Frühe Interferon-beta-Behandlung bei West-Nil-Virus-Infektion – eine randomisierte, doppelblinde, kontrollierte Studie

Wissenschaftlicher Hintergrund:

Das West-Nil-Virus (WNV) ist ein von Mücken übertragenes neurotropes Flavivirus, das Menschen infizieren und lebensbedrohliche Krankheiten verursachen kann. In den letzten Jahren wurden WNV-Infektionen in mindestens 60 Ländern auf allen Kontinenten gemeldet und sind heute weltweit eine der Hauptursachen für durch Mücken übertragene Krankheiten. Während die meisten infizierten Personen asymptomatisch bleiben, entwickeln etwa 20 % eine selbstlimitierende fieberhafte Erkrankung und weniger als 1 % müssen wegen einer neuroinvasiven Erkrankung ins Krankenhaus eingeliefert werden. Zu diesen seltenen, aber schwerwiegenden neurologischen Erscheinungen können Enzephalitis (50–70 %), Meningitis (15–35 %) und akute schlaffe Lähmung (3–20 %) gehören, was zu einer Mortalität von etwa 5–20 % führen kann.

Epidemiologisch gesehen ist das Alter der stärkste bekannte Prädiktor für neuroinvasive Erkrankungen und den Tod, und das Risiko schwerer Erkrankungen, insbesondere neuroinvasiver Erkrankungen, ist bei Personen über 65 Jahren etwa 16-mal höher und das Sterberisiko etwa 30-45-mal höher bei über 70-Jährigen (1).

Eine mögliche Erklärung für das höhere Risiko älterer Patienten, eine schwerere Erkrankung zu entwickeln, ist die Rolle von Typ-I-Interferonen (IFNs) bei der Vermittlung der Anti-WNV-Immunität. In-vitro-Studien mit menschlichen Zelllinien und In-vivo-Mausmodellen haben gezeigt, dass Typ-I-IFNs die WNV-Replikation in menschlichen Zellen hemmen können (2) und Mäuse vor einer tödlichen WNV-Infektion schützen können (3). Ein noch überzeugenderer Beweis für die Rolle von Typ-I-IFNs bei der Vermittlung der Anti-WNV-Immunität ist die Fallbeschreibung von zwei WNV-Patienten, die an einer neuroinvasiven Erkrankung litten und sich nach Beginn der IFNa-Behandlung rasch besserten (4).

Dementsprechend hat eine aktuelle Studie eine sehr hohe Prävalenz neutralisierender Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper bei Patienten mit schwerer neuroinvasiver WNV-Erkrankung festgestellt. Bei der Auswertung von fast 450 Patientenproben wurden Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper bei etwa 35 % der mit WNV aufgenommenen Patienten und bei 40 % der Patienten mit neuroinvasiven Erkrankungen identifiziert, darunter 31 % der Fälle von Enzephalitis, 46 % der Fälle von Meningitis und 52 % der Fälle eines nicht näher bezeichneten neurologischen Syndroms. Dies steht im Vergleich zu einer Prävalenz von nur 3 % bei asymptomatischen/leichten WNV-Fällen (1).

Bemerkenswert ist, dass die Prävalenz neutralisierender Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper bei Patienten ab 65 Jahren viel höher war (45 % gegenüber 19 %) und bei männlichen Patienten in geringerem Maße. Darüber hinaus war das Vorhandensein von Autoantikörpern, die hohe Konzentrationen von Typ-I-IFNs (hauptsächlich IFNa2) neutralisieren, unabhängig vom Alter mit einem mehr als 100-fachen Anstieg des Risikos einer neuroinvasiven WNV-Erkrankung verbunden (1). Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Vorhandensein neutralisierender Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper eine Rolle bei der Entwicklung einer schweren und neuroinvasiven WNV-Erkrankung spielt und möglicherweise das höhere Risiko einer schweren Erkrankung bei älteren Menschen erklärt.

Bezüglich der Spezifität der Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper; Die meisten Autoantikörper waren in der Lage, hohe Konzentrationen und überphysiologische Konzentrationen von IFNa2 und/oder IFNw (10 ng/ml) zu neutralisieren. Was IFNb betrifft, hatte kein Patient Autoantikörper nur gegen IFNb, und nur 11 % der Patienten mit neutralisierenden Antikörpern gegen IFNa2 und/oder IFNw wurden auch positiv auf neutralisierende Anti-IFNb-Autoantikörper getestet, was darauf hindeutet, dass IFNb potenziell bei den meisten Patienten mit WNV-Erkrankung eingesetzt werden könnte .

Eine hohe Prävalenz neutralisierender Anti-Typ-I-IFNs wurde auch bei Patienten mit schwerer COVID-19-Erkrankung (5,6), kritischer Grippepneumonie (7) und schwerer Nebenwirkung auf den Gelbfieber-Lebendimpfstoff (8) festgestellt.

Basierend auf diesen Erkenntnissen zeigte eine große klinische Studie einen signifikanten Nutzen bei der frühen Verabreichung einer einzelnen Injektion des Typ-III-IFN, IFN-Lambda, bei der Reduzierung des Risikos für die Entwicklung einer schweren COVID-19-Erkrankung um 50 % (9).

In ähnlicher Weise wurde in einem Fallbericht die Verwendung von IFNb bei einem Patienten mit früher COVID-19-Erkrankung beschrieben. Es war bekannt, dass der Patient, ein Träger eines Gens, das eine Immunschwäche verursacht, eine hohe Konzentration an neutralisierenden Anti-IFNb-Autoantikörpern vom Typ I gegen IFNa und IFNw, aber keine Anti-IFNb-Autoantikörper aufweist. Ein früherer Patient, Träger des gleichen Immunschwächegens, litt an einer lebensbedrohlichen COVID-19-Pneumonie und zeigte neutralisierende Autoantikörper gegen Typ-I-IFNs.

Um einer schweren COVID-19-Erkrankung vorzubeugen, wurde die zweite Patientin mit drei Dosen IFNb behandelt, wobei ihre Symptome schnell verschwanden (10).

Zusammengenommen deuten diese Daten auf Folgendes hin:

1. Neutralisierende Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper sind mit einem deutlich erhöhten Risiko für schwere und lebensbedrohliche Viruserkrankungen, einschließlich neuroinvasiver WNV-Erkrankungen, verbunden.
2. Die Prävalenz von neutralisierendem Anti-Typ-I-IFN nimmt mit zunehmendem Alter zu, daher besteht bei älteren Menschen ein höheres Risiko, schwere und lebensbedrohliche Viruserkrankungen zu entwickeln.
3. Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper können hohe und über physiologische Konzentrationen von Typ-I-IFNs neutralisieren.
4. Die meisten Autoantikörper sind gerichtet und neutralisieren IFNa und IFNw sowie in geringerem Maße IFNb
5. Der Einsatz alternativer Nicht-IFNa/w-Interferone hat das Potenzial, diese Neutralisierung zu umgehen und das Fortschreiten einer schweren Erkrankung zu verhindern.

Aus diesen Gründen wollen wir die Schutzwirkung einer frühen IFNb-Behandlung bei Patienten mit diagnostizierter WNV-Erkrankung untersuchen.

Die Begründung für die Verwendung von IFNβ basiert auf Folgendem:

1. Bei Patienten mit schwerer oder neuroinvasiver WNV-Erkrankung wurde gezeigt, dass sie hohe Titer an neutralisierenden Autoantikörpern gegen die meisten Typ-I-IFNs, einschließlich der 13 einzelnen IFNα und IFNω, aufwiesen, jedoch weniger gegen IFNβ.
2. Der Signalweg von IFNα und IFNβ ist ähnlich, wobei beide an den IFNAR1-IFNAR2-Heterodimerkomplex binden und die JAK1/TYK2-Aktivierung und STAT1/STAT2-Phosphorylierung induzieren (11).
3. Das bekannte Sicherheitsprofil subkutaner Injektionen von IFN-β1a, zugelassen und häufig zur Behandlung von schubförmig remittierender Multipler Sklerose eingesetzt.
4. Das bisher verwendete IFN-Lambda ist in Israel nicht erhältlich.

Ziele:

Hauptziel: Untersuchung der klinischen Wirkungen der IFNb1a-Behandlung bei Patienten mit einer bestätigten WNV-Erkrankung.

Sekundäres Ziel: Untersuchung der Prävalenz von Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörpern bei Patienten mit WNV und deren Zusammenhang mit dem klinischen Ergebnis von Patienten mit WNV-Erkrankung.

Primärer Endpunkt:

1. Tod oder Intubation innerhalb von 4 Wochen.
2. Vergleich des modifizierten Rankin Scale (mRS)-Scores nach 3 und 6 Monaten zwischen den Gruppen (Behandlung vs. Placebo)

Sekundäre Endpunkte:

1. Preise für die Aufnahme auf die Intensivstation
2. Raten der mechanischen Beatmung
3. Änderung der modifizierten NIH-Schlaganfallskala (mNIHSS) vom Ausgangswert bis nach 3 Monaten
4. Änderung der Mini-Mental-State-Prüfung (MMSE) vom Ausgangswert auf 3 Monate
5. Gesamtmortalität nach 4 Wochen, 3 Monaten, 6 Monaten und 12 Monaten

Forschungsdesign und Methoden:

Dies ist eine klinische, prospektive, doppelblinde Placebo-Kontrollstudie.

Suchprozess:

1. Patienten werden rekrutiert, nachdem entweder in der Notaufnahme oder nach der Aufnahme WNV diagnostiziert wurde.
2. Serum-, Urin- und CSF-Proben von Patienten mit WNV-Verdacht werden verwendet, um die WNV-Diagnose auf der Grundlage des Vorhandenseins von Anti-WNV-IgM-Antikörpern und/oder einer positiven WNV-PCR zu bestätigen. Diese Proben werden nur zum Zweck der Diagnosestellung entnommen und daher entspricht das gesammelte Probenvolumen dem Volumen, das zur Diagnosestellung erforderlich ist (typischerweise 1–2 Blutröhrchen mit ca. 5 ml, typische Urinprobe und 1–2 Röhrchen mit Liquorproben). Diagnostische Studien werden im Labor für Infektionskrankheiten durchgeführt. Patienten werden erst rekrutiert, nachdem die WNV-Diagnose bestätigt wurde.
3. Positive Patienten werden rekrutiert, wenn sie die Einschlusskriterien erfüllen und eine Einverständniserklärung unterzeichnet haben.
4. Serum- und CSF-Proben von WNV-bestätigten Patienten werden gesammelt und für spätere Tests auf das Vorhandensein neutralisierender Anti-IFN-Autoantikörper sowie anderer potenzieller Entzündungsmarker aufbewahrt. Zu diesem Zweck werden nach Feststellung der WNV-Diagnose weitere 6-ml-Röhrchen mit 2 Chemikalien (insgesamt 12 ml) entnommen. CSF-Proben werden nicht für Untersuchungszwecke entnommen und es werden nur, wenn verfügbar, Restmengen von CSF verwendet, die zum Zwecke der Feststellung der WNV-Diagnose gesammelt wurden. Diese Proben werden im Labor für Immunologie gelagert und Tests auf das Vorhandensein von Anti-IFN-Autoantikörpern werden im Labor für klinische Immunologie durchgeführt.
5. Um die Dauer der Virämie zu beurteilen, werden von den ersten 30 WNV-bestätigten Patienten Blutproben für wiederholte PCR-Tests an den Tagen 0, 4 und 10–14 entnommen.
6. Die Patienten werden randomisiert und erhalten je nach Krankheitsmanifestation das Interventionsmedikament oder Placebo.
7. Das verabreichte Interventionsmedikament ist Interferon β1a. Das Behandlungsprotokoll würde alle 48 Stunden drei subkutane Injektionen von IFN-β1a (Rebif) in einer Dosis von 44 µg umfassen.
8. Bei Placebo handelt es sich um normale Kochsalzlösung in einem Volumen, das dem des Interventionsmedikaments entspricht und alle 48 Stunden verabreicht wird.
9. Falls ein Patient entlassen wird, bevor er die drei Medikamentendosen erhalten hat, wird der Patient eingeladen, die restlichen Dosen in der Klinik für Neurologie/Immunologie zu erhalten.
10. Die Patienten werden nach Ausbruch der Krankheit ein Jahr lang beobachtet, mit Nachuntersuchungen in der neurologischen Klinik alle drei Monate. Zu den Besuchen gehören kognitive und klinische Beurteilungen sowie routinemäßige Blutuntersuchungen auf mögliche verzögerte Auswirkungen des Studienmedikaments (einschließlich Blutbild, Chemie mit Leber- und Schilddrüsenfunktion), wie in der Tabelle mit dem Aktivitätsplan unten beschrieben.
11. Es werden Daten zur 12-Monats-Sterblichkeitsrate erhoben. Demografische und klinische Daten werden aus der Krankenakte von Chameleon erfasst und codiert auf lokalen (TASMC-)Computern in einem passwortgeschützten Ordner gespeichert. Ordnerpfad: W:\West Nile.

Es werden keine Daten an externe Quellen weitergegeben.

Randomisierungsprozess:

Die Patienten werden nach dem Zufallsprinzip jedem der beiden Arme mit einem Zuteilungsverhältnis von 1:1 zugeordnet, wobei zufällig ausgewählte, signierte Umschläge verwendet werden, wobei das klinische Erscheinungsbild und die neurologischen Manifestationen berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird eine stratifizierte Blockrandomisierung implementiert, die auf den drei möglichen Strata basiert, die aus den beiden binären Variablen generiert werden (Anwesenheit oder Abwesenheit neurologischer Symptome; bei neurologischen Symptomen Anwesenheit oder Abwesenheit einer schlaffen Lähmung). Für die Dauer der Studie wird ein Randomisierungscode vergeben und beibehalten. Eine geplante Aufhebung der Randomisierungscodes wird wie unten erläutert von einem unabhängigen Daten- und Sicherheitsüberwachungsgremium durchgeführt und überprüft. Es wird keinen geplanten Bruch durch die verblindeten Forscher geben. Eine ungeplante Weitergabe von Codes an das Team oder den Patienten würde zum Ausschluss des Patienten aus der Analyse führen.

Das Studienmedikament und das Placebo werden in der klinischen Forschungseinheit in der Apotheke des Tel-Aviv Sourasky Medical Center von einem zertifizierten Apotheker gemäß Verfahren Nr. 135 der Pharmazeutikabteilung (Gesundheitsministerium) hergestellt.

Das Studienmedikament/Placebo wird wie folgt gekennzeichnet: Studientitel; Protokollnummer; Name des PI; Name des Studienmedikaments/Placebos (beide); Randomisierungsnummer; Datum und Uhrzeit der Zubereitung;

Patientenpopulation:

Die Diagnose einer WNV-Infektion basiert auf Folgendem:

1. Patienten mit klinischem Erscheinungsbild, bei dem der Verdacht besteht, dass sie mit einer WNV-Infektion vereinbar sind, mit Symptomen wie erhöhtem Fieber, Kopfschmerzen oder schlaffer Lähmung oder Fieber mit Enzephalopathie.

   Und:

2. Positive Anti-WNV-IgM-Serologie/WNV-PCR aus Serum, Urin oder Liquor.

Einschlusskriterien:

Unser Ziel ist es, uns auf drei Patientengruppen zu konzentrieren:

1. Patienten, die älter als 70 Jahre sind, haben ein höheres Risiko für das Vorhandensein neutralisierender Anti-Typ-I-IFN-Autoantikörper und daher ein höheres Risiko für die Entwicklung einer schweren neuroinvasiven Erkrankung. Es werden nur Patienten eingeschlossen, die die oben genannten diagnostischen Kriterien erfüllen.
2. Patienten mit neuroinvasiver WNV-Erkrankung, einschließlich schlaffer Lähmung oder Enzephalitis, unabhängig von ihrem Alter, mit Ausnahme einer Präsentation, die mit einer isolierten aseptischen Meningitis (Kopfschmerzen, Fieber, Lähmung des 6. Nervs) vereinbar ist. Es werden nur Patienten eingeschlossen, die die oben genannten diagnostischen Kriterien erfüllen.
3. Immungeschwächte Patienten jeden Alters. Als immungeschwächte Patienten gelten Patienten mit hämatologischer Malignität (behandelt oder unbehandelt); Chemotherapie innerhalb der letzten 4 Wochen, Empfänger einer Stammzelltransplantation oder Empfänger einer Organtransplantation; Verwendung eines Immunsuppressivums, einschließlich Prednison, größer oder gleich 20 mg/Tag innerhalb der letzten 4 Wochen; primäre/erworbene Immunschwächestörung. Es werden nur Patienten eingeschlossen, die die oben genannten diagnostischen Kriterien erfüllen.

Der Patient wird rekrutiert, nachdem er eine Einverständniserklärung vorgelegt und unterschrieben hat. Falls der neurologische Status des Patienten die Abgabe einer Einverständniserklärung nicht zulässt, wird der Patient erst nach Unterzeichnung einer Einverständniserklärung durch einen von der Familie ernannten Erziehungsberechtigten („Apotropus“) aufgenommen. In Abwesenheit eines Erziehungsberechtigten wird ein unabhängiger Arzt ernannt, der die Behandlung genehmigt. Dies entspricht den Richtlinien des Gesundheitsministeriums für die Genehmigung dringender medizinischer Behandlungen für erwachsene Patienten, die keine Einwilligung nach Aufklärung erteilen können

Ausschlusskriterien:

1. Patienten unter 18 Jahren.
2. Schwangere Frau.
3. Kontraindikationen für die Verabreichung des Arzneimittels: Überempfindlichkeit gegen natürliches oder rekombinantes Interferon beta und dekompensierte Lebererkrankung.
4. Ein Patient mit neuroinvasiver Erkrankung, der über einen Zeitraum von > 2 Tagen eine konsistente spontane Besserung und einen mRS von unter 4 zeigt.
5. Bei immunkompetenten Patienten mehr als 8 Tage und bei immungeschwächten Patienten mehr als 10 Tage nach Auftreten der neurologischen Symptome. Dieser Zeitrahmen wird verlängert, wenn bei einem Patienten mit schlaffer Lähmung eine neu auftretende Enzephalitis auftritt.
6. Patienten, die eine aktive Chemotherapie erhalten oder gleichzeitig an einer schweren Virusinfektion leiden.

Kohortengröße:

Insgesamt werden 100 Patienten rekrutiert, darunter 50 Patienten in der aktiven Behandlungsgruppe und 50 Patienten in der Placebogruppe.