Sammenligning av blodstrømsinfeksjoner med Carbapenem Hetero-resistente vs Carbapenem Resistant Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Hovedmål:

1. Å tenke den kliniske relevansen av karbapenem hetero-resistens-fenomen blant Klebsiella pneumoniae-stammer.
2. Identifikasjon av molekylære resistensmekanismer som forårsaker karbapenem hetero-resistens blant Klebsiella pneumoniae-stammer
3. Identifisering av nøyaktigheten av gradienttest (f.eks. E-test) og skivediffusjonstest for påvisning av karbapenem heteroresistens sammenlignet med gullstandard PAP-analyse

Hypotese

Hovedhypotese

1-30-dagers dødelighet er høyere i blodbaneinfeksjoner forårsaket av CRKp enn karbapenem hetero-resistente Klebsiella pneumoniae

Sekundær hypotese

1. 90-dagers tilbakefall/reinfeksjonsrater er lik i CRKp- og karbapenem-heteroresistente Kp-grupper. Imidlertid er karbapenem monoterapi assosiert med høyere rate av tilbakefall/reinfeksjon ved behandling av blodbaneinfeksjon forårsaket av karbapenem heteoresistent K. pneumoni selv om det brukes som høydose og langvarig infusjonsregime.
2. 14-dagers klinisk kureringshastighet er signifikant høyere i karbapenem heteroresistente Kp-gruppen enn CRKp-gruppen.
3. 14-dagers klinisk helbredelsesrate er betydelig lavere hos pasienter som har BSI forårsaket av karbapenem hetero-resistente K. pneumoniae og behandlet med karbapenem monoterapi.
4. 7-dagers mikrobiologisk kureringshastighet er signifikant høyere i karbapenem heteroresistente Kp-gruppe enn CRKp-gruppe.
5. 7-dagers mikrobiologisk helbredelse er betydelig lavere hos pasienter som har BSI forårsaket av karbapenem heteroresistent K. pneumoniae og behandlet med karbapenem monoterapi.

Studere design:

Prospektiv multisenter multinasjonal studie

Setting og studieperiode:

Tertiærsykehus fra forskjellige deler av verden vil bli inkludert i COMBAT-utprøvingen. Studieperioden er planlagt til å være 01.04.2020-01.04.2021 eller lenger til forhåndsdefinert utvalgsstørrelse er oppnådd. Lokale (primær) etterforskere vil samle inn mikrobiologiske og kliniske data fra deltakerne. Undersøkere på stedet vil screene mikrobiologiske laboratoriedata i daglige intervaller for å identifisere pasienter med CRKp eller karbapenem hetero-resistent Kp bakteriemi. Alle påfølgende pasienter med monobakteriell CRKp eller karbapenem hetero-resistent Kp BSI vil være kvalifisert for å bli evaluert for inkludering i studien. Karbapenemresistens vil bli bestemt i henhold til 2015 CDC-kriterier. Tilstedeværelsen av karbapenem-hetero-resistens blant Kp-blodkulturisolater vil først bli bestemt basert på observasjon av noen subkolonier i inhiberingssonen av karbapenemer. Tilstedeværelsen av hetero-resistens mot bare én type karbapenemer inkludert ertapenem, imipenem, meroepenem vil være tilstrekkelig til å bli inkludert. Identifisering av karbapenem hetero-resistente subpopulasjoner er ikke sjelden når du utfører diskdiffusjonstester eller gradienttester (f. E-test) i vår daglige praksis. Den nøyaktige sensitiviteten og spesifisiteten til disse testene for identifisering av karbapenem hetero-resistens blant gramnegative mikroorganismer er imidlertid ikke kjent ennå. Deltakerne med BSI forårsaket av karbapenem hetero-resistente Kp som er definert av skivediffusjon eller gradient testresultater vil bli rekruttert inn i karbapenem hetero-resistente Kp-gruppen. Imidlertid vil kliniske karbapenem hetero-resistente Kp-isolater overføres til forhåndsdefinerte referansesentre i hvert land via passende overføringskulturmedier. Populasjonsanalyseprofilering (PAP) vil bli utført for disse patogenene i referansesentre. Selv om PAP er anbefalt metode for identifikasjon av karbapenem hetero-resistens, er det tungvint for mikrobiologiske laboratorier for rutinemessig bruk. Deltakere som mistenkes for å ha BSI med karbapenem hetero-resistente Kp basert på rutinemessige mikrobiologiske metoder vil i utgangspunktet bli inkludert og data fra disse pasientene vil bli registrert, men disse pasientene vil bli ekskludert fra vår endelige analyse hvis PAP-analyse ikke bekrefter tilstedeværelsen av karbapenem hetero -resistens hos disse patogenene. PAP-analyse vil bli brukt som en bekreftende test for identifikasjon av karbapenem-heteroresistens blant Klebsiella pneumoniae-isolater. PAP vil bli utført ved slutten av pasientrekruttering og etter innsamling av alle isolater i referansesentre. Derfor vil behandlingsbeslutninger og eventuelle andre intervensjoner ikke bli påvirket av resultatene av PAP-analyse. PAP vil kun bli brukt for å identifisere tilstedeværelse av karbapenem hetero-resistens blant mistenkelige isolater som en gullstandardmetode. Denne studien vil være rent observasjonsbasert og ingen intervensjon vil være i noen del av pasientoppfølgingen (f. diagnose, behandling etc.) og alle avgjørelser vil bli tatt av behandlende leger. Kort fortalt vil PAP-analyse bli utført som følger: en koloni fra en kultur dyrket over natten på Columbia-agar inokuleres i 5 ml Luria-Bertani-buljong. Etter 24 timers inkubering blir 0,1 ml bakteriesuspensjon med en tetthet tilsvarende 0,5 McFarland seriefortynnet og spredt på Mueller-Hinton-agar som inneholder to ganger seriefortynninger av meropenem, imipenem, ertapenem med konsentrasjoner fra 0,25 til 256 mg/L. Ett hundre mikroliter av ti ganger seriefortynning(er) av en 0,5 McFarland-suspensjon spres på medikamentfri Mueller-Hinton-agar og inkuberes i 48 timer ved 37 °C for å bestemme CFUer/ml. Kolonitellinger fra tre replikatplater utføres for alle isolatene, og gjennomsnittsverdier estimeres. Antall resistente celler i 0,1 ml startbakteriesuspensjon beregnes og log CFUer/ml plottes mot antibiotikakonsentrasjonen. Frekvensen av heteroresistente subpopulasjoner ved den høyeste medikamentkonsentrasjonen vil bli beregnet og delt antall kolonier dyrket på antibiotikaholdige plater med kolonitellingene fra det samme bakteriepodestoffet som er platet ut på antibiotikafrie plater. En protokoll for PAP-analyse vil bli utarbeidet og sendt til referansesentre for å utføre PAP mer jevnt og med samme teknikker i hvert referansesenter. Stedsundersøkere vil også samle inn CRKp-isolater og holde disse isolatene under passende forhold frem til tidspunktet for overføring for analyse. Alle CRKp-isolater vil bli sendt til de sentrale mikrobiologilaboratoriene i hvert land for identifisering av karbapenemase-gener ved å utføre multipleks PCR (polymerisert kjedereaksjon).

Eksempelstørrelse:

Så vidt vi vet, er det ingen studie som undersøker kliniske utfall av blodstrømmen eller andre typer invasive infeksjoner forårsaket av karbapenem hetero-resistente gramnegative bakterier i litteraturen. Derfor vil denne studien bli gjennomført som en pilotstudie. Likevel er 200 deltakere for CRKp-armen og 100 deltakere for karbapenem hetero-resistent Klebsiella pneumonaie-arm planlagt involvert.

Følge opp:

Deltakerne vil bli evaluert for mikrobiologisk utryddelse på dag 7 ved kontrollblodkulturer og kulturer med primær infeksjonskilde. Hvis forårsakende patogen ikke er utryddet innen 7 dagers oppfølging, vil påfølgende kulturer tas mellom 7-28 dager etter behov. Pasienter vil også bli evaluert for klinisk respons på dag-7 og dag-14 ved å bruke relevante parametere. Alle deltakere vil bli fulgt i 90 dager etter indeksblodkulturdato. I løpet av denne oppfølgingsperioden vil det bli gjennomført regelmessig vurdering med utgangspunkt i blodkulturprøver og deltakerne vil primært bli evaluert for forekomst av infeksjon (blodstrøm eller annen type invasiv infeksjon) en gang i måneden dersom deltakerne skrives ut. Deltakerne vil bli advart om å søke til våre sentre inntil fullført 90-dagers oppfølgingsperiode når symptomer på infeksjon utvikler seg (f.eks. feber, frysninger). Deltakerne vil også bli informert om å ringe leger som er primære etterforskere av et bestemt senter i denne studien når deltakerne ankommer sykehusklinikken eller akuttmottaket. Primæretterforskere vil evaluere deltakerne og sende kulturprøvene deres i henhold til klinisk nødvendighet. Etter gjennomgang av resultatene av kulturer og klinisk presentasjon, vil pasientene bli fordelt på infeksjoner med karbapenemresistente eller karbapenem heteroresistente Klebsiella pneumoniae-grupper. Hvis deltakeren skrives ut før de 90 dagene er fullført, vil han/hun bli kontaktet med 30 dagers intervall på telefon for å vurdere resultatene som er undersøkt.

Mikrobiologisk analyse:

• Antimikrobielle følsomhetstester (AST) vil bli utført i hvert senter og ikke gjentas. Derfor vil AST-resultater hentes fra sykehusdatabasen.
• PAP (populasjonsanalyseprofilering) vil bli utført i referansesentre i hvert land for å identifisere faktiske heteroresistente isolater blant mistenkte isolater der noen underpopulasjoner innenfor inhiberingssonen i gradienttest (f.eks. E-test) eller diskdiffusjonstest er identifisert
• Multiplex PCR vil bli brukt for identifikasjon av typer karbapenemase (vil bli utført i referansesentre)
• Helgenomsekvensering vil bli brukt til å identifisere molekylære mekanismer for karbapenem hetero-resistens i kliniske isolater (vil bli utført i referansesentre)
• Kolistinresistens vil bli undersøkt med buljong-mikrofortynningsmetode (vil bli utført i referansesentre)
• EUCAST-bruddpunkter vil bli brukt for å identifisere resistens mot alle antibiotika unntatt tigecyklin der FDA-bruddpunkter vil bli brukt.
• Resultatene av antimikrobiell mottakelighet og MIC-verdier for karbapenemer, kolistin, tigecyklin, amikacin og gentamycin vil være indisert for de fleste resistente subpopulasjoner identifisert i PAP-analyse. MIC-verdier av nevnte antibiotika vil bli analysert i referansesentre ved bruk av buljong-mikrofortynningsmetode. For andre antibiotika vil AST-resultater fra foreldreisolater bli registrert og hentet fra sykehusets database.

Statistisk analyse:

Variabler ble beskrevet ved bruk av median (interkvartilområde) eller frekvenstelling i henhold til type variabel. De kategoriske variablene vil bli sammenlignet med Pearsons kjikvadrat eller Fishers eksakte test hvis celler har en frekvens på 5 eller mindre og kontinuerlige variabler ved Wilcoxon-Mann-Whitney U-tester for ikke-normalfordelte variabler eller Students t-test for normalfordelte variabler. Gruppene (CRKp vs Carbapenem hetero-resistente) ble sammenlignet ved å bruke univariat analyse for å definere variablene som har signifikant forskjell mellom sammenligningsgruppene. Alle univariabler med en P-verdi på 0,20 eller mindre vil bli inkludert i de multivariate Cox-regresjonsmodellene ved manuelt å velge dem på en trinnvis bakover i henhold til klinisk verdi og deres assosiasjon. VIF (variansinflasjonsfaktor) vil bli beregnet for hver variabel som inngår i multivariatmodellen. Den modellen som passer best vil bli plukket opp i henhold til sannsynlighetsforholdstesten. I en annen analyse som sammenligner CRKp-gruppe og karbapenem hetero-resistent gruppe, vil en tilbøyelighetsskåre bli beregnet og denne poengsummen vil bli inkorporert i cox-regresjonsanalysemodellen som en forvirrende parameter. Cox-regresjonsanalyse vil bli brukt for å sammenligne relevante utfall som 30-dagers dødelighet og 14-dagers kliniske helbredelsesrater.

Overlevelse i 30 dager fra den første positive blodkulturen ble plottet som Kaplan-Meier-kurver, og overlevelsesratene ble sammenlignet med log rank test for å evaluere effekten av karbapenem hetero-resistens. Alle testene var tosidet, og signifikansen ble satt til 0,05 i SPSS-programvare (versjon 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).