Jämförelse av blodomloppsinfektioner med Carbapenem Hetero-resistenta och Carbapenem Resistant Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Huvud objekt:

1. Att föreställa sig den kliniska relevansen av karbapenem hetero-resistensfenomen bland Klebsiella pneumoniae-stammar.
2. Identifiering av molekylära resistensmekanismer som orsakar karbapenem hetero-resistens bland Klebsiella pneumoniae-stammar
3. Identifiering av noggrannhet av gradienttest (t.ex. E-test) och diskdiffusionstest för detektion av karbapenem heteroresistens jämfört med guldstandard PAP-analys

Hypotes

Huvudhypotes

1-30 dagars dödlighet är högre i blodomloppsinfektioner orsakade av CRKp än karbapenem hetero-resistenta Klebsiella pneumoniae

Sekundär hypotes

1. 90-dagars återfall/återinfektion är liknande i CRKp- och karbapenem-heteroresistenta Kp-grupper. Karbapenem-monoterapi är dock associerad med högre frekvens av återfall/återinfektion vid behandling av blodomloppsinfektion orsakad av karbapenem heteoresistent K. pneumoni även om det används som högdos och förlängda infusionsregimer.
2. 14-dagars klinisk botningshastighet är signifikant högre i karbapenem heteroresistant Kp-grupp än CRKp-grupp.
3. 14-dagars klinisk botningsfrekvens är signifikant lägre hos patienter med BSI orsakad av karbapenem heteroresistenta K. pneumoniae och behandlade med karbapenem monoterapi.
4. 7-dagars mikrobiologisk botningshastighet är signifikant högre i karbapenem heteroresistent Kp-grupp än CRKp-grupp.
5. 7-dagars mikrobiologisk botningshastighet är signifikant lägre hos patienter med BSI orsakad av karbapenem heteroresistent K. pneumoniae och som behandlas med karbapenem monoterapi.

Studera design:

Prospektiv multi-center multinationell studie

Inramning och studieperiod:

Tertiärvårdssjukhus från olika delar av världen kommer att inkluderas i COMBAT-studien. Studieperioden är planerad att vara 01.04.2020-01.04.2021 eller längre tills fördefinierad urvalsstorlek uppnås. Lokala (primära) utredare kommer att samla in mikrobiologiska och kliniska data från deltagarna. Platsutredare kommer att undersöka mikrobiologiska laboratoriedata i dagliga intervaller för att identifiera patienter med CRKp eller karbapenem heteroresistent Kp bakteriemi. Alla på varandra följande patienter med monobakteriell CRKp eller karbapenem heteroresistent Kp BSI kommer att vara berättigade att utvärderas för inkludering i studien. Karbapenemresistens kommer att bestämmas enligt 2015 CDC-kriterier. Förekomsten av karbapenemheterosistens bland Kp-blodkulturisolat kommer initialt att bestämmas baserat på observation av några subkolonier i inhiberingszonen av karbapenemer. Förekomsten av heteroresistens mot endast en typ av karbapenemer inklusive ertapenem, imipenem, meroepenem kommer att vara tillräcklig för att inkluderas. Identifiering av karbapenem hetero-resistenta subpopulationer är inte sällan när man utför diskdiffusionstester eller gradienttester (t.ex. E-test) i vår dagliga praxis. Den exakta känsligheten och specificiteten för dessa tester för identifiering av karbapenem hetero-resistens bland gramnegativa mikroorganismer är dock inte känd ännu. Deltagarna med BSI orsakad av karbapenem hetero-resistent Kp som definieras av diskdiffusion eller gradienttestresultat kommer att rekryteras till karbapenem hetero-resistenta Kp-gruppen. Kliniska karbapenem heteroresistenta Kp-isolat kommer emellertid att överföras till fördefinierade referenscentra i varje land via lämpliga överföringsodlingsmedier. Populationsanalysprofilering (PAP) kommer att utföras för dessa patogener i referenscentra. Även om PAP rekommenderas för identifiering av karbapenem hetero-resistens, är det besvärligt för mikrobiologiska laboratorier för rutinmässig användning. Deltagare som misstänks ha BSI med karbapenem heteroresistent Kp baserad på rutinmikrobiologiska metoder kommer initialt att inkluderas och data från dessa patienter kommer att registreras, men dessa patienter kommer att uteslutas från vår slutliga analys om PAP-analys inte bekräftar förekomsten av karbapenem hetero -resistens hos dessa patogener. PAP-analys kommer att användas som ett bekräftande test för identifiering av karbapenem-heteroresistens bland Klebsiella pneumoniae-isolat. PAP kommer att utföras i slutet av patientrekryteringen och efter insamling av alla isolat i referenscentra. Därför kommer behandlingsbeslut och eventuella andra ingrepp inte att påverkas av resultaten av PAP-analys. PAP kommer endast att användas för identifiering av förekomst av karbapenem hetero-resistens bland misstänkta isolat som en guldstandardmetod. Denna studie kommer att vara rent observationsmässig och ingen intervention kommer att vara i någon del av patientuppföljningen (t.ex. diagnos, behandling etc.) och alla beslut kommer att tas av behandlande läkare. Kortfattat kommer PAP-analys att utföras enligt följande: en koloni från en kultur odlad över natten på Columbia-agar inokuleras i 5 ml Luria-Bertani-buljong. Efter 24 timmars inkubation serieutspäds 0,1 ml bakteriesuspension med en densitet motsvarande 0,5 McFarland och sprids på Mueller-Hinton-agar innehållande tvåfaldiga serieutspädningar av meropenem, imipenem, ertapenem med koncentrationer från 0,25 till 256 mg/L. Hundra mikroliter tiofaldig serieutspädning(er) av en 0,5 McFarland-suspension sprids på läkemedelsfri Mueller-Hinton-agar och inkuberas i 48 timmar vid 37 °C för att bestämma CFU/ml. Koloniräkningar från tre replikatplattor utförs för alla isolaten och medelvärden uppskattas. Antalet resistenta celler i 0,1 ml utgångsbakteriesuspension beräknas och log CFUs/ml plottas mot antibiotikakoncentrationen. Frekvensen av heteroresistenta subpopulationer vid den högsta läkemedelskoncentrationen kommer att beräknas och delas antalet kolonier som odlats på antibiotika-innehållande plattor med koloniräkningarna från samma bakteriella inokulum som pläterats ut på antibiotikafria plattor. Ett protokoll för PAP-analys kommer att utarbetas och skickas till referenscenter för att utföra PAP smidigare och med samma tekniker i varje referenscenter. Platsutredare kommer också att samla in CRKp-isolat och hålla dessa isolat under lämpliga förhållanden fram till tidpunkten för överföring för analys. Alla CRKp-isolat kommer att skickas till de centrala mikrobiologiska laboratorierna i varje land för identifiering av karbapenemasgener genom att utföra multiplex PCR (polymeriserad kedjereaktion).

Provstorlek:

Så vitt vi vet finns det ingen studie som undersöker kliniska resultat av blodomloppet eller andra typer av invasiva infektioner orsakade av karbapenem heteroresistenta gramnegativa bakterier i litteraturen. Därför kommer denna studie att genomföras som en pilotstudie. Ändå planeras 200 deltagare för CRKp-armen och 100 deltagare för karbapenem heteroresistent Klebsiella pneumonaie-arm att vara involverade.

Uppföljning:

Deltagarna kommer att utvärderas för mikrobiologisk utrotning på dag 7 genom kontrollblodkulturer och kulturer av primär infektionskälla. Om orsakande patogen inte utrotas inom 7 dagars uppföljning, kommer på varandra följande odlingar att tas mellan 7-28 dagar efter behov. Patienter kommer också att utvärderas med avseende på kliniskt svar på dag-7 och dag-14 med hjälp av relevanta parametrar. Alla deltagare kommer att följas i 90 dagar efter indexblododlingsdatum. Under denna uppföljningsperiod kommer regelbunden bedömning att utföras med början från blododlingsprovtagning och deltagarna kommer primärt att utvärderas för förekomst av infektion (blodström eller annan typ av invasiv infektion) en gång i månaden om deltagarna skrivs ut. Deltagarna kommer att varnas för att söka till våra center tills 90-dagars uppföljningsperioden är slut när symtom på infektion utvecklas (t.ex. feber, frossa). Deltagarna kommer också att informeras om att ringa läkare som är primära utredare av ett särskilt center i denna studie när deltagarna anländer till sjukhuskliniken eller akutmottagningen. Primära utredare kommer att utvärdera deltagarna och skicka sina odlingsprover enligt kliniska behov. Efter granskning av resultaten av odlingar och klinisk presentation kommer patienterna att fördelas i infektioner med karbapenemresistenta eller karbapenem heteroresistenta Klebsiella pneumoniae-grupper. Om deltagaren skrivs ut innan 90-dagarna har slutförts, kommer han/hon att kontaktas inom 30 dagars intervall via telefonsamtal för att bedöma de undersökta resultaten.

Mikrobiologisk analys:

• Antimikrobiella känslighetstest (AST) kommer att utföras i varje center och inte upprepas. Därför kommer AST-resultat att erhållas från sjukhusets databas.
• PAP (populationsanalysprofilering) kommer att utföras i referenscentra i varje land för att identifiera faktiska heteroresistenta isolat bland misstänkta isolat där vissa subpopulationer inom inhiberingszonen i gradienttest (t.ex. E-test) eller diskdiffusionstest identifieras
• Multiplex PCR kommer att användas för identifiering av typer av karbapenemas (kommer att utföras i referenscentra)
• Helgenomsekvensering kommer att användas för att identifiera molekylära mekanismer för karbapenem hetero-resistens i kliniska isolat (kommer att utföras i referenscentra)
• Kolistinresistens kommer att undersökas med buljongmikrospädningsmetod (kommer att utföras i referenscentra)
• EUCAST-brytpunkter kommer att användas för identifiering av resistens mot alla antibiotika utom tigecyklin där FDA-brytpunkter kommer att tillämpas.
• Resultaten av antimikrobiell känslighet och MIC-värden för karbapenemer, kolistin, tigecyklin, amikacin och gentamycin kommer att indikeras för de flesta resistenta subpopulationer som identifierats i PAP-analys. MIC-värden för ovannämnda antibiotika kommer att analyseras i referenscentra med hjälp av buljong-mikrospädningsmetoden. För andra antibiotika kommer AST-resultat från föräldraisolat att registreras och hämtas från sjukhusets databas.

Statistisk analys:

Variabler beskrevs med hjälp av median (interkvartilintervall) eller frekvensräkning enligt typen av variabel. De kategoriska variablerna kommer att jämföras med Pearsons chi-kvadrat eller Fishers exakta test om celler har en frekvens på 5 eller mindre och kontinuerliga variabler genom Wilcoxon-Mann-Whitney U-tester för icke-normalfördelade variabler eller Students t-test för normalfördelade variabler. Grupperna (CRKp vs Carbapenem hetero-resistenta) jämfördes genom att använda univariat analys för att definiera de variabler som har signifikant skillnad mellan jämförelsegrupper. Alla univariabler med ett P-värde på 0,20 eller mindre kommer att inkluderas i de multivariata Cox-regressionsmodellerna genom att manuellt välja dem bakåt stegvis enligt kliniskt värde och deras association. VIF (variansinflationsfaktor) kommer att beräknas för varje variabel som ingår i multivariatmodellen. Den modell som passar bäst kommer att plockas upp enligt sannolikhetsförhållandet. I en annan analys som jämför CRKp-grupp och karbapenem hetero-resistent grupp, kommer en benägenhetspoäng att beräknas och denna poäng kommer att införlivas i cox-regressionsanalysmodellen som en förvirrande parameter. Cox-regressionsanalys kommer att tillämpas för att jämföra relevanta resultat som 30-dagars mortalitet och 14-dagars kliniska botningsfrekvenser.

Överlevnad under 30 dagar från den första positiva blododlingen plottades som Kaplan-Meier-kurvor och överlevnadshastigheterna jämfördes med log rank test för att utvärdera effekten av karbapenem hetero-resistens. Alla tester var tvåsidiga och signifikansen sattes till 0,05 i SPSS-programvara (version 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).