呼気を用いた呼吸器感染症スクリーニングのためのPTR-TOF-MSによる揮発性有機化合物分析。 (VORTEX 1)
呼気を用いた呼吸器感染症の迅速検査のための揮発性有機化合物分析
新興呼吸器疾患は世界的な健康上の脅威です。 インフルエンザやコロナウイルスなどのウイルスは、過去1世紀にわたってパンデミックの主な原因となってきました。 一般的に、これらの呼吸器感染症の影響はパンデミックリスクに限定されません。 実際、一部の病原体は季節的な流行を引き起こし、医療的・経済的に大きな負担をもたらします。 したがって、呼吸器感染症の原因となる病原体に対する世界的な監視、警戒システム、早期診断能力を強化することが極めて重要です。
有望で認知されているアプローチの一つは、呼気の分析です。呼気には揮発性有機化合物（VOCs）の複雑な混合物が含まれており、これは「揮発性代謝産物プロファイル（volatilome）」としても知られています。
揮発性代謝産物プロファイルは、患者の代謝、免疫システム、マイクロバイオームの影響を受けます。 病原体の存在によって乱される可能性があります。
ヒトの揮発性代謝産物プロファイルを研究するための可能なアプローチとして、「オンライン」法と呼ばれる方法があります。 オンライン分析が可能な技術の中でも、TOF（飛行時間）技術を使用した分析装置は、固定電位による加速後の速度差に基づいてイオンを分離し、すべての質量電荷比を同時に測定します。 得られるデータは、呼気に含まれる各検出化学種の存在量を表す多数のピークから構成される質量スペクトルの形を取ります。 PTR-TOF-MS（プロトン移動反応-飛行時間-質量分析計）技術を使用した機器の感度と測定速度により、呼気プロセスのリアルタイムモニタリングが可能となり、時間の関数として呼気を分析することができます。 PTR-TOF-MS機器は通常コンパクトな設計で、病院の救急病棟や大規模スクリーニングセンターなどの環境に展開することができます。
VORTEX-1研究の目的は、微生物学的病因に関係なく、呼吸器感染症の症状を呈する患者を対象に、日常的な臨床状況に近づけることです。これにより、様々なウイルス性または細菌性起源の感染症を含みます。 さらに、いわゆる「対照」群もサンプリングされ、健康な被験者（サンプリング時に呼吸器感染症や重篤または慢性疾患がない）で構成されます。
これらの患者の呼気の化学組成の研究と並行して、揮発性代謝産物プロファイルに影響を与える要因の理解を深めるために、呼吸器マイクロバイオータ、感染時の宿主応答、および感染エピソードの原因となる病原体の組み合わせた探索的分析が必要です。 現在までに、このような分析は科学的文献に存在しません。これはおそらく、複数のソースからのデータを統合する技術的・後方支援的な複雑さ、および同じプロジェクト内で必要な専門知識を集約できる多分野コンソーシアムの欠如によるものです。
特定のVOCsの検出は、これらの呼吸器感染症の診断を大幅に改善し、促進する可能性があります。
この研究は、鼻咽頭サンプリングを必要とするPCR検査などの従来の診断方法に代わる、迅速で非侵襲的かつ容易に拡張可能な代替手段を提供することで、呼吸器感染症の診断に革命をもたらす可能性があります。 これらの患者の呼気の化学組成の研究と並行して、揮発性代謝産物プロファイルに影響を与える要因の理解を深めるために、呼吸器マイクロバイオータ、感染時の宿主応答、および感染エピソードの原因となる病原体の組み合わせた探索的分析が必要です。 現在までに、このような分析は科学的文献に存在しません。これはおそらく、複数のソースからのデータを統合する技術的・後方支援的な複雑さ、および必要な専門知識を持つ多分野コンソーシアムの欠如によるものです。
特定のVOCsの検出は、これらの呼吸器感染症の診断を大幅に改善し、促進する可能性があります。 PCR検査などの従来の診断方法に代わる、迅速で非侵襲的かつ容易に拡張可能な代替手段を提供することで。
調査の概要
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Alexandre GAYMARD, MD
- 電話番号：+33 4 72 07 10 53
- メール：alexandre.gaymard@chu-lyon.fr
研究場所
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Lyon、フランス、69004
- Emergency department (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon) Lyon (France) 69004
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コンタクト：
- Youri YORDANOV, MD, phD
- 電話番号：+33 4 72 68 40 72
- メール：youri.yordanov@chu-lyon.fr
-
Lyon、フランス、69004
- Maison de Santé Pluriprofessionnelle Universitaire (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon)
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コンタクト：
- Dr François WELFERT, MD, PhD
- 電話番号：+33 4 74 90 19 63
- メール：francois.welfert@gmail.com
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Lyon、フランス、69004
- National reference center for respiratory viruses (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon)
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コンタクト：
- Alexandre GAYMARD, PharmD, PhD
- 電話番号：+33 4 72 07 10 53
- メール：alexandre.gaymard@chu-lyon.fr
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
適格基準 *
包含基準 * :
- 年齢 ≥ 18歳
- 書面によるインフォームドコンセントに署名済み
- 急性呼吸器感染症の臨床症状、または急性市中肺炎、鼻咽頭炎、咽頭炎、喉頭炎の臨床像を有する（健康な患者を除く）
除外基準 * :
- 健康なボランティア:
- 年齢：＜18歳
- 12時間以内のアルコール摂取
- 慢性呼吸不全、2型糖尿病、癌性病変、慢性肝疾患、慢性腎臓病などの併存疾患を有する者
- 急性呼吸器感染症の臨床症状
- 呼気分析装置（使用説明書に従って）に息を吹き込むことができない者
- 法的保護下にある者
- 妊婦、分娩中の女性、授乳中の母親
- 司法または行政決定により自由を奪われた者
- 精神科医療下にある者
- 研究目的以外で医療または社会福祉施設に入所している者
- 法的保護下にある成人（後見、保佐）
- 社会保障制度に加入していない者、または同様の制度の受益者
- 呼吸器症状のある患者
- 年齢：＜18歳
- 症状が7日以上持続している患者
- 呼気分析装置（取扱説明書に従って）に息を吹き込むことができない者
- 嚢胞性線維症を患っている患者
- 長期酸素療法またはNIV（非侵襲的換気）を必要とする重度の慢性呼吸不全患者（睡眠時無呼吸症候群のためのCPAP（持続陽圧呼吸療法）を除く）
- 法的保護下にある患者
- 妊婦、分娩中の女性、授乳中の母親
- 司法または行政決定により自由を奪われた者
- 精神科医療下にある者
- 研究目的以外で医療または社会福祉施設に入所している者
- 法的保護下にある成人（後見、保佐）
- 社会保障制度に加入していない者、または同様の制度の受益者
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：診断
- 割り当て：非ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：細菌性呼吸器感染症
患者を分類するために、判定委員会は以下の臨床的および生物学的要因に基づいて決定を行います：
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VOC検出のための呼気の収集と分析は、非侵襲的で痛みを伴わない手順であり、オンラインで実施され、以下のように要約されます：。 患者の呼気は、使い捨てマウスピースを使用してアナライザーに直接収集されます。 2. PTR-TOF-MSを使用した数秒間（呼吸持続時間）の呼気のリアルタイム化学分析。 3. VOCの化学組成を確立するための生データの処理。4. 特定のVOCプロファイルを識別するためのすべての生成データの統計分析。 結果は標準的な診断手順と比較され、免疫、代謝、マイクロバイオームの探求と関連付けられます。 |
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実験的：ウイルス性呼吸器感染症
患者を分類するために、判定委員会は、以下のような臨床的および生物学的要因に基づいて決定を行います：
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VOC検出のための呼気の収集と分析は、非侵襲的で痛みを伴わない手順であり、オンラインで実施され、以下のように要約されます：。 患者の呼気は、使い捨てマウスピースを使用してアナライザーに直接収集されます。 2. PTR-TOF-MSを使用した数秒間（呼吸持続時間）の呼気のリアルタイム化学分析。 3. VOCの化学組成を確立するための生データの処理。4. 特定のVOCプロファイルを識別するためのすべての生成データの統計分析。 結果は標準的な診断手順と比較され、免疫、代謝、マイクロバイオームの探求と関連付けられます。 |
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実験的：未確定呼吸器感染症
包含基準を満たしたすべての患者で、審査委員会によってグループ1または2に分類できなかった患者。
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VOC検出のための呼気の収集と分析は、非侵襲的で痛みを伴わない手順であり、オンラインで実施され、以下のように要約されます：。 患者の呼気は、使い捨てマウスピースを使用してアナライザーに直接収集されます。 2. PTR-TOF-MSを使用した数秒間（呼吸持続時間）の呼気のリアルタイム化学分析。 3. VOCの化学組成を確立するための生データの処理。4. 特定のVOCプロファイルを識別するためのすべての生成データの統計分析。 結果は標準的な診断手順と比較され、免疫、代謝、マイクロバイオームの探求と関連付けられます。 |
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プラセボコンパレーター：健康な患者
対照群を構成する健康なボランティアのグループは、組み入れ時に呼吸器症状や既知の急性・慢性疾患のない成人被験者で構成されます。
得られた代謝プロファイルの信頼性の高い比較を可能にするために、他のグループと同じ方法でサンプリングが行われます。
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VOC検出のための呼気の収集と分析は、非侵襲的で痛みを伴わない手順であり、オンラインで実施され、以下のように要約されます：。 患者の呼気は、使い捨てマウスピースを使用してアナライザーに直接収集されます。 2. PTR-TOF-MSを使用した数秒間（呼吸持続時間）の呼気のリアルタイム化学分析。 3. VOCの化学組成を確立するための生データの処理。4. 特定のVOCプロファイルを識別するためのすべての生成データの統計分析。 結果は標準的な診断手順と比較され、免疫、代謝、マイクロバイオームの探求と関連付けられます。 |
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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急性呼吸器感染症（ARI）の症状を呈する患者と健康な被験者の対照群との比較および区別
時間枠：DAY 1
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この試験は、急性呼吸器感染症の症状の一つを持つ患者を、健康な患者の対照群から区別することを目的とします。
試験の全体的な性能は、モデル予測から計算されたROC曲線下面積（AUC）に基づくいくつかのモデルで評価されます。
予測されたAUCは、ブートストラップ法により期待されるAUC 0.7と比較されます。
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DAY 1
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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呼吸器感染症に対する現在の生物学的参照基準との比較に基づく、集約された診断パラメータに基づく呼気検査の記述的分析の検証。
時間枠：DAY 1
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呼気の化学分析の性能（主要目的と同じ）を、ウイルスによる呼吸器感染症の参加者、細菌による呼吸器感染症の参加者、および健康な被験者の3つのグループを区別する際に評価する。
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DAY 1
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呼気の各ピークの面積に基づく6段階の分類による呼吸組成の説明
時間枠：DAY 1
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以下の6つの患者グループを区別するための呼気の化学分析の性能を評価します：
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DAY 1
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各ピークのAUCに基づく呼気組成の説明
時間枠：1日目
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ウイルス（インフルエンザおよびSARS-CoV-2）または細菌（レジオネラ）の負荷に従って患者の呼気の組成を分析・記述し、ウイルスおよび細菌の負荷と相関する排泄バイオマーカーを特定する。
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1日目
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各ピークのAUCに基づく呼気組成の説明
時間枠：DAY 1
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共感染の存在に基づいて患者の呼気の組成を分析および記述し、これらの共感染に関連する排泄を伴うバイオマーカーを定義するため。
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DAY 1
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者：Alexandre GAYMARD, MD、Centre National de Référence des virus des infections respiratoires Laboratoire de virologie Institut des Agents Infectieux
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (推定)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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