소화공생식물상 대장균의 생태 및 진화적 동역학 연구 (EVE)

대장균은 주요 공중 보건 문제를 야기합니다. 대장균은 소화관의 공생균일 뿐만 아니라 요로감염의 제1원인이자 균혈증의 제1원인인 주요 기회감염균이다. 그러나 인간 숙주의 장 식민지화 역학에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 식민지화의 역학을 이해하는 것은 대장균의 주요 특성에 대한 선택이 항생제 내성이고 병독성(감염을 유발하는 경향)이 감염이 아닌 장내 공생에서 작용하기 때문에 중요합니다. 이 연구는 대규모의 건강한 숙주 집단에서 대장균의 집락화 역학을 처음으로 연구하는 것을 가능하게 할 것입니다. 특히 장내 특정 균주의 손실 또는 증가가 숙주와 박테리아의 특성에 따라 어떻게 달라지는지 정량화할 것입니다. 따라서 이 연구는 대장균의 역학 역학 및 항생제 내성과 같은 특정 특성의 발달에 대한 더 나은 이해를 제공할 것입니다.

주요 목적 및 기준 이 연구의 주요 목적은 건강한 지원자의 장내 미생물군에서 대장균 균주의 승계(증가, 손실 또는 교체)를 정량화하는 것입니다.

2차 목표 및 기준 2차 목표는 오랜 기간 동안 동일한 숙주를 식민지화하는 클론의 진화에 초점을 맞추어 대장균의 숙주 내 진화를 연구하는 것입니다. 이를 통해 숙주 내 진화가 선택적인 이점(예: 항생제에 대한 내성)을 부여하는 돌연변이에 의해 지배되는지 또는 반대로 중립 돌연변이(생성된 단백질에 영향을 미치지 않음)에 의해 지배되는지를 이해할 수 있습니다.

인구 이 연구의 두 단계는 남녀의 건강한 성인에서 수행됩니다. Bichat-Claude Bernard 병원 그룹의 임상 조사 센터(CIC)에서 생의학 연구를 위한 건강한 지원자 파일에서 건강한 지원자를 모집합니다.

실제 절차 이 연구는 두 가지 연속 단계로 진행됩니다. 첫 번째 소위 파일럿 단계는 먼저 건강한 지원자를 대상으로 수행됩니다. 이 파일럿 단계에서 50명의 건강한 지원자를 선택하고 2주마다 대변 샘플을 추적합니다. 파일럿 단계에는 지원자당 총 18주 동안 10번의 방문이 포함됩니다. 이 파일럿 단계에서 분리된 변종은 시퀀싱되어 존재하는 변종과 두 개의 대변 샘플 사이에 변종의 가능한 변화를 특성화할 수 있습니다. 승계율이 추정됩니다. 이 단계의 결과는 연속 비율 추정의 정확도를 최대화하는 최적의 샘플링 비율을 식별합니다. 이것은 두 번째 단계에서 유지됩니다.

파일럿 연구에 포함된 자원봉사자의 참여는 2단계로 나뉩니다.

1. CIC에서 지원자 선발 단계: 각 지원자는 연구 참여 자격을 확인하기 위해 임상 검사를 받게 됩니다. 방문 당일 모든 선발 기준을 충족하고 수집 동의서에 서명해야 합니다.
2. 18주 동안 2주마다 대변 샘플을 보관하기 위해 자원봉사자가 CIC에 가는 18주 후속 조치 기간(10회 방문에 해당).

두 번째 단계인 전향적 코호트 연구도 건강한 지원자를 대상으로 실시됩니다. 이 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에 참여한 건강한 자원봉사자가 계속 참여할 수 있으며 새로운 자원봉사자가 선발될 것입니다. 최대 8주에서 144주의 기간 동안 파일럿 단계의 결과까지.

코호트 연구에 포함된 지원자의 참여는 2단계로 나뉩니다.

1. CIC(V1)에서 지원자 선발 단계: 모든 참가자는 연구 참여 자격을 확인하기 위해 임상 검사를 받게 됩니다. 그들은 방문 당일 이용 가능한 모든 포함 기준을 충족하고 수집 동의서에 서명해야 합니다.
2. 최대 144주의 추적 기간: 1 내지 18주의 리듬으로 8회의 추적 방문, 즉 최대 8 내지 144주. 자원 봉사자들은 8번의 계획된 방문마다 대변 샘플을 보관하기 위해 CIC에 갈 것입니다. 이 8번의 방문 일정은 파일럿 단계의 결과에 따라 결정됩니다.

선택된 피험자 수 첫 번째 단계: 50명의 피험자 두 번째 단계: 200명의 피험자, 즉 파일럿 단계에서 0~50명 + 150~200명의 새로운 피험자, 파일럿 단계에서 계속하기를 원하는 지원자 수에 따라 다름.

센터 수 단일 중심 국가 연구: Bichat - Claude Bernard 병원 그룹의 임상 조사 센터.

연구 일정

1. 첫 번째 단계:

   • 포함 기간: 6개월(26주)
   • 참여 기간(치료 + 후속 조치): 18주
   • 총 기간: 44주

2. 두 번째 단계:

   • 포함 기간: 18개월(78주)
   • 참여 기간(치료 + 후속 조치): 8~144주
   • 총 기간: 86~222주

통계 분석 숙주 및 세균 요인에 따른 대장균 균주의 증가, 손실 및 대체 비율을 추정하기 위해 프랑스 보건의학연구소 U722 내 R 소프트웨어를 사용하여 통계 분석을 수행합니다. 이 비율의 첫 번째 추정을 허용하고 따라서 예비 코호트 단계에 대한 최적의 샘플링 일정을 정의한 다음 이 두 번째 단계의 200명의 지원자에 대한 파일럿 단계입니다.

두 가지 분석에 사용되는 통계 모델은 호스트 식민지의 역학을 설명합니다. 우리는 호스트 콜로니화 상태가 연속 시간에서 이산 상태 Markov 체인을 따른다고 가정합니다. 이 수학적 모델은 변형 이득, 변형 손실 및 호스트 내의 변형 대체를 통해 가능한 여러 상태 간의 전환을 설명합니다. 매개변수(변형 이득, 변형 손실, 변형 교체)를 알고 있는 데이터의 확률과 우도(모델을 알고 있는 데이터의 확률)를 계산합니다. 가능성으로부터 매개변수는 최대 가능성 방법으로 추정할 수 있습니다.

정량적으로 매개변수는 최대 우도로 추정되며 정밀도는 우도 프로파일 방법으로 얻은 신뢰 구간으로 정량화됩니다.

여러 숙주 또는 박테리아 변수에 대한 획득, 손실 및 대체율의 의존성도 추정됩니다. 이익, 손실 및 대체율에 대한 변수 효과의 중요성은 모델 비교를 통해 테스트됩니다. 모델은 최대 가능성으로 조정됩니다. 모델의 비교는 우도 비율 테스트로 수행됩니다.

먼저 전환율에 중요하다고 선험적으로 의심되는 요소를 테스트합니다. 이러한 요소의 유의 수준은 여러 테스트에 대해 수정됩니다(Bonferroni 수정). 두 번째 단계에서는 게놈의 모든 요소의 영향이 탐색적 방식으로 분석됩니다(게놈 차원의 연관성 연구).