一项前瞻性随机临床试验评估抗生素囊腔冲洗在组织扩张器乳房重建中的应用

A prospective randomized clinical trial to assess antibiotic pocket irrigation on tissue expander breast reconstruction

作者信息Jennifer N Walker, Blake M Hanson, Tayler Hunter, Shelby R Simar, Jesus M Duran Ramirez, Chloe L P Obernuefemann, Rajiv P Parikh, Marissa M Tenenbaum, Julie A Margenthaler, Scott J Hultgren, Terence M Myckatyn
PMID37754546
发布时间2023-09-27
DOI10.1128/spectrum.01430-23

实验完整度

包含前瞻性随机对照试验设计,结合临床结局、细菌培养、16S rRNA测序、qPCR和免疫荧光等多层级验证。

主要模型

组织扩张器乳房重建患者 癌症与无癌乳房样本 细菌培养与测序样本 免疫荧光染色的组织扩张器

重点核对

随机分组:抗生素冲洗 vs 生理盐水冲洗 样本类型:皮肤、乳腺组织、引流液、扩张器、脱细胞真皮基质、包膜 检测方法:16S rRNA测序、qPCR、细菌培养、免疫荧光 样本量:16例患者,32个乳房 随访:至少1年

摘要

细菌感染是组织扩张器(TE)启动的分期乳房切除术后乳房重建中最常见的并发症。为限制细菌感染,尽管缺乏高质量数据支持,手术部位抗生素冲洗仍被普遍采用。我们进行了一项前瞻性随机对照试验,比较单独生理盐水冲洗与三抗生素冲洗方案(1 g头孢唑林、80 mg庆大霉素和50,000单位杆菌肽溶于500 mL生理盐水)在乳房假体手术中的效果。比较了患癌乳房(n = 16)与未患癌乳房(n = 16)的微生物组,因为所有患者(n = 16)均有单侧癌症但接受了双侧乳房切除术(n = 32)。在乳房切除时和数月后TE取出时获取的生物和假体标本进行了纵向比较分析。结局包括临床感染、细菌丰度和相对微生物组组成。两组中均无患者出现重建失败或发生感染。在即刻TE重建时给予三抗生素冲洗,与生理盐水冲洗相比,在计划更换时并未减少细菌丰度或影响微生物多样性。植入的假体材料采用了周围宿主组织的微生物组成。在未患癌乳房中,与生理盐水相比,抗生素冲洗增加了假体周围包膜(P = 0.03)和脱细胞真皮基质(P = 0.04)上的细菌丰度,并改变了两者上的微生物群。这些数据表明,与仅使用生理盐水相比,在TE乳房重建中使用三抗生素冲洗确实影响了未患癌乳房的某些生物材料的细菌丰度和多样性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
抗生素囊腔冲洗(TAPI)在组织扩张器乳房重建中是否能减少细菌感染或改变微生物组?
核心机制
TAPI未减少细菌丰度或改变微生物多样性,反而在无癌乳房中增加了包膜和脱细胞真皮基质的细菌丰度,可能通过诱导生物膜形成或导致微生态失调。
主要证据
随机对照试验中,qPCR显示无癌乳房中TAPI组包膜和ADM细菌丰度显著高于生理盐水组;16S rRNA测序显示β多样性差异,但主要由稀有低丰度菌群驱动。
研究意义
质疑抗生素囊腔冲洗在具有韧性微生物生态系统中的价值,强调需要更精确的功能微生物组知识以个性化预防高风险女性的感染。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者招募与随机化

评估患者资格并随机分配至抗生素冲洗或生理盐水冲洗组。

筛选87名患者,排除68名,最终16名患者入组,一半分配至TAPI组,一半分配至生理盐水组。

2

手术与样本采集

获取手术各阶段的生物学和假体样本,用于纵向比较。

术中采集皮肤和乳腺组织,术后收集引流液,二期手术取出扩张器、包膜、脱细胞真皮基质等。

3

细菌培养与鉴定

通过培养和16S测序鉴定可培养的细菌。

样本超声处理后接种BHI琼脂,好氧和厌氧条件下培养,提取DNA进行16S Sanger测序。

4

微生物组测序与生物信息学分析

评估微生物群落的丰度和多样性。

提取DNA,扩增16S rRNA V1-V3区,Illumina MiSeq测序,进行生物信息学处理。

5

细菌丰度定量(qPCR)

定量不同样本中的细菌负荷。

使用16S rRNA基因拷贝数的qPCR定量细菌丰度。

6

免疫荧光检测

在组织扩张器表面可视化细菌。

使用特异性抗体进行免疫荧光染色,检测主要细菌种类。

7

临床结局评估

评估重建失败、感染等临床结局。

记录重建失败、感染、引流管移除时间等。

8

统计分析

比较组间差异并评估统计学显著性。

使用Wilcoxon rank-sum检验、PERMANOVA等,R版本4.1.1。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
脑心浸液琼脂VWR90003-040
DNeasy PowerBiofilm 试剂盒Qiagen24000-50
10%中性缓冲福尔马林Sigma AldrichHT501128-4L
Odyssey成像系统LI-COR BiosciencesB446
皮肤准备液----
头孢唑林----
庆大霉素----
杆菌肽----
10%聚维酮碘溶液----
氯己定浸渍贴片(BioPatch)Ethicon Inc--
头孢氨苄----
无水乙醇Fisher ScientificBP2818500

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者纳入与随机化
纳入标准:单侧乳腺癌,双侧乳房切除计划;排除标准:抗生素过敏,BMI≥35 kg/m²;随机化方法
阅读提示:Materials and Methods - Enrollment and randomization
手术步骤
手术技术:乳房切除方式,TE放置位置,ADM使用,引流管规格,皮肤准备消毒剂
阅读提示:Materials and Methods – Surgery #1 surgical technique
干预措施
冲洗方案:抗生素配方(1g头孢唑林+80mg庆大霉素+50000U杆菌肽/500mLNS)或生理盐水,冲洗时间2分钟,不抽吸
阅读提示:Materials and Methods – Study intervention
样本采集与处理
样本类型、大小、储存条件(乙醇或PBS),DNA提取方法,16S测序,qPCR条件
阅读提示:Materials and Methods – Tissue and prosthetic material procurement, Microbiome sample processing, 16S rRNA qPCR quantification
临床结局评估
观察指标:重建失败定义,感染,引流管移除时间,并发症;随访时间
阅读提示:Materials and Methods – Clinical outcomes