COVID-19 对胎盘基因表达和病理学的影响 (PROSPER)

当前爆发的 COVID-19 是由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 引起的疾病，与严重急性呼吸综合征 (SARS) 疾病爆发（2002 - 2003 年）和正在进行的中东呼吸道疾病有相似之处。中东呼吸综合症（MERS）爆发于2012年。 所有三种感染均表现为咳嗽、发烧，并可能患有下呼吸​​道疾病。 虽然 SARS 和 MERS 的病死率 (CFR) 较高，但 COVID-19 的传染性较高，导致病例和死亡人数较多。 通常导致肺炎的严重呼吸道感染，例如 SARS 和甲型 H1N1 流感，与孕产妇死亡和死产风险增加有关。 尽管目前的证据并不表明孕产妇感染的风险高于一般人群，但人们对感染对妊娠和新生儿不良结局的影响知之甚少。 对冠状病毒谱系感染的系统评价报告称，围产期死亡率增加了 11%。 围产期死亡的确切机制尚不清楚。

虽然迄今为止几乎没有证据表明 SARS-CoV-2 感染可垂直传播给胎儿，但已确认的 SARS-CoV-2 受体血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 在早期就已检测到高水平。人类胎盘并呈现出组织特异性活动模式。 绒毛细胞滋养层和合体滋养层细胞在妊娠早期表现出高水平的 ACE2 表达，而绒毛外滋养层的表达在妊娠早期开始较低，然后在妊娠 24 周左右达到峰值。 胎盘血管化和/或代谢能力的破坏可能导致胎盘功能不全和胎儿胎盘生长和发育不良。 先前对 COVID-19 患者胎盘检查结果的研究表明，蜕膜动脉病和母体血管灌注不良 (MVM) 模式有所增加，其中许多人没有 COVID-19 症状。 此外，部分 COVID-19 患者在怀孕期间会出现肺炎和随后的缺氧。 我们假设，暴露于低氧血症和母体呼吸衰竭可能会进一步威胁妊娠期间胎儿胎盘单位的代谢需求。

我们的主要研究假设是，COVID-19 疾病会影响胎盘发育和功能，并由疾病的严重程度和持续时间介导。 我们假设对胎盘发育的影响将随后增加不良胎儿结局。

这是一个病例对照研究项目，将利用 2020 年 6 月至 2021 年 6 月 COVID-19 爆发期间从格林维尔纪念医院收集的患者数据（包括图表历史）和胎盘标本。 将使用 2017 年 3 月至 2019 年 12 月期间在 COVID-19 爆发之前在格林维尔纪念医院或北岸大学卫生系统收集的储存的胎盘和脐带血样本来进行对照。 考虑到无症状病例的潜在高比例，我们计划使用库存样本。 研究结束后，格林维尔纪念医院收集的样本和数据将被去识别化，并与北岸大学健康中心收集的样本结合起来，以供后续分析和发布。

可能符合资格的患者将在 Prisma Health 妇产科中心的常规产前护理期间、通过 Prisma Health COVID-19 登记处或在格林维尔纪念医院住院分娩时被识别出来。 将根据病历审查评估患者的资格。 入院前确定的患者可能会在下次妇产科中心、母胎医学科的产前护理就诊或到达格林维尔纪念馆分娩时获得同意。 在入院分娩之前被确定为符合资格的患者将在其图表的研究选项卡下被标记为符合资格。 入院前确定的患者可能会在下次妇产科中心、母胎医学科的产前护理就诊时或在到达格林维尔纪念馆分娩时获得同意并登记。

入组时，患者将回答一份有关人口统计和新冠病毒症状的简短调查问卷。 分娩时，将收集胎盘样本和脐带血，用于炎症的分子和组织学评估。 训练有素的护理人员、住院医师和/或研究人员将收集和处理这些标本。 由于绒毛是克隆发育的，基因表达可能在空间上聚集。 为了尽量减少这些变化的影响，工作人员将从每个胎盘的四个独立子叶中获取 0.4 cm3 活组织检查，并将组织悬浮在稳定剂（AllProtect 组织试剂，Qiagen）中。 未识别的胎盘活检将被分批运送到伊利诺伊州芝加哥北岸大学格雷格·米勒博士的实验室，在那里准备进行涉及胎盘转录调控的分析。 去识别的胎盘样本将被运送到加州大学洛杉矶分校社会基因组学核心，该中心将测量 mRNA 和 miRNA 表达中反映的转录调控。 核心技术人员将使用 Qiagen RNeasy Mini Kits 从去识别化的样本中提取 RNA，并使用 Agilent TapeStation 执行 QA/QC 检查。 500 ng RNA 将被转化为 cDNA（Illumina TruSeq Stranded Total RNA RiboZero Globin）并在 Illumina HiSeq 4000 仪器上使用最佳检测 mRNA 和 miRNA 的方案进行测序。 每个样本超过 5000 万个序列读取将映射到 RefSeq 人类基因组 (hisat2/stringtie)，并标准化为每个当前注释的 mRNA 和 miRNA 的每百万个映射读取的转录本计数。 格林维尔纪念馆训练有素的病理学家将对胎盘进行粗略检查，并准备盒式磁带以供以后的组织学评估。 身份不明的胎盘玻片将从病理学实验室获得，并将被运送到北岸，在那里围产期病理学家将确认病理结果。 具体来说，将检查胎盘、基底板和绒毛实质的苏木精和伊红染色的 5 μm 厚切片，以寻找胎盘三个主要区室（膜、绒毛实质和基底板）中急性和慢性炎症病变的证据。 Northshore 的围产期病理学家还将使用 COVID-19 免疫组织化学染色检查胎盘组织中是否有新冠病毒 (COVID-19)。 将提取妊娠结果和并发症的医学图表。 具体来说，我们将摘要产科和病史，包括产次、健康问题史和出生结果、怀孕前体重指数、口服葡萄糖耐量测试和妊娠糖尿病筛查结果、糖尿病、高血压、先兆子痫和传染病的诊断当前怀孕期间。 分娩数据将包括分娩方式和产程持续时间，以及胎儿性别、体重、身长和孕龄。 两名对其他数据视而不见的编码员将抽象每条记录，并通过协商一致解决差异。 一旦收集到指定数据，将不再对医疗记录进行进一步查询。 换句话说，随着时间的推移，我们不打算继续提取有关母亲或儿童健康的信息。 如果我们希望开始这样做，我们将寻求 IRB 的指导，了解如何获得参与者的适当同意。 我们预计这项研究将持续一年多。 参与者将在分娩时参与其中，并且将从怀孕到分娩后 6 周的医疗记录将被审查。