Undersøgelser af immunresponser på oralt administrerede vacciner i udviklingsland

Forskningsdesign og -metoder

Vaccinepladser og overordnet undersøgelsesdesign:

Mirpur. Vaccineundersøgelserne vil blive udført på feltstedet i Mirpur i byerne Dhaka, hvor oral kolera, ETEC og rotavirus undersøgelser samt amøbiasis undersøgelser bliver udført over de sidste 15 år. For Dukoral-vaccinen vil der blive givet to doser til forsøgsdeltagerne med 14 dages mellemrum. I tilfælde af Vivotif vil 3 doser blive administreret på skiftende dage, dvs. dag 1, 3 og 5 eller i to doser med 28 dages mellemrum.

Blod- og afføringsprøver vil blive indsamlet før vaccination og 7 dage efter indtagelse af hver dosis af koleravaccinen og 7 dage efter indtagelse af sidste dosis tyfusvaccine, og de mængder, der skal udtages til immunologiske assays, er beskrevet i appendiks 2. Deltagerne må ikke spise eller drikke fra en time før og en time efter indtagelse af vaccinen. For at vurdere effekten af ​​zink på immunrespons på tyfusvaccine hos små børn vil tilskud blive påbegyndt 2 uger før den første dosis og vil fortsætte op til 21 dage efter den sidste (tredje) dosis tyfusvaccine (dvs. 40 dage).

Serum zinkkoncentrationer vil kun blive bestemt ved baseline. Venøst ​​blod vil blive opsamlet i sporstoffrie vacutainere, som placeres i is indtil ankomst til ICDDR,B laboratoriet samme dag.

Vaccineundersøgelser i et arsenforurenet område i Shahrasti:

Shahrasti thana med en befolkning på omkring 200.000 ligger omkring 40 kilometer fra Matlab og er godt forbundet med Comilla, Chandpur og Dhaka ad vej. Ifølge BAMWSP (Bangladesh Arsenic Mitigation Water Supply Project) er undergrundsvand i Shahrasti Thana stærkt forurenet med arsen; omkring 99 % af rørbrøndene er rapporteret at være blevet kontamineret (50 mikrogram/L). BAMWSP og DGHS har allerede identificeret 3000 patienter med hudlæsioner i overensstemmelse med arsentoksicitet og repræsenterer området med det næsthøjeste antal arseninducerede hudlæsioner i Bangladesh. I samarbejde med ICDDR,B gennemfører University Chicago og Columbia University i fællesskab en stor longitudinel overvågning og kliniske forsøg på patienter med arseninduceret hudlæsion. Målet med denne store undersøgelse er at reducere hudkræft ved at evaluere såvel kliniske som biokemiske markører. Vi planlægger at studere svar fra børn på disse steder til Dukoral ved hjælp af infrastrukturen og faciliteterne fra de igangværende undersøgelser. Immunogenicitetsundersøgelserne vil blive udført som beskrevet tidligere. Vi planlægger at vaccinere 102 børn i alderen 2-5 år med to doser Dukoral med et interval på 14 dage. Lige mange børn vil blive undersøgt i et område, der vides at have lave niveauer af arsen, på Mirpur-feltet i Dhaka by. Dette vil være den første undersøgelse, der sammenligner immunreaktioner på en slimhindevaccine i et område med tilbøjelighed til arsen og lavt arsen.

Informeret samtykke og udvælgelse af forsøgspersoner til vaccineundersøgelser:

Der vil blive indhentet frivilligt skriftligt informeret samtykke fra forældre/værger til børns deltagelse, herunder deres vaccination og prøveudtagning af blod og afføring til forskellige analyser (bilag). Raske børn (1 - 5 år) og voksne (18-45 år), både mænd og kvinder, der bor i Mirpur-feltet, og som ikke i øjeblikket er tilmeldt nogen anden forskningsundersøgelse, uanset om den er udført af ICDDR, B eller en anden organisation, vil blive screenet og tilmeldt under forudsætning af opfyldelse af berettigelseskriterierne. Lignende procedurer vil blive fulgt for en del af Dukoral-undersøgelsen, der vil blive udført i Shahrasti.

Vi har tidligere erfaret, at mindst 60 % af familierne går ind for deres børns deltagelse i forskningsstudier. De potentielle deltagere i denne undersøgelse vil blive omhyggeligt undersøgt og vurderet af en læge før tilmelding. En detaljeret historie om deres tidligere immuniseringer vil blive indhentet, og deres ernæringsstatus og nylige sygdom (som beskrevet nedenfor), der kunne kompromittere immunsystemet og familiebaggrund osv. vil blive overvejet før studietilmelding. Deltagerne bør være fri for enhver kronisk sygdom eller enhver nylig sygdom, der kan kompromittere immunsystemet, herunder arsen-relaterede hudlæsioner hos børn i Shahrasti, hvor kun Dukoral-vaccine ville blive evalueret.

Børn vil også blive udelukket, hvis de har: (i) historie med kronisk gastrointestinal lidelse; (ii) diarrésygdom inden for de seneste 2 uger (diarré defineret som passage af 3 eller flere unormalt løs eller vandig afføring i en 24 timers periode; (iii) febril sygdom i den foregående uge; (iv) anden kronisk sygdom; (v) ) historie med at have modtaget antibiotikabehandling inden for de sidste 7 dage og (vi) alvorlig proteinenergiunderernæring (PEM). Børns ernæringsstatus vil blive vurderet ved hjælp af antropometriske målinger (vægt-for-alder og vægt-for-længde/højde); børn under -2SD for vægt for højde/længde af NCHS medianen vil ikke blive tilmeldt. Tilsvarende vil børn, der har fået zink inden for de seneste to måneder, heller ikke blive rekrutteret.

Baseline laboratorievurderinger:

Afføring: Mikroskopisk undersøgelse og kultur til isolering og identifikation af enteriske patogener inklusive ETEC. V. cholerae og S.Typhi vil blive udført i fire dage før vaccination. Børn, som har nogen af ​​disse patogener isoleret fra deres afføringsprøve, vil ikke blive vaccineret, da de vil forvirre evalueringen af ​​responsen på vaccinen. Når immunisering for den anden dosis af vaccinen vil blive udført (14 dage efter den første dosis), vil børn, der har feber eller diarré, blive udelukket fra undersøgelsen.

For arsen-relaterede undersøgelser vil urin blive opsamlet og opbevaret til vurdering af niveauer af arsen. Dette vil blive udført i Biochemistry and Nutrition Unit i ICDDR,B ved hjælp af standardprocedurer.

Vaccine, administration og tildeling:

Dukoral. Koleravaccinen, Dukoral, produceres af de svenske bakteriologiske laboratorier (SBL Vaccin AB Stockholm, Sverige). Denne inaktiverede orale koleravaccine består af dræbte bakterier fremstillet af individuelle stammer af O1 ElTor og klassisk V. cholerae, der inkluderer både LPS og proteinantigener, og indeholder også rekombinant B-underenhed af koleratoksin (rCTB). Én dosis vaccine indeholder 1,25 x 1011 dræbte hele celler plus 1 mg rCTB. Umiddelbart før brug vil individuelle doser af den flydende form af vaccinen blive blandet med den rekonstituerede bicarbonatbuffer. For børn vil vaccinen blive suspenderet i 20 ml (i alt 4 teskefulde) bicarbonat-citronsyrebuffer [bufferen fremstilles ved at tilsætte 100 ml vand til en pose bicarbonatbuffer (2 g bicarbonat; 750 mg citronsyre; Recip. AB, Stockholm). For voksne vil Dukoral blive rekonstitueret i 100 ml af bufferen.

Vivotif: Levende, svækket oral tyfusvaccine, Vivotif, indeholder 2-6x109 CFU (koloni-dannende enheder) af S. Typhi Ty21a-stamme (1,2). Berna Biotech Ltd, Berne, Schweiz, fremstiller denne vaccine. De enterisk-coatede tyfusvacciner er pakket som sæt af 3-kapsler. Vaccinekapslen sluges med drikkevand og administreres på skiftende dage, dvs. dag 1, 3 og 5. Til immunisering af børn under 5 år planlægger vi at administrere vaccinen i bikarbonatbuffer, som det er proceduren for børn i rejseklinikker (Sverige og USA). Til dette formål åbnes kapslen, og indholdet suspenderes i 20 ml bicarbonatbuffer og indtages derefter oralt.

Samlet prøvestørrelsesberegninger:

Prøvestørrelsen er blevet estimeret for forskellige interventioner ved at bruge en ensidig hypotese med 95 % konfidens, en minimum påviselig gennemsnitsforskel (DMD) på 50 % forbedring i forhold til basislinjen, justeret for omkring 15 % frafald.

I tidligere Dukoral koleravaccineundersøgelser i Bangladesh reagerede 56 % af modtagerbørnene i alderen 6 måneder til 2 år med vibriocidale antistoffer; For Vivotif-vaccinen dokumenterede data fra vacciner i alderen >6 år 67 % serokonversion. Stikprøvestørrelserne for forskellige komponenter i undersøgelsen er blevet beregnet ud fra den antagelse, at 50 % af børnene vil reagere på Vivotif. Baseret på resultaterne opnået med zinktilskud på immunresponset på Dukoral, observerede det en stigning i frekvenserne med tilskud fra 56 % til 79 %, og under antagelse af en 30 % stigning i responser på Vivotif (med omkring 15 nedslidningsrater) prøvestørrelsen vil være 75 i hver gruppe (med og uden zink).

Forekomsten af ​​store enteriske parasitter hos børn i alderen 2-5 år i by-Dhaka er omkring 78%. For at se virkningerne af antiparasitisk lægemiddelbehandling forud for kolera- og tyfusvaccination vil vi indskrive 102 børn i hver gruppe i Dukoral (n=102x2=204) og yderligere 102 børn i hver gruppe til Vivotif-vaccine (102 x 2 = 204). For hver vaccine vil én gruppe blive behandlet, mens en anden ikke bliver det. Vi planlægger således at undersøge i alt 408 børn for at bestemme effekten af ​​antiparasitære lægemidler på immunresponset på orale kolera- og tyfusvacciner.

For at bestemme effekten af ​​arsen på immunreaktionen på Dukoral, antager vi, at immunogeniciteten af ​​vaccinen blandt børn i det arsen ikke-kontaminerede område vil være 55% og i det kontaminerede område vil det blive reduceret til 35%. For at detektere denne forskel med 95 % konfidens og 90 % magt estimerede vi en stikprøvestørrelse på 138 i hvert af de to undersøgelsesområder. Med et tab på omkring 10 % til opfølgning vil den nødvendige stikprøvestørrelse være 154. Der vil således i alt blive indskrevet 308 (154 x 2 = 308) børn i alderen 2-5 år.

For at bestemme de akutte og hukommelsesmæssige B- og T-cellers respons på oral koleravaccine vil der blive udført undersøgelser hos voksne (18-45 år) og børn i forskellige aldersgrupper (1-5 år). Til denne del af undersøgelsen vil 25 voksne, 25 småbørn (2-5 år) og 25 børn under to blive vaccineret. For svar på Vivotif vil vi kun studere voksne (n=25) og småbørn (n-25).

Deltagerne vil blive undersøgt og fulgt op for T- og B-celle-responserne før immunisering og i den tidlige post-immuniseringsperiode (efter 7 dage) og på 30 dage og 6, 12 og 24 måneder efter den sidste dosis.

Administration af tilknyttede indsatser

Effekt af zink på immunreaktionerne på Vivotif Vi vil gerne undersøge effekten af ​​zink på immunogeniciteten af ​​oral tyfusvaccine og koleravaccine ved at supplere børn med daglig zinksulfat (20 mg/dag) i to uger før immunisering og indtil sidste opfølgning til prøvetagning (n=150).

Effekt af antiparasitære lægemidler på immunreaktionerne på Vivotif og Dukoral I alt 408 børn vil blive tilmeldt for at se virkningerne af antiparasitbehandling forud for kolera- og tyfusvaccination, ligeså kolera og tyfus. Til dette formål vil børn få albendazol (400 mg) og secnidazol (500 mg) en uge før immunisering.

Undersøg effekten af ​​arsen på immunresponset på Dukoral. Denne undersøgelse vil blive udført på børn (2-5 år) i arsenforurenet område (Shahrasti) og arsenfrit område (Mirpur). Til dette formål vil i alt 308 børn (154 fra hvert sted) blive tilmeldt og vaccineret med Dukoral. Denne undersøgelse vil for første gang sammenligne immunresponser på en slimhindevaccine i et område med arsen og lavt arsenik. Urin vil blive indsamlet fra alle deltagere før immunisering for at bestemme arsenniveauer.

Bestem de akutte og hukommelses B- og T-celleresponser på oral kolera- og tyfusvaccine hos børn og voksne:

I alt 150 forsøgspersoner vil blive vaccineret og fulgt op for T- og B-celle-responser over en periode i den tidlige post-immuniseringsperiode (7 dage efter-), 30 dage, 6, 12 og 24 måneder senere.