Tidlig interferon-beta-behandling for West-Nile-virusinfektion - en randomiseret dobbeltblindet kontrolleret undersøgelse

Videnskabelig baggrund:

West Nile virus (WNV) er et myggebårent neurotropt flavivirus, der kan inficere mennesker og forårsage livstruende sygdom. I de senere år er WNV-infektioner blevet rapporteret i mindst 60 lande på tværs af alle kontinenter og er nu en førende årsag til myggebåren sygdom globalt. Mens de fleste inficerede individer forbliver asymptomatiske, udvikler omkring 20 % en selvbegrænset febril sygdom, og mindre end 1 % kræver hospitalsindlæggelse for neuro-invasiv sygdom. Disse sjældne, men alligevel alvorlige, neurologiske præsentationer kan omfatte hjernebetændelse (50-70%), meningitis (15-35%) og akut slap lammelse (3-20%), som kan resultere i en dødelighed på omkring 5-20%.

Epidemiologisk er alder den stærkeste kendte forudsigelse for neuroinvasiv sygdom og død, og risikoen for alvorlig sygdom, især neuroinvasiv sygdom, er omkring 16 gange højere hos personer over 65 år, og risikoen for død er omkring 30-45 gange højere hos personer over 70 år (1).

En mulig forklaring på den højere risiko for ældre patienter for at udvikle mere alvorlig sygdom er rollen af ​​type I interferoner (IFN'er) i at mediere anti-WNV immunitet. In vitro undersøgelser ved hjælp af humane cellelinjer og in vivo murine modeller har vist, at type I IFN'er kan hæmme WNV-replikation i humane celler (2) og beskytte mus mod dødelig WNV-infektion (3). Endnu mere overbevisende bevis for rollen af ​​type I IFN'er i mediering af anti-WNV-immunitet er en casebeskrivelse af to WNV-patienter, der lider af neuroinvasiv sygdom, som forbedredes hurtigt efter påbegyndelse af IFNa-behandling (4).

Derfor har en nylig undersøgelse identificeret meget høj forekomst af neutraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer hos patienter med svær WNV neuroinvasiv sygdom. Ved at evaluere næsten 450 patienters prøver blev anti-Type I IFNs autoantistoffer identificeret i ~35% af WNV-indlagte patienter og i 40% af dem med neuroinvasiv sygdom, herunder 31% af hjernebetændelsestilfælde, 46% af meningitistilfælde og 52% af tilfældene af uspecificeret neurologisk syndrom. Dette er sammenlignet med en prævalens på kun 3 % i asymptomatiske / milde WNV tilfælde (1).

Det skal bemærkes, at prævalensen af ​​neutraliserende anti-Type I IFNs autoantistoffer var meget højere hos patienter i alderen 65 og ældre (45 % mod 19 %) og i mindre grad hos mandlige patienter. Desuden var tilstedeværelsen af ​​autoantistoffer, der neutraliserer høje koncentrationer af Type-I IFN'er (for det meste IFNa2) forbundet med >100 gange stigning i risikoen for neuroinvasiv WNV-sygdom, uafhængigt af alder (1). Disse fund tyder på, at tilstedeværelsen af ​​neutraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer spiller en rolle i udviklingen af ​​alvorlig og neuro-invasiv WNV-sygdom og kan forklare højere risiko for alvorlig sygdom hos ældre individer.

Med hensyn til specificiteten af ​​anti-Type I IFN autoantistofferne; de fleste autoantistoffer var i stand til at neutralisere høje koncentrationer og superfysiologiske koncentrationer af IFNa2 og/eller IFNw(10ng/ml). Med hensyn til IFNb havde ingen patienter autoantistoffer kun mod IFNb, og kun 11 % af dem, der havde neutraliserende antistoffer mod IFNa2 og/eller IFNw, testede også positive for neutraliserende anti-IFNb autoantistoffer, hvilket tyder på, at IFNb potentielt kunne bruges i de fleste patienter med WNV sygdom .

Høj forekomst af neutraliserende anti-Type I IFN'er blev også identificeret, hvis patienter med svær COVID-19 (5,6), kritisk influenza-lungebetændelse (7) og alvorlig bivirkning af levende gul-feber-vaccine (8).

Baseret på disse fund viste et stort klinisk studie signifikant fordel med tidlig administration af en enkelt injektion af Type III IFN, IFN-lambda, ved at reducere risikoen for udvikling af svær COVID-19 med 50 % (9).

På lignende måde beskrev en case-rapport brugen af ​​IFNb hos en patient med tidlig COVID-19. Patienten, en bærer af et gen, der forårsager immundefekter, var kendt for at have høje koncentrationer af neutraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer mod IFNa og IFNw, men ingen anti-IFNb-autoantistoffer. En tidligere patient, bærer af det samme immundefekt-gen, led af livstruende COVID-19-lungebetændelse og udviste neutraliserende autoantistoffer mod type I IFN'er.

I et forsøg på at forhindre svær COVID-19 blev den anden patient behandlet med 3 doser IFNb, med hurtig opløsning af hendes symptomer (10).

Tilsammen tyder disse data på følgende:

1. Neutraliserende anti-Type-I IFN autoantistoffer er forbundet med signifikant øget risiko for alvorlige og livstruende virussygdomme, herunder WNV neuroinvasiv sygdom.
2. Forekomsten af ​​neutraliserende anti-Type-I IFN stiger med alderen, derfor har ældre individer større risiko for at udvikle alvorlige og livstruende virussygdomme.
3. Anti-type I IFN autoantistoffer kan neutralisere høje og over fysiologiske koncentrationer af type I IFN'er.
4. De fleste autoantistoffer er rettet og neutraliserer IFNa og IFNw og i mindre grad IFNb
5. Brug af alternative non-IFNa/w interferoner har potentialet til at omgå denne neutralisering og forhindre progression til alvorlig sygdom.

Af disse grunde sigter vi mod at studere den beskyttende effekt af tidlig IFNb-behandling hos patienter diagnosticeret med WNV-sygdom.

Rationalet for at bruge IFNβ er baseret på følgende:

1. Patienter med svær eller neuroinvasiv WNV-sygdom blev vist at have høje titere af neutraliserende autoantistoffer mod de fleste type I IFN'er, inklusive de 13 individuelle IFNα og IFNω, men mindre mod IFNβ.
2. Signalvejen for IFNa og IFNβ er ens, idet begge binder til IFNAR1-IFNAR2 heterodimerkomplekset, hvilket inducerer JAK1/TYK2-aktivering og STAT1/STAT2-phosphorylering (11).
3. Den kendte sikkerhedsprofil for subkutane injektioner af IFN-β1a, godkendt og almindeligt anvendt til behandling af recidiverende remitterende multipel sklerose.
4. Den tidligere brugte IFN-lambda er ikke tilgængelig i Israel.

Mål:

Primært mål: At undersøge de kliniske effekter af IFNb1a-behandling hos patienter med en bekræftet WNV-sygdom.

Sekundært mål: At undersøge forekomsten af ​​anti-type-I-IFN-autoantistoffer hos patienter med WNV og deres sammenhæng med det kliniske resultat af patienter med WNV-sygdom.

Primært endepunkt:

1. Død eller intubation inden for 4 uger.
2. Sammenligning af modificeret Rankin Scale (mRS) score efter 3 og 6 måneder mellem grupper (behandling vs. placebo)

Sekundære endepunkter:

1. Indlæggelsessatser på intensivafdeling
2. Satser for mekanisk ventilation
3. Ændring i modificeret NIH-slagtilfælde-skala (mNIHSS) fra baseline til 3 måneder
4. Ændring i mini-mental tilstandsundersøgelse (MMSE) fra baseline til 3 måneder
5. Dødelighed af alle årsager efter 4 uger, 3 måneder, 6 måneder og 12 måneder

Forskningsdesign og metoder:

Dette er et klinisk, prospektivt, dobbeltblindet placebokontrolforsøg.

Forskningsproces:

1. Patienter vil blive rekrutteret efter at være blevet diagnosticeret med WNV enten på skadestuen eller efter at være blevet indlagt.
2. Serum-, urin- og CSF-prøver fra WNV-mistænkte patienter vil blive brugt til at bekræfte WNV-diagnose baseret på tilstedeværelsen af ​​enten anti-WNV IgM-antistoffer og/eller positiv WNV PCR. Disse prøver indsamles kun med det formål at etablere en diagnose, og derfor vil volumenet af den indsamlede prøve være det volumen, der kræves for at etablere en diagnose (typisk 1-2 blodrør på ~5 ml, typisk urinprøve og 1-2 rør med CSF prøver). Diagnostiske undersøgelser vil blive udført på infektionssygdomslaboratoriet. Patienter vil først blive rekrutteret efter WNV-diagnosen er bekræftet.
3. Positive patienter, hvis de opfylder inklusionskriterierne, og efter at have underskrevet et informeret samtykke, vil blive rekrutteret.
4. Serum- og CSF-prøver fra WNV-bekræftede patienter vil blive indsamlet og opbevaret til senere testning for tilstedeværelsen af ​​neutraliserende anti-IFN-autoantistoffer, såvel som andre potentielle inflammatoriske markører. Til dette formål, efter etablering af WNV-diagnose, vil der blive indsamlet yderligere 2 kemi 6 ml rør (12 ml i alt). CSF-prøver vil ikke blive indsamlet med henblik på undersøgelsesassays, og kun hvis de er tilgængelige, vil resterende mængder CSF indsamlet med det formål at etablere WNV-diagnose blive brugt. Disse prøver vil blive opbevaret på Immunologilaboratoriet, og testning for tilstedeværelsen af ​​anti-IFN autoantistoffer vil blive udført på Klinisk Immunologisk Laboratorium.
5. For at evaluere varigheden af ​​viræmi, vil der blive indsamlet blodprøver fra de første 30 WNV-bekræftede patienter til gentagen PCR-testning på dag 0, dag 4 og dag 10-14.
6. Patienter vil blive randomiseret til at modtage interventionslægemidlet eller placebo baseret på sygdomsmanifestation.
7. Det indgivne interventionslægemiddel vil være interferon β1a. Behandlingsprotokol vil omfatte 3 subkutane injektioner af IFN-β1a (Rebif) i en dosis på 44 mcg givet hver 48. time.
8. Placebo vil være normalt saltvand i et volumen, der svarer til mængden af ​​interventionslægemidlet, givet hver 48. time.
9. I tilfælde af at en patient udskrives, før han har modtaget de 3 lægemiddeldoser, vil patienten blive inviteret til at modtage de resterende doser på Neurologi/Immunologiklinikken.
10. Patienterne følges i et år efter sygdomsdebut, med opfølgningsbesøg på neurologisk klinik hver 3. måned. Besøg vil omfatte kognitive og kliniske vurderinger såvel som rutinemæssigt blodprøver for mulige forsinkede virkninger af undersøgelseslægemidlet (inklusive CBC, kemi med lever- og skjoldbruskkirtelfunktion) som beskrevet i aktivitetsskemaet nedenfor.
11. Data vedrørende 12-måneders dødelighed vil blive indsamlet. Demografiske og kliniske data vil blive indsamlet fra Chameleon-journalen og vil blive gemt kodet på lokale (TASMC) computere i en adgangskodebeskyttet mappe. Mappevej: W:\West Nile.

Ingen data vil blive overført til eksterne kilder.

Randomiseringsproces:

Patienter vil blive tilfældigt fordelt til hver af de to arme med et 1:1 tildelingsforhold, ved hjælp af tilfældigt udvalgte underskrevne hylstre under hensyntagen til klinisk præsentation og neurologiske manifestationer. Til dette formål vil stratificeret blokrandomisering blive implementeret, baseret på de 3 mulige strata genereret fra de to binære variable (tilstedeværelse eller fravær af neurologiske symptomer; i tilfælde af neurologiske symptomer, tilstedeværelse eller fravær af slap lammelse). En randomiseringskode vil blive givet og vedligeholdt i hele undersøgelsens varighed. En planlagt brud af randomiseringskoder vil blive udført og gennemgået af et uafhængigt data- og sikkerhedsovervågningsudvalg som forklaret nedenfor. Der vil ikke være nogen planlagt brud af de blindede forskere. Uplanlagt brud af koder til team eller patient ville føre til udelukkelse af patienten fra analysen.

Studielægemidlet og placebo vil blive tilberedt i den kliniske forskningsenhed på apoteket i Tel-Aviv Sourasky Medical Center af en certificeret farmaceut i overensstemmelse med procedure #135 fra Pharmaceutics Division (Ministeriet for Sundhed).

Studielægemidlet/placebo vil blive mærket med følgende: undersøgelsestitel; protokolnummer; navn på PI; navn på undersøgelseslægemidlet / placebo (begge); randomiseringsnummer; dato og tidspunkt for forberedelse;

Patientpopulation:

Diagnose af WNV-infektion vil være baseret på følgende:

1. Patienter med klinisk præsentation, der mistænkes for at være forenelig med WNV-infektion, med symptomer, herunder forhøjet feber, hovedpine eller slap lammelse eller feber med encefalopati.

   Og:

2. Positiv anti-WNV IgM serologi / WNV PCR fra enten serum, urin eller CSF.

Inklusionskriterier:

Vi sigter mod at fokusere på tre patientpopulationer:

1. Patienter ældre end 70 år, som har højere risiko for tilstedeværelsen af ​​neutraliserende anti-Type I IFN auto-antistoffer og derfor i højere risiko for at udvikle alvorlig neuroinvasiv sygdom. Kun patienter, der opfylder ovenstående diagnostiske kriterier, vil blive inkluderet.
2. Patienter med neuroinvasiv WNV-sygdom, inklusive enten slap lammelse eller encephalitis, uafhængigt af deres alder, undtagen en præsentation, der stemmer overens med isoleret aseptisk meningitis (hovedpine, feber, 6. nerveparese). Kun patienter, der opfylder ovenstående diagnostiske kriterier, vil blive inkluderet.
3. Immunkompromitterede patienter i alle aldre. Immunkompromitterede patienter vil blive defineret som patienter med hæmatologisk malignitet (behandlet eller ubehandlet); kemoterapi inden for de foregående 4 uger, stamcelletransplanteret modtager eller solid organtransplantation modtager; brug af ethvert immunsuppressivt lægemiddel inklusive prednison større end eller lig med 20 mg/dag inden for de foregående 4 uger; primær/erhvervet immundefekt lidelse. Kun patienter, der opfylder ovenstående diagnostiske kriterier, vil blive inkluderet.

Patienten vil blive rekrutteret efter at have givet og sunget en informeret samtykkeerklæring. I tilfælde af at patientens neurologiske status ikke gør det muligt at give et informeret samtykke, vil patienten kun blive indskrevet efter underskrivelse af en informeret samtykkeformular af en juridisk værge ('Apotropus'), der er udpeget af familien. I mangel af en juridisk værge vil en uafhængig læge blive udpeget til at godkende behandling i henhold til Sundhedsministeriets retningslinjer for godkendelse af akut medicinsk behandling til voksne patienter, der ikke er i stand til at give informeret samtykke

Ekskluderingskriterier:

1. Patienter under 18 år.
2. Gravid kvinde.
3. Kontraindikation for administration af lægemidlet: Overfølsomhed over for naturligt eller rekombinant interferon beta og dekompenseret leversygdom.
4. En patient med neuroinvasiv sygdom, der viser konsekvent spontan forbedring over en periode på > 2 dage og mRS på under 4.
5. Mere end 8 dage fra debut af neurologiske symptomer hos immunkompetente patienter og mere end 10 dage hos immunkompromitterede patienter. Denne tidsramme vil blive fornyet, hvis en patient med slap lammelse udvikler nyopstået hjernebetændelse.
6. Patienter, der modtager aktiv kemoterapibehandling eller samtidig lider af alvorlig virusinfektion.

Kohortestørrelse:

I alt 100 patienter vil blive rekrutteret, herunder 50 patienter i den aktive behandlingsgruppe og 50 patienter i placebogruppen.