Pediatryczna szczepionka skoniugowana ze szczepionką przeciw pneumokokom Badanie nosowo-gardłowe

Streptococcus pneumoniae (pneumokok) jest ważną przyczyną zapalenia płuc, zapalenia opon mózgowych i bakteriemii na całym świecie. Zapobieganie inwazyjnej chorobie pneumokokowej (IPD) poprzez szczepienia było kluczowym priorytetem zdrowia publicznego. Szczepionki skoniugowane mają dobre wyniki w zwalczaniu przenoszenia bakterii, a także ochronie przed chorobami, ponieważ wywołują odpowiedź zależną od limfocytów T. Z tego powodu są one również skuteczne u dzieci poniżej 2 roku życia. Pierwsza skoniugowana szczepionka przeciwko pneumokokom, Prevenar 7, została zarejestrowana w Wielkiej Brytanii w 2001 roku i została dodana do rutynowego kalendarza szczepień dziecięcych w Wielkiej Brytanii 4 września 2006 roku. Prevenar 13 zastąpił Prevenar 7 od 1 kwietnia 2010 r.

W Stanach Zjednoczonych szczepionka Prevenar 7 okazała się skuteczną interwencją, która doprowadziła do zmniejszenia częstości występowania IChP u dzieci o 69%, co nie było zaskoczeniem, biorąc pod uwagę, że serotypy zawarte w szczepionce (4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F i 23F) powodowały 70% wszystkich przypadków IChP u małych dzieci. Spadki częstości IChP wśród dorosłej populacji były większe niż przewidywano, co uważa się za spowodowane odpornością stadną. Niestety towarzyszył temu również wzrost zachorowań powodowanych przez typy nieszczepionkowe lub serotypy związane ze szczepionką, które zmieniły swoją otoczkę ochronną (przeszły zamianę kapsułek), takie jak nabycie locus otoczki 19A przez wcześniejszy klon serotypu 4.

Wprowadzenie szczepionki Prevenar 7 do kalendarza szczepień dzieci w Wielkiej Brytanii doprowadziło do znacznego zmniejszenia zachorowań na choroby pneumokokowe wśród dzieci w Wielkiej Brytanii, a wczesne dane po wprowadzeniu szczepionki Prevenar 13 sugerują dalszy spadek nosicielstwa i chorób pneumokokowych z powodu dodatkowych sześciu serotypów zawartych w szczepionce szczepionka. Ostatnie badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii scharakteryzowały kolekcje pneumokoków, próbując lepiej zrozumieć rozkład klonalny serotypów i typów sekwencji. Takie badania są ważne, ponieważ pneumokoki są wysoce podatne na transformację, przy czym istnieje wiele dowodów na zamianę kapsułek i wymianę serotypu wśród pneumokoków.

Chociaż szczepionki Prevenar 7 i 13 okazały się skutecznymi interwencjami w Wielkiej Brytanii i innych krajach, do dalszej kontroli choroby pneumokokowej potrzebne będą ulepszone szczepionki. Dane z nadzoru Public Health England (wcześniej Health Protection Agency) dotyczące inwazyjnej choroby pneumokokowej wykazały już, że po wprowadzeniu szczepionki Prevenar nastąpiła wymiana serotypów. Poprzednie badanie badacza, określane tutaj jako badanie nosicielstwa pneumokoków w Southampton (pełna nazwa „Zrozumienie zmian w epidemiologii molekularnej pneumokoków przenoszonych w nosogardzieli wśród dzieci po wprowadzeniu skoniugowanych szczepionek przeciw pneumokokom”, nr REC 06/Q1704/105) , wykazała również wymianę serotypów w ciągu pierwszych trzech lat wprowadzenia szczepionki Prevenar 7. Serotypy zaobserwowane podczas badania SMART badacza (pełna nazwa „Analiza społeczności drobnoustrojów górnych dróg oddechowych w celu wsparcia rozwoju skutecznej polityki szczepień”, REC nr 11/SC/0518) podobnie sugerują występowanie wymiany serotypów u tych którzy otrzymali szczepionkę Prevenar ze względu na niski poziom typów szczepionek znalezionych w zbiorze danych badacza (dane jeszcze nieopublikowane). Obecnie nie ma wystarczających dowodów na szersze stosowanie szczepionki Prevenar 13 u nastolatków i młodszych dorosłych.

Wykazano, że wprowadzenie szczepionek zawierających tylko wybrane serotypy, jak w przypadku Prevenar 7 i Prevenar 13, sprzyja zamianie kapsułek S. pneumoniae lub wymianie kapsułek, co pozwala na uniknięcie odporności gospodarza wywołanej szczepionką. Dlatego ważne jest monitorowanie, które serotypy S. pneumoniae często powodują choroby. Ważna jest również analiza nosogardzieli jako niszy ekologicznej, ponieważ ograniczenie przenoszenia pneumokoków przez Prevenar może prowadzić do efektu zastępczego, w wyniku którego pneumokoki o serotypach nieobjętych szczepionką lub inne gatunki bakterii/drobnoustrojów mogą wypełnić nisza. Dlatego ważne jest również uzyskanie informacji na temat przenoszenia innych bakterii/drobnoustrojów, takich jak Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus i Neisseria meningitidis.

Wiele badań było w dużej mierze ograniczonych do badania chorobotwórczych pneumokoków i musiało zostać uzupełnione badaniami nosicielstwa pneumokoków, takimi jak badanie nosicielstwa pneumokoków przeprowadzone przez badacza w Southampton. Badanie nosicielstwa pneumokoków w Southampton rozpoczęło się bezpośrednio przed wprowadzeniem skoniugowanych szczepionek przeciwko pneumokokom w Wielkiej Brytanii i zakończyło ósmy punkt czasowy pobierania wymazów zimą 2013/14. Było to jedyne tego rodzaju badanie podłużne nosicielstwa pneumokoków w Wielkiej Brytanii i według wiedzy badaczy jest jednym z zaledwie dwóch badań podłużnych nosicielstwa na świecie, które rozpoczęto wraz z wprowadzeniem szczepionki Prevenar. Drugie badanie miało miejsce w Massachusetts w USA. Badanie SMART przeprowadzone przez badacza daje unikalny obraz nosicielstwa bakterii we wspólnocie we wszystkich grupach wiekowych i dostarczyło informacji, które pozwolą nam lepiej zrozumieć nosicielstwo bakterii. Badacze uważają, że takie badania mają duże znaczenie dla zrozumienia przenoszenia drobnoustrojów, w szczególności zakażenia pneumokokami, podczas wdrażania skoniugowanych szczepionek przeciwko pneumokokom.

Badanie nosowo-gardłowe nosowo-gardłowego nosowo-gardłowego szczepionki po szczepionce przeciwko pneumokokom jest rozwinięciem badania nosowo-gardłowego nosicielstwa pneumokoków w Southampton, w którym proponuje się dalsze przyczynianie się do sukcesu wprowadzenia skoniugowanych szczepionek przeciw pneumokokom oraz, w zależności od biologicznych konsekwencji ciągłego stosowania szczepionek, odgrywanie główną rolę w utrzymaniu zaufania. Badanie pomoże również w dostarczeniu informacji na temat przyszłej polityki dotyczącej szczepionek i opracowywania szczepionek w miarę wprowadzania kolejnych skoniugowanych szczepionek przeciw pneumokokom, a także innych szczepionek, takich jak szczepionka przeciw meningokokom typu B. Chociaż szczepionki Prevenar okazały się skutecznymi interwencjami, zmniejszając liczbę zgonów z powodu pneumokoków wśród dzieci poniżej 5 roku życia na całym świecie o około 250 000 w latach 2000-2008, w samym tylko 2008 roku odnotowano 485 000 zgonów z powodu pneumokoków u dzieci w tym przedziale wiekowym. Szczepionki skoniugowane będą musiały być stale przeprojektowywane, aby utrzymać tłumienie choroby pneumokokowej. Dlatego ważne jest, aby od czasu wprowadzenia szczepionki Prevenar nadal zbierać informacje na temat krążących serotypów i typów sekwencji pochodzących od nosicieli i porównywać je z chorobotwórczymi pneumokokami oraz powiązać je z potencjalnym opracowaniem i wprowadzeniem nowych szczepionek.

Hipoteza Krążąca populacja pneumokoków w nosogardzieli ma implikacje dla chorób pneumokokowych u dzieci.

Celuje

• pozyskanie kolekcji pneumokoków i innych drobnoustrojów o pokrewnym znaczeniu, które można wykorzystać do zbadania wszelkich zmian zachodzących w epidemiologii choroby pneumokokowej od czasu wprowadzenia szczepionki Prevenar 13.
• wykorzystanie drobnoustrojów wyizolowanych z dróg oddechowych podczas poprzednich badań badacza (badanie nosicielstwa pneumokoków w Southampton i badanie SMART) w celu dalszego zbadania przenoszenia drobnoustrojów, w tym S. pneumoniae, oraz wpływu szczepionki Prevenar.
• wykorzystanie wszystkich wyizolowanych szczepów w celu zrozumienia zmian w epidemiologii molekularnej pneumokoków i innych odpowiednich gatunków drobnoustrojów górnych dróg oddechowych.

Pytania badawcze

To badanie ma na celu dostarczenie kluczowych danych, które będą nadal wspierać wdrażanie szczepionek przeciwko pneumokokom. Kluczowe wyniki tego badania to:

• Przyczynić się do zrozumienia wszelkich zmian, które mogą mieć miejsce w częstości nosowo-gardłowego przenoszenia pneumokoków i drobnoustrojów o pokrewnym znaczeniu oraz, na poziomie molekularnym, w jaki sposób te zmiany mogły wystąpić.
• Dalsze dostarczanie danych na temat epidemiologii molekularnej przenoszonych pneumokoków u małych dzieci.
• Opisanie pośredniego wpływu szczepionki Prevenar 13 na nosicielstwo pneumokoków u małych dzieci.
• Porównanie epidemiologii genomowej pneumokoków serotypu 3 w nosicielstwie i chorobie w celu określenia przyczyn nieskuteczności szczepionki Prevenar-13 przeciwko temu serotypowi.
• Porównanie epidemiologii genomowej serotypów innych niż Prevenar 13 pochodzących z nosicielstwa i choroby z serotypami Prevenar 13 w celu zidentyfikowania różnic w ich potencjale wirulencji.

Metody Rekrutacja do pediatrycznego badania nosowo-gardłowego po szczepionce przeciw pneumokokom będzie prowadzona przez cały rok. Badacze mają na celu rekrutację dzieci w wieku 4 lat i młodszych, które odwiedzają oddział przychodni pediatrycznej w University Hospital Southampton NHS Foundation Trust lub witryny Solent NHS Trust i witryny współpracujące z Solent NHS Trust. Analizując pneumokoki i inne ważne mikroorganizmy zebrane w badaniu nosowo-gardłowym w Southampton, badaniu SMART i pediatrycznym badaniu nosowo-gardłowym po szczepieniu skoniugowanym po szczepionce przeciwko pneumokokom, możliwe będzie zbadanie wpływu immunizacji na populację pneumokoków i ogólne nosicielstwo drobnoustrojów zainteresowanie grupą wiekową wysokiego ryzyka nabycia i nosicielstwa. Wymazy i/lub zawartość wymazów od uczestników oraz drobnoustroje wyizolowane z wymazów z powyższych badań będą przechowywane przez czas trwania tego projektu. Obecne badanie ma charakter przekrojowy i ma na celu uzyskanie „migawkowego obrazu” częstotliwości i rodzajów pneumokoków oraz innych ważnych drobnoustrojów przenoszonych wśród małych dzieci.

Podczas badania nosowo-gardłowego po szczepionce skoniugowanej u dzieci po szczepionce przeciw pneumokokom wymazy z tylnej części nosa (wymazy z nosogardzieli) zostaną pobrane od maksymalnie 2000 dzieci w wieku do 4 lat w każdym roku badania. Śledczy poproszą również o pobranie wymazów z nosa, ale będą one opcjonalne. Wymazy będą pobierane od dzieci, które już uczęszczają/odwiedzają ambulatorium pediatryczne w witrynach University Hospital Southampton NHS Foundation Trust lub Solent NHS Trust oraz witrynach współpracujących z Solent NHS Trust. Pobranie wymazu zostanie przeprowadzone zgodnie ze zmodyfikowanym protokołem Światowej Organizacji Zdrowia (WHO). Wymazy będą pobierane przez przeszkolonego pracownika służby zdrowia (tj. pielęgniarkę badawczą, asystenta opieki zdrowotnej, studenta medycyny, lekarza) lub przeszkolonego członka zespołu badawczego (tj. asystenci badań klinicznych) i przekazani zespołowi badawczemu projektu do selektywnej izolacji bakterii i testów, takich jak analiza molekularna. Podobnie jak w przypadku badania nosicielstwa pneumokoków w Southampton i badania SMART, wymazy będą pobierane wyłącznie do celów badawczych i będą natychmiast anonimizowane; na wymazówkach nie będzie identyfikatora pacjenta. Wymazy zostaną przekazane zespołowi badawczemu w University Hospital Southampton NHS Foundation Trust i przetworzone w ciągu 48 godzin od ich pobrania. Pozostała zawartość nowych wymazówek pobranych w ramach badania będzie przechowywana w mikrobiologicznych podłożach do przechowywania wyłącznie do przyszłej analizy DNA drobnoustrojów – w żadnym momencie nie będzie analizowane żadne ludzkie DNA. Na tym etapie wymazy będą usuwane zgodnie z normalnymi praktykami University Hospital Southampton NHS Foundation Trust. Płytki z pożywką selekcyjną zostaną zbadane po inkubacji na obecność Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Streptococcus α-hemolityczny, Neisseria meningitidis i Moraxella catarrhalis. Jeśli na płytce wykaże się wzrost którejkolwiek z tych bakterii, poszczególne kolonie zostaną poddane subhodowli, a następnie zamrożone do przyszłej analizy, np. w celu określenia częstotliwości nosicielstwa wielu serotypów i typów sekwencji. Wszelkie wyizolowane bakterie/drobnoustroje zostaną uznane za dar do badania naukowego. Informacje te są podane w ulotce informacyjnej dla pacjenta. Jeśli uczestnik wycofa się z badania, bakterie wyizolowane z jego wymazu zostaną zniszczone.

Badacze poproszą również rodziców/opiekunów o wypełnienie krótkiego kwestionariusza, w którym zostaną podane podstawowe dane demograficzne, historia szczepień, informacje dotyczące niedawnej choroby i niedawnego stosowania antybiotyków. Ma to pomóc nam zrozumieć wpływ wieku, danych demograficznych i/lub historii szczepień i antybiotyków na nosicielstwo określonych drobnoustrojów oddechowych.

Analiza zostanie przeprowadzona przy użyciu wyizolowanych bakterii i zawartości wymazów przechowywanych w mikrobiologicznych podłożach do przechowywania w ramach tego pediatrycznego badania nosowo-gardłowego po szczepionce skoniugowanej po szczepionce pneumokokowej, a także bakterii wyizolowanych i przechowywanych podczas badania nosowo-gardłowego nosicielstwa pneumokoków w Southampton i badania SMART w celu zbadania nosicielstwa mikroorganizmów, w tym S. pneumoniae, oraz wpływ szczepionki Prevenar.

Dobór próby i moc statystyczna Projekt badania jest przekrojowy. Próbki zostaną pobrane od dzieci w wieku do 4 lat. Każdej zimy (od października do marca) do zimy 2019/2020 rekrutowanych będzie do 1000 uczestników, kiedy to prowadzona będzie całoroczna rekrutacja i co roku rekrutowanych będzie do 2000 uczestników. Z rodzicami potencjalnych uczestników skontaktuje się przeszkolony pracownik służby zdrowia lub członek zespołu badawczego w recepcji/poczekalni Oddziału Ambulatoryjnego Szpitala Uniwersyteckiego Szpitala Uniwersyteckiego Southampton NHS Foundation Trust lub Solent NHS Trust oraz witryn współpracujących z Solent Fundusz NHS. Wszyscy uczestnicy będą w wieku 4 lat i poniżej; w związku z tym rodzice lub opiekunowie prawni zostaną poproszeni o wyrażenie świadomej zgody na udział dziecka w badaniu. Świadoma zgoda zostanie podjęta po zapoznaniu się z dostarczonym arkuszem informacyjnym i dlatego będzie oparta na informacjach zawartych w arkuszu informacyjnym oraz możliwości zadawania pytań personelowi badawczemu. Wejście na studia będzie dobrowolne.

Poprzednie badania badacza dotyczące nosicielstwa pneumokoków wykazały średni wskaźnik nosicielstwa wynoszący około 30%. Badacze zakładali wcześniej, że wprowadzenie skoniugowanych szczepionek przeciwko pneumokokom doprowadzi do zmniejszenia wskaźnika przenoszenia pneumokoków z powodu zmniejszenia liczby serotypów zawartych w szczepionkach. Chociaż nastąpiła redukcja tych serotypów, wystąpił równoczesny wzrost serotypów nieszczepionkowych. W niniejszym badaniu badacze przyjęli zatem, że ogólny wskaźnik przenoszenia pneumokoków pozostanie na poziomie 30%. W celu wykrycia wskaźnika nosicielstwa na poziomie 30% (przy 95% CI szerokości 5% po obu stronach wskaźnika nosicielstwa) badacze będą potrzebować co najmniej 340 uczestników na zimę (pozwalając na wystąpienie błędu na poziomie 5% podczas hodowli) . Aby wykryć rzadkie serotypy o wskaźniku nosicielstwa tak niskim jak 2% (z 95% przedziałem ufności wynoszącym 1% po obu stronach wskaźnika nosicielstwa), badacze będą potrzebować co najmniej 793 uczestników na zimę, co pozwoli na wystąpienie błędu na poziomie 5% podczas hodowla). Jednakże, ponieważ jest to pragmatyczne badanie, w którym nieznana jest przyszła epidemiologia przenoszenia pneumokoków, z dalszym wdrożeniem nowej szczepionki lub bez, badacze przewidują, że do wykrycia znaczących zmian z wcześniej określoną precyzją w okresie zimowym będzie potrzebnych do 1000 uczestników ogólny wskaźnik nosicielstwa pneumokoków i/lub wskaźnik nosicielstwa określonego serotypu. Umożliwi nam to wykrycie ogólnego wskaźnika przewozów tak niskiego, jak 3% (przy 95% CI szerokości 1% po obu stronach współczynnika przewozu). Zwiększona rekrutacja 2000 uczestników rocznie pozwala na wykrycie rozpowszechnienia nosicielstwa na poziomie 30% (przy szerokości CI 95% wynoszącej 2% po obu stronach wskaźnika nosicielstwa, co pozwala na wystąpienie błędu 5% podczas hodowli).

Obliczenia mocy wykonał statystyk z University of Southampton.

Harmonogram Badanie rozpoczęło się 10 listopada 2014 r. i będzie obejmowało rekrutację/wymazy przez 8 lat (w wyniku przedłużenia zatwierdzonego przez REC 22 marca 2016 r. oraz przedłużenia zatwierdzonego przez REC 2 września 2019 r. i zatwierdzonego przez HRA 23 sierpnia 2019 r.). Nabór i wymazy odbywały się w okresie zimowym (od października do marca) 2014/15, 2015/16, 2016/17, 2017/18, 2018/19, a następnie całorocznie od października 2019 do marca 2022 (zgodnie ze złożoną poprawką marzec 2020). Ta rozszerzona rekrutacja umożliwia całoroczny nadzór S. pneumoniae w celu wykrycia fluktuacji nosicielstwa. W odpowiedzi na epidemię COVID-19 umożliwia również wykrywanie krążących drobnoustrojów o potencjale wybuchowym, epidemicznym i pandemicznym. Badanie zakończy się 31 marca 2027 r., aby zapewnić wystarczająco dużo czasu na analizę.

Wszystkie próbki będą pobierane w oddziale ambulatoryjnym Szpitala Uniwersyteckiego Southampton Foundation NHS Trust (lub NIHR Clinical Research Facility, jeśli w oddziale ambulatoryjnym nie ma wolnych pokoi) lub w placówkach Solent NHS Trust i placówkach współpracujących z Solent NHS Trust . Praca naukowa będzie odbywać się na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Southampton oraz we współpracujących ośrodkach, takich jak Wellcome Trust Sanger Institute w Cambridge.