Covid-19 om placenta genuttryck och patologi (PROSPER)

Det nuvarande utbrottet av covid-19, sjukdomen orsakad av allvarligt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), delar likheter med sjukdomsutbrottet för allvarligt akut respiratoriskt syndrom (SARS) (2002 - 2003) och det pågående luftvägarna i Mellanöstern syndrom (MERS) utbrott som började 2012. Alla tre infektioner uppträder med hosta, feber och risk för sjukdomar i de nedre luftvägarna. Medan SARS och MERS upprätthåller en högre dödlighetsfrekvens (CFR), resulterar den högre överföringsförmågan för COVID-19 i ett större antal fall och dödsfall. Allvarliga luftvägsinfektioner som vanligtvis leder till lunginflammation, såsom SARS och influensa A H1N1, är associerade med en ökad risk för mödradödlighet och dödfödsel. Även om nuvarande bevis inte tyder på en högre risk för infektion hos modern än den allmänna befolkningen, är lite känt om infektionens inverkan på graviditet och negativa neonatala resultat. En systematisk genomgång av infektioner i spektrumet av Coronavirus rapporterade en ökning av antalet perinatala dödsfall med 11 %. De exakta mekanismerna för perinatala dödsfall är inte väl karakteriserade.

Även om det finns få bevis hittills som tyder på att SARS-CoV-2-infektion är vertikalt överförbar till fostret, har angiotensinomvandlande enzym 2 (ACE2), den bekräftade receptorn för SARS-CoV-2, upptäckts i höga nivåer i början human placenta och uppvisar vävnadsspecifika aktivitetsmönster. Villösa cytotrofoblast- och syncytiotrofoblastceller uppvisar höga nivåer av ACE2-uttryck under den första trimestern medan uttrycket i det extravillösa trofoblastskiktet börjar lågt under tidig graviditet och toppar sedan omkring 24 veckors graviditet. Avbrott i vaskularisering och/eller metabolisk kapacitet hos placentan kan resultera i placentainsufficiens och suboptimal fosterplacental tillväxt och utveckling. En tidigare studie på placentafynd från patienter med covid-19 visade en ökning av deciduell arteriopati och mönster av maternal vaskulär malperfusion (MVM), av vilka många var asymtomatiska från covid-19. Dessutom kommer en del av patienterna med covid-19 under graviditeten att uppleva lunginflammation och efterföljande hypoxi. Vi antar att exponering för hypoxemi och modern andningssvikt ytterligare kan hota metaboliska krav på fosterplacentalenheten under graviditeten.

Vår primära forskningshypotes är att COVID-19-sjukdom påverkar placentautveckling och funktion och förmedlas av sjukdomens svårighetsgrad och varaktighet. Vi antar att effekten på placentautvecklingen därefter kommer att öka ogynnsamma fosterresultat.

Detta är ett fallkontrollforskningsprojekt som kommer att använda patientdata (inklusive diagramhistoria) och placentaprover som samlats in från Greenville Memorial Hospital mellan juni 2020 och juni 2021 under covid-19-utbrottet. Kontrollerna kommer att matchas med hjälp av placerade placenta- och navelsträngsblodprover som samlats in på Greenville Memorial Hospital eller Northshore University Health-systemet före uppkomsten av covid-19-utbrottet, mellan mars 2017 och december 2019. Vi planerar att använda bankprover med tanke på den potentiellt höga andelen asymtomatiska fall. Vid slutet av studien kommer prover och data som samlas in vid Greenville Memorial Hospital att avidentifieras och kombineras med prover som samlas in vid NorthShore University Health Center för efterföljande analys och publicering.

Potentiellt kvalificerade patienter kommer att identifieras under sin rutinmässiga mödravård på Prisma Health OB/GYN Center, genom Prisma Health COVID-19 Registry, eller när de läggs in på Greenville Memorial Hospital för leverans. Patienter kommer att utvärderas för behörighet baserat på en genomgång av journalen. Patienter som identifierats före sjukhusinläggning kan ge sitt samtycke vid deras nästa prenatalvårdsbesök på OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, eller när de anländer till Greenville Memorial för leverans. Patienter som identifierats som kvalificerade före sjukhusinläggning för förlossning kommer att markeras som kvalificerade under forskningsfliken i deras diagram. Patienter som identifierats före sjukhusinläggning kan godkännas och skrivas in vid deras nästa mödravårdsbesök på OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, eller när de anländer till Greenville Memorial för leverans.

Vid inskrivningen kommer patienter att svara på ett kort frågeformulär om demografi och covid-symptom. Vid tidpunkten för förlossningen kommer placentaprover och navelsträngsblod att samlas in för molekylära och histologiska bedömningar av inflammation. Utbildad sjuksköterske-, boende- och/eller forskningspersonal kommer att samla in och bearbeta dessa prover. Eftersom villi utvecklas klonalt kan genuttryck klustras spatialt. För att minimera påverkan av dessa variationer kommer personalen att ta biopsier på 0,4 cm3 från fyra separata hjärtblad i varje moderkaka och suspendera vävnaden i ett stabiliseringsmedel (AllProtect Tissue Reagent, Qiagen). Avidentifierade placentabiopsier kommer att batchas och skickas till Dr. Greg Millers laboratorium vid NorthShore University, Chicago, Illinois, där de kommer att förberedas för analys som involverar reglering av placentatranskription. Avidentifierade placentaprover kommer att skickas till UCLA Social Genomics Core, som kommer att mäta transkriptionell reglering som återspeglas i uttrycket av mRNA och miRNA. Från avidentifierade prover kommer Core-tekniker att extrahera RNA med Qiagen RNeasy Mini Kits och utföra QA/QC-kontroller med en Agilent TapeStation. 500 ng RNA kommer att omvandlas till cDNA (Illumina TruSeq Stranded Total RNA RiboZero Globin) och sekvenseras på ett Illumina HiSeq 4000-instrument, med hjälp av protokoll som optimalt detekterar mRNA och miRNA. > 50 miljoner sekvensläsningar per prov kommer att mappas till det mänskliga genomet RefSeq (hisat2/stringtie) och normaliseras till transkriptantal per miljon kartlagda läsningar för varje för närvarande annoterad mRNA och miRNA. En utbildad patolog vid Greenville Memorial kommer att genomföra en grov undersökning av moderkakan och förbereda kassetter för senare histologisk utvärdering. Avidentifierade placentaglas kommer att erhållas från patologilabbet och kommer att skickas till NorthShore där en perinatal patolog kommer att bekräfta patologiska fynd. Specifikt kommer hematoxylin och eosin-färgade, 5 μm tjocka sektioner av membranen, basalplattan och villous parenkym att undersökas för tecken på både akuta och kroniska inflammatoriska lesioner i placentans tre huvudkompartment: membran, villous parenkym och basalplatta. Den perinatala patologen vid Northshore kommer dessutom att undersöka placentavävnaden för covid med hjälp av immunhistokemiska färger för covid-19. Medicinska diagram kommer att abstraheras för graviditetsutfall och komplikationer. Specifikt kommer vi att sammanfatta obstetrisk och medicinsk historia, inklusive paritet, historia av hälsoproblem och födelseresultat, body mass index före graviditet, resultat av orala glukostoleranstest och graviditetsdiabetesscreeningar, diagnoser av diabetes, hypertoni, havandeskapsförgiftning och infektionssjukdomar under nuvarande graviditet. Leveransdata kommer att inkludera förlossningsmetod och förlossningens varaktighet, såväl som fostrets kön, vikt, längd och graviditetsålder. Två kodare, blinda för andra data, kommer att abstrahera varje post och lösa avvikelser genom konsensus. När de angivna uppgifterna har samlats in kommer inga ytterligare förfrågningar om journaler att göras. Vi planerar med andra ord inte att fortsätta att abstrahera information om mammas eller barns hälsa allt eftersom. Om vi ​​skulle vilja börja göra det, skulle vi söka vägledning från IRB om hur man skaffar korrekt samtycke från deltagarna att göra det. Vi räknar med att studien pågår under 1 år. Deltagarna kommer att vara involverade vid tidpunkten för deras förlossning, och deras medicinska journaler kommer att granskas från graviditeten till upp till 6 veckor efter förlossningen.