Deze studie werd goedgekeurd door de ethische commissie van het Affiliated Hospital of Jiaxing University, The First Hospital of Jiaxing, Jiaxing, Zhejiang, China (Goedkeuringsnummer 2025-LP-599). Alle procedures waarbij menselijke deelnemers betrokken waren, werden uitgevoerd in overeenstemming met institutionele vereisten en de principes van de Verklaring van Helsinki. Schriftelijke geïnformeerde toestemming voor bloedafname en gegevensgebruik werd verkregen van alle deelnemers en/of hun wettelijk bevoegde vertegenwoordigers vóór de monsterafname.
Alle commerciële kits, reagentia, verbruiksartikelen, instrumenten, software, fabrikanten, catalogusnummers en belangrijke bedrijfsspecificaties die in deze workflow worden gebruikt, worden vermeld in de Materiaalkunde.
Studiescope, geschiktheid en patiëntengroepering
Deze studie werd uitgevoerd als een retrospectieve klinische cohortanalyse van patiënten met een primaire spontane intracerebrale bloeding (ICH) die werden opgenomen in het Spoed- en Intensiefcarecentrum of de Intensive Care Unit van het Affiliated Hospital of Jiaxing University, The First Hospital of Jiaxing, Jiaxing, Zhejiang, China, tussen mei 2019 en september 2024. De diagnose ICH werd bevestigd door craniële computertomografie of magnetische resonantiebeeldvorming volgens de Chinese richtlijnen voor diagnose en behandeling van cerebrale bloeding (2019)10.
Patiënten kwamen in aanmerking als zij beeldvormingsbevestigde primaire spontane ICH hadden, binnen 3 dagen na het begin van de symptomen werden opgenomen en volledige belangrijke klinische variabelen hadden, samen met beschikbare perifere bloedmonsters voor het meten van ontstekingsbiomarkers en genetische analyse. Patiënten werden uitgesloten als zij traumatische intracraniële bloeding, secundaire ICH, een longinfectie vóór opname of binnen 48 uur na opname, ontslag tegen medisch advies in, of overlijden binnen 48 uur na opname, een voorgeschiedenis van maligniteit of auto-immuunziekte, of onvolledige sleutelklinische, laboratorium- of genotyperingsgegevens hadden. Na screening voldeden 360 patiënten aan de geschiktheidscriteria en werden ze opgenomen in de eindanalyse. Van hen ontwikkelden 180 patiënten tijdens ziekenhuisopname een nosocomiale longinfectie, en 180 patiënten niet. Patiënten werden ingedeeld in de groep pulmonale infecties of de groep zonder longinfectie op basis van of er na opname een nosocomiale pulmonale infectie was opgetreden.
Voor de definitieve groepering werden beeldvormende diagnose, opnametijd, infectietijd, beschikbaarheid van bloedmonsters en de volledigheid van klinische en laboratoriumgegevens gecontroleerd. Deze stap werd gebruikt om verkeerde classificatie te verminderen en ervoor te zorgen dat alle opgenomen gevallen volledige gegevens hadden voor klinische vergelijking, meting van ontstekingsbiomarkers en genotypering.
Definitie van nosocomiale longinfectie
Nosocomiale longinfectie werd gedefinieerd op basis van radiologisch bewijs gecombineerd met klinische criteria11. Radiologische bevestiging vereiste een nieuwe of progressieve infiltratieve, consolidatieve of glas-grondlaesie op een röntgenfoto van de borst of computertomografie. Daarnaast moesten er minstens twee van de volgende criteria aanwezig zijn: lichaamstemperatuur > 38 °C, purulente ademhalingsafscheidingen, of een abnormaal perifere aantal witte bloedcellen met witte bloedcellen < 4 × 109/L of > 10 × 109/L.
Longinfectie aanwezig vóór opname of gediagnosticeerd binnen de eerste 48 uur na opname werd niet geclassificeerd als nosocomiale pulmonale infectie. De infectieclassificatie werd geverifieerd met behulp van radiologische rapporten, lichaamstemperatuurgegevens, documentatie van ademhalingssecreties, resultaten van perifere bloedtellingen en klinische diagnosegegevens.
Bioveiligheid en afvalverwerking
Menselijk bloed, serum en DNA afkomstig van bloed werden behandeld onder standaard bioveiligheidsniveau 2-voorzorgsmaatregelen. Laboratoriumpersoneel droeg handschoenen, laboratoriumjassen, maskers en beschermende brillen tijdens het behandelen van bloed, serum-aliquotering, ELISA-testen, DNA-extractie, PCR-voorbereiding, gelelektroforese, restrictiedigestie en UV-visualisatie. Bloedbuizen werden gecontroleerd op lekkage of breuk vóór de bewerking. Centrifugatie werd uitgevoerd met afgesloten buizen of, waar beschikbaar, afgesloten centrifugeemmers.
Scherpe voorwerpen werden onmiddellijk in goedgekeurde scherpe containers gegooid. Bloedbesmette buizen, pipetten, handschoenen, ELISA-platen en andere wegwerpbenodigdheden werden als biologisch laboratoriumafval weggegooid. Vloeibaar biologisch afval werd gedesinfecteerd volgens institutionele procedures voordat het werd afgevoerd. Agarosegels, polyacrylamidegels, kleuringsreagentia en elektroforesegerelateerde materialen werden afgevoerd volgens institutionele chemische en laboratoriumafvaleisen.
PCR-reagensvoorbereiding, toevoeging van DNA-templates, amplified producthantering, restrictiedigestie en gelelektroforese werden zo ver mogelijk gescheiden om besmetting te verminderen. Spuitresistente pipettips werden gebruikt voor PCR- en DNA-behandeling. UV-visualisatie werd alleen uitgevoerd met een beschermend schild of geldocumentatiesysteem, en directe blootstelling aan UV-licht van het oog of de huid werd vermeden.
Perifere bloedafname en monsterverwerking
Om pre-analytische variatie te verminderen, werd om 08:00 uur na opname 10 ml perifeer veneus bloed verzameld, na een nachtelijke vasten van minstens 12 uur. 5 ml bloed werd in een gewone vacuümbuis gehaald voor serumvoorbereiding, en de resterende 5 ml werd in een hepariniseerde buis voor genomische DNA-extractie genomen.
Voor de verwerking werd elke buis gecontroleerd op patiëntidentificatie, afnametijd, type buis, bloedvolume, lekkage, zichtbare stolling en grove hemolyse. Monsters met onjuiste labeling, onvoldoende bloedvolume, tube leakage of zichtbare stolling in de anticoagulated tube werden uitgesloten van downstream analyse. Het bloed in de gewone buis mocht 60 minuten bij kamertemperatuur stollen, waarna het 10 minuten bij 1.500 × g centrifugeerde bij 4 °C. De serumsupernatant werd overgebracht in steriele, laag-eiwitbindende polypropyleenbuisjes zonder de cellaag te verstoren, gealiquoteerd in 0,5 mL fracties en opgeslagen bij −80 °C tot analyse.
Monsters met zichtbare matige of ernstige hemolyse werden uitgesloten van ELISA-gebaseerde kwantificering. Licht gehemolyseerde monsters werden opgenomen en niet gebruikt voor de primaire cytokine-analyse. Monsters met zichtbare troebelheid, duidelijke lipemie, onvoldoende restvolume of herhaalde blootstelling aan vorst-dooi werden vóór het testen gemarkeerd. Geen enkele serum aliquot heeft meer dan één vries-dooicyclus ondergaan voordat de analyse werd geanalyseerd.
Cytokinekwantificatie met ELISA
Serumconcentraties van IL-1β, IL-6, IL-10, IL-17, IFN-γ en TNF-α werden gemeten met commercieel verkrijgbare menselijke sandwich ELISA-kits die gevalideerd waren voor serummonsters. Serumaliquots werden ontdooid, zachtjes gemengd en geïnspecteerd op hemolyse, troebelheid, lipemie, onvoldoende volume en vorst-dooi geschiedenis voordat ze werden geladen.
Standaarden, blancoputten en serummonsters werden in dubbele oplage geladen. Standaardcurves werden op elke plaat gegenereerd met seriële verdunningen van standaardconcentraties en een blanke regeling, volgens de instructies van de kit. De optische dichtheid werd gemeten op 450 nm, met een referentiecorrectie op 570 nm, met behulp van een gekalibreerde microplaatlezer. Concentraties werden berekend met behulp van een vier-parameter logistische curve-fitting.
Assayresultaten werden alleen geaccepteerd wanneer de standaardcurve een passend concentratie-responspatroon vertoonde, lege putten een lage achtergrond toonden en de dubbele variatiecoëfficiënt van de steekproef ≤ 10% was. Monsters met dubbele CV > 10% werden opnieuw getest van het oorspronkelijke serum aliquot wanneer voldoende volume beschikbaar was. Monsters buiten het betrouwbare standaardcurvebereik werden verdund of herhaald volgens de instructies van de kit. Platen met inconsistente standaarden, overmatige achtergrond of duidelijke randeffecten werden herhaald.
De lagere analytische detectielimieten die werden gebruikt voor dataacceptatie waren 2,0 pg/mL voor IL-1β, 1,5 pg/mL voor IL-6, 2,0 pg/mL voor IL-10, 3,0 pg/mL voor IL-17, 4,0 pg/mL voor IFN-γ en 2,5 pg/mL voor TNF-α. De definitieve cytokinewaarden werden gecontroleerd aan de hand van monsteridentificaties, plaatkaarten, dubbele uitleesrecords en aantekeningen van de monsterkwaliteit vóór statistische analyse.
Kwantificering van serum TLR2, TLR4 en TLR9 door ELISA
Serum TLR2, TLR4 en TLR9 eiwitniveaus werden gemeten met commercieel verkrijgbare menselijke ELISA-kits die gevalideerd waren voor serummonsters. Serummonsters werden ontdooid, voorzichtig gemengd en geïnspecteerd volgens dezelfde kwaliteitscriteria voor het monster als voor cytokinemetingen.
Standaarden, blanco putten en serummonsters werden dubbel geanalyseerd. Platen werden gelezen op 450 nm met referentiecorrectie op 570 nm, en concentraties werden berekend met behulp van logistische regressie met vier parameters. De resultaten werden geaccepteerd wanneer de standaardcurve geldig was, lege putten binnen het verwachte achtergrondbereik lagen en de dubbele CV ≤ 10% was. Monsters die deze dubbele CV-drempel overschreden, werden opnieuw getest wanneer er voldoende monsters over waren.
De lagere analytische detectielimieten die voor resultaatacceptatie werden gebruikt, waren 0,10 ng/mL voor TLR2, 0,12 ng/mL voor TLR4 en 0,15 ng/mL voor TLR9. De definitieve TLR2-, TLR4- en TLR9-waarden werden gecontroleerd aan de hand van steekproefidentificaties, plaatkaarten, duplicaatuitleesrecords en steekproefkwaliteitsnotities vóór statistische analyse.
Extractie van genomisch DNA
Genomisch DNA werd geëxtraheerd uit heparine-anticoaguleerd volbloed met behulp van een silicakolom-gebaseerde bloedgenomische DNA-extractiekit. Voor de extractie werden antistollingsbloedmonsters gecontroleerd op correcte etikettering, voldoende volume, zichtbare stolling, lekkage en opslagconditie.
DNA-zuiverheid en concentratie werden beoordeeld met spectrofotometrie. Alleen monsters met een A260/A280-verhouding tussen 1,80 en 2,00 werden geaccepteerd voor downstream PCR-versterking. Monsters buiten dit bereik werden opnieuw gemeten na voorzichtig mengen. Als de abnormale zuiverheidsverhouding bleef bestaan, werd DNA-extractie herhaald wanneer er voldoende volbloed over was.
DNA werd verdund met nucleasevrij water tot een werkconcentratie van 50 ng/μL en opgeslagen bij -20 °C tot PCR-amplificatie. Voor de PCR-opstelling werd elk DNA-monster gecontroleerd op concentratie, zuiverheid, monsteridentificatie en vries-dooigeschiedenis.
PCR-RFLP genotypering en genotype aanroepen
Genotypering werd uitgevoerd met polymerasekettingreactie-restrictiefragmentlengtepolymorfisme (PCR-RFLP) voor IL-1B +3954 C/T, IL-10-1082 G/A, IL-10-819 T/C, TNF-α-308 G/A, TLR2-196 tot 174 ins/del, TLR4 Asp299Gly, TLR4 Thr399Ile, TLR9 rs187084, IFN-γ +874 A/T en IFN-γ +2108 A/G. Locus-specifieke primersequenties, verwachte amplicongroottes, restrictie-enzymen en genotype-specifieke verteringspatronen zijn weergegeven in Aanvullende Tabel 1.
PCR-amplificatie werd uitgevoerd in een eindreactievolume van 25 μL met 2,5 μL van 10 × buffer, 2,0 μL dNTP-mengsel van 2,5 mM elk, 1,0 μL voorwaartse primer bij 10 μM, 1,0 μL omgekeerde primer bij 10 μM, 0,25 μL Taq DNA-polymerase bij 5 U/μL, 2,0 μL genomisch DNA bij 50 ng/μL, en 16,25 μL nucleasevrij water. PCR-mastermix werd bereid in een schoon pre-PCR-gebied, en de DNA-template werd als laatste toegevoegd. Bij elke PCR-run werd een negatieve controle zonder sjabloon toegevoegd.
Het thermische profiel bestond uit een initiële denaturatie bij 95 °C gedurende 5 minuten, gevolgd door 35 cycli denaturatie bij 95 °C gedurende 30 seconden, annealing bij 58–62 °C gedurende 30 seconden afhankelijk van het primerpaar, en extensie bij 72 °C voor 30 seconden, met een laatste verlenging bij 72 °C voor 7 minuten. PCR-producten werden eerst bevestigd op 1,5% agarosegel vóór de restrictie-vertering.
PCR-versterking werd alleen geaccepteerd wanneer de verwachte ampliconband zichtbaar was, en de no-template control toonde geen versterking. Reacties met zwakke banden, niet-specifieke amplificatie, primer-dimeer interferentie of besmetting in de negatieve controle werden herhaald vanuit het oorspronkelijke DNA-sjabloon.
PCR-producten werden met de bijbehorende restrictie-endonuclease bij 37 °C 3 uur lang verteerd in een totaal verteringsvolume van 15 μL volgens de instructies van de fabrikant. Verteerde fragmenten werden opgelost op 2,5% agarosegel voor de meeste loci. De TLR2-196 tot -174 ins/del-locus werd opgelost op 8% polyacrylamide gel om fragmentdiscriminatie te verbeteren.
Restrictievertering werd alleen geaccepteerd wanneer fragmentpatronen overeenkwamen met het verwachte genotype-specifieke verteringsprofiel. Reacties met onvolledige vertering, uitgestrekte banden, onverwachte fragmentgroottes of onduidelijke scheiding werden herhaald. Banden werden zichtbaar onder ultraviolet licht na nucleïnezuurkleuring. Gelafbeeldingen werden opgeslagen met de monsteridentificatie, locusnaam, uitvoeringsdatum en gelnummer.
De toewijzing van genotypen werd onafhankelijk uitgevoerd door twee geblindeerde laboratoriumonderzoekers. Dissonante of ambigue genotype-oproepen werden beoordeeld met behulp van het oorspronkelijke gelbeeld en herhaald vanuit PCR-versterking wanneer nodig. Tien procent van de willekeurig geselecteerde steekproeven werd opnieuw genotyped voor kwaliteitscontrole, en het concordantiepercentage was 99,2%. Definitieve genotypegegevens werden pas in de analysedataset ingevoerd nadat monsteridentificaties, locusnamen, genotype-oproepen en kwaliteitscontrolegegevens waren gecontroleerd.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van een geschikte statistische analysesoftware. De klinische, ELISA- en genotypedatasets werden samengevoegd met behulp van gedeïdentificeerde patiëntcodes. Patiëntcodes werden gecontroleerd op duplicatie, mismatch en ontbrekende waarden vóór de analyse. Er werd een complete-case-strategie gebruikt omdat alle betrokken patiënten over belangrijke klinische, inflammatoire en genotyperingsgegevens beschikten.
In een geschikte statistische analysesoftware werd de status van een longinfectie gecodeerd als groepsvariabele, waarbij de groep zonder longinfectie als referentiecategorie werd gebruikt. Continue variabelen werden eerst getest op normaliteit met behulp van de Shapiro-Wilk-test. Normaal verdeelde continue variabelen werden uitgedrukt als gemiddelde ± standaarddeviatie en vergeleken met behulp van de onafhankelijke steekproeven Student's t-test. Niet-normaal verdeelde continue variabelen werden gerapporteerd als medianen met interkwartielbereiken en vergeleken met behulp van de Mann-Whitney U-test. Categorische variabelen werden uitgedrukt als tellingen en percentages en vergeleken met behulp van de chi-kwadraattest of de exacte test van Fisher, indien van toepassing.
Genotypeverdelingen in de groep zonder pulmonale infectie werden geëvalueerd op Hardy-Weinberg evenwicht vóór associatieanalyse. Genotype en alleelfrequenties werden samengevat als n (%). Odds ratio's en 95% betrouwbaarheidsintervallen voor longinfectierisico werden geschat met behulp van multivariabele logistische regressiemodellen. De status van een longinfectie werd ingevoerd als afhankelijke variabele. Genotype-, allel- of biomarkervariabelen werden als onafhankelijke variabelen ingevoerd, zoals gespecificeerd voor elke analyse.
Leeftijd en geslacht werden a priori in het primaire model opgenomen. BMI, chronische obstructieve longziekte, hartziekte, lekkage van cerebrospinale vloeistof, verblijftijd van de drain en opname Glasgow Coma Scale-categorie werden gelijktijdig in het volledig aangepaste model ingevoerd omdat deze variabelen klinisch relevant waren of een basislijnonevenwicht tussen groepen vertoonden. Multicollineariteit werd beoordeeld met behulp van variantie-inflatiefactoren (VIFs), en VIFs <5,0 werden als acceptabel beschouwd.
Omdat meerdere polymorfismen werden getest, werd correctie van de Benjamini-Hochberg false discovery rate toegepast op de genetische associatieanalyses12. P-waarden uit de genetische associatietests werden gerangschikt van kleinst naar grootst, en de gecorrigeerde significantie werd bepaald volgens de Benjamini-Hochberg-procedure. Alle tests waren tweezijdig, en P <0,05 werd als statistisch significant beschouwd, tenzij anders vermeld na meervoudige vergelijking.
De uiteindelijke output werden gecontroleerd aan de hand van de brondataset, ELISA-kwaliteitscontrolerecords, genotype-aanroeprecords en tabelwaarden vóór de opbereiding van het manuscript. De resultaten werden geïnterpreteerd als associaties in plaats van causale effecten omdat de studie een retrospectief observationeel ontwerp gebruikte.