Detektering av Mycobacterium Tuberculosis i blod från TB-patienter och deras kontakter i Uganda (MICRO-LTBI_UG)

Under många år ansågs utvecklingen av ett sådant test inte vara realistiskt på grund av den paucibacillära karaktären hos LTBI och osäkerhet angående den cellulära placeringen av Mtb-baciller i LTBI. Men vi och andra har nyligen rapporterat att Mtb-DNA kan detekteras i det perifera blodet hos latent infekterade TB-kontakter i både hög- och lågbelastningsmiljöer. I våra studier, som använde digital polymeraskedjereaktion (dPCR) för att detektera Mtb-DNA i undergrupper av mononukleära celler i perifert blod (PBMC) av TB-kontakter i Etiopien, upptäcktes signal oftare i extrakt av CD34+ PBMC (hematopoetiska stamceller [HSC] och deras stamfader) jämfört med CD34-PBMC, men det var inte begränsat till dem. Administrering av isoniazidförebyggande terapi (IPT) minskade andelen deltagare i vilka Mtb-DNA kunde detekteras i PBMC, vilket visar att denna signal är dynamisk och antyder att närvaron av Mtb-DNA kan återspegla närvaron av livsdugliga baciller. Vi sekvenserade också Mtb-DNA i PBMC-extrakt med hjälp av riktad nästa generations sekvensering (tNGS) för att avslöja mutationer som ger antimikrobiell läkemedelsresistens.

Dessa spännande resultat visar potentialen för utveckling av en NAAT för detektion och genomisk läkemedelsresistenstestning av LTBI i perifert blod. Frågor kvarstår dock om huruvida upptäckt av Mtb-DNA i blodet hos symtomatiska individer associerar med förmågan att visualisera eller odla baciller i blod, vilket har gjorts hos patienter med aktiv TB. Dessutom är vår befintliga metod för detektion av Mtb-DNA i CD34+ PBMC med dPCR för närvarande inte lämplig för fältanvändning, eftersom prover kräver lång laboratoriebehandling. GeneXpert-plattformen, som kan ge resultat på mindre än 2 timmar, har tidigare använts för att detektera Mtb-DNA i helblod från HIV-infekterade patienter med aktiv TB. Känsligheten hos Xpert® MTB/RIF Ultra-analysen (Xpert Ultra, som har en detektionsgräns [LOD] på 15,6 kolonibildande enheter [CFU]/ml kontra 112,6 CFU/ml för den ursprungliga Xpert® MTB/RIF-analysen) är tillräckligt för att detektera Mtb-DNA i det intervall som påvisats i blod från latent infekterade TB-kontakter i Etiopien och Uganda (20 till 1000 kopior av rpoB i majoriteten av Mtb DNA-positiva individer). Detektering av Mtb i blod från latent infekterade individer har dock inte tidigare försökts använda denna plattform. Slutligen vill vi utöka kunskapen genom att jämföra upptäckt av Mtb-DNA i nyare kontra historiska TB-kontakter, och genom att inkludera patienter med aktiv TB som en positiv kontrollgrupp.

Vi föreslår därför att genomföra en studie för att jämföra känsligheten hos olika metoder för detektion av Mtb och genomisk läkemedelsresistens i perifert blod från TB-patienter och nyligen jämfört med fjärrexponerade asymtomatiska TB-kontakter i Kampala, Uganda.

Studiemål Primärt mål

Det primära syftet med denna studie är att avgöra om Mycobacterium tuberculosis (Mtb) kan detekteras i blodet från de senaste TB-kontakter, rekryterade i Kampala, Uganda, med någon av följande metoder:

• Digital PCR
• GeneXpert® MTB/RIF Ultra (Cepheid)
• Fluorescensmikroskopi
• Blodkultur
• Riktad nästa generations sekvensering

Sekundära mål

Sekundära mål med denna studie är:

1. För att avgöra om Mtb kvarstår i blodet hos fjärrexponerade (historiska) TB-kontakter, rekryterade i samma miljö och med samma metoder.
2. För att avgöra om Mtb kan detekteras i blodet hos patienter med nydiagnostiserad aktiv TB, rekryterad i samma miljö och med samma metoder.

3. Att fastställa om detektion av Mtb i blod med metoderna ovan associerar med någon av följande biomarkörer för värdimmunsvar:

   • QFT-Plus
   • Blod-RNA-signaturer för begynnande tuberkulos
   • Antikroppsprofiler
4. För att avgöra om Mtb-stammar isolerade från sputum/blod från indexfall med pulmonell TB är genetiskt identiska med de som upptäckts i blodet från deras senaste kontakter.

Primär endpoint Andel TB-patienter och deras kontakter hos vilka Mtb-DNA kan detekteras i perifert blod med digital PCR.

Sekundära slutpunkter

1. Andel TB-patienter och deras kontakter hos vilka Mtb-DNA kan detekteras i perifert blod med följande metoder:

   • GeneXpert® MTB/RIF Ultra (Cepheid)
   • Fluorescensmikroskopi
   • Blodkultur
   • Riktad nästa generations sekvensering

2. Andel TB-patienter och deras kontakter med positiva resultat för någon av följande analyser:

   • QFT-Plus
   • Blod-RNA-signaturer för begynnande tuberkulos
   • Antikroppsprofiler
3. Genetiska sekvenser av Mtb-stammar isolerade från sputum/blod från indexfall med lung-TB och blod från dessa deltagare och deras asymtomatiska hushållskontakter.