Bruke BCG-vaksine for å forstå tuberkuloseinfeksjon (Pilot BCG CHIM)

Bakgrunn I 2020 ble anslagsvis 10 millioner mennesker syke av tuberkulose (TB) og 1,5 millioner mennesker døde, noe som gjorde TB til den nest ledende smittsomme morderen etter COVID-19. Multiresistent tuberkulose er en folkehelsekrise og økende helsesikkerhetstrussel. Til tross for dette er den eneste tilgjengelige vaksinen for forebygging av tuberkulose den 100 år gamle Bacille Calmette-Guerin (BCG), som forhindrer spredte former for tuberkulose, men som har begrenset effekt mot lungetuberkulose.

Fase 3-vaksineforsøk for tuberkulose er store, kostbare og gjennomføres over lengre perioder. Kontrollerte humane infeksjonsmodeller involverer inokulering av friske deltakere med et smittestoff og kan brukes til å akselerere vaksineutvikling samt forbedre forståelsen av sykdomspatogenesen og vertens immunrespons og utviklingen av nye terapeutiske kombinasjoner. Det er nåværende bekymringer ved bruk av villtype Mycobacterium tuberculosis som et humant smittemiddel gitt at infeksjon ikke kan utryddes pålitelig. McShane-gruppen i Oxford har etablert en menneskelig utfordringsmodell ved bruk av intradermal BCG og har publisert flere fagfellevurderte artikler. Liverpool School of Tropical Medicine foreslår å replikere og videreutvikle denne modellen, og jeg vil påta meg dette prosjektet som en del av en MD. Etterforskerne tar sikte på å utføre seriell hudprøvetaking sammen med luftveisslimhinne- og systemisk prøvetaking for å undersøke og sammenligne immunresponsen mellom disse avdelingene. Til syvende og sist kan denne modellen brukes til å velge ut de mest lovende kandidatene for kliniske studier.

Studer hypotese

1. BCG SSI-stamme vil bli gjenvunnet ved vevsbiopsi 14 dager etter intradermal injeksjon ved både klassiske mikrobiologiske og molekylære diagnostiske teknikker.
2. Kvantifisert BCG-gjenoppretting (molekylære teknikker) ved minimalt invasiv hudbiopsi vil være minst 90 % like god som gullstandard-punchbiopsi og vil tilby en mer akseptabel metode for deltakere i fremtiden.

Overordnet studiedesign Dette er en enkeltsenterstudie delt i to deler. Første del av studien (fase A) vil rekruttere 10 deltakere. Deltakerne i fase A vil få intradermal injeksjon av BCG SSI-vaksine i overarmen på dag 0 ved tre ganger vanlig dose (BCG SSI 6-24 x 105 kolonidannende enheter). På dag 14 etter BCG-injeksjon. følgende hudprøver vil bli tatt fra BCG-injeksjonsstedet ved bruk av lokalbedøvelse: hudpinne, mikrobiopsi, hudavskraping og stansebiopsi. Det overordnede målet med denne delen av studien vil være å sikre at BCG kan isoleres fra deltakerne BCG intradermalt injeksjonssted 14 dager etter injeksjonen. Etterforskerne tar sikte på å teste om BCG kan isoleres i sammenlignbare mengder ved hjelp av punchbiopsi og minimalt invasive teknikker (mikrobiopsi, hudskraping og hudpinne). De vil fortsette til fase B av studien hvis de er i stand til å isolere BCG ved dyrking eller PCR ved bruk av en av de minimalt invasive teknikkene og ingen alvorlige bivirkninger har oppstått.

I andre fase av studien (fase B) skal 20 deltakere rekrutteres. Disse deltakerne vil motta BCG-vaksinen som beskrevet for fase A. Den minimalt invasive teknikken med best BCG-restitusjon vil bli brukt til å utføre langsgående hudprøvetaking for å overvåke BCG-vekst og den lokale hudens immunrespons. Parallelle prøver vil bli tatt fra luftveisslimhinnen og blod for å sammenligne immunresponsen i disse avdelingene.

Studieprosedyrer

Samtykke:

I begge fasene av studien vil samtykke- og screeningsprosessen være den samme. Potensielle deltakere vil bli invitert til å diskutere studien ved en 60-minutters avtale, hvor de vil se en presentasjon om studien og fullføre en samtykkequiz for å demonstrere forståelse av studien og evne til å samtykke.

Screening:

For å vurdere kvalifisering for studien vil det bli tatt en fokusert sykehistorie. Dersom det anses nødvendig av forskerteamet, vil fastlegespørreskjemaer bli sendt til fastlegene til deltakerne dersom deres vaksinasjonshistorie eller sykehistorie er uklar. Det vil bli utført en klinisk undersøkelse inkludert kardiorespiratorisk undersøkelse. Vitale tegn vil bli tatt, i tillegg til en nese- og halsprøve for COVID-19 lateral flowtest (hvis påkrevd av UKHSA) og oppbevaring, uringraviditetstest (kun kvinner). Følgende blodprøver vil bli tatt: HIV-test, hepatittserologi, full blodtelling og koagulering, lagret serum, blod-PBMC.

BCG intradermal injeksjon (dag 0):

For begge deler av studien, ved BCG-injeksjonsbesøket, vil deltakerne få en enkelt injeksjon av BCG-vaksinen med tre ganger den vanlige dosen intradermalt i overarmen. En CE-merket intradermal leveringsenhet (NanoPass MicronJet, NanoPass Technologies Ltd) vil bli brukt, som er lisensiert for intradermal levering av flytende legemidler inkludert vaksiner for standardisert intradermal levering. Etter dette besøket vil deltakerne fylle ut en elektronisk dagbok i 14 dager for å rapportere eventuelle uønskede hendelser. Gjennom hele studien vil deltakerne ha tilgang til en 24/7 vakttelefontjeneste.

Oppfølgingsfase A:

I fase A vil deltakerne møte til oppfølgingsavtaler dag 2, 7, 14, 21 og 28 etter BCG. En hudpinne vil bli tatt fra BCG-injeksjonsstedet og et fotografi av stedet ved hvert oppfølgingsbesøk. Følgende blodprøver vil bli tatt: serum og PBMC for immunologi spiste hvert oppfølgingsbesøk og blod-RNA på dag 2.

I tillegg vil deltakerne delta på dag 14 for hudbiopsier. Lokalbedøvelse vil bli injisert rundt BCG-vaksinasjonsstedet og følgende hudprøver vil bli tatt i denne rekkefølgen:

• Mikrobiopsi - Dette instrumentet bruker en hul nål for å ta en hudprøve på 0,21 mm diameter, 0,4 mm dybde.
• Hudskrap - Dette vil ta en prøve fra hudoverflaten ved hjelp av en nesehorn-sonde.
• Stansebiopsi - Dette vil ta en hudprøve fra midten av BCG-stedet ved hjelp av et 4 mm stansebiopsiinstrument.

Oppfølgingsfase B:

I fase B vil deltakerne delta på oppfølgingsbesøk på dag 2, 7, 14, 21 og 28 etter BCG-injeksjonen som med fase A.

I tillegg vil det i fase B bli tatt følgende luftveisslimhinneprøver fra nesen på dag 0, 2, 7, 14, 21 og 28 i fase B:

• Nesevask vil kun utføres i en undergruppe av deltakere - nesen skylles med vanlig saltvann og væsken som produseres samles og analyseres
• Nasosorpsjon - deltakerne får små biter av filterpapir satt inn i neseborene i maksimalt 2 minutter
• Neseskrap - små overfladiske skraper tas fra innsiden av nesen for å samle neseceller
• Følgende hudprøver vil bli tatt fra BCG-vaksinasjonsstedet: Mikrobiopsi ELLER hudskraping (avhengig av resultatene av fase A) OG hudpinne på dag 0, 2, 7, 14, 21 og 28

Laboratorie mykobakteriologisk analyse

• Hudbiopsiprøver vil bli kryokonservert og deretter behandlet i batch
• Hudprøver vil bli tint og homogenisert og deretter dyrket på Middlebrook 7H11 agar i 4 uker før telling.
• Det gjenværende biopsiprøvehomogenatet vil bli lagret ved -80° for påfølgende DNA-ekstraksjon
• Det gjenværende homegenatet vil bli tint og DNA vil bli ekstrahert og kvantitativ PCR vil bli utført

Laboratorieimmunologisk analyse Antistoffresponser: Prøver av serum og nasosorpsjon vil bli beholdt for antistoffmåling ved bruk av standard ELISA-analyser.

Cellulære responser: Ex Vivo Interferon γ (IFN-γ) Enzyme-Linked Immunospot (ELISpot) analyser vil bli utført på nylig isolerte PBMCer fra alle deltakerne. Respons på renset proteinderivat (PPD) fra M. tuberculosis vil også bli vurdert. Ustimulerte PBMC-er vil bli brukt som et mål på bakgrunns-IFN-γ-produksjon. Resultatene vil bli rapportert som flekkdannende celler per million PBMC-er, beregnet ved å subtrahere gjennomsnittlig antall ustimulerte PBMC-er fra gjennomsnittlig antall trippel-antigenbrønner og korrigere for antall PBMC-er i brønnen.

RNA-analyse: Prøver vil bli beholdt for gjennomførbarhetstesting av transkriptomiske signaturer. Disse metodene vil være avgjørende ettersom CHIM utvikler seg for vaksinetesting.

Rapporteringsprosedyrer for alvorlige bivirkninger (SAE) og mistenkte uventede alvorlige bivirkninger (SUSAR):

Uønskede hendelser vil bli oppfordret aktivt og passivt til. En symptomdagbok vil bli fullført de første 14 dagene for å identifisere eventuelle uønskede hendelser, og uønskede hendelser vil bli bedt om ved oppfølgingsbesøk og registrert i deltakerens eCRF. Enhver alvorlig uønsket hendelse som av CI anses å være relatert til provokasjonsmidlet og uventet vil bli rapportert til REC. Siden utfordringsmidlene er vaksiner med markedsføringstillatelse, er mekanismen for å rapportere eventuelle SAE-er til MHRA via gult kort.

Data and Safety Monitoring Committee (DSMC)

Komiteens spesifikke rolle vil være:

• Å uavhengig vurdere SAE-er og AESI-er uavhengig av tilknytning til noen av studieprosedyrene gjennom hele studien.
• For å formelt gjennomgå sikkerhetsprofilen og kvantifisert BCG-utvinningsgrad
• Å utføre uplanlagte gjennomganger på forespørsel fra studieteamet med en etterspørsel og frekvens som bestemmes av alvorlighetsgraden av rapporterte uønskede hendelser.

DSMC vil bli levert med en sikkerhetsrapport på slutten av studien, i tilfelle SAE, eller hvis det blir forespurt når som helst av CI- eller DSMC-medlemmene.

Styrelederen for DSMC vil også bli kontaktet for råd der CI føler at det er nødvendig med uavhengig råd eller vurdering.