Bewertung eines Bluttests zur Messung der Immunfunktion bei HIV-positiven Personen im Vergleich zu HIV-negativen Personen (QFM)

Virologische und immunologische Routinetests zur Überwachung von HIV-1 bei infizierten Personen unter hochaktiver antiretroviraler Therapie (HAART) umfassen CD4-T-Zellzählung, HIV-1-Plasmavirenlast und genotypische HIV-1-Resistenztests zu Studienbeginn für behandlungsnaive Patienten und nach virologischem Versagen während HAART.

Die CD4-T-Zellzahl ist ein Maß für die Anzahl der T-Helfer-Lymphozyten und in Verbindung mit dem CD4/Cluster of Differentiation 8 (CD8)-Verhältnis ein Ersatzmarker zur Bewertung des Status des Immunsystems und zur Überwachung des Fortschreitens und Definition der Stadien der HIV-Erkrankung bei infizierten Probanden entweder während oder außerhalb der Behandlung. Eine steigende oder hohe CD4-Zahl und ein CD4/CD8-Verhältnis zwischen 1 und 4 deuten auf eine Kontrolle der Virusreplikation als Folge von HAART (oder aufgrund der inhärenten Immunaktivität bei unbehandelten Probanden) hin, während eine abnehmende oder niedrige CD4-Zahl und ein CD4/CD8-Verhältnis < 1 deutet auf ein HAART-Versagen und/oder ein sich verschlechterndes Immunsystem hin.

Die HIV-1-Plasma-Viruslast misst die Anzahl der HIV-1-RNA-Kopien, die von Viruspartikeln im Plasma stammen. Eine nachweisbare Viruslast im Plasma weist auf eine HIV-1-Replikation hin, während eine nicht nachweisbare Viruslast im Plasma auf eine Kontrolle der HIV-1-Replikation hindeutet. Mit der unteren Nachweisgrenze von 50 Kopien HIV-1-RNA/ml für kommerzielle Assays können jedoch niedrigere Konzentrationen von Plasmaviren durch diese Assays unentdeckt bleiben, aber bei etwa 70 % der HAART-Patienten unter Verwendung von Forschungsassays mit einem Cutoff von <50 nachweisbar sein kopiert HIV-1-RNA/ml. Solche forschungsbasierten Plasma-Viruslast-Assays werden niemals zur routinemäßigen Überwachung in der klinischen Versorgung infizierter Personen verwendet.

Während die CD4-Zahlen und die HIV-1-Viruslast im Plasma im Zusammenhang mit der HIV-1-Erkrankung und den derzeit zugelassenen Tests zur Bestimmung der HIV-1-Antwort auf HAART untrennbar miteinander verbunden sind, weisen diese Assays erhebliche Mängel für die wirksame Behandlung von HIV auf, wie unten definiert:

• CD4-Zahlen und Immundysfunktion. Steigende oder hohe CD4-Zahlen oder normale CD4/CD8-Quotienten als Folge von HAART müssen nicht unbedingt ein nicht geschwächtes Immunsystem darstellen, können aber einen Zustand der Immundysfunktion als Ergebnis der Immunaktivierung durch fortgesetzte HIV-Replikation darstellen.
• Zelluläre HIV-Reservoire: Niedrige Niveaus an zellassoziierter HIV-Replikation, die im Plasma durch Standard-Plasma-Viruslast-Assays nicht nachgewiesen werden. Die zellassoziierte HIV-Replikation wird durch HIV-Polymerase-Kettenreaktion (PCR) aus extrahierter und gereinigter zellassoziierter RNA oder In-situ-Hybridisierung an zellassoziierte HIV-1-RNA in intakten Zellen bestimmt und bei etwa 62 % bis 80 % der HAART-Patienten nachgewiesen mit einer Viruslast im Plasma von <50 Kopien HIV-1-RNA/ml. Gezielte Behandlung, zellassoziierte HIV-Arzneimittelwirksamkeit, zellassoziierte HIV-Resistenz und Identifizierung der zellulären HIV-Quelle können durch HIV-Zellreservoir-Assays und nicht durch Plasmaviruslast bestimmt werden.
• Unterschiede in der funktionellen Immunantwort basierend auf der zellassoziierten HIV-1-Transkriptionsaktivität und nicht nachweisbarer Viruslast im Plasma. Immunantworten bei HAART-Patienten mit chronischer HIV-Replikation auf niedrigem Niveau in zirkulierenden T-Lymphozyten und nicht nachweisbarer Viruslast im Plasma umfassen eine signifikante In-vitro-Proliferation des HIV-1-p24-Antigens, keine signifikante Reaktion auf das Recall-Antigen Tetanustoxoid und im Vergleich höhere Reaktionen auf Pathogen-Antigene Patienten unter HAART mit nicht nachweisbarer HIV-Replikation in Gedächtnis-T-Lymphozyten und nicht nachweisbarer Viruslast im Plasma.
• Adhärenz von aus Plasma stammenden HIV-1-Virionen an Erythrozyten. Erythrozyten sequestrieren Plasma-assoziierte HIV-1-Virionen im Vollblut einiger Patienten unter HAART. Während diese Patienten eine nicht nachweisbare Viruslast im Plasma aufweisen, weist das entsprechende Vollblut Viruslastwerte im Bereich von 234 bis 82.878 Kopien HIV-1-RNA/ml Vollblut auf. Diese Patienten mit nachweisbarer Viruslast im Vollblut, aber nicht nachweisbarer Viruslast im Plasma zeigen eine klinisch fortgeschrittene HIV-Infektion.
• CD4-Zählungen und unerklärliche Reaktion auf HAART. Eine Abnahme der CD4-Zahlen bei einer nicht nachweisbaren Viruslast im Plasma kann durch die Sequestrierung des HIV-Plasmavirus in Erythrozyten oder eine geringe zellassoziierte HIV-Replikation erklärt werden.
• Defekte/nicht-infektiöse Virionen: HIV-1-Plasma-Viruslast-Assays können nicht verwendet werden, um zwischen infektiösen und nicht-infektiösen oder defekten Viruspartikeln zu unterscheiden, da <0,2 % zirkulierende HIV-1-Virionen (oder von 1:477 bis 1:117.803) sind ansteckend. Folglich werden diese genotypischen und phänotypischen Arzneimittelresistenz-Assays und HIV-1-Tropismus-Assays, die HIV-1-RNA verwenden, die von Plasmavirus-HIV-1-RNA stammt, Ergebnisse von hauptsächlich nicht infektiösen oder defekten Viren erzeugen. Der Unterschied in den Nukleinsäuresequenzen zwischen infektiösem und nicht-infektiösem oder defektem Virus wurde in Bezug auf Diagnose- und Überwachungstests nicht angemessen untersucht. Die Implikationen der Verwendung viraler Sequenzen von überwiegend nicht infektiösen oder defekten viralen Partikeln im Gegensatz zu infektiösen Viruspartikeln für Arzneimittelresistenz- und Tropismustests in der klinischen Versorgung von HIV-infizierten Patienten ist unbekannt.

Folglich zeigen zunehmende Beweise, dass die CD4-Zahlen und die Viruslast im Plasma nicht verwendet werden können, um die Reaktion von HIV auf HAART vollständig zu interpretieren. Darüber hinaus belegen zunehmende Daten, dass die fortgesetzte HIV-1-Replikation in Abwesenheit einer nachweisbaren Viruslast im Plasma HIV und virales Antigen erzeugt, was zu einer Immunaktivierung führt, wodurch die HIV-Pathogenese ermöglicht wird, wie durch erhöhte Niveaus des T-Zellumsatzes und der Proliferation, Apoptose von nicht infizierten T-Zellen als gezeigt sowie Aktivierung von polyklonalen B-Zellen, natürlichen Killerzellen (NK) und Monozyten. Verschiedene zellbasierte Marker wurden mit der HIV-Pathogenese in Verbindung gebracht, darunter Immunaktivierungsmarker Human Leukocyte Antigen (HLA)-Cell Surface Receptor (DR) (HLA-DR), Differenzierungscluster 38 (CD38), Differenzierungscluster 69 (CD69), Cluster Differenzierungscluster 71 (CD71), Seneszenzmarkercluster der Differenzierung 57 (CD57), Proliferationsmarker Ki67 und Apoptosemarkercluster der Differenzierung 95 (CD95) (FasR). Insgesamt ermöglichen diese Marker der HIV-Pathogenese Entzündungsreaktionen, Reseeding-Reservoire, HIV-1-Evolution und Arzneimittelresistenz sowie nicht-opportunistische Erkrankungen mit einer allmählichen Verschlechterung des Immunsystems.

Immunfunktionstests bewerten die Funktionalität einer Komponente des Immunsystems. Sie sind im Allgemeinen auf In-vitro-basierten Assays und darauf ausgelegt, ein Ergebnis zu messen, nachdem Lymphozyten spezifischen Antigenen oder Mitogenen ausgesetzt wurden. Das Ergebnis kann die Messung eines Immunstimulationsmarkers wie z. vivo-basierter Tuberkulin-Hauttest, die Größe der Hautverhärtung an der Stelle der Verabreichung von Tuberkulin-gereinigten Proteinderivaten.

Cellestis Limited – A Qiagen Company, hat kürzlich den QuantiFERON® Monitor (QFM oder CST007)-Test entwickelt, der auf der patentierten QuantiFERON®-Technologie basiert, um ein Maß für die zellvermittelte Immunfunktion bereitzustellen. Es handelt sich um einen diagnostischen In-vitro-Test, der eine Kombination von Stimulanzien verwendet, um verschiedene Immunzellen im Vollblut spezifisch zu stimulieren, und das im Plasma freigesetzte Interferon-Gamma durch ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) misst. Daher werden sich die Ziele dieser Studie mit der Nützlichkeit von QFM in der HIV-immungeschwächten Umgebung befassen, und da zellassoziierte Marker der HIV-Pathogenese die Immunfunktion beeinflussen, wird der HIV-Virusreservoir-Assay-Bluttest einbezogen, um das Niveau der Immunfunktion innerhalb und zwischen Kohorten besser zu verstehen .

Wie lange wird es dauern? Ein etwa 1-stündiger Besuch bei Dr. Gatpolintan und seinem Koordinator für klinische Studien, um Fragen zu beantworten, dann etwa 10 Minuten für eine Blutabnahme (neun Blocks von Dr. Gatpolintans Büro entfernt).

Studienergebnismessungen (Korrelation zwischen QFM- und CD4-Zählungen und CD4/CD8-Verhältnissen) werden bewertet, einschließlich der Datenpräsentation, innerhalb eines durchschnittlichen Zeitraums von 1 Jahr nach der Aufnahme der Studienteilnehmer.