Küçük Saç Örneklerinde 11 İlaca Dirençli TB İlaçların Ölçülmesi için Doğrulanmış LC-MS/MS Paneli
Summary
Hastaların kompleks ilaca dirençli tüberküloz (DR-TB) rejimlerine bağlılığını analiz etme yöntemleri yanlış ve kaynak yoğun olabilir. Yöntemimiz, 11 DR-TB ilaç konsantrasyonları için kolayca toplanan ve depolanan bir matris olan saçı analiz eder. LC-MS/MS kullanarak, uyuşturucuya bağlılığı daha iyi anlamak için kullanılabilen alt nanogram ilaç düzeylerini belirleyebiliriz.
Abstract
Ilaca dirençli tüberküloz (DR-TB) giderek büyüyen bir halk sağlığı tehdididir ve terapötik ilaç düzeylerinin değerlendirilmesi önemli klinik yararları olabilir. Plazma ilaç düzeyleri mevcut altın standart değerlendirme, ancak flebotomi ve soğuk zincir gerektirir, ve sadece çok yakın bağlılık yakalamak. Yöntemimiz saç kullanır, kolayca toplanan ve uzun vadeli bağlılık yansıtıcı bir matris, 11 anti-TB ilaçlar için test etmek. Grubumuz tarafından önceki çalışma saç antiretroviral ilaç düzeyleri HIV sonuçları ile ilişkili olduğunu göstermektedir. DR-TB ilaçlar için yöntemimiz 2 mg saç (kök için 3 cm proksimal), hangi pulverize ve metanol ayıklanır kullanır. Numuneler tek bir LC-MS/MS yöntemi ile analiz edilir ve 16 dk’lık bir çalışmada 11 ilaç ölçülür. 11 ilaç için daha düşük nicelik sınırları (LLOQs) 0.01 ng/mg ile 1 ng/mg arasında değişmektedir. İki kütle spektrometresi geçişinin oranları karşılaştırılarak ilaç varlığı doğrulanır. Örnekler, ilacın deuterated, 15N-veya 13C etiketli ilaç isotopolog için alan oranı kullanılarak ölçülür. 0.001-100 ng/mg arasında değişen bir kalibrasyon eğrisi kullandık. Dr-TB hastalarından doğrudan gözlenen tedavi (DOT) üzerine toplanan saç örneklerinden alınan kolaylık örneğine yöntemin uygulanması, on bir ilacın dokuzu (izoniazid, pyrazinamide, ethambutol, linezolid, levofloksasin, moksifloksasin, clofazimin, bedaquiline, pretomanid) lineer dinamik aralığında saçtaki ilaç düzeylerini göstermiştir. Hiçbir hasta protionamide değildi ve etionamid için ölçülen düzeyler LLOQ’ya yakındı (daha fazla çalışma yerine etionamid’in metabolitinin maruziyeti izlemek için uygunluğu nun incelenmesi). Özetle, saçlarda DR-TB ilaçları için çok analit panelinin geliştirilmesini ilaca dirençli tüberküloz tedavisi sırasında terapötik ilaç izleme tekniği olarak tanımlıyoruz.
Introduction
Yirmi birinci yüzyılda, ilaca dirençli Tüberküloz (DR-TB) zaten zayıf ulusal Tüberküloz kontrol programları için gelişen bir felaket, teyit durumlarda sadece son 5 yıl içinde iki katına ile, tüm ölümlerin yaklaşık üçte biri için muhasebe küresel antimikrobiyal direnç ile ilgili1,2. DR-TB’nin başarılı tedavisi, geleneksel olarak ilaca duyarlı tüberküloz tedavisinden daha uzun ve daha toksik ikinci basamak rejimlere ihtiyaç dalmıştır. Ayrıca, DR-TB olan hastalar genellikle başlangıçta direnç ortaya çıkmasına katkıda bağlılık için önemli önceden varolan zorluklar var3.
Viral yüklertedaviizlemek için kullanılabilir HIV enfeksiyonu aksine, Tüberküloz tedavi yanıtı vekil uç noktaları gecikmiş ve bireysel düzeyde güvenilmez4. Subterapötik anti-TB ilaç konsantrasyonu ve tedavi başarısızlığının önemli bir belirleyicisi olan hasta bağlılığının izlenmesi de zordur. Kendi kendine bildirilen bağlılık geri çağırma önyargı ve istek sağlayıcıları5,,6lütfen muzdarip. Hap sayıları ve ilaç olay izleme sistemleri (MEMS) daha objektifolabilir 7 ama gerçek ilaç tüketimi ölçmek yok8,9,10. Biyomatrises ilaç düzeyleri hem bağlılık ve farmakokinetik veri sağlayabilir. Bu nedenle, plazma ilaç düzeyleri yaygın terapötik ilaç izleme kullanılır11,12. Ancak, ilaç bağlılığı izleme bağlamında, plazma düzeyleri kısa süreli maruziyeti temsil eder ve uygun bağlılık referans aralığı belirlenirken hastalar arası ve hastalar arası önemli değişkenlikle sınırlıdır. “Beyaz ceket” etkileri, nerede bağlılık klinik veya çalışma ziyaretleri öncesinde geliştirir, daha doğru ilaç yapışma desenleri sağlamak için plazma düzeylerinin yeteneğini zorlaştırır13.
Saç uzun vadeli ilaç maruziyeti ölçebilirsiniz alternatif bir biyomatrik olduğunu14,15. Birçok ilaç ve endojen metabolitleri saç büyüdükçe sistemik dolaşımdan saç protein matris içine dahil. Bu dinamik süreç saç büyüme sırasında devam ederken, saç matris yatırılan ilaç miktarı dolaşımda ilacın sürekli varlığına bağlıdır, saç ilaç alımının mükemmel bir zamansal okuma yapma. Bir biyomatris olarak Saç kolayca depolama ve sevkiyat için soğuk zincir için kana göre gerek kalmadan toplanan ek avantajı vardır. Ayrıca, saç alanında ek fizibilite avantajları sağlayan, biyolojik olmayan tehlikelidir.
Saç ilaç düzeyleri uzun adli uygulamalarda kullanılmıştır16. Son on yılda, saç antiretroviral (ARV) düzeyleri HIV tedavisi ve önleme de uyuşturucu bağlılığını değerlendirmede yarar göstermiştir, hangi grubumuzun katkıda bulunmuştur. Saçarv,düzeyleri HIV enfeksiyonu17,,18,19,,20,,21tedavi sonuçlarının en güçlü bağımsız belirleyicileri olduğu gösterilmiştir. DR-TB hastalarının saç düzeylerinin tedavi sonucunu tahmin etmede aynı faydaya sahip olup olmadığını belirlemek için, küçük saç örneklerinde 11 DR-TB ilaçlarını analiz etmek için bir yöntem geliştirmek ve doğrulamak için LC-MS/MS kullandık. Testperformansının ilk değerlendirmesi olarak, Dr-TB’li hastaların batı cape, Güney Afrika22’dedoğrudan gözlenen tedavi (DOT) alan bir kolaylık örneğinde DR-TB ilaç düzeylerini ölçtük.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada, LC-MS/MS kullanılarak küçük saç örneklerinde DR-TB tedavisinde kullanılan 11 anti-TB ilaçlarının ölçülmesi için geliştirdiğimiz ve doğruladığımız yöntemin protokolünü rapor ediyoruz. Saçta bu 11 ilaç ölçmek için başka bir yöntem daha önce geliştirilmiş, doğrulanmış ve yayınlanmıştır. Yöntemimiz yaklaşık 3 santimetre (cm) uzunluğunda (~2 mg) sadece 20-30 saç teli ilaçların alt nanogram düzeylerini ölçebilir ve zaten22doğrulanmıştır . İ…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Profesör Keertan Dheda, Dr Ali Esmail ve Marietjie Pretorius University of Cape Town Akciğer Enstitüsü olan çalışma için saç örnekleri nin toplama kolaylaştırdı teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar daha minnetle bu çalışmanın katılımcıların katkılarını kabul.
Materials
| 2 mL injection vials | Agilent Technologies | 5182-0716 | |
| 250 uL injection vial inserts | Agilent Technologies | 5181-8872 | |
| Bead ruptor 24 | OMNI International | 19001 | |
| Bead ruptor tubes (2 mL bead kit, 2.8mm ceramic, 2 mL microtubes) | OMNI International | 19628 | |
| Bedaquiline | Toronto Research Chemicals | B119550 | |
| Bedaquiline-d6 | Toronto Research Chemicals | B119552 | |
| Clofazimine | Toronto Research Chemicals | C324300 | |
| Clofazimine-d7 | Toronto Research Chemicals | C324302 | |
| Disposable lime glass culture tubes | VWR | 60825-425 | |
| Ethambutol | Toronto Research Chemicals | E889800 | |
| Ethambutol-d4 | Toronto Research Chemicals | E889802 | |
| Ethionamide | Toronto Research Chemicals | E890420 | |
| Ethionamide-d5 | ClearSynth | CS-O-06597 | |
| Formic acid | Sigma-Aldrich | F0507-100mL | |
| Glass bottles | Corning | 1395-1L | |
| Hot Shaker | Bellco Glass Inc | 7746-32110 | |
| HPLC | Agilent Technologies | Infinity 1260 | |
| HPLC grade acetonitrile | Honeywell | 015-4 | |
| HPLC grade methanol | Honeywell | 230-1L | |
| HPLC grade water | Aqua Solutions Inc | W1089-4L | |
| Isoniazid | Toronto Research Chemicals | I821450 | |
| Isoniazid-d4 | Toronto Research Chemicals | I821452 | |
| LC column, Synergi 2.5 um Polar RP 100 A 100 x 2 mm | Phenomenex | 00D-4371-B0 | |
| LC guard cartridge | Phenomenex | AJ0-8788 | |
| LC guard cartridge holder | Phenomenex | AJ0-9000 | |
| LC-MS/MS quantitation software | Sciex | Multiquant 2.1 | |
| Levofloxacin | Sigma-Aldrich | 1362103-200MG | |
| Levofloxacin-d8 | Toronto Research Chemicals | L360002 | |
| Linezolid | Toronto Research Chemicals | L466500 | |
| Linezolid-d3 | Toronto Research Chemicals | L466502 | |
| Micro centrifuge tubes | E&K Scientific | 695554 | |
| Moxifloxacin | Toronto Research Chemicals | M745000 | |
| Moxifloxacin-13C, d3 | Toronto Research Chemicals | M745003 | |
| MS/MS | Sciex | Triple Quad 5500 | |
| OPC 14714 | Toronto Research Chemicals | O667600 | |
| Pretomanid (PA-824) | Toronto Research Chemicals | P122500 | |
| Prothionamide | Toronto Research Chemicals | P839100 | |
| Prothionamide-d5 | Toronto Research Chemicals | P839102 | |
| Pyrazinamide | Toronto Research Chemicals | P840600 | |
| Pyrazinamide-15N, d3 | Toronto Research Chemicals | P840602 | |
| Septum caps for injection vials | Agilent Technologies | 5185-5862 | |
| Turbovap LV evaporator | Biotage | 103198/11 |
References
- Kurbatova, E. V., et al. Predictors of poor outcomes among patients treated for multidrug-resistant tuberculosis at DOTS-plus projects. Tuberculosis (Edinb). 92, 397-403 (2012).
- Dheda, K., et al. The epidemiology, pathogenesis, transmission, diagnosis, and management of multidrug-resistant, extensively drug-resistant, and incurable tuberculosis. Lancet Respiratory Medicine. , (2017).
- Berg, K. M., Arnsten, J. H. Practical and conceptual challenges in measuring antiretroviral adherence. Journal of Acquired Immunodeficiency Syndromes (JAIDS). 43, 79-87 (2006).
- Kagee, A., Nel, A. Assessing the association between self-report items for HIV pill adherence and biological measures. AIDS Care. 24 (11), 1448-1452 (2012).
- Haberer, J. E., et al. Adherence to antiretroviral prophylaxis for HIV prevention: a substudy cohort within a clinical trial of serodiscordant couples in East Africa. PLoS Medicine. 10 (9), 1001511 (2013).
- Pullar, T., Kumar, S., Tindall, H., Feely, M. Time to stop counting the tablets. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 46 (2), 163-168 (1989).
- Liu, H., et al. A comparison study of multiple measures of adherence to HIV protease inhibitors. Annals of Internal Medicine. 134 (10), 968-977 (2001).
- Wendel, C., et al. Barriers to use of electronic adherence monitoring in an HIV clinic. Annals of Pharmacotherapy. 35, 1010-1101 (2001).
- Ruiz, J., et al. Impact of voriconazole plasma concentrations on treatment response in critically ill patients. Clinical Pharmacology & Therapeutic. , (2019).
- Saktiawati, A. M., et al. Optimal sampling strategies for therapeutic drug monitoring of first-line tuberculosis drugs in patients with tuberculosis. Clinical Phamacokinetics. , (2019).
- Podsadecki, T. J., Vrijens, B. C., Tousset, E. P., Rode, R. A., Hanna, G. J. “White coat compliance” limits the reliability of therapeutic drug monitoring in HIV-1-infected patients. HIV Clinical Trials. 9 (4), 238-246 (2008).
- Cuypers, E., Flanagan, R. J. The interpretation of hair analysis for drugs and drug metabolites. Clinical Toxicology. 56 (2), 90-100 (2018).
- Knitz, P., Villain, M., Crimele, V. Hair analysis for drug detection. Therapeutic Drug Monitoring. 28 (3), 442-446 (2006).
- Barroso, M., Gallardo, E., Vleira, D. N., Lopez-Rivadulla, M., Queiroz, J. A. Hair: a complementary source of bioanalytical information in forensic toxicology. Bioanalysis. 3 (1), 67-79 (2011).
- Gandhi, M., et al. Atazanavir concentration in hair is the strongest predictor of outcomes on antiretroviral therapy. Clinical Infectious Diseases. 52 (10), 1267-1275 (2011).
- Koss, C. A., et al. Hair concentrations of antiretrovirals predict viral suppression in HIV-infected pregnant and breastfeeding Ugandan women. AIDS. 29 (7), 825-830 (2015).
- Pintye, J., et al. Brief Report: Lopinavir Hair Concentrations Are the Strongest Predictor of Viremia in HIV-Infected Asian Children and Adolescents on Second-Line Antiretroviral Therapy. Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes (JAIDS). 76 (4), 367-371 (2017).
- Baxi, S. M., et al. Nevirapine Concentration in Hair Samples Is a Strong Predictor of Virologic Suppression in a Prospective Cohort of HIV-Infected Patients. PLoS One. 10 (6), 0129100 (2015).
- Gandhi, M., et al. Antiretroviral concentrations in hair strongly predict virologic response in a large HIV treatment-naive clinical trial. Clinical Infectious Diseases. 5, 1044-1047 (2019).
- Gerona, R., et al. Simultaneous analysis of 11 medications for drug resistant TB in small hair samples to quantify adherence and exposure using a validate LC-MS/MS panel. Journal of Chromatography B. 1125, 121729 (2019).
- Metcalfe, J., et al. Association of anti-tuberculosis drug concentration in hair and treatment outcomes in MDR- and XDR-TB. European Respriatory Journal Open Research. 5 (2), (2019).
- Metcalfe, J. Z., O’Donnell, M. R., Bangsberg, D. R. Moving Beyond Directly Observed Therapy for Tuberculosis. PLoS Medicine. 12 (9), 1001877 (2015).
