感染性心内膜炎患者の病原体を同定するためのメタゲノム血液サンプリングの精度 (AMetIP)

感染性心内膜炎 (IE) は、細菌または真菌が心臓の弁に定着し、組織に損傷を与えると発生します。 この病気は壊滅的なものとなり、死亡、心不全、脳卒中、腎不全、その他の合併症を引き起こす可能性があります。 心内膜炎では、弁損傷の約 50% で心臓手術が必要です。早期の抗生物質治療は合併症を軽減し、予後を改善し、手術の必要性を減らします。 これは、効果的かつ標的を絞った抗菌療法を実施するために、原因菌を迅速かつ正確に判定できるかどうかにかかっています。

細菌を識別するための現在の最良の技術は血液培養です。微生物は血液から増殖することによって識別されます。 ただし、これには通常最大 5 日かかります。

患者の最大 18% では、血液培養では原因微生物である血液培養陰性感染性心内膜炎 (BCNIE) が特定されません。 その結果、患者は、標的療法よりも毒性の強い、より広範囲の抗生物質で治療されることになり、合併症発生率が高くなります。 したがって、標準的な血液培養に代わる技術が必要とされています。

臨床メタゲノミクス (CMg) により、血液サンプルからの細菌 DNA の配列決定が可能になり、病原体の正確かつ迅速な同定が可能になります。 これまで、このテクノロジーは高価であり、限界がありました。 新しい技術は CMg の様相を変えつつあり、低コストで微生物を迅速に識別できるようになる可能性があります。

Barts Heart Center (BHC) は世界最大の心臓センターの 1 つで、年間 150 件の IE 症例を管理しています。 IEの死亡率は依然として高い（最近発表されたEuroENDO研究では17.1％）一方、Barts Heart Centerの院内死亡率は約13％である。

クアドラム研究所 (QI) は、バイオテクノロジーおよび生物科学研究評議会 (BBSRC) から資金提供を受けている研究機関であり、2 つの Nature 論文を含む CMg に関する特別な専門知識を持っています。

200 人の患者を対象としたこの研究では、血液 CMg の精度を評価し、サンプリングに最適な時期とその費用対効果を特定します。 患者は追加の 10 mL の血液を求められ、定期的に採取される入院時の血液サンプルと一緒に QI に送られます。

さらに、臨床的に手術が必要な場合は、切除された心臓弁組織の一部も CMg 分析に送られます。CMg の結果は血液培養と比較されます。 非IE適応症で弁手術を受ける対照患者群も募集される。

NHS 内での臨床 CMg サービスの将来の委託を支援するために、心内膜炎の診断および治療経路における CMg の使用の費用対効果分析が開発される予定です。