Overvåking av antimikrobiell resistens basert på metagenomiske analyser hos lungebetennelsespasienter
Overvåking av antimikrobiell resistens basert på metagenomiske analyser hos lungebetennelsespasienter: en genomisk epidemiologisk studie
Overvåking av antimikrobiell resistens (AMR) basert på metagenomiske analyser hos lungebetennelsespasienter er avgjørende for å optimalisere klinisk diagnose og behandling og forbedre klinisk prognose. Denne studien er laget for å stille følgende nøkkelspørsmål:
- Hva er mikrobiomkartene over pasienter med alvorlig lungebetennelse og mild lungebetennelse?
- Hvor mange patogenresistensgener bærer i alvorlig lungebetennelse og mild lungebetennelse?
- Hva er det genetiske mangfoldet av nøkkelpatogener oppdaget ved alvorlig lungebetennelse og mild lungebetennelse i løpet av 2019-2025?
Studieoversikt
Status
Detaljert beskrivelse
Dette er en historisk prospektiv obsevasjonsstudie. Pasienter diagnostisert med alvorlig og mild lungebetennelse rekrutteres kontinuerlig fra fire sykehus (Shanghai General Hospital, Wuxi People's Hospital tilknyttet Nanjing Medical University, Wuhan Union Hospital og Huanggang Central Hospital) i Kina i løpet av mars 2019 til mars 2025.
Neste generasjons sekvensering: Metagenomics og metatranscriptomic biblioteker gjennomgår neste generasjons sekvensering ved å bruke Illumina Novaseq 6000-plattformen.
Mikrobiomanalyse: ved hjelp av KneadData (v0.10.0) referanse fra det menneskelige genomet (GRCH38 referansedatabase) for å filtrere ut kvalitetskontrollen av illumina-sekvenseringsdata i Virosaurus-nedlasting av virusgenomdatasett for referanse, bowtie2 (v2.3.4.1) (genomdekning >30 %, dybde >1X) var brukes til å lokalisere og analysere post-vert-sekvensen, og deretter ble kommandoen "samtools idxstats" brukt til å beregne klassifiseringen og den relative forekomsten av virus. I mellomtiden ble PhyloFlash (v3.4) brukt til å beregne lesetellinger for 16S rRNA-gener i SILVA-databasen, for å få annotasjonsinformasjon om bakterier på artsnivå, og velge likhet større enn eller lik 98 % som terskel. Ved å bruke eukaryot patogengenomdatabase EUPATHDB46 som referanse, ble bowtie2 og samtools brukt for kvalitativ og kvantitativ analyse av sopppatogener.
Kriteriene for å bestemme årsaken til luftveisinfeksjon er: (1) eksisterende arter kjent for å være assosiert med menneskelig sykdom (ICD-10), (2) tidligere uidentifiserte potensielle nye patogener (bare DNA- og RNA-virus hvis slekter eller familier tidligere har vært vist å infisere pattedyr), og (3) mulige symbiotiske bakterier ikke inkludert.
Analyse av AMR: ved å sammenligne sekvenslikheten mellom sekvenseringsfragmentene og kjente medikamentresistensgener, kan deteksjonsinnholdet bestemme om det eksisterer medikamentresistensgener, og foreslå medikamentresistens forårsaket av modifikasjon, inaktivering, undertrykkelse og andre medikamentresistensgener.
Medikamentresistensgendeteksjon: gener relatert til medikamentresistens registrert i CARD (Comprehensive Antibiotic Resistance Database) og ARG-ANNOT-databasen. I denne analysen ble det bare rapportert om funksjonelle gener med medikamentresistensaktiviteter som modifikasjon, inaktivering og undertrykkelse, samt bane- og målendringer forårsaket av enkelte punktmutasjoner.
Genetisk mangfold ble beregnet som den gjennomsnittlige parvise genetiske avstanden innenfor en gruppe. Maksimal sannsynlighet for fylogenetiske trær ble konstruert ved bruk av RaxML med en generell tidsreversibel nukleotidsubstitusjonsmodell og 1000 bootstraps. Den genetiske avstanden mellom sekvenser ble beregnet ved bruk av MEGAX, med en bootstrap-metode for variansestimering.
Studietype
Registrering (Antatt)
Kontakter og plasseringer
Studiekontakt
- Navn: Mei Kang, MPH
- Telefonnummer: 18501709576
- E-post: mei.kang@shgh.cn
Studer Kontakt Backup
- Navn: Xue Tian, Master
- Telefonnummer: 02163240090
- E-post: xue.tian@shgh.cn
Studiesteder
-
-
Shanghai Municipality
-
Shanghai, Shanghai Municipality, Kina, 200080
- Rekruttering
- Mei Kang
-
Ta kontakt med:
- Mei Kang, MPH
- Telefonnummer: +8618501709576
- E-post: mei.kang@shgh.cn
-
Underetterforsker:
- Ruilan Wang, PhD
-
Underetterforsker:
- Lehao Ren, PhD
-
Underetterforsker:
- Dapeng Wang, PhD
-
Hovedetterforsker:
- Shan Gao, Master
-
Underetterforsker:
- Jiang Du, PhD
-
Underetterforsker:
- Xue Tian, Master
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
- Barn
- Voksen
- Eldre voksen
Tar imot friske frivillige
Prøvetakingsmetode
Studiepopulasjon
Beskrivelse
Inkluderingskriterier:
- Pasienter som er klinisk diagnostisert som alvorlig lungebetennelse og mild lungebetennelse, blir diagnostisert i henhold til retningslinjer for diagnostisering og behandling av samfunnservervet pneumoni hos voksne (2019-utgaven) formulert av American Thoracic Society (ATS) og Infectious Diseases Society of America (IDSA) , som oppfyller 1 av følgende hovedkriterier eller ≥3 mindre kriterier kan diagnostiseres. De diagnostiske kriteriene for alvorlig og mild lungebetennelse hos barn ble vedtatt av British Thoracic Society (BTS) i 2011.
- Klinisk undersøkelse ble utført, og det var bioprøve (nasofaryngeal vattpinne, orofaryngeal vattpinne, bronkoalveolær skyllevæske, sputum, blod, hydrothorax, lungevev) igjen i den klinisk mikrobiologiske undersøkelsen.
Ekskluderingskriterier:
- Pasienter hvis biologiske prøver kan være kontaminert;
- Pasienter med alveolar skyllevæske eller hydrothoraxvolum mindre enn 200μl.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
Kohorter og intervensjoner
Gruppe / Kohort |
|---|
|
Alvorlig lungebetennelse
Pasienter som er klinisk diagnostisert som alvorlig lungebetennelse, blir diagnostisert i henhold til retningslinjer for diagnose og behandling av samfunnservervet lungebetennelse hos voksne (2019-utgaven) formulert av American Thoracic Society (ATS) og Infectious Diseases Society of America (IDSA), som møter 1 av følgende hovedkriterier eller ≥3 mindre kriterier kan diagnostiseres.
De diagnostiske kriteriene for alvorlig lungebetennelse hos barn ble vedtatt av British Thoracic Society (BTS) i 2011.
|
|
Mild lungebetennelse
Pasienter som er klinisk diagnostisert som alvorlig lungebetennelse og mild lungebetennelse, blir diagnostisert i henhold til retningslinjer for diagnostisering og behandling av samfunnservervet pneumoni hos voksne (2019-utgaven) formulert av American Thoracic Society (ATS) og Infectious Diseases Society of America (IDSA) .
De diagnostiske kriteriene for alvorlig og mild lungebetennelse hos barn ble vedtatt av British Thoracic Society (BTS) i 2011
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Mikrobiom sammensetning
Tidsramme: i studieperioden, 2019-2025
|
en samling av mikrobielle samfunn oppdaget i bioprøven
|
i studieperioden, 2019-2025
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Alfa-mangfold
Tidsramme: i studieperioden, 2019-2025
|
mangfoldet innenfor et bestemt område eller økosystem
|
i studieperioden, 2019-2025
|
|
Prevalens av bakterielle resistensgener
Tidsramme: i studieperioden, 2019-2025
|
antall bakterieresistensgener delt på antall bioprøver
|
i studieperioden, 2019-2025
|
|
Beta-mangfold
Tidsramme: i studieperioden, 2019-2025
|
en sammenligning av mangfold mellom økosystemer, vanligvis målt som mengden arter som endrer seg mellom økosystemene
|
i studieperioden, 2019-2025
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Samarbeidspartnere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Mei Kang, MPH, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Metlay JP, Waterer GW, Long AC, Anzueto A, Brozek J, Crothers K, Cooley LA, Dean NC, Fine MJ, Flanders SA, Griffin MR, Metersky ML, Musher DM, Restrepo MI, Whitney CG. Diagnosis and Treatment of Adults with Community-acquired Pneumonia. An Official Clinical Practice Guideline of the American Thoracic Society and Infectious Diseases Society of America. Am J Respir Crit Care Med. 2019 Oct 1;200(7):e45-e67. doi: 10.1164/rccm.201908-1581ST.
- Chiu CY, Miller SA. Clinical metagenomics. Nat Rev Genet. 2019 Jun;20(6):341-355. doi: 10.1038/s41576-019-0113-7.
- Charalampous T, Alcolea-Medina A, Snell LB, Williams TGS, Batra R, Alder C, Telatin A, Camporota L, Meadows CIS, Wyncoll D, Barrett NA, Hemsley CJ, Bryan L, Newsholme W, Boyd SE, Green A, Mahadeva U, Patel A, Cliff PR, Page AJ, O'Grady J, Edgeworth JD. Evaluating the potential for respiratory metagenomics to improve treatment of secondary infection and detection of nosocomial transmission on expanded COVID-19 intensive care units. Genome Med. 2021 Nov 17;13(1):182. doi: 10.1186/s13073-021-00991-y.
- File TM Jr, Ramirez JA. Community-Acquired Pneumonia. N Engl J Med. 2023 Aug 17;389(7):632-641. doi: 10.1056/NEJMcp2303286. No abstract available.
- Limmathurotsakul D, Dunachie S, Fukuda K, Feasey NA, Okeke IN, Holmes AH, Moore CE, Dolecek C, van Doorn HR, Shetty N, Lopez AD, Peacock SJ; Surveillance and Epidemiology of Drug Resistant Infections Consortium (SEDRIC). Improving the estimation of the global burden of antimicrobial resistant infections. Lancet Infect Dis. 2019 Nov;19(11):e392-e398. doi: 10.1016/S1473-3099(19)30276-2. Epub 2019 Aug 16.
- Park DE, Higdon MM, Prosperi C, Baggett HC, Brooks WA, Feikin DR, Hammitt LL, Howie SRC, Kotloff KL, Levine OS, Madhi SA, Murdoch DR, O'Brien KL, Scott JAG, Thea DM, Antonio M, Awori JO, Baillie VL, Bunthi C, Kwenda G, Mackenzie GA, Moore DP, Morpeth SC, Mwananyanda L, Paveenkittiporn W, Ziaur Rahman M, Rahman M, Rhodes J, Sow SO, Tapia MD, Deloria Knoll M. Upper Respiratory Tract Co-detection of Human Endemic Coronaviruses and High-density Pneumococcus Associated With Increased Severity Among HIV-Uninfected Children Under 5 Years Old in the PERCH Study. Pediatr Infect Dis J. 2021 Jun 1;40(6):503-512. doi: 10.1097/INF.0000000000003139.
- Li N, Cai Q, Miao Q, Song Z, Fang Y, Hu B. High-Throughput Metagenomics for Identification of Pathogens in the Clinical Settings. Small Methods. 2021 Jan 4;5(1):2000792. doi: 10.1002/smtd.202000792. Epub 2020 Dec 13.
- Zhang YZ, Chen YM, Wang W, Qin XC, Holmes EC. Expanding the RNA Virosphere by Unbiased Metagenomics. Annu Rev Virol. 2019 Sep 29;6(1):119-139. doi: 10.1146/annurev-virology-092818-015851. Epub 2019 May 17.
- Boolchandani M, D'Souza AW, Dantas G. Sequencing-based methods and resources to study antimicrobial resistance. Nat Rev Genet. 2019 Jun;20(6):356-370. doi: 10.1038/s41576-019-0108-4.
- Suzuki S, Horinouchi T, Furusawa C. Prediction of antibiotic resistance by gene expression profiles. Nat Commun. 2014 Dec 17;5:5792. doi: 10.1038/ncomms6792.
- Howard A, Reza N, Aston S, Woods B, Gerada A, Buchan I, Hope W, Martson AG. Antimicrobial treatment imprecision: an outcome-based model to close the data-to-action loop. Lancet Infect Dis. 2024 Jan;24(1):e47-e58. doi: 10.1016/S1473-3099(23)00367-5. Epub 2023 Aug 31.
- Serpa PH, Deng X, Abdelghany M, Crawford E, Malcolm K, Caldera S, Fung M, McGeever A, Kalantar KL, Lyden A, Ghale R, Deiss T, Neff N, Miller SA, Doernberg SB, Chiu CY, DeRisi JL, Calfee CS, Langelier CR. Metagenomic prediction of antimicrobial resistance in critically ill patients with lower respiratory tract infections. Genome Med. 2022 Jul 12;14(1):74. doi: 10.1186/s13073-022-01072-4.
- Shi M, Zhao S, Yu B, Wu WC, Hu Y, Tian JH, Yin W, Ni F, Hu HL, Geng S, Tan L, Peng Y, Song ZG, Wang W, Chen YM, Holmes EC, Zhang YZ. Total infectome characterization of respiratory infections in pre-COVID-19 Wuhan, China. PLoS Pathog. 2022 Feb 17;18(2):e1010259. doi: 10.1371/journal.ppat.1010259. eCollection 2022 Feb.
- Harris M, Clark J, Coote N, Fletcher P, Harnden A, McKean M, Thomson A; British Thoracic Society Standards of Care Committee. British Thoracic Society guidelines for the management of community acquired pneumonia in children: update 2011. Thorax. 2011 Oct;66 Suppl 2:ii1-23. doi: 10.1136/thoraxjnl-2011-200598.
- Li ZJ, Zhang HY, Ren LL, Lu QB, Ren X, Zhang CH, Wang YF, Lin SH, Zhang XA, Li J, Zhao SW, Yi ZG, Chen X, Yang ZS, Meng L, Wang XH, Liu YL, Wang X, Cui AL, Lai SJ, Jiang T, Yuan Y, Shi LS, Liu MY, Zhu YL, Zhang AR, Zhang ZJ, Yang Y, Ward MP, Feng LZ, Jing HQ, Huang LY, Xu WB, Chen Y, Wu JG, Yuan ZH, Li MF, Wang Y, Wang LP, Fang LQ, Liu W, Hay SI, Gao GF, Yang WZ; Chinese Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Etiology of Respiratory Infection Surveillance Study Team. Etiological and epidemiological features of acute respiratory infections in China. Nat Commun. 2021 Aug 18;12(1):5026. doi: 10.1038/s41467-021-25120-6.
- Alcock BP, Raphenya AR, Lau TTY, Tsang KK, Bouchard M, Edalatmand A, Huynh W, Nguyen AV, Cheng AA, Liu S, Min SY, Miroshnichenko A, Tran HK, Werfalli RE, Nasir JA, Oloni M, Speicher DJ, Florescu A, Singh B, Faltyn M, Hernandez-Koutoucheva A, Sharma AN, Bordeleau E, Pawlowski AC, Zubyk HL, Dooley D, Griffiths E, Maguire F, Winsor GL, Beiko RG, Brinkman FSL, Hsiao WWL, Domselaar GV, McArthur AG. CARD 2020: antibiotic resistome surveillance with the comprehensive antibiotic resistance database. Nucleic Acids Res. 2020 Jan 8;48(D1):D517-D525. doi: 10.1093/nar/gkz935.
- Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022 Feb 12;399(10325):629-655. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0. Epub 2022 Jan 19.
- GBD 2019 Diseases and Injuries Collaborators. Global burden of 369 diseases and injuries in 204 countries and territories, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet. 2020 Oct 17;396(10258):1204-1222. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30925-9.
- Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, Hu Y, Tao ZW, Tian JH, Pei YY, Yuan ML, Zhang YL, Dai FH, Liu Y, Wang QM, Zheng JJ, Xu L, Holmes EC, Zhang YZ. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020 Mar;579(7798):265-269. doi: 10.1038/s41586-020-2008-3. Epub 2020 Feb 3.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Antatt)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 2023234
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .