Published April 5, 2019 | Version v1
Publication Open

Risk score for predicting mortality including urine lipoarabinomannan detection in hospital inpatients with HIV-associated tuberculosis in sub-Saharan Africa: Derivation and external validation cohort study

  • 1. London School of Hygiene & Tropical Medicine
  • 2. Malawi-Liverpool-Wellcome Trust Clinical Research Programme
  • 3. University of Liverpool
  • 4. University of Malawi
  • 5. Edendale Hospital
  • 6. University of KwaZulu-Natal
  • 7. Dignitas International
  • 8. University of Cape Town
  • 9. Institut de Recherche pour le Développement
  • 10. Inserm
  • 11. University of the Witwatersrand

Description

Background The prevalence of and mortality from HIV-associated tuberculosis (HIV/TB) in hospital inpatients in Africa remains unacceptably high. Currently, there is a lack of tools to identify those at high risk of early mortality who may benefit from adjunctive interventions. We therefore aimed to develop and validate a simple clinical risk score to predict mortality in high-burden, low-resource settings. Methods and findings A cohort of HIV-positive adults with laboratory-confirmed TB from the STAMP TB screening trial (Malawi and South Africa) was used to derive a clinical risk score using multivariable predictive modelling, considering factors at hospital admission (including urine lipoarabinomannan [LAM] detection) thought to be associated with 2-month mortality. Performance was evaluated internally and then externally validated using independent cohorts from 2 other studies (LAM-RCT and a Médecins Sans Frontières [MSF] cohort) from South Africa, Zambia, Zimbabwe, Tanzania, and Kenya. The derivation cohort included 315 patients enrolled from October 2015 and September 2017. Their median age was 36 years (IQR 30–43), 45.4% were female, median CD4 cell count at admission was 76 cells/μl (IQR 23–206), and 80.2% (210/262) of those who knew they were HIV-positive at hospital admission were taking antiretroviral therapy (ART). Two-month mortality was 30% (94/315), and mortality was associated with the following factors included in the score: age 55 years or older, male sex, being ART experienced, having severe anaemia (haemoglobin < 80 g/l), being unable to walk unaided, and having a positive urinary Determine TB LAM Ag test (Alere). The score identified patients with a 46.4% (95% CI 37.8%–55.2%) mortality risk in the high-risk group compared to 12.5% (95% CI 5.7%–25.4%) in the low-risk group (p < 0.001). The odds ratio (OR) for mortality was 6.1 (95% CI 2.4–15.2) in high-risk patients compared to low-risk patients (p < 0.001). Discrimination (c-statistic 0.70, 95% CI 0.63–0.76) and calibration (Hosmer-Lemeshow statistic, p = 0.78) were good in the derivation cohort, and similar in the external validation cohort (complete cases n = 372, c-statistic 0.68 [95% CI 0.61–0.74]). The validation cohort included 644 patients between January 2013 and August 2015. Median age was 36 years, 48.9% were female, and median CD4 count at admission was 61 (IQR 21–145). OR for mortality was 5.3 (95% CI 2.2–9.5) for high compared to low-risk patients (complete cases n = 372, p < 0.001). The score also predicted patients at higher risk of death both pre- and post-discharge. A simplified score (any 3 or more of the predictors) performed equally well. The main limitations of the scores were their imperfect accuracy, the need for access to urine LAM testing, modest study size, and not measuring all potential predictors of mortality (e.g., tuberculosis drug resistance). Conclusions This risk score is capable of identifying patients who could benefit from enhanced clinical care, follow-up, and/or adjunctive interventions, although further prospective validation studies are necessary. Given the scale of HIV/TB morbidity and mortality in African hospitals, better prognostic tools along with interventions could contribute towards global targets to reduce tuberculosis mortality.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

معلومات أساسية لا يزال معدل انتشار ووفيات السل المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية (HIV/TB) في المرضى الداخليين في المستشفيات في أفريقيا مرتفعًا بشكل غير مقبول. في الوقت الحالي، هناك نقص في الأدوات لتحديد الأشخاص المعرضين لخطر الوفاة المبكرة والذين قد يستفيدون من التدخلات المساعدة. لذلك كنا نهدف إلى تطوير والتحقق من صحة درجة مخاطر سريرية بسيطة للتنبؤ بالوفيات في البيئات ذات العبء الثقيل والموارد المنخفضة. الأساليب والنتائج تم استخدام مجموعة من البالغين المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية المصابين بالسل المؤكد مختبريًا من تجربة فحص السل المختومة (ملاوي وجنوب إفريقيا) لاستخلاص درجة خطر سريرية باستخدام النمذجة التنبؤية متعددة المتغيرات، مع الأخذ في الاعتبار العوامل عند الدخول إلى المستشفى (بما في ذلك الكشف عن البول الشحمي [LAM]) يعتقد أنها مرتبطة بالوفيات لمدة شهرين. تم تقييم الأداء داخليًا ثم تم التحقق منه خارجيًا باستخدام مجموعات مستقلة من دراستين أخريين (LAM - RCT ومجموعة أطباء بلا حدود) من جنوب إفريقيا وزامبيا وزيمبابوي وتنزانيا وكينيا. وشملت مجموعة المشتقات 315 مريضًا مسجلين من أكتوبر 2015 وسبتمبر 2017. كان متوسط عمرهم 36 عامًا (30–43 ر .ق)، و 45.4 ٪ من الإناث، وكان متوسط عدد خلايا CD4 عند الدخول 76 خلية/ميكرولتر (23-206 ر .ق)، و 80.2 ٪ (210/262) من أولئك الذين عرفوا أنهم مصابون بفيروس نقص المناعة البشرية في المستشفى كانوا يتناولون العلاج المضاد للفيروسات القهقرية (ART). كانت الوفيات لمدة شهرين 30 ٪ (94/315)، وارتبطت الوفيات بالعوامل التالية المدرجة في النتيجة: سن 55 عامًا أو أكثر، والجنس الذكري، والإصابة بالفيروس العكسي، والإصابة بفقر الدم الحاد (الهيموغلوبين < 80 جم/لتر)، وعدم القدرة على المشي دون مساعدة، وإجراء اختبار تحديد السل الإيجابي (ALERE). حددت النتيجة المرضى الذين يعانون من خطر الوفاة بنسبة 46.4 ٪ (95 ٪ CI 37.8 ٪ -55.2 ٪) في المجموعة عالية الخطورة مقارنة بـ 12.5 ٪ (95 ٪ CI 5.7 ٪ -25.4 ٪) في المجموعة منخفضة الخطورة (p < 0.001). كانت نسبة الاحتمالات (OR) للوفيات 6.1 (95 ٪ CI 2.4-15.2) في المرضى ذوي المخاطر العالية مقارنة بالمرضى ذوي المخاطر المنخفضة (p < 0.001). كان التمييز (إحصائية c 0.70، 95 ٪ CI 0.63-0.76) والمعايرة (إحصائية Hosmer - Lemeshow، p = 0.78) جيدًا في مجموعة الاشتقاق، ومماثلًا في مجموعة التحقق الخارجية (الحالات الكاملة n = 372، إحصائية c 0.68 [95 ٪ CI 0.61-0.74]). وشملت مجموعة التحقق 644 مريضًا بين يناير 2013 وأغسطس 2015. كان متوسط العمر 36 عامًا، وكان 48.9 ٪ من الإناث، وكان متوسط عدد CD4 عند القبول 61 (IQR 21–145). أو للوفيات كان 5.3 (95 ٪ CI 2.2-9.5) بالنسبة للمرضى ذوي المخاطر العالية مقارنة بالمرضى ذوي المخاطر المنخفضة (الحالات الكاملة n = 372، p < 0.001). كما تنبأت النتيجة بالمرضى الأكثر عرضة للوفاة قبل وبعد الخروج من المستشفى. كانت النتيجة المبسطة (أي 3 أو أكثر من المؤشرات) جيدة بنفس القدر. كانت القيود الرئيسية على الدرجات هي دقتها غير الكاملة، والحاجة إلى الوصول إلى اختبار LAM للبول، وحجم الدراسة المتواضع، وعدم قياس جميع التنبؤات المحتملة للوفيات (على سبيل المثال، مقاومة أدوية السل). الاستنتاجات درجة المخاطر هذه قادرة على تحديد المرضى الذين يمكن أن يستفيدوا من الرعاية السريرية المحسنة والمتابعة و/أو التدخلات المساعدة، على الرغم من ضرورة إجراء المزيد من دراسات التحقق المستقبلية. وبالنظر إلى حجم اعتلال ووفيات فيروس نقص المناعة البشرية/السل في المستشفيات الأفريقية، يمكن أن تسهم أدوات التنبؤ الأفضل إلى جانب التدخلات في تحقيق الأهداف العالمية للحد من وفيات السل.

Translated Description (French)

Contexte La prévalence et la mortalité dues à la tuberculose associée au VIH (VIH/TB) chez les patients hospitalisés en Afrique restent inacceptables. Actuellement, il y a un manque d'outils pour identifier les personnes à haut risque de mortalité précoce qui peuvent bénéficier d'interventions complémentaires. Nous avons donc cherché à développer et à valider un score de risque clinique simple pour prédire la mortalité dans des contextes de forte charge et de faibles ressources. Méthodes ET résultats Une cohorte d'adultes séropositifs atteints de tuberculose confirmée en laboratoire dans le cadre de l'essai de dépistage de la tuberculose STAMP (Malawi et Afrique du Sud) a été utilisée pour obtenir un score de risque clinique à l'aide d'une modélisation prédictive multivariable, en tenant compte des facteurs à l'admission à l'hôpital (y compris la détection du lipoarabinomannane [LAM] dans l'urine) qui seraient associés à une mortalité à 2 mois. La performance a été évaluée en interne, puis validée en externe à l'aide de cohortes indépendantes issues de 2 autres études (LAM-RCT et une cohorte de Médecins Sans Frontières [MSF]) d'Afrique du Sud, de Zambie, du Zimbabwe, de Tanzanie et du Kenya. La cohorte de dérivation comprenait 315 patients recrutés d'octobre 2015 à septembre 2017. Leur âge médian était de 36 ans (IQR 30–43), 45,4 % étaient des femmes, le nombre médian de cellules CD4 à l'admission était de 76 cellules/μl (IQR 23–206) et 80,2 % (210/262) de ceux qui savaient qu'ils étaient séropositifs à l'admission à l'hôpital prenaient un traitement antirétroviral (TAR). La mortalité à deux mois était de 30 % (94/315), et la mortalité était associée aux facteurs suivants inclus dans le score : âge de 55 ans ou plus, sexe masculin, expérience du TAR, anémie sévère (hémoglobine < 80 g/l), incapacité à marcher sans aide et résultat positif au test urinaire Determine TB LAM Ag (Alere). Le score a identifié des patients présentant un risque de mortalité de 46,4% (IC 95% 37,8%-55,2%) dans le groupe à haut risque par rapport à 12,5% (IC 95% 5,7%-25,4%) dans le groupe à faible risque (p < 0,001). Le rapport de cotes (RC) pour la mortalité était de 6,1 (IC à 95 % 2,4-15,2) chez les patients à haut risque par rapport aux patients à faible risque (p < 0,001). La discrimination (c-statistique 0,70, IC à 95 % 0,63-0,76) et l'étalonnage (statistique de Hosmer-Lemeshow, p = 0,78) étaient bons dans la cohorte de dérivation, et similaires dans la cohorte de validation externe (cas complets n = 372, c-statistique 0,68 [IC à 95 % 0,61-0,74]). La cohorte de validation comprenait 644 patients entre janvier 2013 et août 2015. L'âge médian était de 36 ans, 48,9 % étaient des femmes et le nombre médian de CD4 à l'admission était de 61 (IQR 21–145). Le RC pour la mortalité était de 5,3 (IC à 95 % 2,2-9,5) pour les patients à risque élevé par rapport aux patients à faible risque (cas complets n = 372, p < 0,001). Le score a également prédit que les patients courraient un risque plus élevé de décès avant et après la sortie. Un score simplifié (3 prédicteurs ou plus) a donné les mêmes résultats. Les principales limites des scores étaient leur précision imparfaite, la nécessité d'accéder aux tests de LAM dans l'urine, la taille modeste de l'étude et le fait de ne pas mesurer tous les prédicteurs potentiels de mortalité (par exemple, la résistance aux médicaments antituberculeux). Conclusions Ce score de risque est capable d'identifier les patients qui pourraient bénéficier de soins cliniques, d'un suivi et/ou d'interventions complémentaires améliorés, bien que d'autres études de validation prospectives soient nécessaires. Compte tenu de l'ampleur de la morbidité et de la mortalité liées au VIH/tuberculose dans les hôpitaux africains, de meilleurs outils de pronostic ainsi que des interventions pourraient contribuer à la réalisation des objectifs mondiaux de réduction de la mortalité due à la tuberculose.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes La prevalencia y la mortalidad por tuberculosis asociada al VIH (VIH/TB) en pacientes hospitalizados en África sigue siendo inaceptablemente alta. Actualmente, faltan herramientas para identificar a las personas con alto riesgo de mortalidad temprana que pueden beneficiarse de las intervenciones complementarias. Por lo tanto, nuestro objetivo fue desarrollar y validar una puntuación de riesgo clínico simple para predecir la mortalidad en entornos de alta carga y bajos recursos. Métodos y hallazgos Se utilizó una cohorte de adultos VIH positivos con tuberculosis confirmada por laboratorio del ensayo de detección de tuberculosis STAMP (Malawi y Sudáfrica) para derivar una puntuación de riesgo clínico utilizando modelos predictivos multivariables, considerando factores en el ingreso hospitalario (incluida la detección de lipoarabinomanano [LAM] en orina) que se cree que están asociados con la mortalidad a los 2 meses. El rendimiento se evaluó internamente y luego se validó externamente utilizando cohortes independientes de otros 2 estudios (LAM-RCT y una cohorte de Médicos Sin Fronteras [MSF]) de Sudáfrica, Zambia, Zimbabwe, Tanzania y Kenia. La cohorte de derivación incluyó 315 pacientes inscritos entre octubre de 2015 y septiembre de 2017. Su mediana de edad era de 36 años (IQR 30–43), el 45,4% eran mujeres, la mediana de recuento de células CD4 en el ingreso era de 76 células/μl (IQR 23-206), y el 80,2% (210/262) de los que sabían que eran VIH positivos en el ingreso hospitalario estaban tomando terapia antirretroviral (tar). La mortalidad a los dos meses fue del 30% (94/315), y la mortalidad se asoció con los siguientes factores incluidos en la puntuación: edad de 55 años o más, sexo masculino, experiencia en ART, anemia grave (hemoglobina < 80 g/l), incapacidad para caminar sin ayuda y tener una prueba urinaria positiva Determine TB LAM Ag (Alere). La puntuación identificó a los pacientes con un riesgo de mortalidad del 46,4% (IC del 95%: 37,8%-55,2%) en el grupo de alto riesgo en comparación con el 12,5% (IC del 95%: 5,7%-25,4%) en el grupo de bajo riesgo (p < 0,001). El odds ratio (OR) para la mortalidad fue de 6,1 (IC 95% 2,4-15,2) en pacientes de alto riesgo en comparación con pacientes de bajo riesgo (p < 0,001). La discriminación (estadístico c 0,70, IC del 95% 0,63-0,76) y la calibración (estadístico de Hosmer-Lemeshow, p = 0,78) fueron buenas en la cohorte de derivación y similares en la cohorte de validación externa (casos completos n = 372, estadístico c 0,68 [IC del 95% 0,61-0,74]). La cohorte de validación incluyó 644 pacientes entre enero de 2013 y agosto de 2015. La mediana de edad fue de 36 años, el 48,9% eran mujeres y la mediana del recuento de CD4 al ingreso fue de 61 (IQR 21–145). OR para la mortalidad fue de 5.3 (IC 95% 2.2–9.5) para pacientes de alto riesgo en comparación con los de bajo riesgo (casos completos n = 372, p < 0.001). La puntuación también predijo pacientes con mayor riesgo de muerte tanto antes como después del alta. Una puntuación simplificada (cualquiera de 3 o más de los predictores) funcionó igual de bien. Las principales limitaciones de las puntuaciones fueron su precisión imperfecta, la necesidad de acceso a las pruebas de LAM en orina, el tamaño modesto del estudio y no medir todos los posibles predictores de mortalidad (por ejemplo, resistencia a los medicamentos contra la tuberculosis). Conclusiones Esta puntuación de riesgo es capaz de identificar a los pacientes que podrían beneficiarse de una mejor atención clínica, seguimiento y/o intervenciones complementarias, aunque se necesitan más estudios de validación prospectiva. Dada la magnitud de la morbilidad y mortalidad por VIH/TB en los hospitales africanos, las mejores herramientas de pronóstico junto con las intervenciones podrían contribuir a los objetivos mundiales para reducir la mortalidad por tuberculosis.

Files

journal.pmed.1002776&type=printable.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ea47d1aa1c229d541417054326872a00
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
درجة الخطر للتنبؤ بالوفيات بما في ذلك الكشف عن الدهون في البول لدى المرضى الداخليين في المستشفيات المصابين بالسل المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: دراسة مجموعة الاشتقاق والتحقق الخارجي
Translated title (French)
Score de risque pour prédire la mortalité, y compris la détection urinaire du lipoarabinomannane chez les patients hospitalisés atteints de tuberculose associée au VIH en Afrique subsaharienne : étude de cohorte de dérivation et de validation externe
Translated title (Spanish)
Puntuación de riesgo para predecir la mortalidad, incluida la detección de lipoarabinomanano en orina en pacientes hospitalizados con tuberculosis asociada al VIH en África subsahariana: estudio de cohorte de derivación y validación externa

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2926410465
DOI
10.1371/journal.pmed.1002776

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malawi

References

  • https://openalex.org/W1575988726
  • https://openalex.org/W1773899404
  • https://openalex.org/W1980411188
  • https://openalex.org/W1994543366
  • https://openalex.org/W2012942177
  • https://openalex.org/W2019728008
  • https://openalex.org/W2021915157
  • https://openalex.org/W2034630867
  • https://openalex.org/W2038473292
  • https://openalex.org/W2042080283
  • https://openalex.org/W2056629334
  • https://openalex.org/W2082376914
  • https://openalex.org/W2101195119
  • https://openalex.org/W2104752105
  • https://openalex.org/W2107566296
  • https://openalex.org/W2126900784
  • https://openalex.org/W2151102304
  • https://openalex.org/W2187573240
  • https://openalex.org/W2200954247
  • https://openalex.org/W2230994784
  • https://openalex.org/W2237953232
  • https://openalex.org/W2282864737
  • https://openalex.org/W2294971061
  • https://openalex.org/W2301341080
  • https://openalex.org/W2303072494
  • https://openalex.org/W2518876893
  • https://openalex.org/W2521181881
  • https://openalex.org/W2552953548
  • https://openalex.org/W2581760211
  • https://openalex.org/W2605356704
  • https://openalex.org/W2605770132
  • https://openalex.org/W2737438099
  • https://openalex.org/W2749057439
  • https://openalex.org/W2757089737
  • https://openalex.org/W2766475728
  • https://openalex.org/W2767036619
  • https://openalex.org/W2796913630
  • https://openalex.org/W2801569816
  • https://openalex.org/W2883578784