Sicherheits-/Wirksamkeitsversuch mit abgetötetem Leishmania-Impfstoff bei Freiwilligen ohne Reaktion auf Leishmanin

Hintergrundinformationen Leishmaniosen umfassen verschiedene klinische Manifestationen, die von verschiedenen Arten des einzelligen Parasiten Leishmania hervorgerufen werden und durch die Bisse infizierter weiblicher Sandmücken übertragen werden. Aufgrund der Vielfalt epidemiologischer Merkmale ist die Vektor- und Reservoirkontrolle unpraktisch, kostspielig und erfordert normalerweise ein politisches Umfeld und Infrastrukturen, die über die Möglichkeiten der Länder hinausgehen, die am stärksten unter dieser Krankheit leiden. Ziel von WHO/TDR war es, einen sicheren und wirksamen Impfstoff zu entwickeln, der lokal produziert werden kann und damit für die Bevölkerung der ärmsten Entwicklungsländer erschwinglich ist.

Ab den 1930er und 40er Jahren verwendeten lateinamerikanische Wissenschaftler abgetötete ganze Parasiten als Impfstoff gegen Leishmaniose (1). Verschiedene Formen des Impfstoffs mit oder ohne Adjuvans zur Prophylaxe oder Therapie wurden in den letzten Jahrzehnten in mehreren Ländern untersucht (2), keine davon war für die Prophylaxe wirksam, aber es wurde eine Wirksamkeit für die Immun-Chemotherapie beobachtet (3). In den letzten zehn Jahren haben wir verschiedene Präparate aus abgetötetem L. major plus BCG hergestellt und getestet. Der autoklavierte L. major (ALM) gemischt mit BCG (1/10 der Dosis, die normalerweise als Impfstoff gegen Tuberkulose verwendet wird) wurde in mehreren klinischen Studien ausführlich untersucht. Die ALM + BCG-Formulierung erwies sich als sicher und immunogen (4-8). Die Ergebnisse mehrerer Phase-III-Studien mit einer Einzel- oder Doppeldosis dieses Impfstoffkandidaten gegen CL oder VL zeigten jedoch keinen signifikanten Gesamtschutz im Vergleich zur Immunisierung mit BCG allein (6-8). Selbst drei Injektionen schützten nicht ausreichend vor kutaner Leishmaniose (CL).

Um die Immunogenität von ALM + BCG zu verstärken, wurde ALM an Alaun (Aluminiumhydroxid) adsorbiert, und das resultierende Alaun-ALM wurde mit BCG gemischt, um eine neue Formulierung für diesen Impfstoff herzustellen. Tatsächlich führt die Zugabe von Alaun zu ALM zu einer verstärkten Immunogenität. Es wurde gezeigt, dass eine einzelne Injektion von ALM in Alaun plus IL-12 bei Rhesusaffen einen Schutz gegen CL induzierte (10). Ebenso schützte Alaun-ALM + BCG Langur-Affen vor viszeraler Leishmaniose (11).

Die Ergebnisse von 2 Dosissteigerungsversuchen einer einzelnen intradermalen Injektion von Alaun-ALM (10–400 μg Leishmania-Proteine) gemischt mit 1/10 der normalen Dosis BCG zeigten die höchste Hauttestkonversion, die bisher in allen Leishmania-Impfstoffversuchen beobachtet wurde (12). Die Sicherheitsparameter der Freiwilligen wurden 90 Tage nach der Impfung engmaschig auf lokale und systemische Nebenwirkungen überwacht. Die Nebenwirkungen waren minimal und auf die Injektionsstelle beschränkt. Es wurden keine systemischen Nebenwirkungen aufgezeichnet. In der zweiten vom TDR gesponserten Studie im Sudan wurden 10, 100 und 320 µg des Proteins plus BCG getestet, wobei die Ergebnisse die Immunogenität des Alaun-ALM+BCG-Impfstoffs bestätigten. Somit scheint mit Alaun ausgefälltes ALM, gemischt mit 1/10 BCG, einen sicheren Impfstoff und einen geeigneten Kandidaten für die weitere Entwicklung darzustellen.

Leishmanisierung (LZ):

Die Inokulation mit lebenden virulenten Leishmanien zur Erzeugung einer Läsion zum Zwecke der Verhinderung einer natürlichen Infektion – die normalerweise zu mehreren Läsionen an exponierten Körperteilen führt – wird als Leishmanisierung (LZ) bezeichnet. Im Allgemeinen führt die Genesung von CL zu einem Schutz vor zukünftigen Infektionen (14). In den letzten vierzig Jahren wurden in zellfreier Kultur gezüchtete Promastigoten von L. major zur Leishmanisierung in Israel (15) und im Iran (16) sowie in einer Hochrisikopopulation in Usbekistan (17) verwendet. Während des Iran-Irak-Krieges in den 80er Jahren wurde als vorbeugende Maßnahme eine massive LZ an schätzungsweise zwei Millionen Menschen im Iran durchgeführt (16). Diese Praxis wurde jedoch nach dem Krieg aufgrund zeitweise lang anhaltender Schäden und der Schwierigkeiten einer standardisierten Produktion unter den Umständen unmittelbar nach dem Krieg eingestellt.

LZ als Live-Herausforderung in Wirksamkeitsstudien von Leishmaniose-Impfstoffkandidaten würde zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen führen, indem die Nachbeobachtungszeit, der logistische Aufwand und die erforderliche Probengröße drastisch reduziert werden (wodurch weniger Teilnehmer potenziellen Risiken eines neuen Impfstoffkandidaten ausgesetzt werden). Challenge-Studien mit LZ würden auch die Möglichkeit bieten, immunologische Reaktionen vollständig zu untersuchen, da die Stichprobengröße weitaus kleiner ist als die in Feldversuchen zur Wirksamkeit; daher kann man nach Schutzkorrelaten suchen, die bei der anschließenden Bewertung und Auswahl von Impfstoffen verwendet werden könnten. Obwohl viel über Immunmechanismen bei der experimentellen Leishmaniose bekannt ist, wurden beim Menschen bis heute keine Surrogatmarker für eine schützende Immunität etabliert. Es ist sehr schwierig und kostspielig, in Wirksamkeitsstudien im Feld nach solchen Markern zu suchen, insbesondere wenn Kinder die Ziel-Risikogruppe sind.

Darüber hinaus würde LZ als Live-Herausforderung in Wirksamkeitsstudien von Impfstoffkandidaten, die in endemischen Herden durchgeführt werden, zwei Zwecken dienen: a) um die Schutzwirkung des Impfstoffkandidaten zu bewerten und b) um Empfänger gegen natürlich vorkommende CL zu schützen, normalerweise mehrere Läsionen im Gesicht oder andere exponierte Körperteile. Daher werden alle Teilnehmer entweder durch den Kandidatenimpfstoff oder durch LZ geschützt.

Vorläufige, Sicherheits- und Immunogenitätsstudien von LZ:

In Vorstudien als erster Schritt zur Entwicklung eines reproduzierbaren Provokationssystems zur Bewertung verschiedener Impfstoffkandidaten gegen Leishmaniose vor (oder möglicherweise anstelle von) groß angelegten Feldversuchen zur Wirksamkeit wurde am Razi Institute gefrorenes lebendes Leishmania major hergestellt (5 x 105 Promastigoten pro Impfung). ) zur Verwendung als Lebend-Challenge-Inokulum (19). In einer klinischen Studie zur Untersuchung der Sicherheit und Immunogenität von LZ und der Entwicklung von Läsionen infolge einer künstlichen Infektion wurden 23 erwachsene männliche iranische Freiwillige ausgewählt und leishmanisiert (19). Die Läsionsentwicklung wurde bei allen Freiwilligen zweimal im Monat überprüft und aufgezeichnet, und bei jedem Folgebesuch wurde bis zur vollständigen Heilung ein Bild aufgenommen. 83 % (19/23) der Freiwilligen entwickelten Läsionen nach LZ (17/23 innerhalb von 60 Tagen nach LZ). Die größte Ulkusgröße betrug 17,5 mm. Die längste Heilungsdauer betrug 285 Tage (bei einem Freiwilligen). Es wurden keine schwerwiegenden Nebenwirkungen im Zusammenhang mit LZ beobachtet oder gemeldet, die eine ärztliche Behandlung erforderten. In einer zweiten Studie wurde LZ bei 20 Freiwilligen verwendet, darunter 14 Personen aus der ersten Studie (11 hatten zuvor eine Läsion entwickelt und 3 nicht). Die Ergebnisse zeigten die Ähnlichkeit zwischen lebender Herausforderung und natürlicher Infektion. Tatsächlich waren die Freiwilligen, die nach der ersten LZ eine Läsion entwickelt hatten, und der eine geheilte Fall von einer natürlichen Infektion völlig immun und entwickelten keine neue Läsion bei einer lebenden Herausforderung. Alle Freiwilligen ohne CL in der Vorgeschichte und diejenigen, die in der vorherigen Studie keine Läsionen entwickelt hatten, waren nicht immun und entwickelten eine Läsion. Der Verlauf der Läsionsentwicklung war ähnlich dem, der während des ersten LZ-Versuchs beobachtet wurde. Dies bestätigt, dass LZ effektiv und reproduzierbar als Instrument zur Bewertung des durch einen Impfstoffkandidaten induzierten Schutzes verwendet werden kann. Darüber hinaus verleiht LZ Immunität gegen eine erneute Infektion, sollte der Impfstoffkandidat dies nicht tun (19). Im Anschluss an diese Studien wurde eine vom TDR gesponserte, einfach verblindete, randomisierte, kontrollierte Studie mit der Bezeichnung LZ3 durchgeführt, um die Sicherheit, Immunogenität und Wirksamkeit von vier verschiedenen Dosen von Alaun-ALM (10.100, 200 und 320 ug ALM) plus 1/ 10. BCG gegen CL verursacht durch Leishmanisierung. Die angestrebte Stichprobengröße (N = 30 in jedem Arm) wurde gemäß 80 % Power bei einem Konfidenzniveau von 0,05, 50 % Schutz gegen LZ, 60 % Einnahmerate von LZ in der Placebo-Kontrollgruppe (Take-Rate = Läsionsentwicklung mit Ulzeration) berechnet ) und 10 % Verlust zur Nachverfolgung. Diese Annahmen basierten auf den Ergebnissen zweier früherer Leishmanisierungsversuche (als LZ1 und LZ2 bezeichnet) an gesunden Freiwilligen, bei denen derselbe lebende Parasit (Stabilisat) verwendet wurde, der 1997 hergestellt, standardisiert und bis zur Verwendung in flüssigem N2 eingefroren wurde. Der Prozess wurde 2001 mit erheblicher Verzögerung eingeleitet. Der Zeitpunkt der Bewertung der Wirksamkeit wurde auf die Tage 135 und 184 (75 und 124 Tage nach der Lebend-Challenge) festgelegt, basierend auf zwei früheren LZ-Studien unter Verwendung des gleichen Stabilats. Aufgrund des Mangels an aktiver Läsionsentwicklung wurde das Protokoll jedoch geändert, um das Ergebnis zu einem späteren Zeitpunkt zu bewerten. Dieser Prozess litt unter großen Schwierigkeiten. Am wichtigsten ist, dass die Probleme mit der Lebend-Challenge-Virulenz, die zu einer deutlich geringeren Aufnahmerate als erwartet führten (etwa 45 % statt der erwarteten 80–100 %), dazu führten, dass die festgelegte Stichprobengröße für die Bewertung der Impfstoffwirksamkeit nicht ausreichte. Trotz nicht schlüssiger Wirksamkeitsergebnisse zeigte diese Studie jedoch eindeutig die Sicherheit verschiedener Dosen von Alaun-ALM + BCG. Um die Wirksamkeit dieses Impfstoffkandidaten richtig zu bewerten, wurde beschlossen, die Studie zu wiederholen.

Risiken und potenzielle Vorteile:

Wie in früheren Studien im Sudan und im Iran beobachtet wurde, beschränken sich die mit einer einzelnen Injektion von Alaun-ALM+BCG verbundenen Risiken auf lokale Reaktionen, die von Verhärtung bis Ulzeration reichen. Diese Läsionen sind auf die als Adjuvans verwendete BCG-Injektion zurückzuführen und heilen in der Regel innerhalb von 30-40 Tagen ab. In ähnlicher Weise sind mit LZ verbundene Risiken, die bei LZ1, LZ2 und LZ3 beobachtet wurden, lokale Läsionen, die spontan heilen und normalerweise eine Narbe hinterlassen. Wie bereits erwähnt, wird LZ als Schutzmethode von Bewohnern von Endemiegebieten gesucht, die andernfalls einem sehr hohen Risiko einer natürlichen Infektion und daraus resultierenden multiplen Läsionen im Gesicht, an den Händen oder anderen exponierten Körperteilen ausgesetzt wären. In dieser klinischen Studie würde LZ zu einem Schutz bei Personen führen, die infolge der Injektion(en) mit dem Kandidatenimpfstoff nicht immun wären.

Begründung der Studie Die in diesem Protokoll beschriebene klinische Studie soll die Sicherheit, Immunogenität und Wirksamkeit einer einzelnen und doppelten intradermalen Injektion von 200 ug Alaun-präzipitiertem, autoklaviertem L. major (Alaun-ALM) plus BCG-Impfstoff bei gesunden iranischen Freiwilligen bewerten , mit hohem CL-Risiko aufgrund von L. major, gefolgt von Leishmanisierung. Eine Vergleichsgruppe erhält Kochsalzlösung anstelle des Impfstoffkandidaten, und diese Gruppe bestimmt die Aufnahmerate für die Live-Herausforderung. Eine andere Vergleichsgruppe erhält BCG doppelblind.

Ziele und Zweck der Studie Hauptziele Weitere Bewertung der Sicherheit von Einzel- sowie Doppelinjektionen von Alaun-ALM (200 ug Leishmania-Protein) gemischt mit 1/10-Dosis BCG-Impfstoff innerhalb von 30 Tagen nach der Auffrischungsinjektion bei iranischen Freiwilligen, gefolgt von Live-Herausforderung mit L. major zur Bewertung des Schutzes.

Bestimmung des Schutzes, der gegen Lebend-Challenge durch doppelte Injektion von Alaun-ALM, gemischt mit BCG, 30 Tage nach der letzten Impfung induziert wird.

Bestimmung, ob eine Booster-Injektion von Alaun-ALM + BCG höhere immunologische Reaktionen auslöst, gemessen durch einen Hauttest.

Schutz ist definiert als das Fehlen einer ulzerativen Läsionsentwicklung (in Übereinstimmung mit CL) an den Tagen 180 + 15 nach der Leishmanisierung an der Stelle von LZ.

Primäre Endpunkte Auftreten von lokalen und/oder systemischen unerwünschten Ereignissen (AEs) innerhalb von 30 Tagen nach der Impfung, bewertet durch Befragung, körperliche Untersuchung.

Prozentsatz der Freiwilligen, die gegen CL (Fehlen einer Läsion) geschützt waren, im Vergleich zu den Kontrollen am Tag 180 + 15 nach LZ.

Dosierungsschemata Kohorte 1. Doppelte Injektionen (im Abstand von 30 Tagen) von Alaun-ALM 200 ug gemischt mit 1/10 der normalen BCG-Dosis (n = 50).

Kohorte 2. Doppelte Injektionen (im Abstand von 30 Tagen) von 1/10 der normalen BCG-Dosis (n = 50).

Kohorte 3. Doppelte Injektionen von Vergleichspräparat (= BCG-Verdünnungsmittel allein) als Kontrolle (n = 50) Es wird erwartet, dass alle durch die Impfung induzierten Läsionen vor Tag 60 (Tag der LZ) geheilt sind. Alle in Frage kommenden Freiwilligen erhalten LZ mit demselben Stabilat am 60. Tag. Die Freiwilligen werden mindestens 240 Tage lang überwacht oder bis die durch die Leishmanisierung verursachten Läsionen vollständig geheilt sind).