Тест устройства с латеральным потоком для бронхоальвеолярного лаважа при инвазивном легочном аспергиллезе: многоцентровое исследование

Перспективы проекта Для повышения выживаемости срочно необходимы чувствительные и специфические биомаркеры для ранней диагностики ИАЛ. В этом многоцентровом исследовании мы оценим потенциал нового теста «Устройство латерального потока» для ранней диагностики ИАЛ у постели больного.

Успешная реализация гипотезы исследования требует солидного опыта в области IPA. Учитывая это, я уверен, что мой профессиональный опыт в сочетании с техническими и научными знаниями в принимающем институте и связанных с ним лабораториях создает высококонкурентную и многообещающую среду. Успех предлагаемого исследования будет жизненно зависеть от сотрудничества. В течение последних четырех лет я много работал в области ИФА среди пациентов с онкогематологическими заболеваниями, что позволило мне установить необходимые контакты и сотрудничество, что жизненно важно для успеха проекта. Таким образом, главной силой этого многоцентрового исследования является сотрудничество с тремя крупными центрами диагностики ИАЛ под руководством трех выдающихся экспертов (проф. Lass-Flörl, Prof. Buchheidt и Prof. Willinger), которые за последние годы/десятилетия опубликовали обширные публикации в области диагностики IPA. Я уверен, что наши результаты будут иметь далеко идущие применения для всей области IPA. Ясно, что они значительно улучшат наше понимание клинической эффективности новых приложений для оказания медицинской помощи.

Ожидается, что проект окажет большое влияние на уход за пациентами. Внедрение теста с устройством для латерального потока может привести к быстрому, откровенно говоря, прямо у постели больного, доступным результатам теста и, следовательно, может позволить более раннее начало соответствующей противогрибковой терапии, которая может помочь спасти жизни.

1. Задний план

   Инвазивные грибковые инфекции (ИНФ) являются важной причиной заболеваемости и смертности среди пациентов с онкогематологическими злокачественными новообразованиями (1-3). Инвазивные плесневые инфекции (ИМИ), в частности инвазивный аспергиллез (ИА), являются ведущей причиной ИФИ среди этих пациентов, за которыми следуют инвазивные инфекции Candida (2, 4). В связи с общей летальностью 80-90% при отсутствии адекватного лечения своевременная диагностика и раннее начало противогрибковой терапии являются ключевыми факторами успешного лечения ИФИ. Различные исследования показали, что раннее начало противогрибковой терапии может улучшить выживаемость при ИФИ до более чем 80% (5, 6). Однако клинические признаки и симптомы ИФИ, а также рентгенологические данные часто неспецифичны. Таким образом, неспособность последовательно поставить ранний и убедительный диагноз остается одной из центральных проблем. Кооперативная группа по инвазивным грибковым инфекциям Европейской организации по изучению и лечению рака (EORTC) и Исследовательская группа по микозам Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (MSG) добились определенных успехов в решении этой проблемы, установив согласованные определения для условно-патогенных ИФИ (7). ). Однако определения в руководствах EORTC/MSG основывались не только на обзоре литературы, но и на мнении экспертов и последующем международном консенсусе. Основная причина заключалась в том, что исследования, оценивающие детали определений, были частично просто недоступны. В недавнем когортном исследовании наша рабочая группа предложила некоторые модификации критериев (8).

   При использовании критериев EORTC/MSG распространенность ИФИ сильно зависит от микологических данных, которые нелегко получить. Диагностические подходы, основанные на культуре, не только требуют инвазивных диагностических процедур, которые часто затруднены из-за тяжелого состояния здоровья у пациентов с риском ИФИ, но также часто приводят к ложноотрицательным результатам. Таким образом, тестирование на антигены с быстродоступными результатами становится все более важным для получения реалистичной картины бремени ИФИ и обеспечения ранней диагностики и лечения пациентов с ИФИ (1). Тестирование на антиген может не только облегчить раннюю диагностику, но и предотвратить чрезмерное лечение, которое стало частым явлением. Недавнее исследование Azoulay и его коллег, которые оценивали противогрибковую терапию в течение одного дня в нескольких французских больницах, подтвердило, что на самом деле у большинства пациентов, получавших противогрибковые препараты, не было ИФИ (9). Чрезмерное лечение может не только значительно увеличить затраты (ежедневная стоимость большинства противогрибковых препаратов составляет 600–1000 евро), но также может привести к развитию резистентности (10). Использование высокочувствительных и специфических быстродоступных антигенных тестов/биомаркеров может побудить клинициста начать противогрибковую терапию только у пациентов, которые получают пользу от лечения, поскольку у них действительно есть ИФИ. Наконец, что не менее важно, тестирование на антигены также может быть полезным для ранней оценки ответа, мониторинга терапии и стратификации лечения, включая решение о прекращении противогрибковой терапии у пациентов с ИА (11-12).

   Одним из основных ограничений теста GM является то, что время до получения результатов варьируется в зависимости от центра (от менее одного дня до нескольких дней), в основном в зависимости от количества образцов, тестируемых в обычном режиме (поскольку тест проводится с пластинами, покрывающими 96 мм). тесты), а также расстояние/продолжительность транспортировки между клиническими условиями и лабораторией, где проводится тест. Эти ограничения преодолеваются с помощью теста устройства с латеральным потоком, теста на ИА, разработанного профессором Торнтоном из Университета Эксетера, Великобритания. Этот тест с одним образцом можно легко провести в любой лаборатории с использованием образцов БАЛ и сыворотки, а время получения результата составляет примерно 20 минут. Недавние исследования показали огромный потенциал теста в образцах БАЛ и сыворотки человека (13-15). В совсем недавнем исследовании наша рабочая группа провела ретроспективную оценку теста LFD с использованием образцов бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями и у пациентов после трансплантации паренхиматозных органов (SOT). Были включены 39 образцов БАЛ от 37 пациентов (29 образцов гематологических злокачественных новообразований и 10 образцов SOT; 12 вероятных IPA, 9 возможных IPA, 16 без IPA). Чувствительность и специфичность теста БАЛ LFD для вероятного ИАЛ составила 100% и 81% соответственно. Уровни GM в случаях с отрицательным LFD были значительно ниже, чем у пациентов с положительным LFD (P <0,0001). Мы пришли к выводу, что LFD-тест образцов BAL выполняется легко и дает точные и быстро доступные результаты. Таким образом, этот новый тест по месту оказания медицинской помощи может быть очень многообещающим диагностическим подходом для обнаружения IPA в образцах БАЛ от гематологических злокачественных новообразований и пациентов с SOT (16). Другое недавнее исследование продемонстрировало на модели морской свинки с нейтропенией, что анализ LFD воспроизводим в разных лабораториях и исследованиях (17). Однако для дальнейшей оценки теста необходимы многоцентровые исследования (16).

   В предлагаемом исследовании мы оценим тест устройства латерального потока БАЛ и сравним результаты с обычно проводимыми значениями галактоманнана, а также с результатами посева и ПЦР.

2. Дизайн и методы исследования 2.1. Дизайн исследования Дизайн исследования исследовательский, ретроспективный и многоцентровый. Исследование начнется в марте 2013 года и продлится 13 месяцев.

   2.2. Учебные сайты

   1. Секция инфекционных болезней, кафедра внутренних болезней, Медицинский университет Граца, Австрия
   2. Отделение гигиены и медицинской микробиологии, Медицинский университет Инсбрука, Австрия
   3. Отделение клинической микробиологии Венского медицинского университета, Австрия
   4. Университетская клиника Мангейма, Гейдельбергский университет, Германия

   2.3. Исследуемая популяция Все сохраненные или регулярно полученные образцы БАЛ от взрослых пациентов с риском инвазивного легочного аспергиллеза могут быть включены в исследование. Лечащие врачи не будут осведомлены о результатах теста BAL Lateral Flow Device, и поэтому тест не повлияет на решение о ведении пациента / лечении. Лечащие врачи не будут осведомлены о результатах теста BAL Lateral Flow Device. Таким образом, результаты теста не повлияют на клинические/лечебные решения и, следовательно, не повлияют на включенных пациентов.

   Основные заболевания, статус EORTC IFI (оба доступны в клиническом ордере, сопровождающем образец БАЛ) и результаты других микробиологических/микологических тестов будут зарегистрированы в электронной базе данных. Никаких личных данных, связанных с пациентом, не потребуется.

   2.3.1 Ключевые критерии включения

   1. Пациенты старше 18 лет.
   2. Образец БАЛ, полученный в клинической практике.

   3. В группе риска по ИФИ (по мнению лечащих врачей). Факторы риска могут включать:

      • фебрильная нейтропения
      • индукционная химиотерапия
      • аллогенная трансплантация стволовых клеток/реакция «трансплантат против хозяина»
      • клинические/рентгенологические/микологические данные, подозрительные на ИФИ
      • Трансплантация твердых органов
      • пациент интенсивной терапии
      • Цирроз печени 2.3.2 Ключевые критерии исключения
   1. До 18 лет.
   2. Образец БАЛ не получен в клинической практике.

   г.) ​​Не подвергается риску для IFI.

   2.4. Тестирование устройства латерального потока Описанное ранее устройство латерального потока оценивается в БАЛ у пациентов с риском инвазивного аспергиллеза. Вкратце, моноклональное антитело иммуноглобулина G (IgG) (JF5) к эпитопу внеклеточного антигена, конститутивно секретируемого во время активного роста Aspergillus, иммобилизуют в зоне захвата на пористой нитроцеллюлозной мембране. JF5 IgG также конъюгирован с частицами коллоидного золота, чтобы служить реагентом для обнаружения. Жидкость БАЛ (100 мкл чистого образца, без предварительной обработки) наносят на разделительную площадку, содержащую конъюгат антитело-золото, связывающий целевой антиген, а затем пропускают через пористую мембрану и связывают с моноклональным антителом JF5 IgG, иммобилизованным в зону захвата. Устройство бокового потока (LFD) Результаты будут считаны через 15 минут после загрузки образца. Связанные комплексы антиген-антитело-золото наблюдаются в виде красной линии (Т для теста) с интенсивностью, пропорциональной концентрации антигена, и классифицируются как отрицательные, слабоположительные, умеренно положительные или сильноположительные (рис. 1). Антимышиный иммуноглобулин, иммобилизованный на мембране в отдельной зоне (С для контроля), служит внутренним контролем (13, 15). Подробную информацию о продукте можно найти в прилагаемой публикации «Разработка иммунохроматографического устройства с латеральным потоком для быстрой серодиагностики инвазивного аспергиллеза» (14).

   Поскольку устройство находится в процессе получения маркировки CE для использования в Европе в качестве медицинского диагностического устройства, текущие результаты можно рассматривать только как сравнение многоцентровых испытаний прототипа (без клинических последствий для ведения пациентов).

3. Статистические соображения Статистический анализ, включая многофакторный анализ, будет выполняться в сотрудничестве с АО. ун-т Проф. Дипл.-инж. Доктор тех. Йозеф Хаас из Института медицинской информатики, статистики и документации Медицинского университета Граца и Univ. Доз. Маг. Доктор Герберт Швец, Зальцбургский университет.

3.1. Расчет размера выборки Из-за исследовательского дизайна исследования статистический расчет размера выборки невозможен. Размер выборки был рассчитан с использованием недавно опубликованных эпидемиологических данных из вовлеченных центров (3, 16). Предложенное количество пациентов для исследования является репрезентативным и подходит для получения данных для дальнейших исследований и было сочтено консультантом по статистике достаточным.

3.2. Статистический анализ Статистический анализ будет выполняться с использованием SPSS в сотрудничестве с нашими специализированными сотрудниками, упомянутыми выше.

использованная литература

1. Hoenigl M, Valentin T, Salzer HJ, Zollner-Schwetz I, Krause R. Недооценка реального бремени инвазивных грибковых инфекций у реципиентов трансплантата гемопоэтических стволовых клеток? Клин Инфекция Дис. 2010 15 июля; 51 (2): 253,4; ответ автора 254-5.
2. Kontoyiannis DP, Marr KA, Park BJ, Alexander BD, Anaissie EJ, Walsh TJ, et al. Проспективный эпиднадзор за инвазивными грибковыми инфекциями у реципиентов трансплантированных гемопоэтических стволовых клеток, 2001–2006 гг.: Обзор базы данных сети эпиднадзора за инфекциями, связанными с трансплантацией (TRANSNET). Клин Инфекция Дис. 2010 15 апреля; 50 (8): 1091-100.
3. Hoenigl M, Salzer HJ, Raggam RB, Valentin T, Rohn A, Woelfler A, et al. Влияние тестирования галактоманнана на распространенность инвазивного аспергиллеза у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями. Мед Микол. 2012 апрель; 50 (3): 266-9.
4. Перкхофер С., Ласс-Флорл С., Хелл М., Расс Г., Краузе Р., Хонигл М. и др. Общенациональный австрийский реестр аспергилл: проспективный сбор данных об эпидемиологии, терапии и исходах инвазивных плесневых инфекций у пациентов с ослабленным иммунитетом и/или с подавленным иммунитетом. Противомикробные агенты Int J. 2010 декабрь; 36 (6): 531-6.
5. Грин Р.Э., Шламм Х.Т., Остманн Дж.В., Старк П., Дюран С., Лортолари О. и др. Результаты визуализации при остром инвазивном аспергиллезе легких: клиническое значение знака ореола. Клин Инфекция Дис. 2007 1 февраля; 44 (3): 373-9.
6. Ласс-Флорл С., Реш Г., Нахбаур Д., Майр А., Гастл Г., Аубергер Дж. и др. Значение чрескожной биопсии легкого под контролем компьютерной томографии для диагностики инвазивной грибковой инфекции у пациентов с ослабленным иммунитетом. Клин Инфекция Дис. 2007 1 октября; 45 (7): e101-4.
7. Де Пау Б., Уолш Т.Дж., Доннелли Дж.П., Стивенс Д.А., Эдвардс Дж.Е., Каландра Т. и др. Пересмотренные определения инвазивного грибкового заболевания от совместной группы европейской организации по исследованию и лечению рака/инвазивных грибковых инфекций и группы консенсуса Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (EORTC/MSG). Клин Инфекция Дис. 2008 15 июня; 46 (12): 1813-21.
8. Хёнигль М., Стренгер В., Бузина В., Валентин Т., Койдл С., Вольфлер А. и др. Европейская организация по изучению и лечению рака/группы изучения микозов (EORTC/MSG) факторов хозяина и инвазивных грибковых инфекций у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями. J Антимикробная химиотерапия. 2012 7 мая.
9. Азулай Э., Дюпон Х., Табах А., Лортолари О., Шталь Дж. П., Франсэ А. и др. Системная противогрибковая терапия у больных в критическом состоянии без инвазивной грибковой инфекции*. Крит Уход Мед. 2012 март; 40(3):813-22.
10. Ван дер Линден Дж.В., Снелдерс Э., Кампинга Г.А., Райндерс Б.Дж., Маттссон Э., Дебетс-Оссенкопп Ю.Дж. и соавт. Клинические последствия устойчивости к азолам у Aspergillus fumigatus, Нидерланды, 2007-2009 гг. Эмердж Инфекция Дис. 2011 Октябрь; 17 (10): 1846-54.
11. Seeber K, Duettmann W, Krause R, Hoenigl M. Полезность анализа галактоманнана в сыворотке для ранней оценки ответа и стратификации лечения инвазивного аспергиллеза. Curr Fungal Infect Rep [DOI: 10.1007/s12281-012-0099-5]. 2012 Online First™, 29 июня 2012 г.; DOI: 10.1007/s12281-012-0099-5.
12. Chamilos G, Luna M, Lewis RE, Bodey GP, Chemaly R, Tarrand JJ, et al. Инвазивные грибковые инфекции у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями в онкологическом центре третичного уровня: исследование вскрытия за 15-летний период (1989–2003 гг.). Гематология. 2006 г., июль; 91 (7): 986-9.
13. Торнтон С., Джонсон Г., Агравал С. Обнаружение инвазивного аспергиллеза легких у пациентов со злокачественными гематологическими заболеваниями с использованием технологии бокового потока. J Vis Exp. 2012 22 марта; (61). пий: 3721. дои(61):10.3791/3721.
14. Торнтон CR. Разработка иммунохроматографического устройства с боковым потоком для быстрой серодиагностики инвазивного аспергиллеза. Клин Вакцина Иммунол. 2008 г., июль; 15 (7): 1095-105.
15. Видерхольд Н.П., Торнтон Ч.Р., Наджвар Л.К., Киркпатрик В.Р., Боканегра Р., Паттерсон Т.Ф. Сравнение технологии латерального потока и анализов галактоманнана и (1-> 3)-бета-D-глюкана для выявления инвазивного аспергиллеза легких. Клин Вакцина Иммунол. 2009 Декабрь; 16 (12): 1844-6.
16. Хёнигль М., Койдл С., Дюттманн В., Сибер К., Вагнер Дж., Бузина В. и др. Тест устройства с латеральным потоком бронхоальвеолярного лаважа для диагностики инвазивного аспергиллеза легких у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями и трансплантацией солидных органов. J заразить. 2012;65(6):588-91.
17. Видерхольд Н.П., Найвар Л.К., Боканегра Р., Киркпатрик В.Р., Паттерсон Т.Ф., Торнтон К.Р. Межлабораторная и межисследовательская воспроизводимость нового устройства с боковым потоком и влияние противогрибковой терапии на выявление инвазивного легочного аспергиллеза. Дж. Клин Микробиол. 2013; epup перед печатью