웨스트 나일 바이러스 감염에 대한 초기 인터페론 베타 치료 - 무작위 이중 맹검 대조 연구

과학적 배경:

웨스트 나일 바이러스(WNV)는 모기 매개 신경성 플라비바이러스로 인간을 감염시키고 생명을 위협하는 질병을 일으킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 WNV 감염은 모든 대륙에 걸쳐 최소 60개국에서 보고되었으며 현재 전 세계적으로 모기 매개 질병의 주요 원인입니다. 감염된 대부분의 개인은 무증상인 반면, 약 20%는 스스로 제한적인 열병을 앓고 있으며 1% 미만은 신경침습성 질환으로 인해 입원이 필요합니다. 이러한 드물지만 심각한 신경학적 증상에는 뇌염(50~70%), 수막염(15~35%), 급성 이완성 마비(3~20%)가 포함될 수 있으며, 이는 약 5~20%의 사망률을 초래할 수 있습니다.

역학적으로 나이는 신경침습질환 및 사망에 대한 가장 강력한 예측변수로 알려져 있으며, 중증질환, 특히 신경침습질환의 위험은 65세 이상에서 약 16배, 사망위험은 약 30~45배 더 높습니다. 70세 이상(1).

노인 환자에서 더 심각한 질병이 발생할 위험이 더 높은 것에 대한 가능한 설명 중 하나는 항-WNV 면역을 매개하는 I형 인터페론(IFN)의 역할입니다. 인간 세포주 및 생체 내 쥐 모델을 사용한 시험관 연구에서는 I형 IFN이 인간 세포에서 WNV 복제를 억제하고(2) 치명적인 WNV 감염으로부터 마우스를 보호할 수 있음을 보여주었습니다(3). 항-WNV 면역 매개에서 I형 IFN의 역할에 대한 더욱 강력한 증거는 신경침습성 질환을 앓고 있는 2명의 WNV 환자에 대한 사례 설명이며, 이들은 IFNa 치료 시작 후 빠르게 개선되었습니다(4).

따라서, 최근 연구에서는 중증 WNV 신경침습성 질환 환자에서 중화 항-Type I IFN 자가항체의 유병률이 매우 높은 것으로 확인되었습니다. 거의 450명의 환자 샘플을 평가한 결과, WNV 입원 환자의 약 35%와 신경침습성 질환 환자의 40%(뇌염 사례의 31%, 뇌막염 사례의 46%, 뇌막염 사례의 52% 포함)에서 항형 I IFN 자가항체가 확인되었습니다. 상세불명의 신경증후군. 이는 무증상/경증 WNV 사례의 유병률이 3%에 불과한 것과 비교됩니다(1).

주목할 점은 중화형 항-Type I IFN 자가항체의 유병률은 65세 이상 환자에서 훨씬 높았으며(45% 대 19%), 남성 환자에서는 그 정도가 더 적었습니다. 또한, 고농도의 Type-I IFN(주로 IFNa2)을 중화하는 자가항체의 존재는 연령에 관계없이 신경침습성 WNV 질환의 위험이 100배 이상 증가하는 것과 관련이 있습니다(1). 이러한 발견은 중화 항-유형 I IFN 자가항체의 존재가 중증 및 신경침습성 WNV 질환의 발병에 역할을 하고, 노년층에서 중증 질환의 더 높은 위험을 설명할 수 있음을 시사합니다.

항-유형 I IFN 자가항체의 특이성에 관해; 대부분의 자가항체는 IFNa2 및/또는 IFNw(10ng/mL)의 고농도 및 초생리적 농도를 중화할 수 있었습니다. IFNb의 경우, IFNb에만 대한 자가항체가 있는 환자는 없었고, IFNa2 및/또는 IFNw에 대한 중화 항체를 보유한 환자 중 11%만이 중화 항-IFNb 자가항체에 대해 양성 반응을 보였습니다. 이는 IFNb가 대부분의 WNV 질환 환자에게 잠재적으로 사용될 수 있음을 시사합니다. .

중증 코로나19(5,6), 중증 인플루엔자 폐렴(7) 및 황열병 생백신에 대한 중증 이상반응(8) 환자가 있는 경우에도 중화 항-타입 I IFN의 높은 유병률이 확인되었습니다.

이러한 발견을 바탕으로 한 대규모 임상 연구에서는 유형 III IFN인 IFN-람다를 조기에 한 번 주사하면 중증 코로나19 발병 위험을 50% 감소시키는 데 상당한 이점이 있는 것으로 나타났습니다(9).

비슷한 방식으로, 사례 보고서에서는 초기 코로나19 환자에게 IFNb를 사용하는 방법을 설명했습니다. 면역결핍 유발 유전자를 보유한 환자는 IFNa 및 IFNw에 대한 중화 항 IFN 자가항체가 고농도로 존재하고 항IFNb 자가항체는 없는 것으로 알려져 있다. 동일한 면역결핍 유전자를 보유한 이전 환자는 생명을 위협하는 코로나19 폐렴을 겪었으며 제1형 IFN에 대한 중화 자가항체를 나타냈습니다.

중증 코로나19를 예방하기 위한 시도로 두 번째 환자는 3회 용량의 IFNb로 치료를 받았으며 증상이 빠르게 해소되었습니다(10).

종합해보면, 이 데이터는 다음을 시사합니다.

1. 항-Type-I IFN 자가항체를 중화시키는 것은 WNV 신경침습성 질환을 포함하여 심각하고 생명을 위협하는 바이러스성 질환에 대한 위험을 상당히 증가시키는 것과 관련이 있습니다.
2. 항-Type-I IFN 중화의 유병률은 나이가 들수록 증가하므로, 노년층에서는 심각하고 생명을 위협하는 바이러스성 질환이 발생할 위험이 더 높습니다.
3. 항-제1형 IFN 자가항체는 제1형 IFN의 높은 생리적 농도를 중화할 수 있습니다.
4. 대부분의 자가항체는 IFNa와 IFNw를 지시하고 중화하며, IFNb도 어느 정도는 중화합니다.
5. 대체 비IFNa/w 인터페론을 사용하면 이러한 중화를 우회하고 심각한 질병으로의 진행을 예방할 수 있는 가능성이 있습니다.

이러한 이유로 우리는 WNV 질환으로 진단된 환자에서 조기 IFNb 치료의 보호 효과를 연구하는 것을 목표로 합니다.

IFNβ 사용에 대한 합리적 근거는 다음과 같습니다.

1. 중증 또는 신경침습성 WNV 질환이 있는 환자는 13개의 개별 IFNα 및 IFNΩ를 포함한 대부분의 I형 IFN에 대해 높은 역가의 중화 자가항체를 갖는 것으로 나타났으나 IFNβ에 대해서는 그 수치가 낮았습니다.
2. IFNα와 IFNβ의 신호 전달 경로는 유사하며 둘 다 IFNAR1-IFNAR2 이종이량체 복합체에 결합하여 JAK1/TYK2 활성화 및 STAT1/STAT2 인산화를 유도합니다(11).
3. 재발 완화 다발성 경화증의 치료에 승인되고 일반적으로 사용되는 IFN-β1a 피하 주사의 알려진 안전성 프로필.
4. 이전에 사용된 IFN-람다는 이스라엘에서 사용할 수 없습니다.

목표:

1차 목적: WNV 질환이 확인된 환자에서 IFNb1a 치료의 임상 효과를 조사하는 것입니다.

2차 목적: WNV 환자에서 항-type-I-IFN 자가항체의 유병률과 WNV 질환 환자의 임상 결과와의 연관성을 조사하는 것입니다.

기본 끝점:

1. 4주 이내에 사망 또는 삽관.
2. 그룹 간 3개월 및 6개월의 수정된 Rankin 척도(mRS) 점수 비교(치료 대 위약)

보조 끝점:

1. ICU 입원률
2. 기계적 환기 비율
3. 기준선에서 3개월까지 수정된 NIH 뇌졸중 규모(mNIHSS)의 변화
4. 간이 정신 상태 검사(MMSE)가 기준선에서 3개월로 변경되었습니다.
5. 4주, 3개월, 6개월, 12개월의 모든 원인으로 인한 사망률

연구 설계 및 방법:

이는 임상적, 전향적, 이중 맹검 위약 대조 시험입니다.

연구 과정:

1. 환자는 응급실에서 WNV 진단을 받은 후 또는 입원한 후 모집됩니다.
2. WNV 의심 환자의 혈청, 소변 및 뇌척수액 샘플을 사용하여 항-WNV IgM 항체 및/또는 양성 WNV PCR의 존재를 기반으로 WNV 진단을 확인합니다. 이러한 검체는 진단을 확립하기 위한 목적으로만 채취되므로, 채취되는 검체의 양은 진단을 확립하는데 필요한 양이 됩니다. (보통 1~2개의 혈액관 ~5ml, 일반 소변 검체 1~2개 CSF 샘플). 진단 연구는 전염병 실험실에서 수행됩니다. 환자는 WNV 진단이 확인된 후에만 모집됩니다.
3. 포함 기준을 충족하고 사전 동의에 서명한 후 양성 환자가 모집됩니다.
4. WNV가 확인된 환자의 혈청 및 CSF 샘플은 중화 항-IFN 자가항체 및 기타 잠재적인 염증 표지자의 존재 여부에 대한 차후 테스트를 위해 수집 및 보관됩니다. 이를 위해 WNV 진단이 확정된 후 화학물질 6ml 튜브 2개(총 12ml)를 추가로 수집합니다. 뇌척수액 검체는 조사 분석 목적으로 수집되지 않으며, 가능한 경우에만 WNV 진단 확립 목적으로 수집된 잔류 뇌척수액 양이 사용됩니다. 이들 검체는 면역학 실험실에 보관되며, 항IFN 자가항체의 존재 여부에 대한 테스트는 임상 면역학 실험실에서 수행됩니다.
5. 바이러스혈증 기간을 평가하기 위해 처음 30명의 WNV 확진 환자로부터 혈액 샘플을 채취하여 0일, 4일 및 10~14일에 반복 PCR 테스트를 실시합니다.
6. 환자는 질병 발현에 따라 중재 약물 또는 위약을 받도록 무작위로 배정됩니다.
7. 주어진 중재 약물은 인터페론 β1a입니다. 치료 프로토콜에는 48시간마다 제공되는 44mcg 용량의 IFN-β1a(Rebif)를 3회 피하 주사하는 것이 포함됩니다.
8. 위약은 중재 약물과 동일한 양의 생리 식염수를 48시간마다 투여합니다.
9. 환자가 3회 약물 투여를 받기 전에 퇴원하는 경우, 환자는 신경학/면역학 클리닉에서 나머지 투여량을 받도록 초대됩니다.
10. 환자는 질병 발병 후 1년 동안 추적 관찰되며, 3개월마다 신경과 진료소를 방문하여 추적관찰을 받게 됩니다. 방문에는 인지 및 임상 평가뿐만 아니라 아래 활동 일정 표에 설명된 대로 연구 약물의 지연 효과에 대한 일상적인 혈액 검사(CBC, 간 및 갑상선 기능과의 화학 반응 포함)가 포함됩니다.
11. 12개월 사망률에 관한 데이터가 수집됩니다. 인구 통계 및 임상 데이터는 카멜레온 의료 기록에서 수집되며 로컬(TASMC) 컴퓨터의 암호로 보호된 폴더에 코딩되어 저장됩니다. 폴더 경로: W:\West Nile.

데이터는 외부 소스로 전송되지 않습니다.

무작위화 과정:

환자는 임상적 증상과 신경학적 증상을 고려하여 무작위로 선택된 서명된 봉투를 사용하여 1:1 할당 비율로 두 군 각각에 무작위로 배정됩니다. 이러한 목적을 위해, 두 개의 이진 변수(신경학적 증상의 유무, 신경학적 증상의 경우 이완성 마비의 유무)로부터 생성된 3개의 가능한 계층을 기반으로 계층화된 블록 무작위화가 구현됩니다. 연구 기간 동안 무작위 코드가 제공되고 유지됩니다. 아래에 설명된 대로 독립적인 데이터 및 안전성 모니터링 위원회에 의해 계획된 무작위 코드 위반이 수행되고 검토됩니다. 눈이 멀은 연구자들이 계획적으로 침입하는 일은 없을 것입니다. 팀이나 환자에 대한 계획되지 않은 코드 위반으로 인해 환자가 분석에서 제외될 수 있습니다.

연구 약물과 위약은 Tel-Aviv Sourasky Medical Center 약국의 임상 연구실에서 공인 약사에 의해 Pharmaceutics Division(보건부)의 절차 #135에 따라 준비됩니다.

연구 약물/위약은 다음과 같이 라벨링됩니다: 연구 제목; 프로토콜 번호; PI 이름; 연구 약물명/위약(둘 다); 무작위 번호; 준비 날짜 및 시간

환자 인구:

WNV 감염 진단은 다음을 기준으로 이루어집니다.

1. 발열, 두통, 이완성 마비, 뇌병증을 동반한 발열 등의 증상을 보이며 WNV 감염과 의심되는 임상 증상이 있는 환자.

   그리고:

2. 혈청, 소변 또는 CSF에서 양성 항-WNV IgM 혈청학/WNV PCR.

포함 기준:

우리는 세 명의 환자 집단에 초점을 맞추는 것을 목표로 합니다:

1. 70세 이상의 환자로서 중화형 항-타입 I IFN 자가 항체가 존재할 위험이 더 높으며, 이에 따라 심각한 신경침습성 질환이 발생할 위험이 더 높습니다. 위의 진단 기준을 충족하는 환자만 포함됩니다.
2. 연령에 관계없이 이완성 마비 또는 뇌염을 포함한 신경침습성 WNV 질환을 나타내는 환자. 단, 단독 무균성 수막염(두통, 발열, 제6 신경 마비)과 일치하는 증상은 제외됩니다. 위의 진단 기준을 충족하는 환자만 포함됩니다.
3. 모든 연령대의 면역 저하 환자. 면역손상 환자는 혈액학적 악성종양(치료 또는 치료되지 않음) 환자로 정의됩니다. 지난 4주 이내의 화학 요법, 줄기 세포 이식 수혜자 또는 고형 장기 이식 수혜자, 지난 4주 이내에 프레드니손을 포함한 면역억제제를 하루 20mg 이상 사용했습니다. 원발성/후천성 면역결핍 장애. 위의 진단 기준을 충족하는 환자만 포함됩니다.

환자는 사전 동의서를 제공하고 작성한 후 모집됩니다. 환자의 신경학적 상태로 인해 사전 동의를 제공할 수 없는 경우, 환자는 가족이 지정한 법적 보호자('아포트로푸스')가 사전 동의서에 서명한 후에만 등록됩니다. 법적 후견인이 없는 경우, 사전 동의를 할 수 없는 성인 환자에 대한 긴급 의료 승인에 대한 보건부의 지침에 따라 독립적인 의사가 치료를 승인하도록 지정됩니다.

제외 기준:

1. 18세 미만의 환자.
2. 임산부.
3. 약물 투여에 대한 금기 사항: 천연 또는 재조합 인터페론 베타에 대한 과민증, 보상되지 않은 간 질환.
4. 2일 이상의 기간에 걸쳐 지속적으로 자발적인 호전을 보이고 mRS가 4 미만인 신경침습성 질환 환자.
5. 면역능력이 있는 환자의 경우 신경학적 증상 발현 후 8일 이상, 면역저하 환자의 경우 10일 이상. 이완성 마비 환자에게 새로운 뇌염이 발병하는 경우 이 기간이 갱신됩니다.
6. 적극적인 화학요법 치료를 받고 있거나 동시에 심각한 바이러스 감염을 앓고 있는 환자.

코호트 크기:

적극적 치료군 50명, 위약군 50명 등 총 100명의 환자를 모집한다.