Microbiële metabolieten en resultaten van zwangerschapsonderzoek (MMOPS)

STUDIEONTWERP

Algemeen plan: Het evalueren van maternale markers van het metabolisme, inclusief de maternale microbiële metaboliet, TMAO, gedurende de zwangerschap, en de associatie ervan met de ontwikkeling van hypertensieve aandoeningen tijdens de zwangerschap.

Onderzoeksontwerp en -methoden:

Dit prospectieve longitudinale cohort zal zwangere patiënten in hun eerste trimester van de zwangerschap (10-14 weken zwangerschap) inschrijven. Plasma-, serum-, bloed-RNA- en urinemonsters worden verzameld op het moment van inschrijving, samen met een dieetbeoordeling en zelfgerapporteerde demografische informatie. Het totale bloedvolume voor onderzoekslaboratoriumdoeleinden bedraagt ​​22,5 cc (één EDTA-buisje van 10 ml, één serumscheidingsbuisje van 10 ml en één PAXgene-bloed-RNA-buisje van 2,5 ml). Als onderzoekslaboratoria worden gecoördineerd met andere noodzakelijke prenatale laboratoria, zou het verwachte maximale volume bij bloedafname 42-50 cc bloed zijn, afhankelijk van de combinatie van algemeen bestelde prenatale laboratoria. De totale hoeveelheid bloed die bij zwangere proefpersonen wordt afgenomen (inclusief klinische bloedafnames en onderzoeksafnames) zal in een periode van twee weken niet meer dan 50 ml bedragen. In het tweede trimester, na 24-28 weken, worden opnieuw plasma-, serum-, bloed-RNA- en urinemonsters verzameld. Daarnaast worden maternale plasma, serum, bloed-RNA en urine verzameld op het moment van opname bij de bevalling. Na de bevalling wordt een monster navelstrengbloed van 10 cc afgenomen en de placenta wordt ter evaluatie naar de pathologie gestuurd. We zullen TMAO-niveaus en andere markers van het metabolisme meten op alle drie de monsters van de moeder en die van het navelstrengbloed. DNA uit de buffy coat van plasmaverzameling en RNA uit een PAXgene-bloedbuis zullen worden verkregen voor het moleculair testen van metabolische biomarkers. De placenta zal pathologisch onderzocht worden met aandacht voor vasculaire pathologie. Bovendien zal op elk tijdstip een voedingsgeschiedenis worden verkregen met behulp van de door de interviewer begeleide ASA24 (Automated self-administered 24-hour Diet Assessment Tool), een webgebaseerde enquête die gratis wordt aangeboden via de website van de National Institutes of Health onder een Account dat alleen voor onderzoekers is beveiligd met een wachtwoord (https://epi.grants.cancer.gov/asa24/).

Geschiktheidscriteria De onderzoekspopulatie omvat zwangere personen in de leeftijd van 18 tot 45 jaar, die prenatale zorg ontvangen en van plan zijn te bevallen in de Cleveland Clinic (locaties in Ohio). Patiënten moeten Engels kunnen spreken en lezen en een enkele levensvatbare intra-uteriene zwangerschap hebben zonder bekende foetale afwijkingen op het moment van inschrijving. Patiënten met foetussen bij wie meerlingzwangerschap, chromosomale afwijkingen, ernstige geboorteafwijkingen of aangeboren infecties zijn vastgesteld, worden uitgesloten.

Identificatie en rekrutering van proefpersonen Het onderzoeksteam zal de echografieschema's voor de gekozen onderzoekslocaties voor rekrutering beoordelen. We zullen hun elektronisch medisch dossier (EMR) beoordelen om in aanmerking te komen. Als ze worden geïdentificeerd als geschikte kandidaten, worden ze gemarkeerd om over het onderzoek te worden benaderd. Als de patiënt bereid is meer over ons onderzoek te horen, zal de patiënt een ontmoeting hebben met het onderzoekspersoneel om de geschiktheid en de geïnformeerde toestemming te beoordelen, waarin de voordelen, nadelen en mogelijke nadelen, het schema van het onderzoek en de verwachtingen van de patiënt worden beschreven. Als zij ervoor kiezen om deel te nemen, ondertekenen de patiënt en het toestemmingspersoneel een document met geïnformeerde toestemming. Nadat hij akkoord is gegaan met deelname, krijgt de patiënt een onderzoeks-ID toegewezen, die wordt vastgelegd in de REDCap-database. Tijdens dit bezoek zullen zelfgerapporteerde demografische informatie, voedingsgeschiedenis en de eerste bloedafname/urineverzameling worden uitgevoerd.

We sturen ook een voorlopige flyer via MyChart naar potentiële deelnemers, ter beoordeling voorafgaand aan de echo-afspraak. Bij binnenkomst wordt haar gevraagd of zij meer wil horen over het onderzoek en wordt de rest van het wervingsprotocol gevolgd zoals eerder beschreven. Het succes van de werving zal voortdurend worden beoordeeld en het protocol zal worden aangepast als er een patroon is (zoals onvoldoende tijd om de onderzoeksdetails te beoordelen en geïnformeerde toestemming).

Definitie van resultaten

1. Hypertensieve zwangerschapsaandoeningen omvatten 1) Zwangerschapshypertensie gedefinieerd als hypertensie zonder proteïnurie of andere tekenen/symptomen van pre-eclampsie-gerelateerde eindorgaandysfunctie die zich ontwikkelt na 20 weken zwangerschap, 2) Pre-eclampsie gedefinieerd als het nieuwe optreden van hypertensie en proteïnurie of het nieuwe optreden van hypertensie van hypertensie en significante eindorgaandysfunctie (met of zonder proteïnurie), die doorgaans ontstaat na een zwangerschapsduur van twintig weken bij een voorheen normotensieve patiënt. 3) Pre-eclampsie gesuperponeerd op chronische hypertensie wordt gedefinieerd als verergering of resistente hypertensie, het nieuwe begin van proteïnurie, en /of significante nieuwe eindorgaandysfunctie na 20 weken zwangerschap bij een patiënt met chronische hypertensie.
2. Zwangerschapsdiabetes: 1) ≥ 2 glucosewaarden op of boven de diagnostische criteria van Carpenter/Coustan voor zwangerschapsdiabetes bij een drie uur durende orale glucosetolerantietest van 100 gram, of 2) ≥200 mg/dl bij een 50 gram durende test van één uur orale glucosetolerantietest.
3. Spontane vroeggeboorte: Spontane bevalling minder dan 37 weken en 0 dagen zwangerschap.
4. Laag geboortegewicht: Geboortegewicht minder dan 2500 gram.

Tests: Plasma-, serum-, urine- en navelstrengbloedmonsters zullen worden getest op TMAO in het Hazen-laboratorium met behulp van gevestigde stabiele isotopenverdunnings-LC-MS/MS-methoden.

DATA-ANALYSE PLAN

Gegevens- en monsterverzameling De zelfafname van aderlatingen en middenstroomurine wordt uitgevoerd op vooraf gespecificeerde tijdstippen (10-14 weken, 24-28 weken en op het moment van opname voor de bevalling). Placenta- en navelstrengbloedmonsters worden na de bevalling afgenomen door de leverende arts. Bloed- en urinemonsters zullen naar het laboratorium van het Lerner Research Institute worden vervoerd door S. Graves, die een Hazmat-training en -certificering heeft ontvangen via het Department of Transportation. Placenta-monsters worden op dezelfde manier volgens het juiste protocol naar de afdeling Pathologie op de hoofdcampus vervoerd voor verwerking. Gegevens over dieetbeoordeling worden verzameld binnen het webgebaseerde NIH Automated Self-Administered 24-hour (ASA24) Dietary Assessment Tool-onderzoekeraccount dat met een wachtwoord is beveiligd. De klinische kenmerken van de patiënt, de uitkomsten en de indexzwangerschaps- en neonatale uitkomsten worden verzameld uit het medisch dossier van de patiënt.

Gegevens- en monsteropslag De gegevensbeveiliging wordt gewaarborgd door de toegang te beperken tot de teamleden die betrokken zijn bij het verzamelen en analyseren van patiëntgegevens. Medische dossiergegevens worden veilig opgeslagen via de CCF REDCap-database. Gegevens over dieetbeoordeling worden op dezelfde manier opgeslagen in het webgebaseerde NIH Automated Self-Administered 24-hour (ASA24) Dietary Assessment Tool-onderzoekeraccount dat met een wachtwoord is beveiligd. Veiligheidsmonitoring omvat onder meer het zorgen voor een veilige en schone klinische omgeving voor het verzamelen van monsters, het volgen van het juiste veiligheidsprotocol voor venapunctie en het op de juiste manier weggooien van benodigdheden in aangewezen klinische gebieden. Geanonimiseerde bloedmonsters zullen worden opgeslagen en geanalyseerd in het Stanley Hazen Laboratory van het Lerner Research Institute. Geanonimiseerde placenta's worden opgeslagen en verwerkt in het pathologielaboratorium op de Hoofdcampus.

Statistische analyse:

Steekproefomvang Omdat we beperkte informatie hebben over TMAO tijdens de zwangerschap, werd de powerberekening geschat op het detecteren van gemiddelde TMAO-verschillen tussen groepen met behulp van een T-test met twee steekproeven op een significantieniveau van 0,05, een power van 80% en een totale steekproefomvang van 200 patiënten met 10 % uitvalpercentage. De standaarddeviaties van TMAO, geschat op basis van de literatuur, variëren van 0,61 tot 10,15 micromol/l. Ervan uitgaande dat de verhouding tussen hypertensieve aandoeningen in de zwangerschapsgroep en de normale groep 1:10 is, werden de detecteerbare gemiddelde TMAO-verschillen berekend op 0,451 tot 7,497 micromol/l. .

Analyseplan:

Patiënten met hypertensieve zwangerschapsaandoeningen zullen worden vergeleken met patiënten zonder zwangerschap. Ongeveer normaal verdeelde continue metingen zullen worden samengevat met behulp van gemiddelden en standaarddeviaties en zullen worden vergeleken met behulp van t-tests met twee steekproeven. Continue metingen die afwijken van de normaliteit en ordinale metingen zullen worden samengevat met behulp van medianen en kwartielen en zullen worden vergeleken met behulp van Wilcoxon-rangsomtests. Categorische factoren zullen worden samengevat met behulp van frequenties en percentages en zullen worden vergeleken met behulp van Pearson's chi-kwadraattoetsen of Fisher's Exact-toetsen. Als groepen verschillen op basislijnkenmerken, zal lineaire regressiecorrectie voor factoren van klinisch belang worden uitgevoerd. Afhankelijk van de verdeling van de definitieve gegevens zal de Pearson- of Spearman-correlatie worden berekend tussen het TMAO-niveau en andere continue variabelen. Voor elk niveau van categorische factoren zal het TMAO-niveau worden samengevat met behulp van gemiddelde en standaarddeviatie of mediaan en kwartielen en worden vergeleken met behulp van ANOVA- of Kruskal-Wallis-tests. Alle analyses zullen worden uitgevoerd met behulp van SAS (versie 9.4, (SAS Institute, Cary, NC) en een p < 0,05 worden als statistisch significant beschouwd.

GESCHIKTHEID

De ervaring van het multidisciplinaire onderzoeksteam en de bestaande onderzoeksinfrastructuur in het Obstetrie en Gynaecologische Instituut en het Departement Cardiovasculaire & Metabolische Wetenschappen verzekeren de haalbaarheid en het succes van dit voorstel binnen de subsidieperiode van één jaar. De expertise om alle tests en analyses uit te voeren is geïdentificeerd.

IMPLICATIES VAN ONDERZOEK

HDP is een risicofactor voor toekomstige hart- en vaatziekten. Als we een mechanisme kunnen toeschrijven dat bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van HDP, en mogelijk toekomstige hart- en vaatziekten, kunnen we mogelijk mensen vroeg in de zwangerschap of zelfs in het vooroordeel screenen en ingrijpen om de uitkomsten te verbeteren. Verder inzicht in hoe het dieet van de moeder, de darmmicrobiële samenstelling en de productie van metabolieten de vasculaire en endotheliale functie tijdens de zwangerschap kunnen beïnvloeden, is nieuw. De bevindingen uit dit onderzoek kunnen een transformatieve invloed hebben op de manier waarop we de gezondheid van moeders conceptualiseren en nieuwe en opwindende mogelijkheden bieden voor therapeutische interventies.