En undersøgelse af MVA85A hos asymptomatiske frivillige inficeret med TB, HIV eller begge dele

Prime-boost immuniseringsstrategier Heterologe prime-boost immuniseringsstrategier involverer at give to forskellige vacciner, som hver koder for det samme antigen, med flere ugers mellemrum. Brug af en DNA prime-rekombinant modificeret vacciniavirus Ankara (MVA) boost inducerer højere niveauer af antigenspecifikke CD4+ og CD8+ T-celler end ved brug af homolog boosting med den samme vektor i en række forskellige sygdomsmodeller (Schneider, 1998; McShane, 2001). I betragtning af den beskyttende virkning af BCG i barndommen, ville BCG ideelt set være den primende immunisering i en sådan prime-boost-strategi. For at gøre dette har vi fokuseret på antigen 85A som et kandidatantigen. Antigen 85A er meget konserveret blandt alle mycobakterielle arter og er til stede i alle BCG-stammer. Antigen 85A er et hovedudskilt antigen fra M. tuberculosis, som udgør en del af antigen 85-komplekset (A, B og C). Dette kompleks udgør en stor del af de udskilte proteiner af både M.tb og BCG. Det er involveret i fibronectinbinding i cellevæggen og har mycolyltransferaseaktivitet. Antigen 85A er immundominant i murine og humane undersøgelser og er beskyttende i små dyr (Huygen, 1996).

Rekombinant modificeret vacciniavirus Ankara (rMVA). Mange vira er blevet undersøgt som potentielle rekombinante vacciner. Den vellykkede verdensomspændende udryddelse af kopper via vaccination med levende vacciniavirus fremhævede vaccinia som en kandidat til rekombinant brug. Erkendelsen i de senere år af, at ikke-replikerende stammer af poxvirus såsom MVA- og avipox-vektorer kan være mere immunogene end traditionelle replikerende vaccinia-stammer, har øget denne tilgangs tiltrækningskraft. MVA (modificeret vacciniavirus Ankara) er en stamme af vacciniavirus, som er blevet passeret mere end 570 gange gennem fugleceller, er replikationsinkompetent i humane cellelinjer og har en god sikkerhedsrecord. Det er blevet administreret til mere end 120.000 vaccinerede som en del af koppeudryddelsesprogrammet, uden bivirkninger, på trods af den bevidste vaccination af højrisikogrupper (Stickl, 1974; Mahnel, 1994). Denne sikkerhed hos mennesker er i overensstemmelse med avirulensen af ​​MVA i dyremodeller. MVA har seks større genomiske deletioner sammenlignet med forældregenomet, der alvorligt kompromitterer dets evne til at replikere i pattedyrsceller (Meher, 1991). Ingen replikation er blevet dokumenteret i ikke-transformerede pattedyrsceller. Viral replikation blokeres sent under infektion af celler, men vigtigst af alt er viral og rekombinant proteinsyntese uhæmmet selv under denne mislykkede infektion. Det virale genom har vist sig at være stabilt gennem en lang række passager i kyllingeembryofibroblaster. Replikations-deficient rekombinant MVA er blevet set som en usædvanlig sikker viral vektor. Når de er testet i dyremodelstudier, har rekombinante MVA'er vist sig at være avirulente, men alligevel beskyttende immunogene som vacciner mod virussygdomme og cancer. Nylige undersøgelser af alvorligt immunsupprimerede makakaber har understøttet synspunktet om, at MVA bør være sikkert hos immunkompromitterede mennesker (Akira, 2001; Stittelaar, 2001).

Sikkerhed af rMVA'er i immunsuppression. Der er nu betydelige prækliniske og kliniske data, der viser sikkerheden og immunogeniciteten af ​​MVA som en viral vektor ved immunsuppression og HIV-infektion. Rekombinante MVA'er, der udtrykker HIV-antigener, er blevet administreret til immunsupprimerede makakaber uden alvorlige bivirkninger (Stittelaar et al, 2001). Derudover er sikkerheden af ​​rekombinante MVA'er, der udtrykker HIV-antigener og epitoper, nu blevet evalueret i adskillige fase I kliniske forsøg med HIV-inficerede forsøgspersoner, både på og uden for antiretroviral behandling, uden alvorlige bivirkninger (Cosma et al, 2003; Harrer et al. al 2005).

Prækliniske data, der understøtter denne BCG prime-MVA85A boost-strategi I BALB/c-mus inducerer brug af BCG som priming-immunisering og derefter boostning med MVA85A højere niveauer af både antigenspecifikke IFN-γ-udskillende CD4+- og CD8+-T-celler og betydeligt højere niveauer af beskyttelse mod aerosoludfordring end efter BCG alene (Goonetilleke et al, 2003). Dette regime er nu blevet yderligere evalueret i den mere følsomme marsvine-aerosoludfordringsmodel med meget opmuntrende resultater. Marsvin vaccineret med BCG og boostet med MVA85A og derefter yderligere boostet med en anden rekombinant viral vektor, der udtrykker antigen 85A, fowpox-85A (FP85A) viste signifikant større beskyttelse mod udfordring end marsvin vaccineret med BCG alene (Williams et al, 2005) . Dette regime er også immunogent i rhesus makakaber og beskyttende (Verrek, personlig kommunikation).

Kliniske data til dato med MVA85A UK undersøgelser I løbet af de sidste 3 år har HM etableret et klinisk forsøgsprogram for at evaluere sikkerheden og immunogeniciteten af ​​denne BCG prime-MVA85A boost vaccinationsstrategi i en række fase I studier. MVA85A var den første kandidat-TB-vaccine, der gik ind i kliniske forsøg overalt i verden i september 2002, og er i øjeblikket den eneste i kliniske forsøg i Afrika. Designet af disse fase I studier med MVA85A muliggjorde sekventiel vaccination af frivillige grupper med en trinvis stigning i mykobakteriel eksponering for at minimere muligheden for en Koch-reaktion. Forsøg blev også udført sekventielt i Storbritannien og Gambia, da der er en større grad af eksponering for både miljømæssige mykobakterier og M.tb i Gambia. En Koch-reaktion beskriver udviklingen af ​​immunopatologi hos en person eller et dyr med tuberkulose, når et overdrevet immunrespons på M.tb stimuleres. Det blev beskrevet hos patienter med TB-sygdom, da Koch udførte sine oprindelige undersøgelser med mykobakterier som en type terapeutisk vaccination. Det er nu blevet påvist i musemodellen for terapeutisk vaccination27. Tilgængelige dyredata tyder på, at disse reaktioner ikke forekommer hos mus, der er latent inficeret med M.tb, hvilket tyder på, at sådanne reaktioner kan korrelere med høj bakteriemængde, og at Koch-fænomenet muligvis ikke udgør et problem for vaccination af asymptomatiske om end latent inficerede mennesker25.

I Storbritannien blev 14 mykobakterielt og BCG-naive, asymptomatiske frivillige rekrutteret. og vaccineret to gange med 5 x 107 pfu MVA85A, indgivet intradermalt med 3 ugers intervaller. I disse undersøgelser blev MVA85A fundet at være sikkert og veltolereret. Alle forsøgspersoner oplevede nogle lokale bivirkninger (rødme, kløe osv.), som varede i 3-7 dage efter vaccination. Cirka en tredjedel af forsøgspersonerne oplevede nogle forbigående systemiske symptomer (myalgi, hovedpine) i de første 12-24 timer efter vaccination. Alle lokale og systemiske bivirkninger forsvandt spontant. Der var ingen alvorlige eller alvorlige bivirkninger i nogen af ​​disse undersøgelser.

Det primære immunologiske resultat i disse igangværende kliniske forsøg er ex-vivo interferon-gamma (IFN-γ) Elispot-assayet, som blev brugt til at vurdere specifikke T-celle-responser på tuberkulin PPD, oprenset antigen 85-kompleks og puljer af overlappende 15-mer peptider. længden af ​​antigen 85A. En enkelt vaccination med MVA85A inducerede bemærkelsesværdigt høje niveauer af specifikke effektor-T-celle-responser 1 uge efter vaccination (gennemsnitlig IFN-γ Elispot-respons på PPD var 460 pletter pr. million PBMC).

Dernæst blev sikkerheden af ​​MVA85A hos frivillige tidligere vaccineret med BCG påvist hos 17 frivillige. Sikkerhedsprofilen for MVA85A hos disse 17 frivillige var den samme som i den BCG-naive gruppe. Disse 17 frivillige viste endnu højere topniveauer af antigenspecifikke T-celler (gennemsnitlig respons på PPD var 917 pletter pr. million PBMC) 1 uge efter vaccination end dem, der var immuniseret med MVA85A alene. Måske endnu vigtigere for induktionen af ​​T-cellehukommelse, opretholdt frivillige, der tidligere var BCG-vaccineret, signifikant højere niveauer af antigenspecifikke T-celler efter MVA85A i op til 24 uger efter vaccination, sammenlignet med de frivillige, der var vaccineret med enten BCG eller MVA85A alene (McShane) et al., 2004).

Det næste forsøg, der skal udføres i Storbritannien, så på den øgede effektivitet af MVA85A, når det blev administreret en måned efter BCG-vaccination. 10 raske, BCG-naive frivillige blev vaccineret med BCG og en måned senere blev boostet med MVA85A. Der blev set sammenlignelig sikkerhed og forstærkende effekt med det tidligere forsøg, hvor intervallet mellem BCG og MVA85A var 0,5-37 år.

Det nuværende igangværende studie i Storbritannien er designet til at vurdere sikkerheden og immunogeniciteten af ​​MVA85A hos asymptomatiske frivillige, som er latent inficeret med M.tb. Latent infektion med M.tb beskriver en tilstand, hvor et individ formodes at have et meget lavt niveau af vedvarende bakteriel infektion uden kliniske eller radiologiske tegn på sygdom, og alligevel har en påviselig immunreaktion mod M.tb. Latent infektion i denne undersøgelse er defineret ved hjælp af specifikke diagnostiske test baseret på antigener, der er fraværende fra BCG og de fleste miljømæssige mykobakterier såsom ESAT 6 og CFP 10, hvilket gør det muligt at stille en nøjagtig diagnose af latent M.tb-infektion. Forsøgspersoner til denne undersøgelse blev rekrutteret fra TB-kontaktklinikker og vaccineret med en enkelt dosis MVA85A. Opfølgning involverede detaljeret radiologisk og klinisk vurdering af sikkerheden af ​​denne vaccine i denne gruppe. Til dato er 11 forsøgspersoner blevet vaccineret med MVA85A i denne undersøgelse, og sikkerheds- og immunogenicitetsprofilen for MVA85A er identisk med den, der er set i tidligere undersøgelser. Det er vigtigt, at der ikke har været nogen klinisk, radiologisk eller immunologisk bevis for en Koch-reaktion. Elispot-reaktionerne på PPD, ESAT 6, CFP10, antigen 85A og andre mycobakterielle antigener overvåges i 12 måneder efter vaccination.

Gambiske undersøgelser Efter succesen med forsøgene med MVA85A i Storbritannien, blev der indledt et samarbejde med MRC-enheden i Gambia. MVA85A blev først evalueret i fase I kliniske forsøg i BCG-naive forsøgspersoner (n = 11) og efterfølgende i BCG-primede forsøgspersoner (n=10). I disse undersøgelser er sikkerheds- og immunogenicitetsprofilen sammenlignelig med den, der ses i de britiske undersøgelser. I både britiske og gambiske undersøgelser inducerer MVA85A 5-10 gange højere immunrespons end nogen anden rekombinant MVA i kliniske forsøg. Den mest sandsynlige forklaring på dette er, at de frivillige har en svag allerede eksisterende anti-mykobakteriel immunitet induceret af eksponering for miljømæssige mykobakterier, og dette bliver forstærket af vaccination med MVA85A. Når MVA85A administreres til BCG-naive forsøgspersoner i Gambia, ligner størrelsen og kinetikken af ​​respons den BCG-primede gruppe i Storbritannien, et fund, der sandsynligvis repræsenterer en større grad af miljømæssig priming i tropiske klimaer.

Sydafrikanske undersøgelser Et fase II-studie af sikkerheden og immunogeniciteten af ​​MVA85A hos raske, M.tb-uinficerede og HIV-uinficerede voksne i Cape Town blev påbegyndt i august 2005. Studierne med MVA85A på dette sted er påbegyndt hos voksne, som et sikkerhedskrav på trods af, at vi allerede har sikkerheds- og immunogenicitetsdata hos voksne fra både britiske og gambiske undersøgelser. Befolkningen i Sydafrika er meget forskellig fra den britiske og gambiske befolkning med hensyn til både værtsgenetik og mykobakteriel eksponering. Der er betydeligt mere M.tb-eksponering i Sydafrika end i Gambia, og eksponeringen for miljømæssige mykobakterier menes at være lavere i Sydafrika end Gambia. BCG-litteraturen viser stor variation i effektivitet på tværs af geografiske områder, og det var vigtigt at bekræfte vores resultater hos voksne i Cape Town, før vi gik videre til en undersøgelse af unge. Vi sigter mod at vaccinere 24 voksne i alt. Disse undersøgelser startede i august 2005, og til dato er 14 frivillige blevet vaccineret. Opmuntrende nok er resultaterne af sikkerhed og immunogenicitet indtil videre sammenlignelige med tidligere undersøgelser i Storbritannien og Gambia.