Tidlig interferon-beta-behandling for West-Nile-virusinfeksjon – en randomisert dobbeltblindet kontrollert studie

Vitenskapelig bakgrunn:

West Nile virus (WNV) er et myggbårent nevrotropt flavivirus som kan infisere mennesker og forårsake livstruende sykdom. De siste årene har WNV-infeksjoner blitt rapportert i minst 60 land på tvers av alle kontinenter, og er nå en ledende årsak til myggbåren sykdom globalt. Mens de fleste infiserte individer forblir asymptomatiske, utvikler rundt 20 % en selvbegrenset febersykdom, og mindre enn 1 % krever sykehusinnleggelse for nevro-invasiv sykdom. Disse sjeldne, men likevel alvorlige, nevrologiske presentasjonene kan inkludere encefalitt (50-70 %), meningitt (15-35 %) og akutt slapp lammelse (3-20 %), som kan resultere i en dødelighet på ca. 5-20 %.

Epidemiologisk er alder den sterkeste kjente prediktoren for nevroinvasiv sykdom og død, og risikoen for alvorlig sykdom, spesielt nevroinvasiv sykdom, er omtrent 16 ganger høyere hos de over 65 år, og risikoen for død er omtrent 30-45 ganger høyere. hos de over 70 år (1).

En mulig forklaring på den høyere risikoen for eldre pasienter for å utvikle mer alvorlig sykdom, er rollen til type I-interferoner (IFN) i å formidle anti-WNV-immunitet. In vitro-studier ved bruk av humane cellelinjer og in vivo murine modeller har vist at type I IFN kan hemme WNV-replikasjon i humane celler (2) og beskytte mus mot dødelig WNV-infeksjon (3). Enda mer overbevisende bevis for rollen til type I IFN i mediering av anti-WNV-immunitet er en kasusbeskrivelse av to WNV-pasienter som lider av nevroinvasiv sykdom, som ble raskt bedre etter oppstart av IFNa-behandling (4).

Følgelig har en nylig studie identifisert svært høy forekomst av nøytraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer hos pasienter med alvorlig WNV nevroinvasiv sykdom. Ved å evaluere nesten 450 pasientprøver, ble anti-Type I IFN-autoantistoffer identifisert i ~35 % av WNV-innlagte pasienter og i 40 % av de med nevroinvasiv sykdom, inkludert 31 % av tilfellene av hjernebetennelse, 46 % av tilfellene av hjernehinnebetennelse og 52 % av tilfellene. av uspesifisert nevrologisk syndrom. Dette er sammenlignet med en prevalens på kun 3 % i asymptomatiske / milde WNV-tilfeller (1).

Det er verdt å merke seg at forekomsten av nøytraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer var mye høyere hos pasienter i alderen 65 år og eldre (45 % mot 19 %), og i mindre grad hos mannlige pasienter. I tillegg var tilstedeværelsen av autoantistoffer som nøytraliserer høye konsentrasjoner av Type-I IFN (for det meste IFNa2) assosiert med >100 ganger økning i risikoen for nevroinvasiv WNV-sykdom, uavhengig av alder (1). Disse funnene tyder på at tilstedeværelsen av nøytraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer spiller en rolle i utviklingen av alvorlig og nevro-invasiv WNV-sykdom, og kan forklare høyere risiko for alvorlig sykdom hos eldre individer.

Når det gjelder spesifisiteten til anti-Type I IFN-autoantistoffene; de fleste autoantistoffer var i stand til å nøytralisere høye konsentrasjoner og superfysiologiske konsentrasjoner av IFNa2 og/eller IFNw(10ng/ml). Når det gjelder IFNb, hadde ingen pasienter autoantistoffer mot bare IFNb, og bare 11 % av de som hadde nøytraliserende antistoffer mot IFNa2 og/eller IFNw testet også positivt for nøytraliserende anti-IFNb-autoantistoffer, noe som tyder på at IFNb potensielt kan brukes hos de fleste pasienter med WNV-sykdom .

Høy forekomst av nøytraliserende anti-Type I IFN ble også identifisert dersom pasienter med alvorlig COVID-19 (5,6), kritisk influensapneumoni (7) og alvorlig bivirkning av levende gulfebervaksine (8).

Basert på disse funnene viste en stor klinisk studie signifikant fordel med tidlig administrering av en enkelt injeksjon av Type III IFN, IFN-lambda, for å redusere risikoen for utvikling av alvorlig COVID-19 med 50 % (9).

På lignende måte beskrev en saksrapport bruken av IFNb hos en pasient med tidlig COVID-19. Pasienten, en bærer av et gen som forårsaker immunsvikt, var kjent for å ha høy konsentrasjon av nøytraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer mot IFNa og IFNw, men ingen anti-IFNb-autoantistoffer. En tidligere pasient, bærer av det samme immunsviktgenet, led livstruende COVID-19 lungebetennelse og viste nøytraliserende autoantistoffer mot type I IFN.

I et forsøk på å forhindre alvorlig COVID-19 ble den andre pasienten behandlet med 3 doser IFNb, med rask oppløsning av symptomene hennes (10).

Til sammen antyder disse dataene følgende:

1. Nøytraliserende anti-Type-I IFN-autoantistoffer er assosiert med betydelig økt risiko for alvorlige og livstruende virussykdommer, inkludert WNV nevroinvasiv sykdom.
2. Prevalensen av nøytraliserende anti-Type-I IFN øker med alderen, derfor har eldre individer høyere risiko for å utvikle alvorlige og livstruende virussykdommer.
3. Anti-type I IFN autoantistoffer kan nøytralisere høye og over fysiologiske konsentrasjoner av type I IFN.
4. De fleste autoantistoffer er rettet og nøytraliserer IFNa og IFNw og i mindre grad IFNb
5. Bruk av alternative ikke-IFNa/w interferoner har potensial til å omgå denne nøytraliseringen og forhindre progresjon til alvorlig sykdom.

Av disse grunnene tar vi sikte på å studere den beskyttende effekten av tidlig IFNb-behandling hos pasienter diagnostisert med WNV-sykdom.

Begrunnelsen for å bruke IFNβ er basert på følgende:

1. Pasienter med alvorlig eller nevroinvasiv WNV-sykdom ble vist å ha høye titere av nøytraliserende autoantistoffer mot de fleste type I IFN-er, inkludert de 13 individuelle IFNα og IFNω, men mindre mot IFNβ.
2. Signalveien til IFNα og IFNβ er lik, med begge bindinger til IFNAR1-IFNAR2 heterodimerkomplekset, som induserer JAK1/TYK2-aktivering og STAT1/STAT2-fosforylering (11).
3. Den kjente sikkerhetsprofilen for subkutane injeksjoner av IFN-β1a, godkjent og ofte brukt for behandling av residiverende remitterende multippel sklerose.
4. Den tidligere brukte IFN-lambdaen er ikke tilgjengelig i Israel.

Mål:

Primært mål: Å undersøke de kliniske effektene av IFNb1a-behandling hos pasienter med en bekreftet WNV-sykdom.

Sekundært mål: Å undersøke prevalensen av anti-type-I-IFN-autoantistoffer hos pasienter med WNV, og deres assosiasjon med klinisk utfall hos pasienter med WNV-sykdom.

Primært endepunkt:

1. Død eller intubasjon innen 4 uker.
2. Sammenligning av modifisert Rankin Scale (mRS) score ved 3 og 6 måneder mellom grupper (behandling vs. placebo)

Sekundære endepunkter:

1. Satser for innleggelse på intensivavdelingen
2. Priser for mekanisk ventilasjon
3. Endring i modifisert-NIH-slagskala (mNIHSS) fra baseline til 3 måneder
4. Endring i mini-mental tilstandsundersøkelse (MMSE) fra baseline til 3 måneder
5. Dødelighet av alle årsaker ved 4 uker, 3 måneder, 6 måneder og 12 måneder

Forskningsdesign og metoder:

Dette er en klinisk, prospektiv, dobbeltblindet placebokontrollstudie.

Forskningsprosess:

1. Pasienter vil bli rekruttert etter å ha blitt diagnostisert med WNV enten ved akuttmottaket eller etter innleggelse.
2. Serum-, urin- og CSF-prøver fra WNV-mistenkte pasienter vil bli brukt for å bekrefte WNV-diagnose basert på tilstedeværelsen av enten anti-WNV IgM-antistoffer og/eller positiv WNV PCR. Disse prøvene samles kun for å etablere en diagnose, og derfor vil volumet av prøven som samles inn være det volumet som kreves for å etablere en diagnose (typisk 1-2 blodrør på ~5 ml, typisk urinprøve og 1-2 rør med CSF-prøver). Diagnostiske studier vil bli utført ved infeksjonssykdomslaboratoriet. Pasienter vil bli rekruttert først etter at WNV-diagnosen er bekreftet.
3. Positive pasienter, hvis de oppfyller inklusjonskriteriene, og etter å ha signert et informert samtykke, vil bli rekruttert.
4. Serum- og CSF-prøver fra WNV-bekreftede pasienter vil bli samlet inn og lagret for senere testing for tilstedeværelse av nøytraliserende anti-IFN-autoantistoffer, så vel som andre potensielle inflammatoriske markører. For dette formålet, etter etablering av WNV-diagnose, vil ytterligere 2 kjemi 6 ml rør (12 ml totalt) samles inn. CSF-prøver vil ikke bli samlet inn for undersøkelsesanalyser, og bare hvis tilgjengelig, vil restvolum av CSF samlet inn for å etablere WNV-diagnose, bli brukt. Disse prøvene vil bli lagret ved immunologilaboratoriet, og testing for tilstedeværelse av anti-IFN autoantistoffer vil bli utført ved klinisk immunologilaboratorium.
5. For å evaluere varigheten av viremi, vil det bli tatt blodprøver fra de første 30 WNV-bekreftede pasientene, for gjentatt PCR-testing på dag 0, dag 4 og dag 10-14.
6. Pasienter vil bli randomisert til å motta intervensjonsmedisin eller placebo basert på sykdomsmanifestasjon.
7. Intervensjonsmedisinen som gis vil være interferon β1a. Behandlingsprotokollen vil inkludere 3 subkutane injeksjoner av IFN-β1a (Rebif), i en dose på 44 mcg, gitt hver 48. time.
8. Placebo vil være normalt saltvann i et volum tilsvarende det til intervensjonsmedisinen, gitt hver 48. time.
9. I tilfelle en pasient skrives ut før de har mottatt de 3 legemiddeldosene, vil pasienten bli invitert til å motta de resterende dosene ved nevrologisk/immunologisk klinikk.
10. Pasientene vil følges i ett år etter sykdomsdebut, med oppfølgingsbesøk på nevrologisk klinikk hver 3. måned. Besøk vil omfatte kognitive og kliniske vurderinger, samt rutinemessig blodprøve for mulige forsinkede effekter av studiemedikamentet (inkludert CBC, kjemi med lever- og skjoldbruskkjertelfunksjon) som beskrevet i aktivitetsplanen nedenfor.
11. Data om 12-måneders dødelighet vil bli samlet inn. Demografiske og kliniske data vil bli samlet inn fra Chameleon medisinske journal, og vil bli lagret kodet på lokale (TASMC) datamaskiner, i en passordbeskyttet mappe. Mappevei: W:\West Nile.

Ingen data vil bli overført til eksterne kilder.

Randomiseringsprosess:

Pasienter vil bli tilfeldig tildelt hver av de to armene med et tildelingsforhold på 1:1, ved bruk av tilfeldig utvalgte signerte konvolutter, tatt i betraktning klinisk presentasjon og nevrologiske manifestasjoner. For dette formålet vil stratifisert blokkrandomisering bli implementert, basert på de 3 mulige lagene generert fra de to binære variablene (tilstedeværelse eller fravær av nevrologiske symptomer; i tilfelle nevrologiske symptomer, tilstedeværelse eller fravær av slapp lammelse). En randomiseringskode vil bli gitt og vedlikeholdt under studiens varighet. En planlagt brudd på randomiseringskoder vil bli utført og gjennomgått av et uavhengig data- og sikkerhetsovervåkingsråd som forklart nedenfor. Det vil ikke være noen planlagt brudd fra de blindede forskerne. Uplanlagt brudd på koder til team eller pasient vil føre til ekskludering av pasienten fra analysen.

Studiemedikamentet og placeboet vil bli tilberedt i den kliniske forskningsenheten, på apoteket til Tel-Aviv Sourasky Medical Center, av en sertifisert farmasøyt, i samsvar med prosedyre #135 fra Pharmaceutics Division (Helsedepartementet).

Studiemedikamentet/placeboet vil bli merket med følgende: studietittel; protokollnummer; navnet på PI; navn på studiemedisin / placebo (begge); randomiseringsnummer; dato og tidspunkt for forberedelse;

Pasientpopulasjon:

Diagnose av WNV-infeksjon vil være basert på følgende:

1. Pasienter med klinisk presentasjon mistenkt for å være forenlig med WNV-infeksjon, med symptomer inkludert forhøyet feber, hodepine eller slapp lammelse eller feber med encefalopati.

   Og:

2. Positiv anti-WNV IgM serologi / WNV PCR fra enten serum, urin eller CSF.

Inklusjonskriterier:

Vi har som mål å fokusere på tre pasientpopulasjoner:

1. Pasienter eldre enn 70 år, som har høyere risiko for tilstedeværelse av nøytraliserende anti-Type I IFN-autoantistoffer, og derfor har høyere risiko for å utvikle alvorlig nevroinvasiv sykdom. Kun pasienter som oppfyller diagnosekriteriene ovenfor vil bli inkludert.
2. Pasienter med nevroinvasiv WNV-sykdom, inkludert enten slapp lammelse eller encefalitt, uavhengig av alder, unntatt en presentasjon forenlig med isolert aseptisk meningitt (hodepine, feber, 6. nerveparese). Kun pasienter som oppfyller diagnosekriteriene ovenfor vil bli inkludert.
3. Immunkompromitterte pasienter i alle aldre. Immunkompromitterte pasienter vil bli definert som pasienter med hematologisk malignitet (behandlet eller ubehandlet); kjemoterapi innen de siste 4 ukene, mottaker av stamcelletransplantasjon eller mottaker av solid organtransplantasjon; bruk av et hvilket som helst immunsuppressivt legemiddel inkludert prednison større enn eller lik 20 mg/dag i løpet av de siste 4 ukene; primær/ervervet immunsviktlidelse. Kun pasienter som oppfyller diagnosekriteriene ovenfor vil bli inkludert.

Pasienten vil bli rekruttert etter å ha gitt og synge et informert samtykkeskjema. I tilfelle den nevrologiske statusen til pasienten ikke gjør det mulig å gi et informert samtykke, vil pasienten kun bli registrert etter signering av et informert samtykkeskjema av en juridisk verge ('Apotropus') oppnevnt av familien. Ved fravær av verge, vil en uavhengig lege bli oppnevnt til å godkjenne behandling, i henhold til Helsedepartementets retningslinjer for godkjenning av akuttmedisinsk behandling til voksne pasienter som ikke kan gi informert samtykke

Ekskluderingskriterier:

1. Pasienter yngre enn 18 år.
2. Gravide kvinner.
3. Kontraindikasjon for administrering av legemidlet: Overfølsomhet overfor naturlig eller rekombinant interferon beta, og dekompensert leversykdom.
4. En pasient med nevroinvasiv sykdom som viser konsekvent spontan bedring over en periode på > 2 dager og mRS på under 4.
5. Mer enn 8 dager fra debut av nevrologiske symptomer hos immunkompetente pasienter og mer enn 10 dager hos immunkompromitterte pasienter. Denne tidsrammen vil bli fornyet dersom en pasient med slapp lammelse utvikler nydebut encefalitt.
6. Pasienter som får aktiv cellegiftbehandling eller samtidig lider av alvorlig virusinfeksjon.

Kohortstørrelse:

Totalt 100 pasienter vil bli rekruttert inkludert 50 pasienter i den aktive behandlingsgruppen og 50 pasienter i placebogruppen.