Immunantwort auf SARS-CoV-2/COVID-19-Impfung bei Sarkoidose

Einführung, Hypothese und spezifische Ziele

Menschen mit Sarkoidose, insbesondere solche mit erheblicher Lungen- und/oder Herzbeteiligung, die sich mit SARS-CoV-2 infizieren, haben wahrscheinlich ein erhöhtes Risiko für Komplikationen oder den Tod durch COVID-19. Während SARS-CoV-2-Impfstoffe bei der Prävention von COVID-19 in der Allgemeinbevölkerung hochwirksam sind, ist nicht bekannt, ob die Impfung bei Menschen mit Sarkoidose einen ähnlichen Schutz bietet. Die Forscher gehen von der Hypothese aus, dass Menschen mit Sarkoidose weniger robuste Antikörper und Differenzierungscluster 4 (CD4) + T-Zellen-vermittelte Immunantworten auf die SARS-CoV-2-Impfung entwickeln als gesunde Personen, sowohl als Folge der Krankheit selbst als auch als Folge davon Behandlung mit immunsuppressiven Medikamenten.

Spezifisches Ziel 1. Bestimmung der Anti-SARS-CoV-2-Spike-Protein-IgG-Antikörperspiegel im Blut nach der SARS-CoV-2-Impfung bei Personen mit Sarkoidose, die mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt und nicht behandelt wurden, im Vergleich zu alters- und geschlechtsangepassten gesunden Kontrollen.

Spezifisches Ziel 2. Bestimmung der SARS-CoV-2-spezifischen Aktivierung von CD4+-T-Zellen im peripheren Blut nach SARS-CoV-2-Impfung bei Personen mit Sarkoidose, die mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt und nicht behandelt wurden, im Vergleich zu gesunden Personen gleichen Alters und Geschlechts steuert.

Die Ergebnisse dieser Untersuchung werden eine kritische Lücke im Verständnis der Impfreaktionen bei Menschen mit Sarkoidose schließen. Darüber hinaus wird die Studie Erkenntnisse liefern, die erforderlich sind, um die Empfehlungen von Ärzten für Sarkoidose-Patienten bezüglich des Infektionsrisikos nach einer SARS-CoV-2-Impfung zu informieren, und dazu beitragen, die Grundlage für zukünftige Studien zu legen, um den möglichen Nutzen von Impfstoffauffrischungen bei Personen mit Armen zu bewerten Immunreaktionen auf die Erstimpfung.

Hintergrund

Die Entwicklung sicherer und wirksamer Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 im vergangenen Jahr ist ein wissenschaftlicher Triumph und ein Durchbruch im Bereich der öffentlichen Gesundheit im Kampf um die Kontrolle der COVID-19-Pandemie. Die laufende Impfung der US-Bevölkerung fiel mit einer >12-fachen Reduzierung der gemeldeten COVID-19-Fälle von einem Spitzendurchschnitt von 260.000 pro Tag im Januar 2021 auf 21.000 pro Tag zum Zeitpunkt dieses Schreibens (29. Mai 2021) zusammen. Leider war dies in anderen Teilen der Welt nicht der Fall, insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen des globalen Südens, wo die Verfügbarkeit von Impfstoffen stark eingeschränkt und die Impfraten bisher recht niedrig sind. Obwohl weniger als die internationale Ungleichheit, gibt es Unterschiede beim Zugang zu und der Aufnahme von Impfstoffen zwischen Gruppen innerhalb der USA, mit niedrigeren Impfraten bei Afroamerikanern, Lateinamerikanern und anderen. Infolgedessen bleiben Mitglieder dieser Gruppen einem erhöhten Risiko ausgesetzt und werden weiterhin einer unverhältnismäßigen Belastung durch COVID-19 ausgesetzt sein.

Eine weitere Gruppe mit erhöhtem Risiko, COVID-19 zu entwickeln, besteht aus Menschen mit Erkrankungen oder Behandlungen, die eine Immunsuppression verursachen, die daher möglicherweise keine schützende Immunantwort auf die SARS-CoV-2-Impfung aufbauen. Jüngste Berichte weisen beispielsweise darauf hin, dass die Antikörperreaktionen auf SARS-CoV-2-Messenger-RNA (mRNA)-Impfstoffe bei einem erheblichen Anteil von Empfängern solider Organtransplantate und Patienten mit hämatologischen Malignomen suboptimal sind. Die Daten zu Patienten mit Bindegewebe und anderen chronisch entzündlichen Erkrankungen sind gemischt, wobei einige neuere Studien robuste Antikörperreaktionen auf SARS-CoV-2-Impfstoffe zeigen, selbst bei Patienten mit immunsuppressiven Therapien, während ein anderer Bericht feststellte, dass die Antikörperreaktionen bei solchen Personen reduziert sind und /oder verzögert. Bemerkenswerterweise waren in der letztgenannten Studie verringerte Antikörperreaktionen mit dem Vorhandensein einer immunvermittelten entzündlichen Erkrankung verbunden, aber nicht wahrscheinlicher bei Patienten, die spezifische immunsuppressive Medikamente erhielten. Im Gegensatz dazu ergab eine andere kürzlich durchgeführte Studie, dass die Anwendung von Methotrexat mit einer verringerten Antikörper- und Differenzierungscluster-8 (CD8)+-T-Zell-Antwort auf den SARS-CoV-2-BNT162b2-mRNA-Impfstoff assoziiert war, während andere orale immunmodulatorische Medikamente und der Tumornekrosefaktor (TNF )-Inhibitoren schienen keine solche Wirkung zu haben.

Ob die Immunantwort auf die SARS-CoV-2-Impfung bei Menschen mit Sarkoidose beeinträchtigt ist, ist nicht bekannt. Dies ist eine entscheidende Frage, da Sarkoidose-Patienten einem erhöhten Risiko für schwerwiegende unerwünschte Folgen von COVID-19 ausgesetzt sein können. Die Literatur zum Ansprechen auf andere Impfstoffe bei Sarkoidose ist spärlich. Eine Studie berichtete über keinen Unterschied in der Antikörperantwort auf die Influenza-Impfung bei unbehandelten Sarkoidose-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen. Im Gegensatz dazu waren in einem anderen Bericht die Antikörperreaktionen auf die Tetanusimpfung bei Patienten mit Sarkoidose reduziert, von denen 52 % orale Kortikosteroide erhielten, obwohl die Beeinträchtigung der Impfreaktion nicht mit der Kortikosteroidtherapie in Zusammenhang stand. Es gibt keine veröffentlichten Daten zur Reaktion von T-Lymphozyten auf die Impfung bei Sarkoidose, obwohl die Beobachtung, dass die Aktivierung und Proliferation von CD4+-T-Zellen bei aktiver Sarkoidose beeinträchtigt ist, darauf hindeutet, dass die T-Zell-Antwort auf die SARS-CoV-2-Impfung ebenfalls verringert sein könnte. In Ermangelung besserer krankheitsspezifischer Daten hat eine Gruppe internationaler Experten kürzlich eine starke Empfehlung für die SARS-CoV-2-Impfung bei Menschen mit Sarkoidose vorgelegt und eine Extrapolation aus Informationen über das Ansprechen auf andere Impfstoffe bei Patienten mit rheumatoider Arthritis vorgeschlagen ein Algorithmus zur Anpassung immunmodulatorischer Medikamente rund um den Zeitpunkt der Impfung.

Der Mangel an Informationen über Immunantworten auf die SARS-CoV-2-Impfung bei Sarkoidose deutet darauf hin, dass Studien zu diesem Thema dringend benötigt werden. Die vorgeschlagene Untersuchung wird beginnen, diese kritische Wissenslücke zu schließen, indem sowohl die Antikörper- als auch die T-Zell-Antworten auf die SARS-CoV-2-Impfung bei unbehandelten Personen mit Sarkoidose und anderen, die mit immunmodulatorischen Wirkstoffen behandelt werden, im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen bewertet werden.

Forschungsplan

Allgemein. Die Genehmigung wird vom Institutional Review Board der Northwestern University eingeholt. Die Studie wird bei clinicaltrials.gov registriert vor Studienbeginn.

Studienteilnehmer. Drei Gruppen weiblicher und männlicher Probanden, die alle die Grundimmunisierung oder die Grundimmunisierung plus Auffrischimpfung mit einem der drei derzeit in den USA zugelassenen SARS-CoV-2-Impfstoffe (BNT162b2 [Pfizer-BioNTech], mRNA- 1273 [Moderna] oder JNJ-78436735 [Johnson & Johnson]) mindestens 2 Wochen zuvor untersucht: 1) Personen mit Sarkoidose, die nicht mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt wurden; 2) Personen mit Sarkoidose, die mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt wurden, darunter systemische Kortikosteroide, Methotrexat, Azathioprin, Mycophenolatmofetil, Leflunomid und monoklonale Anti-TNF-Antikörper; und 3) Personen ohne Sarkoidose, andere immunvermittelte Erkrankungen, chronische Lungenerkrankungen, Herzerkrankungen oder bösartige Erkrankungen und die keine immunmodulatorischen Medikamente einnehmen [gesunde Kontrollen]. Sarkoidose-Patienten, die mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt und nicht behandelt werden, werden aus etablierten Patienten rekrutiert, die in den Pulmonal- und Kardiologiekliniken des Northwestern Medicine Sarcoidose Program betreut werden. Gesunde Kontrollpersonen, die nach Alter und Geschlecht mit den Sarkoidose-Probanden übereinstimmen, werden aus Mitgliedern der nordwestlichen Medizingemeinschaft und der Gemeinschaft insgesamt rekrutiert. Demografische Informationen, Datum und Art des erhaltenen SARS-CoV-2-Impfstoffs sowie die Vorgeschichte früherer Tests auf eine SARS-CoV-2-Infektion oder symptomatisches COVID-19 werden für alle Probanden aufgezeichnet. Für Sarkoidose-Patienten werden detaillierte Informationen zur Methode der Sarkoidose-Diagnose, Krankheitsdauer, frühere und gegenwärtige medizinische Therapie der Sarkoidose, andere aktuelle Medikamente, Begleiterkrankungen, Tabak- und andere Substanzkonsum und Beruf aufgezeichnet. Bei gesunden Kontrollen werden aktuelle Medikamente, Vorgeschichte, Tabak- und andere Substanzkonsum und Beruf ebenfalls erfasst.

Spezifisches Ziel 1. Von allen Probanden wird venöses Blut erhalten, und das Serum wird getrennt, aliquotiert und für die nachfolgende Analyse eingefroren. Serum-Anti-SARS-CoV-2-Spike-Protein-IgG wird nach der SARS-CoV-2-Impfung von Personen mit Sarkoidose, die mit immunsuppressiven Medikamenten behandelt und nicht behandelt wurden, und alters- und geschlechtsangepassten gesunden Kontrollen unter Verwendung des LIAISON SARS-CoV-2 gemessen TrimericS-IgG-Assay (Diasorin). Dies ist ein hochempfindlicher und spezifischer Assay der zweiten Generation für IgG-Antikörper gegen die trimere Spike-Protein-Rezeptor-Bindungsdomäne von SARS-CoV-2. Der Assay wurde gegen einen separaten SARS-CoV-2-Virusneutralisationsassay kalibriert, mit einem charakteristischen Bereich des Empfängerbetriebs unter der Kurve zum Nachweis von Antikörpern mit einer Virusneutralisationskapazität von 0,996. Der Diasorin TrimericS IgG-Assay erhielt am 19. Mai 2021 von der FDA die Notfallgenehmigung und wird den LIAISON SARS-CoV-2 S1/S2-IgG-Assay der ersten Generation ersetzen, der selbst unter fünf kommerziellen SARS-CoV am stärksten mit der Virusneutralisationskapazität korrelierte -2 Antikörper-Assays in einer kürzlich durchgeführten Studie. Es sollte beachtet werden, dass neutralisierende Antikörperspiegel den Immunschutz vor einer symptomatischen SARS-CoV-2-Infektion stark vorhersagen. Serumproben werden gefroren bei -80 °C gelagert und als Charge getestet, wenn die Aufnahme der Probanden und die Probenerfassung abgeschlossen sind.

Power-Analyse: Extrapolation aus Daten einer kürzlich durchgeführten Studie über Antikörperreaktionen auf die SARS-CoV2-Impfung bei Patienten mit rheumatischen Erkrankungen unter immunsuppressiven Therapien, dem Online-Stichprobengrößenrechner ClinCalc.com wurde verwendet, um zu bestimmen, dass bis zu 80 Probanden pro Gruppe erforderlich sind, um eine 20-prozentige Verringerung des durchschnittlichen Antikörperspiegels in jeder der Sarkoiden-Gruppen im Vergleich zu gesunden Kontrollen mit einer Stärke von 0,80 bei Alpha 0,05 nachzuweisen.

Spezifisches Ziel 2. Periphere mononukleäre Blutzellen (PBMCs) werden aus antikoaguliertem venösem Blut von 10 Probanden in jeder der beiden Sarkoidosegruppen und gesunden Kontrollpersonen durch Ficoll-Paque-Zentrifugation isoliert, gewaschen, in 10 % Dimethylsulfoxid/fötalem Rinderserum resuspendiert und kryokonserviert bei -80 °C. Die SARS-CoV-2-spezifische CD4+-T-Zell-Aktivierung wird unter Verwendung von PBMCs von Sarkoidose-Patienten, die mit und ohne immunsuppressive Medikamente behandelt wurden, und alters- und geschlechtsangepassten gesunden Kontrollen unter Verwendung des Interferon-γ EliSpotPLUS-Assays (Mabtech) getestet. PBMCs werden mit SARS-CoV-2-Spike- und Nucleocapsid-Protein-Peptid-Pools (BEI Resources) oder Anti-Cluster of Differentiation 3 (CD3)-Antikörper (Mabtech) als Positivkontrolle stimuliert, wie beschrieben (19). PBMCs bleiben bei -80 °C kryokonserviert, werden dann aufgetaut, in Kulturmedium resuspendiert und als Charge getestet, wenn die Aufnahme der Probanden und die Probennahme abgeschlossen sind. Alternativ wird die T-Zell-Antwort auf die Impfung in antikoaguliertem Vollblut mit dem SARS-CoV-2 QuantiFERON-Assay (Qiagen) bewertet.

Statistische Analyse. Die Signifikanz von Unterschieden zwischen Gruppenmittelwerten wird durch Varianzanalyse und den Mehrfachvergleichstest nach Dunnett bestimmt. P < 0,05 wird als signifikant betrachtet.