FMT, 카바페넴 내성 장내세균에 의한 장 집락화 박멸 (FMT_CRE)

항생제 내성(AR)은 중대한 공중 보건 위협이며 21세기의 가장 큰 도전 과제 중 하나입니다. 2019년 추정치에 따르면 2015년 유럽에서는 다제내성균(MDRB)으로 인한 거의 700,000건의 감염과 33,000건의 사망이 발생했습니다. 항생제 관리 조치 및 AR 감시 프로그램을 포함한 특정 개입에도 불구하고 이 부담은 2007년 이후 거의 두 배가 되었으며 장내 세균으로 인한 감염의 경우 가장 높습니다. 위장관은 MDRB의 큰 저장고이며 장내 미생물군은 장내 저항체라고 하는 AR 유전자 모음을 수용할 수 있습니다. 건강한 장내 미생물총이 경쟁, 항미생물 펩타이드 생산, 면역 조절을 포함한 집락 저항의 메커니즘을 통해 MDRB의 집락화를 예방할 수 있다는 증거가 증가하고 있습니다. 그러나 이 보호 메커니즘은 장내 미생물군(예: 항생제). 분변 미생물 이식(FMT)에 의한 건강한 장내 미생물의 회복은 항생제 내성 박테리아의 박멸로 이어질 수 있습니다. 클로스트리디오이데스 디피실 감염에 대한 표준 치료법이 된 후 FMT는 여러 질환에서 조사되었으며 예비 비무작위 보고서에서는 MDRB를 근절하기 위한 유망한 치료 옵션이 될 수 있다고 제안하지만 이 치료 경로를 뒷받침하는 메커니즘뿐만 아니라 확립된 증거는 다음과 같습니다. 아직 사용할 수 없습니다. 우리는 1) AR 유전자가 제한적으로 존재하는 공여자의 FMT가 위약보다 장내 MDRB(카바페넴 내성 장내세균에 집중)를 박멸하는 데 더 효과적일 수 있고 2) 공여자와 환자의 미생물 특성이 임상적 효능 및 청소율과 재현 가능하게 연관될 수 있다는 가설을 세웁니다. AR 유전자의 우리의 결과는 MDRB에 대한 효과적이고 표적화된 마이크로바이옴 기반 치료법의 개발을 위한 길을 열어 AR의 부담을 완화하고 의료 시스템에 상당한 이점을 제공할 것입니다.

이 연구의 확장된 목표는 다음과 같습니다.

• AR 유전자가 제한된 FMT 공여자를 식별하고 FMT용 대변 저장
• 장내 MDRB(카바페넴 내성 장내세균과) 박멸에 대한 FMT의 효능을 평가하고 다중 오믹스 분석을 위한 대변 샘플을 수집합니다.
• FMT 전후 기증자와 환자의 배설물 미생물군(박테리오옴, 바이롬, 마이코바이옴), 저항체를 특성화하고, 미생물 프로필을 AR 유전자 제거 및 임상 효능과 연관시키고, 이에 영향을 미치는 미생물 특징을 식별합니다.

조사관은 CRE 보균자에서 기증자 FMT 대 위약 FMT의 단일 센터 위약 대조, 이중 맹검 무작위 임상 시험을 수행할 예정입니다. Fondazione Policlinico Universitario "A. 제멜리". 모든 포함 기준을 갖고 배제 기준(이 웹 사이트의 특정 섹션에 자세히 설명됨)이 없는 환자가 이 연구에 고려됩니다.

무작위 배정 전에 인구통계학적 데이터는 감염병 담당 직원이 수집합니다. 또한, 환자는 직장 면봉 및 대변 배양을 반복할 것입니다.

또한, 장내 미생물의 메타게노믹 평가 및 미생물학 직원의 메타-전사체 평가를 위해 환자에게 대변 샘플을 멸균되고 밀봉된 용기에 수집하고 -80°C에 보관하도록 요청합니다.

기본 평가 후 환자는 다음 치료 부문 중 하나에 무작위로 배정됩니다.

• 기증자 FMT(D-FMT)
• 위약 FMT(P-FMT) 두 그룹의 환자는 대장내시경으로 단일 FMT 절차를 받게 됩니다. 기증자 FMT 그룹의 각 환자는 한 명의 기증자로부터 대변을 받습니다. 위약 FMT는 250mL의 물로 만들어집니다.

기증자는 국제 지침과 COVID-19 팬데믹 동안 분변 미생물 이식의 재구성에 의해 부과된 새로운 권장 사항에 따라 건강한 개인 중에서 모집될 것입니다. 제한된 항생제 사용 이력(10일보다 짧은 항생제 코스 5개 미만)이 있는 기증자만 저항성 분석을 위해 선택되고 AR 유전자 비율이 가장 낮은 3명의 기증자만 최종 등록됩니다. 각 공여자는 장내 AR 유전자의 변화 위험을 최소화하기 위해 자주(>7 분취량/공여자) 제한된 기간(3개월)에 기증하도록 요청받을 것입니다. 선정된 기증자는 기증 기간 내에 항생제 치료를 받을 경우 제외됩니다.

CRE에 의한 장 콜로니화를 갖는 36명의 환자가 샘플 크기 계산에 기초하여 등록될 것이다. 사전 동의는 모든 환자로부터 수집됩니다. 기준선에서 다중 오믹스 분석을 위해 대변 샘플을 수집합니다. 그런 다음 환자는 대장내시경 FMT 또는 위약에 무작위 배정되고 치료 후 1주, 4주 및 12주에 추적 관찰됩니다. 방문할 때마다 그들은 임상 방문과 CRE에 대한 직장 면봉 검사를 받을 것이며 대변 샘플을 수집하여 다중 오믹스 분석을 위해 보관할 것입니다.

연구 결과는 이 웹사이트의 특정 섹션에 자세히 설명되어 있습니다.

통계 분석은 치료 의도 및 프로토콜 기준으로 수행됩니다. 그룹 간의 차이는 연속 데이터에 대한 양측 Wilcoxon 순위 합계 테스트와 범주형 데이터에 대한 Fisher의 정확한 확률 테스트(양측 P-값 사용)로 평가됩니다.

마이크로바이옴 분석을 위해 R 통계 소프트웨어 패키지(R Core Team, Vienna, Austria)를 통해 양측 Wilcoxon-Rank Sum Test를 사용하여 그룹 평균 간의 통계적 차이를 계산합니다.

기계 학습 모델은 응답자 및 비응답자 프로필을 식별하고 재현 가능하게 특성화하는 데 사용됩니다. 특히 scikit-learn(ver. 0.22.1), 두 가지 감독되지 않은 ML 알고리즘, 즉 K-평균 및 응집 계층적 클러스터링은 ML이 임상 반응 및 AR 수준의 변화와 관련된 고유한 미생물군 프로파일을 식별할 수 있는지 여부를 평가하기 위해 기준선 미생물군집 특징을 기반으로 환자 클러스터를 생성하는 데 사용됩니다.