# Biomarkers for Urinary Tract Infection and Pyelonephritis

> **NIH NIH R01** · UNIVERSITY OF PITTSBURGH AT PITTSBURGH · 2022 · $552,065

## Abstract

ABSTRACT  
Our current bedside tests for urinary tract infections (UTI) are not sufficiently accurate. The best available test 
for UTI, the leukocyte esterase (LE) test, has a sensitivity of only 79%, meaning that 21% of children with a 
true UTI are missed, placing them at increased risk for permanent renal scarring. The 87% specificity of the LE 
test means that 13% of those without UTI will be incorrectly diagnosed as having UTI and receive antimicrobial 
treatment. Accordingly, development of more sensitive and specific tests for the diagnosis of UTI, which is our 
first aim, represents an important contribution. We will collect urine specimens from 3,334 consecutive febrile 
children aged 1 month to 3 years with presumed UTI and, in a sample of cases and controls from this larger 
population, we will perform transcriptomics (mRNA) and multiplex inflammatory protein analysis to identify 
urinary markers that distinguish children with UTI from febrile children without UTI. Promising markers will be 
validated in a sample selected from 3,334 children from a second site. A second limitation in the current clinical 
approach to UTI stems from the lack of reliable markers to distinguish children with bladder infection from 
children with kidney infection (pyelonephritis). Because accurate markers for pyelonephritis have not been 
identified, all febrile children with UTI are generally assumed to have pyelonephritis (i.e., treated with antibiotics 
for 10 days and undergo renal ultrasonography) even though approximately only 40% have pyelonephritis. To 
identify accurate markers for pyelonephritis, which is our second aim, we will enroll 100 febrile children with 
UTI and perform transcriptomics and multiplex inflammatory protein analysis on their urine samples. 
Pyelonephritis will be confirmed using Tc99m-­dimercaptosuccinic acid (DMSA) scan. We will validate 
promising markers in an independent sample of 100 children from a second site. Diagnosis of UTI is especially 
challenging in children with infections caused by bacteria other than Escherichia coli. Accordingly, our third aim 
will be to develop tests for the diagnosis of UTI in these children. Features that will differentiate our study 
include (1) enrollment of consecutive febrile subjects (which will minimize bias);; (2) use of catheterization to 
collect all urine samples (which will minimize misclassification);; (3) timely processing of the urine samples, (4) 
use of a novel method of assembling high-­quality RNA libraries from small amounts of urine, and (5) selection 
of different sites for training and validation. Results from the proposed project are expected to (1) identify easy 
to measure urinary proteins that can be used to accurately diagnose UTI in children with and without E. coli 
infection, (2) develop RNA signatures for UTI and pyelonephritis which can be used as a gold standard in 
future studies, and (3) establish a large specimen bank for use in future studies.

## Key facts

- **NIH application ID:** 10133064
- **Project number:** 5R01DK118033-03
- **Recipient organization:** UNIVERSITY OF PITTSBURGH AT PITTSBURGH
- **Principal Investigator:** Nader Shaikh
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2022
- **Award amount:** $552,065
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-04-01 → 2025-03-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10133064

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10133064, Biomarkers for Urinary Tract Infection and Pyelonephritis (5R01DK118033-03). Retrieved via AI Analytics 2026-05-25 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10133064. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*