Мониторинг антимикробной резистентности на основе метагеномного анализа у больных пневмонией
Мониторинг устойчивости к противомикробным препаратам на основе метагеномного анализа у больных пневмонией: геномное эпидемиологическое исследование
Мониторинг устойчивости к противомикробным препаратам (УПП) на основе метагеномного анализа у пациентов с пневмонией имеет решающее значение для оптимизации клинического диагноза и лечения, а также улучшения клинического прогноза. Данное исследование призвано ответить на следующие ключевые вопросы:
- Каковы карты микробиома пациентов с тяжелой пневмонией и легкой пневмонией?
- Сколько генов устойчивости к патогенам несут при тяжелой пневмонии и легкой пневмонии?
- Каково генетическое разнообразие ключевых возбудителей, выявленных при тяжелой пневмонии и легкой пневмонии в 2019-2025 гг.?
Обзор исследования
Статус
Подробное описание
Это историческое проспективное обсервационное исследование. Пациенты с диагнозом тяжелой и легкой пневмонии постоянно набираются из четырех больниц (Шанхайская больница общего профиля, Народная больница Уси при Нанкинском медицинском университете, Больница Ухань Юнион и Центральная больница Хуанган) в Китае в период с марта 2019 года по март 2025 года.
Секвенирование нового поколения. Метагеномные и метатранскриптомные библиотеки подвергаются секвенированию нового поколения с использованием платформы Illumina Novaseq 6000.
Анализ микробиома: с использованием KneadData (v0.10.0) ссылка из генома человека (справочная база данных GRCH38) для фильтрации контроля качества данных секвенирования Ilumina в Virosaurus. Загрузите наборы данных генома вируса для справки, Bowtie2 (v2.3.4.1) (охват генома> 30%, глубина> 1X) был использовался для обнаружения и анализа последовательности после хоста, а затем команда «samtools idxstats» использовалась для расчета классификации и относительной распространенности вирусов. Между тем, чтобы получить аннотационную информацию о бактериях на уровне вида, PhyloFlash (v3.4) использовался для расчета количества чтений генов 16S рРНК в базе данных SILVA, выбирая сходство, превышающее или равное 98%, в качестве порога. Используя базу данных геномов эукариотических патогенов EUPATHDB46 в качестве эталона, Bowtie2 и samtools использовались для качественного и количественного анализа грибковых патогенов.
Критериями определения причины респираторной инфекции являются: (1) существующие виды, о которых известно, что они связаны с заболеванием человека (МКБ-10), (2) ранее не выявленные потенциальные новые патогены (только ДНК- и РНК-вирусы, роды или семейства которых ранее были показано, что они заражают млекопитающих), и (3) возможные симбиотические бактерии не включены.
Анализ УПП: сравнивая сходство последовательностей между фрагментами секвенирования и известными генами лекарственной устойчивости, содержание обнаружения может определить, существуют ли гены лекарственной устойчивости, и предположить устойчивость к лекарственным средствам, вызванную модификацией, инактивацией, репрессией и другими генами лекарственной устойчивости.
Обнаружение генов лекарственной устойчивости: гены, связанные с лекарственной устойчивостью, зарегистрированы в базе данных CARD (Комплексная база данных устойчивости к антибиотикам) и базе данных ARG-ANNOT. В этом анализе сообщалось только о функциональных генах с активностью устойчивости к лекарственным средствам, такой как модификация, инактивация и репрессия, а также об изменениях путей и мишеней, вызванных некоторыми точечными мутациями.
Генетическое разнообразие рассчитывали как среднее попарное генетическое расстояние внутри группы. Филогенетические деревья максимального правдоподобия были построены с использованием RaxML с общей моделью обратимых во времени нуклеотидных замен и 1000 бутстрепов. Генетическое расстояние между последовательностями рассчитывали с использованием MEGAX с использованием метода начальной загрузки для оценки дисперсии.
Тип исследования
Регистрация (Оцененный)
Контакты и местонахождение
Контакты исследования
- Имя: Mei Kang, MPH
- Номер телефона: 18501709576
- Электронная почта: mei.kang@shgh.cn
Учебное резервное копирование контактов
- Имя: Xue Tian, Master
- Номер телефона: 02163240090
- Электронная почта: xue.tian@shgh.cn
Места учебы
-
-
Shanghai Municipality
-
Shanghai, Shanghai Municipality, Китай, 200080
- Рекрутинг
- Mei Kang
-
Контакт:
- Mei Kang, MPH
- Номер телефона: +8618501709576
- Электронная почта: mei.kang@shgh.cn
-
Младший исследователь:
- Ruilan Wang, PhD
-
Младший исследователь:
- Lehao Ren, PhD
-
Младший исследователь:
- Dapeng Wang, PhD
-
Главный следователь:
- Shan Gao, Master
-
Младший исследователь:
- Jiang Du, PhD
-
Младший исследователь:
- Xue Tian, Master
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Ребенок
- Взрослый
- Пожилой взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Метод выборки
Исследуемая популяция
Описание
Критерии включения:
- Пациентам, у которых клинически диагностирована тяжелая пневмония и легкая пневмония, диагноз ставится в соответствии с Руководством по диагностике и лечению внебольничной пневмонии у взрослых (издание 2019 г.), сформулированным Американским торакальным обществом (ATS) и Американским обществом инфекционных заболеваний (IDSA). , которые соответствуют 1 из следующих основных критериев или ≥3 второстепенных критериев, могут быть диагностированы. Диагностические критерии тяжелой и легкой пневмонии у детей были приняты Британским торакальным обществом (BTS) в 2011 году.
- Проведено клиническое исследование, при клиническом микробиологическом исследовании остались биопрепараты (мазок из носоглотки, мазок из ротоглотки, жидкость бронхоальвеолярного лаважа, мокрота, кровь, гидроторакс, легочная ткань).
Критерии исключения:
- Пациенты, чьи биологические образцы могут быть контаминированы;
- Пациенты с объемом альвеолярного лаважа или гидроторакса менее 200 мкл.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
|---|
|
Тяжелая пневмония
Пациентам, у которых клинически диагностирована тяжелая пневмония, диагноз ставится в соответствии с Руководством по диагностике и лечению внебольничной пневмонии у взрослых (издание 2019 г.), сформулированным Американским торакальным обществом (ATS) и Американским обществом инфекционных заболеваний (IDSA), которые соответствуют Можно диагностировать 1 из следующих основных критериев или ≥3 малых критериев.
Диагностические критерии тяжелой пневмонии у детей были приняты Британским торакальным обществом (BTS) в 2011 году.
|
|
Легкая пневмония
Пациентам, у которых клинически диагностирована тяжелая пневмония и легкая пневмония, диагноз ставится в соответствии с Руководством по диагностике и лечению внебольничной пневмонии у взрослых (издание 2019 г.), сформулированным Американским торакальным обществом (ATS) и Американским обществом инфекционных заболеваний (IDSA). .
Диагностические критерии тяжелой и легкой пневмонии у детей были приняты Британским торакальным обществом (BTS) в 2011 году.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Состав микробиома
Временное ограничение: за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
совокупность микробных сообществ, обнаруженных в биообразце
|
за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Альфа-разнообразие
Временное ограничение: за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
разнообразие внутри определенной территории или экосистемы
|
за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
|
Распространенность генов устойчивости бактерий
Временное ограничение: за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
количество генов бактериальной устойчивости, разделенное на количество биообразцов
|
за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
|
Бета-разнообразие
Временное ограничение: за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
сравнение разнообразия между экосистемами, обычно измеряемое как количество изменений видов между экосистемами
|
за исследуемый период 2019-2025 гг.
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Соавторы
Следователи
- Главный следователь: Mei Kang, MPH, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- 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.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Оцененный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- 2023234
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Описание плана IPD
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .