の臨床転帰は、2つの主要薬剤のベースライン（2週間）Cmax/MICが最小目標（依然として感受性があると考えられる分離株の最低μg/ml濃度/最高MIC）を下回る被験者の割合と比較される。養生法。 Cmax/MIC 値がリファンピンとイソニアジドの両方の目標よりも低い場合、薬剤感受性結核の治療を受けている被験者では、結核治療の失敗がより頻繁に起こることが予想され、MDR-TB の治療を受けている被験者では、値がリファンピンとイソニアジドの最小目標を下回っている場合、結核治療の失敗がより頻繁に起こることが予想されます。オフロキサシンとカナマイシンの両方。 二項ロジスティック回帰モデルを使用して、薬物動態パラメータに加えて、結核治療失敗に対する考えられる危険因子を決定します。

研究者らは、250人の被験者から分離された結核菌について薬剤耐性と亜系統解析を実施することを目指しており、そのうち200人は薬物動態研究を受ける予定である。

イルクーツク薬局とイルクーツクエイズセンターの間で、700人以上の対象者が対象となると推定されている。 イルクーツク薬局から登録された大多数は、結核菌陽性検体を有し（合計登録数は約 175 と予想される）、薬物動態分析が完了する予定である。 紹介先のイルクーツクエイズセンターから登録された被験者のうち、イルクーツク薬局で結核治療を開始し、薬物動態分析を完了する被験者は少ないと予想される（約25人と予想される）。 サンプルサイズは、R21 資金源の探索/観察の焦点によって制限されているため、12 か月の期間にわたって募集/登録された被験者に基づいて推定されます。

すべての微生物検査は、イルクーツク薬局の結核検査室でオンサイトで行われます。 DNA サンプルは、イルクーツクにある疫学・微生物学研究所/ロシア医学アカデミーでさらに分析されます。 結核菌陽性でイルクーツク薬局で結核治療を開始する被験者の一部は、抗結核治療開始から2週間後と12週間後に血漿抗結核薬濃度を調べるための薬物動態サンプリング（研究用）を受けることになる（以下の概要を参照） ）。 該当する場合は、抗レトロウイルス薬の濃縮（エファビレンツまたはネビラピン）も行われます。 さらに、すべての被験者は構造化された面接を受け、以下のデータについて病院/診療所カルテをレビューします: 人口統計 (年齢、性別、出身国/地域)、以前の結核治療計画を含む以前の結核歴、結核疾患の部位 (肺、中枢神経系（CNS）、リンパ節、骨/関節、泌尿生殖器など）、HIV以外の併存疾患（糖尿病、慢性腎臓病、肝疾患、喫煙、アルコールまたは注射薬の使用）、現在の胸部X線写真の異常、およびベースライン検査値（CBC、化学検査、肝機能検査、赤血球沈降速度（ESR）、および該当する場合は最新のCD4+ T細胞数およびHIV-1 RNAレベル）。 抗結核治療を開始したサブセットについては、結核治療の結果を決定するために、対象の退院時または死亡時にフォローアップチャートのレビューが実行されます。

薬物動態サンプリングのさらなる詳細: 抗結核治療を開始するすべての被験者は、開始後 2 週間および 12 週間で薬物動態研究のために静脈血サンプルを採取されます。 2 週間の時点では、抗結核薬レベルの定常状態の蓄積が可能であり、12 週間のマークでは、治療された疾患、吸収不良または体重増加の改善、および/または抗レトロウイルス (抗 HIV) 療法の開始に対する反応の変化が比較されます。

すべての薬剤は、病院のルーチンに従って絶食状態で看護スタッフによって直接投与され、観察されます。 すべての抗結核薬は朝に投与されます。 抗レトロウイルス薬の場合（12週の時点で一部の患者でアッセイされる可能性がある）、ネビラピンは12時間おきに投与され、エファビレンツの場合は夕方の投与となり、エファビレンツのC2hrレベルは（抗結核薬の投与タイミングと比較して）は谷レベルとして機能し、C12hr はピークとして機能します。 このサンプリング戦略は患者の採血を最小限に抑え、以前の薬物動態研究と同様です。 HPLCによるアッセイには最大6種類の薬剤が必要となるため、各採取時にヘパリン添加チューブに最大10mlが採取されます。 血液は薬局の現場で直ちに遠心分離され、血漿は被験者の研究識別番号および採血の週/時刻とともに密閉されたネジ蓋付きチューブに-80℃で保存されます。 バッチ処理された血漿検体は、確立されたプロトコールに従って高速液体クロマトグラフィー (HPLC) 検査のためにバージニア大学に発送されます。

喀痰標本採取のさらなる詳細: 訓練を受けた研究看護師が、空気感染予防策を講じて、登録された被験者から喀痰を採取します。 喀痰は被験者の研究ID番号のラベルが貼られた密閉可能な容器に採取され、同日にGeneXpert MTB/RIF検査が可能なイルクーツク薬局結核研究所に安全に輸送されます。 GeneXpert は結核菌スクリーニング用の有効かつ WHO 承認の検査であるため、これらの結果は、標準治療に従って、訓練を受けた治験看護師によって担当医師に直接伝えられます。 MIC検査、薬剤耐性変異の配列決定、亜系統同定のためのスポリゴタイピングなどの残りの調査は実験的なものとなる。