Infectie, sepsis en meningitis bij Surinaamse pasgeborenen (InSepSur)

Studie ontwerp:

Het Academisch Ziekenhuis Paramaribo (AZP) heeft de grootste perinatale zorginstelling van Suriname. Onlangs opende het AZP de enige neonatale intensive care (NICU) van het land. Het doel van deze studie is om alle pasgeborenen te includeren die zich hier en in de high- en medium care-faciliteiten presenteren met klinische tekenen van infectie, sepsis of meningitis (leeftijd: 0-1 maand) waarvoor infectieonderzoek nodig is. Samen met de opname van deze pasgeborenen volgt een gedetailleerde epidemiologische beschrijving van pasgeborenen met een infectieziekte. Inclusie vindt plaats door een van de 10 bewoners, met toestemming van een van de 5 aanwezige kinderartsen. Samen met standaard bloedafnames voor infectieparameters (op t=0 en t=48 uur), bloedkweek (op t=0 uur) en CSF-kweek (op t=0 uur), zullen serum en CSF worden gescheiden voor onze biomarkerstudie . Voor alle neonaten wordt het normale lokale protocol voor de behandeling van infectie, sepsis of meningitis gevolgd. Dit omvat een antibioticabehandeling gedurende 7 dagen wanneer 1) de klinische verdenking van infectie bij opname hoog was; 2) infectieparameters zijn afwijkend na 48 uur; 3) bloedkweek is positief. Anders wordt de antibioticabehandeling na 48 uur stopgezet. Verder protocol omvat noodzakelijke veranderingen in ademhalingsondersteuning, ondersteuning van de bloedsomloop (vloeistof) en voeding. Medische behandelingen kunnen cardiotonica zijn en behandelingen voor hyperglycemie en toevallen. Neonaten worden verdeeld over 5 groepen op basis van antibioticakuur en kweekresultaten: 1) Baseline controles (geen tekenen van infectie): neonaten opgenomen voor seriële bloedafname op t=0 en 48 uur voor ongecompliceerde hyperbilirubinemie (met geelzucht, maar zonder andere tekenen van infectie); 2) Tekenen van infectie, verder onderverdeeld in: 2a) Geen infectie: antibiotica gestopt na 48 uur; negatieve culturen; 2b) Klinische infectie: 7 dagen antibiotica; negatieve culturen; 2c) Sepsis: positieve bacteriële bloedkweek; 2d) Meningitis: positieve bacteriële CSF-kweek.

Steekproefgrootte en vermogen:

Steekproefomvang en poweranalyse is ingewikkeld omdat de Suriname Perinatal and Infant Mortality Survey alleen gegevens geeft over sterfte als gevolg van (onder andere) infectie, zonder gegevens over de incidentie van neonatale infectie. We schatten een incidentie van opname voor klinische symptomen van infectie op 50 per 1000 levendgeborenen (5%) op de NICU van het AZP. Een jaarlijks geboortecijfer in het AZP van ongeveer 3000 levendgeborenen per jaar geeft ons n=150 pasgeborenen met infectieverschijnselen verdeeld over vier groepen. Op basis van deze schattingen zou de aanbevolen steekproefomvang van de gehele populatie n=1538 zijn (foutmarge 1% en betrouwbaarheidsinterval 99%). Aangezien de incidentie van pasgeborenen waarvoor uitsluitingscriteria van toepassing zijn en de incidentie van de subgroepen momenteel onbekend zijn, en om te compenseren voor verlies voor follow-up, hebben we besloten om over een periode van een jaar (n=3000) op te nemen. De biomarkerstudie is verkennend van aard en we streven naar een baseline-controlegroep van n=40 (grotere n kan moeilijk vast te stellen zijn vanwege praktische beperkingen). In onze analyse zullen we corrigeren voor zwangerschapsduur en etniciteit. Het ontbreken van eerdere gegevens over niveaus van biomarkers in relatie tot neonatale infectie verhindert ons om de kracht in te schatten. Met analyse van sera en CSF van onze 150 inclusies willen we dat uitvoeren voor toekomstige biomarkeronderzoeken.

Methodologie:

Epidemiologie: De volgende gegevens worden geregistreerd bij (t=0 uur) en tijdens (t=48 uur) opname: datum en tijd, leeftijd maternale, geslacht, maternale Groep-B-streptokokkenkweekuitslag, maternale koorts, (vroegtijdig) verlengd gebroken vliezen ((P)PROM), zwangerschapsduur (indien onbekend volgens Ballard), plaats en wijze van bevalling, Apgar-scores, geboortegewicht, geslacht, etniciteit, leukocytentelling en -differentiatie, trombocytentelling, CRP, antibioticabehandeling (type, duur), sepsis (vroeg/laat begin, lijn), overleving/vervaldatum. De score voor Neonatale Acute Fysiologie II wordt gescoord op t=0 en 48 uur. .

Serumscheiding: Volbloed wordt verzameld door venapunctie in één serum-microtainer (500 μL). Serummonsters worden gescheiden door centrifugatie bij 2500 x g gedurende 15 minuten en op ijs bewaard tot opslag. Alle serum- en CSF-stalen worden bij -80°C bewaard in het centrale laboratorium van het AZP. Gegroepeerde serum- en CSF-monsters worden verpakt op droogijs (max. 24 uur; volgens de richtlijnen van de International Air Transport Association) en getransporteerd naar het Endotheliaal Biomedicine and Vascular Drug Targeting Laboratory in Groningen.

Luminex®-technologie: Ons laboratorium in Groningen heeft uitgebreide ervaring met het gebruik van Luminex®-arrays voor het meten van meerdere adhesiemoleculen tegelijk in klinische patiëntmonsters (d.w.z. multiplexing). Momenteel wordt de techniek met succes toegepast in fundamenteel en translationeel onderzoek en vindt geleidelijk zijn weg naar de kliniek, waardoor een diagnostische multi-array van moleculen voor complexe ziekten, zoals sepsis of kanker, kan worden samengesteld. Zie tabel 1 voor specifieke adhesiemoleculen en de bijbehorende losmakende enzymen die we in onze reeks opnemen. Meting van oplosbaar L-, E- en P-selectine, intercellulair adhesiemolecuul (ICAM-1), vasculair celadhesiemolecuul (VCAM-1), neutrofiel elastase (NE), matrix-metalloproteïnase-9 (MMP-9), weefselremmer van metalloproteïnase (TIMP-1) en ADAM metallopeptidase domein 17 (ADAM-17) zullen worden uitgevoerd met Luminex®; NE en ADAM-17 zullen worden geanalyseerd door ELISA zolang Luminex® nog niet beschikbaar is voor deze moleculen. We zullen Luminex® ook gebruiken om circulerend angiopoëtine-1 en -2, en oplosbare Tie-2-receptor te meten als markers van endotheelcelactivering. Voor Luminex®-assays (Life Technologies) worden geschikte verdunde volumes monsters verdeeld over platen met 96 putjes. Simultane analyse vindt plaats met de Luminex® 100 Analyzer (Life Technologies). ELISA wordt uitgevoerd volgens het protocol van de fabrikant (R&D-systemen).

Statistische analyse:

Aan het einde van de inclusieperiode worden incidentiecijfers en epidemiologische determinanten berekend. Categorische variabelen worden gepresenteerd als getallen en percentages en continue variabelen als gemiddelde +/- SD of, indien niet normaal verdeeld, als mediaan +/- 10e percentiel. Categorische gegevens zullen worden vergeleken met chi-kwadraat en continue variabelen met de onafhankelijke t-toets of tweeweg-ANOVA. Om het onafhankelijke effect van biomarkercombinaties (cAM/SE-ratio's) op het optreden van infecties te beoordelen zal multivariate logistische regressie worden uitgevoerd met infectie als afhankelijke en cAM/SE-ratio's, zwangerschapsduur en etniciteit als onafhankelijke variabelen. We zullen de rangcorrelatie van Spearman berekenen om de bivariabele associatie tussen biomarkers te beoordelen. De diagnostische nauwkeurigheid van cAM/SE-verhoudingen zal worden beoordeeld door gebruik te maken van het op de ontvanger werkende karakteristiek (ROC) gebaseerde gebied onder de curve. Andere testkenmerken zoals voorspellende waarde en waarschijnlijkheidsratio's worden berekend. P-waarden < 0,05 worden als statistisch significant beschouwd. Statistische analyse zal worden uitgevoerd met behulp van Stata (StataCorp).

Moeilijkheden en beperkingen:

Ten eerste zou de scheiding van serum van pasgeborenen kunnen leiden tot lage volumes, maar de Luminex®-technologie is ontworpen voor de beoordeling van grote aantallen moleculen in kleine volumes. Volgens het lokale protocol wordt CSF-verzameling niet uitgevoerd bij basislijncontroles en niet bij pasgeborenen die niet verdacht zijn van meningitis. Het meten van twee tijdstippen kan onvoldoende zijn om veranderingen in de tijd te detecteren. We zullen geen virale oorzaken van infectie kunnen identificeren, aangezien de juiste diagnostiek momenteel niet beschikbaar is in Suriname.

Ethische zorgen voor de Surinaamse situatie:

We hebben op 9 maart 2015 goedkeuring gekregen van de Surinaamse Ethische Raad. Als een pasgeborene in aanmerking komt, zal ten minste één ouder of voogd worden gevraagd om zijn of haar kind aan het onderzoek te laten deelnemen en schriftelijke informatie in het Nederlands krijgen. Als de patiënt onleesbaar is of geen Nederlands verstaat, wordt mondeling uitleg gegeven in een taal die hij begrijpt (Engels of Sranantongo). Schriftelijke geïnformeerde toestemming (met handtekening of vingerafdruk) wordt verkregen van een ouder of voogd voor het verzamelen van alle klinische gegevens, bloed en CSF. Bloedafnames voor serumscheiding en ruggenprik voor CSF-verzameling vinden alleen plaats samen met interventies volgens het lokale protocol (d.w.z. er zullen geen extra bloedafnames of ruggenprikken plaatsvinden). Alle monsters worden anoniem behandeld en krijgen een monster-ID.

Intrekking van individuele vakken:

Ouders of voogden van proefpersonen kunnen op elk moment om welke reden dan ook verlof nemen voor het onderzoek als ze dat willen, zonder enige gevolgen. De onderzoeker kan besluiten een proefpersoon terug te trekken om medische redenen of wanneer proefpersonen niet meewerken (d.w.z. bloedafname weigeren).

Voortijdige beëindiging van de studie:

Er zijn geen situaties te verwachten die zouden leiden tot voortijdige beëindiging van de studie.

Veiligheidsrapportage:

Bijwerkingen en ernstige bijwerkingen populatie (basis) Wij verwachten geen (ernstige) bijwerkingen gerelateerd aan het afnemen van bloed.

Administratieve aspecten en publicatie:

Behandeling en opslag van gegevens en documenten: Papieren gegevens worden door de coördinerend onderzoeker opgeslagen in een unieke map, die toegankelijk is voor de coördinerend onderzoeker en de onderzoekers die betrokken zijn bij het onderzoek. De gegevens worden ook elektronisch opgeslagen in een Excel-database. De hoofdonderzoeker voert de gegevens in. Het dossier is alleen toegankelijk voor de onderzoekers en gegevensuitwisseling via e-mail wordt versleuteld met een wachtwoord. Elke deelnemer krijgt na ondertekening van de geïnformeerde toestemming een uniek deelnamenummer dat overeenkomt met het monster-ID van het bloedmonster.

Wijzigingen:

Wijzigingen zijn wijzigingen die in het onderzoek worden aangebracht na een gunstig advies van de geaccrediteerde ethische raad. Alle amendementen die een gunstig advies gaven, worden meegedeeld. Een 'substantiële wijziging' wordt gedefinieerd als een wijziging van de voorwaarden van de ethische raadsaanvraag, of van het protocol of enige andere ondersteunende documentatie, die waarschijnlijk in significante mate gevolgen zal hebben voor:

• De veiligheid of fysieke of mentale integriteit van de proefpersonen;
• De wetenschappelijke waarde van de proef;
• De uitvoering of het beheer van het onderzoek; of
• De kwaliteit of veiligheid van elke interventie die in het onderzoek wordt gebruikt.

Alle substantiële wijzigingen zullen worden meegedeeld aan de ethische raad en aan de bevoegde autoriteit. Niet-substantiële wijzigingen worden niet gemeld aan de geaccrediteerde ethische raad en de bevoegde autoriteit, maar worden geregistreerd en ingediend door de sponsor.

Jaarlijks voortgangsrapport:

De sponsor/onderzoeker legt eenmaal per jaar een samenvatting van de voortgang van het onderzoek voor aan de geaccrediteerde ethische raad. Er zal informatie worden verstrekt over de datum van opname van de eerste proefpersoon, het aantal proefpersonen dat is opgenomen en het aantal proefpersonen dat het onderzoek heeft voltooid, ernstige ongewenste voorvallen/ernstige bijwerkingen, andere problemen en wijzigingen.

Einde van het onderzoeksrapport:

De onderzoeker brengt de erkende ethische commissie binnen een termijn van 8 weken op de hoogte van het einde van het onderzoek. Het einde van het onderzoek wordt gedefinieerd als het laatste bezoek van de laatste patiënt. In het geval dat de studie voortijdig wordt beëindigd, zal de onderzoeker de geaccrediteerde ethische raad op de hoogte stellen, met inbegrip van de redenen voor de voortijdige beëindiging. Binnen één jaar na het einde van het onderzoek zal de onderzoeker/sponsor een definitief onderzoeksrapport met de resultaten van het onderzoek, inclusief eventuele publicaties of samenvattingen van het onderzoek, indienen bij de geaccrediteerde ethische commissie.

Openbaarmaking en publicatiebeleid:

De definitieve publicatie van de studieresultaten wordt door de studiecoördinator(en) geschreven op basis van de uitgevoerde statistische analyse. Een conceptmanuscript wordt ter beoordeling voorgelegd aan alle co-auteurs. Na revisies wordt het manuscript naar een peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift gestuurd. De studiecoördinatoren moeten elke publicatie, samenvatting of presentatie goedkeuren op basis van patiënten die in de studie zijn opgenomen.