Porównanie infekcji krwi z karbapenemem heteroopornym vs karbapenemoopornym Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Główne cele:

1. Rozumienie znaczenia klinicznego zjawiska heterooporności na karbapenemy wśród szczepów Klebsiella pneumoniae.
2. Identyfikacja mechanizmów oporności molekularnej powodujących heterooporność na karbapenemy wśród szczepów Klebsiella pneumoniae
3. Identyfikacja dokładności testu gradientowego (np. E-test) i krążkowy test dyfuzyjny do wykrywania heterooporności na karbapenemy w porównaniu ze złotym standardem analizy PAP

Hipoteza

Główna hipoteza

Śmiertelność w ciągu 1-30 dni jest wyższa w zakażeniach krwi wywołanych przez CRKp niż heterooporne Klebsiella pneumoniae na karbapenemy

Hipoteza wtórna

1. Wskaźniki nawrotów/reinfekcji w ciągu 90 dni są podobne w grupach Kp heteroopornych na CRKp i karbapenemy. Jednak monoterapia karbapenemami wiąże się z wyższym odsetkiem nawrotów/reinfekcji w leczeniu zakażenia krwi wywołanego przez heterooporne na karbapenemy K. zapalenie płuc, nawet jeśli jest stosowana w dużych dawkach i w przedłużonych schematach infuzji.
2. 14-dniowy odsetek wyleczeń klinicznych jest istotnie wyższy w grupie Kp heteroopornej na karbapenemy niż w grupie CRKp.
3. 14-dniowy odsetek wyleczeń klinicznych jest istotnie niższy u pacjentów z BSI wywołanym przez heterooporny na karbapenemy K. pneumoniae i leczonych karbapenemem w monoterapii.
4. Wskaźnik wyleczeń mikrobiologicznych w ciągu 7 dni jest znacznie wyższy w grupie Kp heteroopornej na karbapenemy niż w grupie CRKp.
5. Wskaźnik wyleczeń mikrobiologicznych w ciągu 7 dni jest istotnie niższy u pacjentów z BSI wywołanym przez heterooporny na karbapenemy K. pneumoniae i leczonych karbapenemem w monoterapii.

Projekt badania:

Prospektywne, wieloośrodkowe, międzynarodowe badanie

Ustawienie i okres studiów:

Szpitale trzeciego stopnia z różnych części świata zostaną włączone do badania COMBAT. Okres badania planowany jest na 01.04.2020-01.04.2021 lub dłużej do momentu osiągnięcia określonej liczebności próby. Lokalni (główni) badacze będą gromadzić dane mikrobiologiczne i kliniczne uczestników. Badacze na miejscu będą codziennie przeglądać dane z laboratorium mikrobiologicznego, aby zidentyfikować pacjentów z bakteriemią heterooporną na CRKp lub karbapenemy Kp. Wszyscy kolejni pacjenci z monobakteryjnym CRKp lub heteroopornym na karbapenemy Kp BSI będą kwalifikować się do oceny w celu włączenia do badania. Oporność na karbapenemy zostanie określona zgodnie z kryteriami CDC z 2015 roku. Obecność heterooporności na karbapenemy wśród izolatów z posiewów krwi Kp zostanie wstępnie określona na podstawie obserwacji niektórych subkolonii w strefie zahamowania karbapenemów. Obecność heterooporności tylko na jeden rodzaj karbapenemów, w tym ertapenem, imipenem, meroepenem, będzie wystarczająca do włączenia. Identyfikacja subpopulacji heteroopornych na karbapenemy nie jest rzadkością podczas przeprowadzania testów dyfuzyjno-krążkowych lub testów gradientowych (np. e-test) w naszych codziennych praktykach. Jednak dokładna czułość i swoistość tych testów do identyfikacji heterooporności na karbapenemy wśród mikroorganizmów Gram-ujemnych nie jest jeszcze znana. Uczestnicy z BSI spowodowanym heteroopornością Kp na karbapenemy, która jest zdefiniowana przez dyfuzję krążkową lub wyniki testu gradientowego, zostaną zrekrutowani do grupy Kp heteroopornej na karbapenemy. Jednak kliniczne heterooporne izolaty Kp na karbapenemy zostaną przeniesione do wcześniej określonych ośrodków referencyjnych w każdym kraju za pośrednictwem odpowiednich pożywek do hodowli transferowych. W ośrodkach referencyjnych dla tych patogenów zostanie przeprowadzone profilowanie analizy populacji (PAP). Chociaż PAP jest zalecaną metodą identyfikacji heterooporności na karbapenemy, jest uciążliwa dla laboratoriów mikrobiologicznych do rutynowego stosowania. Uczestnicy podejrzewani o BSI z heteroopornym na karbapenemy Kp na podstawie rutynowych metod mikrobiologicznych zostaną początkowo włączeni, a dane tych pacjentów zostaną zarejestrowane, ale pacjenci ci zostaną wykluczeni z naszej ostatecznej analizy, jeśli analiza PAP nie potwierdzi obecności heteroopornego karbapenemu -odporność na te patogeny. Analiza PAP zostanie wykorzystana jako test potwierdzający do identyfikacji heterooporności na karbapenemy wśród izolatów Klebsiella pneumoniae. PAP zostanie wykonany na zakończenie rekrutacji pacjentów i po pobraniu wszystkich izolatów w ośrodkach referencyjnych. W związku z tym wyniki analizy PAP nie będą miały wpływu na decyzje dotyczące leczenia i wszelkie inne interwencje. PAP będzie używany wyłącznie do identyfikacji obecności heterooporności na karbapenemy wśród podejrzanych izolatów jako metoda złotego standardu. To badanie będzie miało charakter wyłącznie obserwacyjny i nie będzie żadnej interwencji w żadnej części obserwacji pacjenta (np. diagnoza, leczenie itp.), a wszystkie decyzje będą podejmowane przez lekarzy prowadzących. W skrócie, analiza PAP zostanie przeprowadzona w następujący sposób: jedną kolonię z hodowli hodowanej przez noc na agarze Columbia inokuluje się do 5 ml bulionu Luria-Bertani. Po 24 h inkubacji seryjnie rozcieńcza się 0,1 ml zawiesiny bakteryjnej o gęstości odpowiadającej 0,5 McFarlanda i rozprowadza na agarze Mueller-Hinton zawierającym dwukrotne seryjne rozcieńczenia meropenemu, imipenemu, ertapenemu o stężeniach w zakresie od 0,25 do 256 mg/L. Sto mikrolitrów dziesięciokrotnych rozcieńczeń seryjnych zawiesiny 0,5 McFarlanda rozprowadza się na wolnym od leku agarze Muellera-Hintona i inkubuje przez 48 godzin w temperaturze 37°C w celu określenia CFU/ml. Dla wszystkich izolatów przeprowadza się zliczanie kolonii z trzech płytek z powtórzeniami i szacuje się wartości średnie. Oblicza się liczbę opornych komórek w 0,1 ml wyjściowej zawiesiny bakteryjnej i wykreśla log CFU/ml w funkcji stężenia antybiotyku. Częstość subpopulacji heteroopornych przy najwyższym stężeniu leku zostanie obliczona i podzielona przez liczbę kolonii wyhodowanych na płytkach zawierających antybiotyki przez liczbę kolonii z tego samego inokulum bakteryjnego wysianego na płytki bez antybiotyków. Protokół analizy PAP zostanie przygotowany i wysłany do ośrodków referencyjnych w celu płynniejszego przeprowadzenia PAP przy użyciu tych samych technik w każdym ośrodku referencyjnym. Badacze na miejscu zbiorą również izolaty CRKp i będą przechowywać te izolaty w odpowiednich warunkach do czasu przeniesienia do analizy. Wszystkie izolaty CRKp zostaną wysłane do centralnych laboratoriów mikrobiologicznych w każdym kraju w celu identyfikacji genów karbapenemazy poprzez przeprowadzenie multipleksowej reakcji PCR (polimeryzowana reakcja łańcuchowa).

Wielkość próbki:

Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, w literaturze nie ma badań oceniających wyniki kliniczne krwi lub innego rodzaju inwazyjnych zakażeń wywołanych przez heterooporne bakterie Gram-ujemne na karbapenemy. Dlatego niniejsze badanie zostanie przeprowadzone jako badanie pilotażowe. Niemniej jednak planowane jest zaangażowanie 200 uczestników z ramienia CRKp i 100 uczestników z heteroopornego na karbapenemy Klebsiella pneumonaie.

Podejmować właściwe kroki:

Uczestnicy zostaną poddani ocenie pod kątem eradykacji mikrobiologicznej w dniu 7 przez kontrolne posiewy krwi i hodowle pierwotnego źródła infekcji. Jeśli patogen sprawczy nie zostanie wyeliminowany w ciągu 7 dni obserwacji, kolejne posiewy będą pobierane w miarę potrzeb w okresie od 7 do 28 dni. Pacjenci będą również oceniani pod kątem odpowiedzi klinicznej w dniach 7 i 14 przy użyciu odpowiednich parametrów. Wszyscy uczestnicy będą obserwowani przez 90 dni od daty posiewu krwi. Podczas tego okresu obserwacji przeprowadzana będzie regularna ocena, począwszy od pobierania próbek krwi na posiew, a uczestnicy będą przede wszystkim oceniani pod kątem wystąpienia jakiejkolwiek infekcji (infekcji krwi lub innego rodzaju infekcji inwazyjnej) raz w miesiącu, jeśli uczestnicy zostaną wypisani. Uczestnicy zostaną ostrzeżeni, aby zgłaszać się do naszych ośrodków do czasu zakończenia 90-dniowego okresu obserwacji, kiedy wystąpią objawy infekcji (np. gorączka, dreszcze). Ponadto uczestnicy zostaną poinformowani o konieczności wezwania lekarzy, którzy są głównymi badaczami danego ośrodka w tym badaniu, gdy uczestnicy przybędą do przychodni szpitalnej lub oddziału ratunkowego. Badacze pierwotni ocenią uczestników i wyślą próbki posiewów zgodnie z potrzebami klinicznymi. Po zapoznaniu się z wynikami posiewów i obrazem klinicznym, pacjenci zostaną przydzieleni do grup zakażeń karbapenemami opornymi lub heteroopornymi Klebsiella pneumoniae. Jeśli uczestnik zostanie wypisany przed upływem 90 dni, skontaktuje się z nim telefonicznie w odstępie 30 dni w celu oceny zbadanych wyników.

Analiza mikrobiologiczna:

• Testy wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe (AST) będą wykonywane w każdym ośrodku i nie będą powtarzane. Dlatego wyniki AST będą uzyskiwane ze szpitalnej bazy danych.
• PAP (profilowanie analizy populacji) zostanie przeprowadzone w ośrodkach referencyjnych w każdym kraju w celu zidentyfikowania rzeczywistych izolatów heteroopornych wśród podejrzanych izolatów, w których zidentyfikowane zostaną niektóre subpopulacje w strefie zahamowania w teście gradientowym (np. teście E) lub teście dyfuzji krążkowej
• Do identyfikacji typów karbapenemaz zostanie wykorzystany multipleksowy PCR (będzie wykonywany w ośrodkach referencyjnych)
• Sekwencjonowanie całego genomu zostanie wykorzystane do identyfikacji molekularnych mechanizmów heterooporności na karbapenemy w izolatach klinicznych (będzie wykonywane w ośrodkach referencyjnych)
• Oporność na kolistynę będzie badana metodą mikrorozcieńczeń bulionowych (będzie wykonywana w ośrodkach referencyjnych)
• Wartości graniczne EUCAST zostaną wykorzystane do identyfikacji oporności na wszystkie antybiotyki z wyjątkiem tygecykliny, w przypadku której zastosowane zostaną wartości graniczne FDA.
• Wyniki wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe i wartości MIC karbapenemów, kolistyny, tygecykliny, amikacyny i gentamycyny zostaną wskazane dla najbardziej opornych subpopulacji zidentyfikowanych w analizie PAP. Wartości MIC w/w antybiotyków będą analizowane w ośrodkach referencyjnych metodą mikrorozcieńczeń bulionowych. W przypadku innych antybiotyków wyniki AST izolatów rodzicielskich będą rejestrowane i uzyskiwane ze szpitalnej bazy danych.

Analiza statystyczna:

Zmienne zostały opisane za pomocą mediany (rozstępu międzykwartylowego) lub liczności częstości w zależności od typu zmiennej. Zmienne kategorialne zostaną porównane za pomocą chi-kwadrat Pearsona lub dokładnego testu Fishera, jeśli komórki mają częstość 5 lub mniej, a zmienne ciągłe za pomocą testów U Wilcoxona-Manna-Whitneya dla zmiennych o rozkładzie innym niż normalny lub testu t-Studenta dla zmiennych o rozkładzie normalnym. Grupy (CRKp vs heterooporny na karbapenem) porównano za pomocą analizy jednoczynnikowej w celu zdefiniowania zmiennych, które mają znaczącą różnicę między porównywanymi grupami. Wszystkie zmienne jednozmienne o wartości P równej 0,20 lub mniejszej zostaną uwzględnione w wielowymiarowych modelach regresji Coxa poprzez ich ręczne wybranie krok po kroku wstecz zgodnie z wartością kliniczną i ich powiązaniem. VIF (współczynnik inflacji wariancji) zostanie obliczony dla każdej zmiennej włączonej do modelu wielowymiarowego. Najlepiej dopasowany model zostanie wybrany zgodnie z testem ilorazu wiarygodności. W innej analizie porównującej grupę CRKp i grupę heterooporną na karbapenemy, zostanie obliczona ocena skłonności i ta ocena zostanie włączona do modelu analizy regresji Coxa jako parametr zakłócający. Analiza regresji Coxa zostanie zastosowana do porównania odpowiednich wyników, takich jak 30-dniowa śmiertelność i 14-dniowe wskaźniki wyleczenia klinicznego.

Przeżycie przez 30 dni od pierwszego dodatniego posiewu krwi wykreślono jako krzywe Kaplana-Meiera, a wskaźniki przeżycia porównano za pomocą testu logarytmicznego rang w celu oceny wpływu heterooporności na karbapenemy. Wszystkie testy były dwustronne, a istotność ustalono na 0,05 w oprogramowaniu SPSS (wersja 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).