Связан ли вагинальный микробиом и метаболом со спонтанными преждевременными родами (sPTB) при многоплодной беременности? (SPRUCE)

ОБОСНОВАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Отсутствие доказательств пользы какого-либо метода профилактики сПТБ при многоплодной беременности означает, что срочно необходимы новые подходы для решения этого серьезного неравенства в отношении здоровья. Несмотря на растущее количество данных, касающихся как вагинального микробиома, так и метаболома слизистой оболочки влагалища, а также их связи с sPTB, ни одно исследование не анализировало их при многоплодной беременности; ни определить какую-либо разницу с одноплодной беременностью, ни изучить какие-либо уникальные ассоциации с sPTB. Обнаружение новых ассоциаций поможет нам надежно предсказать женщин с самым высоким риском развития сПТБ и определить тех, кто с наибольшей вероятностью получит пользу от скрининга и вмешательства.

Общая цель этого исследования — оценить вагинальный микробиом при многоплодной беременности, чтобы выяснить, отличается ли он от одноплодной беременности, сравнивая результаты с нашей большой и уникальной когортой одноплодных детей с низким и высоким риском (Центр преждевременных родов Harris-Wellbeing). Кроме того, при многоплодной беременности будет оцениваться метаболический профиль слизистой оболочки влагалища, работая с международно признанными сотрудниками для использования нового анализа DESI MS. Это исследование будет первым, которое оценит как вагинальный микробиом, так и метаболический профиль слизистой оболочки влагалища при многоплодной беременности, а также оценит связь между вагинальным микробиомом, метаболомом и sPTB в хорошо фенотипированной популяции многоплодных беременностей. Кроме того, в этом исследовании будет использоваться уникальная когорта многоплодных беременностей путем сбора образцов крови и измерения жесткости шейки матки для будущего исследовательского анализа, в конечном итоге направленного на разработку успешной модели стратификации риска для многоплодной беременности.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС/ЦЕЛЬ(И)

Оценить вагинальный микробиом при многоплодной беременности по сравнению с одноплодной беременностью низкого и высокого риска, а также оценить связь между вагинальным микробиомом, вагинальным метаболомом и sPTB.

ЦЕЛИ

Исследование SPRUCE преследует следующие общие цели:

• Сравнить вагинальный микробиом при многоплодной и одноплодной беременности.
• Оценить связь вагинального микробиома с sPTB при многоплодной беременности.
• Оценить связь вагинального метаболома с sPTB при многоплодной беременности.

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ СБОРА ДАННЫХ

Одноцентровое проспективное когортное исследование с участием 120 женщин с многоплодной беременностью. Высокие влагалищные мазки, забор крови и измерение КЛ будут проводиться на сроках беременности 16 и 28 недель. Ригидность шейки матки также будет измерена на 16 неделе беременности (во время сбора мазков). Затем вагинальные мазки будут собираться в начале родов/индукции/перед кесаревым сечением (C/S) у женщин с неповрежденными плодными оболочками (см. рисунок 1). Вагинальные образцы от всех женщин (n = 120) будут охарактеризованы с помощью секвенирования и количественного определения гена 16S рРНК, метаболомного профилирования, количественной ПЦР Candida и FFN, а образцы от случаев ПТБ (приблизительно 23) и соответствующих контрольных групп дополнительно подвергнутся метагеномному профилированию. Образцы крови будут храниться для будущих исследовательских биомаркеров, а протеомный анализ, связанный с прогнозированием преждевременных родов, а измерения жесткости шейки матки будут записываться для будущих исследований относительно ее потенциальной связи с преждевременными родами.

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ

Участники будут набираться непосредственно из клиники многоплодной беременности (MPC) при LWH. Все женщины, беременные двойней, получат информационную брошюру для пациентов при записи на дородовой уход, и член исследовательской группы пригласит их принять участие во время их первого визита в MPC на сроке беременности 16 недель. На этом этапе они получат дополнительную устную информацию об исследовании и возможность задать вопросы. Если женщина согласится участвовать, она подпишет форму информированного согласия для конкретного исследования и зарегистрируется в специальной электронной системе сбора данных, которая сгенерирует уникальный идентификационный номер участника. Женщинам будет разрешено участвовать в исследовании до тех пор, пока они желают решить, участвовать ли в исследовании. Если женщине потребуется дополнительное время для принятия решения об участии в исследовании, ей будет предложена дополнительная встреча. Сбор проб будет организован только после согласия участника.

После информированного согласия женщинам будет предложено заполнить анкету о состоянии здоровья, содержащую информацию о медицинской и хирургической истории матери, основных демографических данных и социально-экономическом положении. Затем их попросят предоставить образцы вагинальных мазков и измерения жесткости шейки матки (с помощью осмотра в зеркалах), образцы крови и измерения КЛ (с помощью трансвагинального УЗИ). Эти оценки будут проводиться на сроке беременности 16 недель. Вагинальные мазки, образцы крови и измерение КЛ будут повторяться на сроке 28 недель беременности, а дополнительные вагинальные мазки будут собираться в начале родов/индукции/перед кесаревым сечением (КС) у женщин с интактными плодными оболочками. Перед каждым сбором крови и исследованием зеркал пациенты заполняют краткую анкету, в которой указываются ли какие-либо текущие лекарства, недавнее лечение антибиотиками и/или противогрибковыми препаратами или половые сношения. Если у пациентки был вагинальный половой акт в течение последних 48 часов, сбор проб будет перенесен на более поздний прием.

Если есть признаки укорочения CL (<25 мм) через 16 недель, пациенту будет назначено лечение в соответствии с правилами местной женской больницы Ливерпуля (LWH). Участник не будет исключен из исследования, и запланированные оценки все равно будут проводиться.

При высоких мазках из влагалища пациентку осматривают в зеркалах, а мазки берут под прямым контролем из заднего свода. Если мазки берутся во время родов, они будут взяты до пальцевого вагинального исследования. Измерение цервикальной ригидности будет проводиться одновременно с вагинальными мазками.

После набора участники будут оставаться в исследовании до родов (обычно не позднее 38 недель при любой беременности двойней) и выписки из больницы. Рутинные клинические данные будут собраны из записей всех участников и электронных больничных записей по исходам материнства и новорожденности. Все учебные визиты будут совпадать с обычным уходом, и все участвующие женщины будут получать плановый дородовой уход в соответствии с рекомендациями NICE по беременности двойней и тройней на протяжении всей беременности.

РАЗМЕР ОБРАЗЦА

Клиника многоплодной беременности LWH ежегодно проводит 100 КЛ-сканирований. Ожидается, что уровень набора составит 80% из-за приемлемости CL-сканирования. Таким образом, в течение 18-месячного периода можно ожидать консервативных 120 участников.

Основываясь на расчетной частоте преждевременных родов <34 недель, равной 19% (данные LWH), тогда предполагаемый уровень точности определяется стандартной ошибкой или 3,6%, что означает, что частоту ранних родов следует оценивать с 95% доверительным интервалом, определяемым как +-7% степень точности. Кроме того, это должно привести примерно к 23 преждевременным родам в группе наблюдения, что позволит провести многофакторный анализ, включая 2 ковариаты, чтобы установить силу связи между клиническими/демографическими факторами, представляющими интерес, и частотой ранних родов.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Первичным результатом будет sPTB <34 недель беременности. Предикторы вагинальной микробиоты, основанные на секвенировании гена 16S рРНК, будут включать общую бактериальную нагрузку влагалища; тип состава вагинальной микробиоты; и относительная численность во влагалище и расчетные концентрации L. Crispatus, L. Iners, всех лактобацилл вместе взятых, всех BV-анаэробов вместе взятых и всех патобионтов вместе взятых. Дополнительные предикторы, которые измеряются у всех женщин, будут включать концентрацию вагинальных дрожжевых грибков Candida, концентрацию FFN и метаболомические данные с использованием 20-30 метаболомных предикторов, которые представляют интерес на основе результатов предыдущих исследований одноплодной беременности, проведенных Дэвидом Макинтайром и др., Имперский колледж Лондона. Во вложенном исследовании «случай-контроль» дополнительные предикторы будут выделены из данных метагеномики с использованием установленных биоинформационных конвейеров.

Вторичные материнские и неонатальные исходы будут записываться для описательного анализа:

• Исходы для матери: ППРОМ, материнская инфекция (требующая внутривенного лечения антибиотиками при подозрении на хориоамнионит), срок беременности при родах (<28 недель/<32 недель), способ родоразрешения, лечение ПТБ.
• Неонатальные исходы: осложнения беременности (TTTS/SFGR/TAPS), живорождение, внутриутробная/неонатальная смерть, масса тела при рождении, неонатальная заболеваемость (ВЖК/НЭК/РН), поступление в отделение интенсивной терапии, зависимость от аппарата искусственной вентиляции легких и возраст при выписке из отделения интенсивной терапии.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА

Полные данные микробиоты 16S (все бактериальные таксоны во всех образцах) сначала будут визуализированы на тепловых картах для всех женщин, а также для женщин с sPTB и без него. Затем данные будут суммированы для использования в биостатистических этиологических моделях путем расчета следующих значений для каждого отдельного образца: расчетные концентрации L. Crispatus, L. Iners, всех лактобацилл вместе взятых, всех BV-анаэробов вместе взятых, всех патобионтов вместе взятых, всех бактерий вместе взятых ( из гена 16S (qPCR) и всех видов Candida вместе (также с помощью qPCR); альфа-разнообразие (обратный индекс Симпсона); и типы состава микробиоты путем иерархической кластеризации. Эти переменные микробиоты будут проверяться по одной с использованием логистической регрессии с исходом рождения в качестве зависимой переменной. Результаты этих анализов также будут сравниваться с результатами аналогичных анализов в наших ранее существовавших когортах недоношенных одноплодных детей с высоким и низким риском (1).

Неконтролируемый и контролируемый многомерный анализ будет проводиться на наборах данных метагенома и метаболома. Последующий анализ с использованием анализа главных компонентов (PCA) будет использоваться для визуализации общих тенденций кластеризации, а классификатор случайного леса (RF) будет использоваться для группового дискриминационного анализа. Также будет проведен целевой анализ специфических свойств метаболитов DESI-MS, полученных из коротко- и длинноцепочечных жирных кислот и биогенных аминов, которые, как ранее было обнаружено, коррелируют с составом вагинального микробиома и статусом иммунной/воспалительной активации (2).