Markery zaostrzeń POChP (MARKED)

Badanie MARKED jest eksploracyjnym, prospektywnym, jednoośrodkowym, podłużnym badaniem obserwacyjnym z ośmiotygodniową obserwacją. Głównym celem jest zbadanie, które biomarkery z panelu często mierzonych biomarkerów (objawy, parametry życiowe, parametry czynności płuc i samoistna plwocina, wymazy z nosogardzieli, próbki kału i krwi) przewidują zaostrzenie i/lub infekcję dróg oddechowych u pacjentów z POChP. Ponadto cele drugorzędne to:

I. zbadanie podłużnych zmian w składzie mikrobiologicznym i interakcjach gospodarz-mikrobiom w stanie stabilnym, w AECOPD i podczas rekonwalescencji.

II. badanie heterogeniczności AECOPD poprzez wszechstronną charakterystykę kliniczną, funkcjonalną, mikrobiologiczną, proteomiczną, transkryptomiczną, genetyczną, metabolomiczną, zapalną i biochemiczną tych zdarzeń.

III. w celu określenia korelacji między zmianami mikrobiologicznymi w drogach oddechowych/jelitach a biomarkerami stanu zapalnego we krwi podczas długoterminowej obserwacji.

IV. podłużne badanie biomarkerów AECOPD w klinicznie istotnych podgrupach pacjentów z POChP (np. aktualni kontra byli palacze, wysoka i niska liczba eozynofili we krwi, częste vs. rzadkie zaostrzenia).

V. kompleksowe zbadanie, czy interakcje gospodarz-mikrobiom, biomarkery i modele predykcyjne identyfikują tych pacjentów, u których nie dochodzi do zaostrzenia pomimo infekcji dróg oddechowych.

Wszystkie AECOPD ocenione przez lekarza w Ciro jako umiarkowane lub ciężkie zostaną odnotowane w tym badaniu. Umiarkowaną AECOPD definiuje się jako pogorszenie objawów trwające >2 kolejne dni, prowadzące do leczenia ogólnoustrojowymi glikokortykosteroidami, antybiotykami lub jednym i drugim. Ciężkie zdarzenia charakteryzują się (wzmocnioną) tlenoterapią, wentylacją nieinwazyjną (NIV) lub przyjęciem do szpitala trwającym >24 godziny, oprócz ogólnoustrojowego leczenia glukokortykoidami, antybiotykami lub jednym i drugim.

Chociaż celem jest włączenie co najmniej 50 pacjentów, u których wystąpiła AECOPD i co najmniej 50 pacjentów bez AECOPD, do badania zostanie zrekrutowanych do 150 kolejnych pacjentów z pierwotną diagnozą POChP przyjętych na szpitalną rehabilitację oddechową w Ciro. Chociaż istnieją praktyczne zasady wielkości próby dla strategii modelowania regresji wielowymiarowej i modelowania predykcyjnego, niniejsze badanie ma charakter eksploracyjny. Dlatego ilość biomarkerów przekracza liczbę przy zastosowaniu praktycznej zasady, która mówi, że dla każdej potencjalnej zmiennej predykcyjnej należy zaobserwować 10 zdarzeń. Badanie ma na celu włączenie co najmniej 50 unikalnych indywidualnych pacjentów, u których wystąpiła ≥1 AECOPD i co najmniej 50 indywidualnych pacjentów bez AECOPD, w celu dostarczenia dokładnych danych porównawczych (tj. precyzja wystarczająca do oszacowania średniej i odchylenia standardowego [SD]) dla eksploracyjnych biomarkerów. Z wcześniejszych badań w Ciro wiadomo, że u około 42% pacjentów podczas przyjęcia rozwinie się co najmniej jedna AECOPD (16). Ponieważ AECOPD są nieprzewidywalne i zmienne, co jest ważnym uzasadnieniem dla niniejszego badania, oczekuje się, że badanie będzie wymagało włączenia 100-150 pacjentów. Celem tego badania nie jest opracowanie modelu wielowymiarowego, ale raczej zbadanie powiązań między biomarkerami a wystąpieniem zdarzenia.

Charakterystyka wyjściowa zostanie przedstawiona odpowiednio jako średnia i SD lub jako mediana i rozstęp międzykwartylowy (IQR) dla zmiennych ciągłych oraz jako liczebność i procent dla cech kategorycznych. Predyktory czasu do pierwszego AECOPD w okresie badania będą modelowane przy użyciu jednowymiarowej i wielowymiarowej regresji proporcjonalnego hazardu Coxa. Zależności zostaną przedstawione jako współczynnik ryzyka (HR) i 95% przedział ufności (CI). Zależność skuteczności predykcyjnej biomarkerów zostanie przetestowana przy użyciu terminów interakcji. Statystyka zgodności lub statystyka c zostanie oszacowana w celu oceny zdolności dyskryminacyjnej. Ponadto zostaną utworzone zależne od czasu wykresy charakterystyki operacyjnej odbiornika AUC (ROC). Kalibracja zostanie oceniona poprzez porównanie przewidywanego prawdopodobieństwa z obserwowanym prawdopodobieństwem AECOPD i zbadana za pomocą wykresu kalibracyjnego i nachylenia kalibracyjnego, przy założeniu braku cenzurowania danych przed zakończeniem obserwacji.

Charakterystyka mikrobiomu zostanie określona na podstawie różnorodności alfa i beta oraz względnej obfitości taksonów bakteryjnych. Alfa-różnorodność będzie traktowana jako zmienna ciągła i analizowana za pomocą odpowiednich testów statystycznych, podczas gdy uporządkowanie odległości beta-różnorodności będzie przeprowadzane za pomocą analizy głównych składowych. Analizy multiomiczne zostaną wykorzystane do wygenerowania hipotez dotyczących czynników sprzyjających progresji do AECOPD. Analiza wzbogacenia różnicowego w celu wyboru cech we wszystkich „omikach” zostanie przeprowadzona po uwzględnieniu wielu testów hipotez przy użyciu solidnego modelu uwzględniającego założenia dotyczące dystrybucji. Związek między wariantami genetycznymi a (AE)POChP i infekcjami bakteryjnymi zostanie zbadany przy użyciu danych sekwencjonowania całego egzomu.

Samoorganizujące się mapy (SOM, zwane również mapami Kohonena) zostaną wykorzystane do stworzenia uporządkowanej reprezentacji wybranych atrybutów w czasie AECOPD przy użyciu Viscovery Profiler 7.1 (Viscovery Software GmbH, Wiedeń, Austria). Na podstawie zidentyfikowanych jednorodnych grup danych utworzonych w modelu SOM klastry zostaną wygenerowane przy użyciu algorytmu SOM-Ward Cluster firmy Viscovery. Zmienne sumaryczne charakterystyki klinicznej dla całej próby i dla klastrów zostaną przedstawione jako średnie i SD dla zmiennych ilościowych oraz jako wartości procentowe dla zmiennych dyskretnych. Różnice między grupami zostaną ocenione za pomocą zintegrowanych dwustronnych testów t. Korelacje powtarzanych pomiarów zostaną wykorzystane do określenia wewnątrzosobniczego związku między zmianami drobnoustrojów w drogach oddechowych/jelitach a ogólnoustrojowymi biomarkerami stanu zapalnego u pacjentów.

W przypadku braku danych dotyczących predyktorów, imputacja regresji stochastycznej z pełną specyfikacją warunkową zostanie wykorzystana do przypisania zbioru danych, aby umożliwić wykorzystanie wszystkich włączonych pacjentów do analiz. Wartości zostaną wylosowane przy użyciu predykcyjnego dopasowania średniej. Istotność statystyczną oznaczymy p

Obecne badanie jest klasyfikowane jako badanie o znikomym ryzyku. Nie ma poważnych zagrożeń związanych z udziałem w tym badaniu. W wyniku pobierania krwi żylnej mogą wystąpić krwiaki. Podczas pobierania próbek z nosa może wystąpić dyskomfort w nosie. Pacjenci mogą odczuwać duszność i zmęczenie z powodu dodatkowych codziennych pomiarów (np. kwestionariusze, czynność płuc) i/lub może odmówić udziału w badaniu lub zrezygnować z niego z powodu obciążenia związanego z częstym pobieraniem próbek i innymi ocenami. Opracowano obszerne wytyczne dotyczące monitorowania badań naukowych w sposób zorganizowany i oparty na protokołach w Ciro. W kontekście raportu NFU „Zapewnienie jakości badań związanych z ludźmi”, badania inicjowane przez obecnego badacza zostały sklasyfikowane jako badania o znikomym ryzyku. Przydzielony monitor ośrodka badawczego będzie corocznie monitorować bezpieczeństwo uczestników i prawidłowość przestrzegania procedur opisanych w protokole przez personel badawczy. Monitoring będzie prowadzony zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Klinicznej (GCP) w celu uzyskania wysokiej jakości badań i zapewnienia bezpieczeństwa pacjentów.

Zgodnie z ustawą o badaniach medycznych z udziałem ludzi (WMO) badanie zostanie zawieszone, jeśli zdrowie lub bezpieczeństwo uczestników będzie zagrożone. Akredytowana Komisja Etyki Lekarskiej (Medical Research Ethics Committees United [MEC-U], Nieuwegein, Holandia) zostanie powiadomiona bez zbędnej zwłoki po uzyskaniu wiedzy o tych zdarzeniach. Niepożądane i poważne zdarzenia niepożądane będą rejestrowane. Hospitalizacja AECOPD nie będzie uważana za poważne zdarzenie niepożądane. Zaostrzenia i hospitalizowane AECOPD będą corocznie zgłaszane do MEC-U. Ciro ustanowił protokoły zarządzania AECOPD; te protokoły będą również przestrzegane w przypadku pacjentów włączonych do badania. Umiarkowane AECOPD są leczone w Ciro, program rehabilitacji oddechowej zostanie dostosowany w razie potrzeby. Pacjenci z ciężkim AECOPD wymagającym hospitalizacji będą kierowani do pobliskiego szpitala.

Zgoda etyczna dla badania została przyznana przez MEC-U (NL71364.100.19). Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z zasadami Deklaracji Helsińskiej (64. Zgromadzenie Ogólne WMA, Fortaleza, Brazylia, październik 2013 r. (17)) oraz zgodnie z zaleceniami WMO. Pisemna świadoma zgoda zostanie uzyskana od wszystkich uczestników przed udziałem w badaniu. Wyniki badań zostaną opublikowane w recenzowanych czasopismach naukowych i zostaną zaprezentowane na (między)narodowych konferencjach. W razie potrzeby uczestnicy zostaną poinformowani o wynikach badania.