Latent HIV-1, Viral Suppress och Hope for HIV Cure

Bakgrund: Baserat på 2013 års Kenya AIDS Indicator Survey, var 58 % av personer som lever med HIV/AIDS (PLWHA) i åldern 15-64 år i Kenya kvalificerade för antiretroviral terapi (ART), men endast 63 % av dem visade sig ha varit initierade. Tidigare studier har visat att uppskattningsvis 33 % till 40 % av patienterna förväntas misslyckas med behandlingen under de första 12 månaderna av andra linjens ART. I många låg- och medelinkomstländer (LMIC) utan tredje linjens regimer tillgängliga, är andra linjens ART det sista alternativet för patienter, varför misslyckande i hög grad påverkar patienthanteringen. En studie i det kenyanska nationella ART-programmet tyder på att cirka 27 % av patienterna med andra linjens misslyckande är i behov av att byta till tredje linjens behandling, med 25 % som visar fullständig utmattning av alternativa första och andra linjens behandlingar. Även om nya läkemedel för behandling av hiv håller på att utvecklas, är alternativen för hivbehandling inom nationella program fortfarande begränsade. Därför är hållbarheten för att byta till andra linjens kurer såväl som hållbarheten till andra linjens kurer avgörande för den långsiktiga framgången för ART och i slutändan patientens överlevnad. Lyckligtvis kräver virologisk (VL) misslyckande på andra linjens ART inte nödvändigtvis ett byte till en tredje linjens regim, eftersom proteashämmare (PI) har en hög genetisk barriär mot resistensmutationer, särskilt bland PI-naiva patienter. Eftersom misslyckande på andra linjens ART är mer relaterat till suboptimal adherens än läkemedelsresistens, innebär hanteringen av VL-misslyckande på andra linjen typiskt intensifierad adherensrådgivning med läkemedelssubstitutioner som rekommenderas i fall av dokumenterade resistensmutationer, allvarliga biverkningar (ADR) eller läkemedelsinteraktioner. Även om frekvensen av läkemedelssubstitutioner och hållbarheten för förstahands-ART har beskrivits tidigare, finns det mycket lite information om mönster för läkemedelssubstitutioner för patienter på andrahands-ART under ART-specifika nationella riktlinjer för perioder. Dessutom är lite känt om effekterna av förändringar i ART-riktlinjerna på hållbarheten hos andra linjens ART och kontinuitet i vården.

Även om det är avgörande att bestämma hållbarheten för ART när det gäller att övervaka framgång och eventuella ART-mutationer, är det önskade resultatet utrotning av HIV till 2030. Konceptet med utrotning av HIV från infekterade patienter har därför fått stor uppmärksamhet under de senaste åren. ART har förändrat dynamiken i HIV-epidemin genom undertryckande av HIV-1 RNA till odetekterbara plasmanivåer. Som ett tecken på allvaret i länder att uppnå 90-90-90, är ​​det viktigt att spåra framgångsresultat i varje skede av hiv-kontinuumet av vården och viktigast av allt virusdämpningen. Även om antiretroviral terapi kan undertrycka HIV-1-infektion till odetekterbara nivåer av plasmaviremi, integreras HIV-DNA och kvarstår i vilande CD4+ T-celler. Latent HIV-infektion av CD4+ T-celler, etablerad under de tidiga stadierna av infektion, nödvändiggör livslång ART, och behandlingsmisslyckande kan leda till val av läkemedelsresistensmutationer i det virala genomet, som kan arkiveras i den cellulära reservoaren. Det mesta av HIV-DNA:t i dessa celler är defekt och kan inte orsaka infektion. Men latenta HIV-1-genom som kodar för replikationskompetent virus kan dyka upp igen när ART avbryts. Denna latenta reservoar med replikationskompetent virus har en lång halveringstid och tros vara det största hindret för att bota enbart med ART. Detta motiverar en utökning av forskning som undersöker hiv-latens i samband med ihållande viral suppression med sikte på att utveckla en möjlig botemedelskur som skulle kunna användas i stor skala. På senare tid har farmaceutiska tillvägagångssätt fokuserat på utvecklingen av molekyler som kan återaktivera HIV från latent infekterade celler för att göra dem mottagliga för kombinerad antiretroviral terapi (c-ART), virala cytopatiska effekter och värdimmunsvar. Att exponera latent virus och döda det med ART bygger uppenbarligen på ett antagande om att det aktiverade viruset kommer att vara mottagligt för ART en person tar. Som sådan är det viktigt att urskilja om reaktiverade HIV-provirus är mottagliga för ART-regimen för maximal nytta för patienten.

Den stora majoriteten av HIV-infekterade individer bor för närvarande i Afrika söder om Sahara där fullt undertryckande ART expanderar snabbt. På grund av denna expansion förväntas ett stort antal patienter uppnå full viral suppression. Det finns därför behov av att kvantifiera och dokumentera storleken på latent HIV-reservoar hos viralt undertryckta patienter i denna region för individualiserad behandling. Hittills har det inte gjorts några systematiska studier för att kvantifiera den latenta reservoaren hos viralt undertryckta HIV-infekterade patienter i Afrika. Att upptäcka hur mycket av det inducerbara viruset som finns kvar i människokroppen efter antiretroviral behandling utgör den största utmaningen för att helt bota HIV. Att stratifiera viralt undertryckta patienter baserat på mängden latent HIV, ART-kurer och immunstatus kan informera kvalificerade kandidater för latensreaktiveringsvård när en sådan blir tillgänglig.

Hypotes: Arkiverade provirus i den latenta reservoaren bibehålls hos aviremiska patienter och är ett hinder för att bota HIV.

Allmänt mål: Undersöka effekten av inducerbar, replikationskompetent latent HIV-1 som ett hinder för att bota HIV/AIDS.

Mål:

• Dokumentera behandlingscocktail och bestämma graden av viral rebound hos aviremiska patienter; Som ett tecken på allvaret i länder att uppnå 90-90-90, är ​​det viktigt att spåra framgångsresultat i varje skede av HIV-vårdens kontinuitet. Utredaren kommer att genomföra tre analyser på patienter: 1) Dokumentera antiviral cocktail; 2) Varaktighet av viral suppression; 3) Övervaka förekomsten av viral rebound. Detta kommer att ge ett tydligt ramverk för att använda data för att maximera koppling, retention och hälsoresultat. Det kommer också att hjälpa länder med hög börda att använda dessa data på subnationell nivå och landstingsnivå för att förbättra servicekopplingen och minska klyftorna i varje skede av hiv-kontinuumet av vården.
• Undersöka och mäta storleken på latenta HIV-reservoarer hos viralt undertryckta patienter; När en patient väl uppnår virusdämpning med antiretroviral terapi, blir det mycket viktigt att berätta hur mycket virus som fortfarande finns kvar och om det kan replikera. Sådana data kan leda till en förståelse av HIV-patogenes och att anpassa behandlingen för att förbättra livskvaliteten för HIV-patienten och informera om strategier för utrotning av HIV-1. Dessa data kommer att göra det möjligt att identifiera patienter som kommer att vara kvalificerade kandidater för botemedelsbehandling när en sådan blir tillgänglig.
• Utforska nivån av immunaktivering hos viralt undertryckta HIV-infekterade patienter i korrelation med reservoarens storlek; Förutom att hysa HIV-1 i en långlivad reservoar, har individer på ART ihållande förhöjda nivåer av inflammation och T-cellsaktivering. Onormal inflammation och immunaktivering kan bidra till HIV-1 persistens genom att driva på spridning och aktivering av HIV-1-infekterade celler och genom att aktivera oinfekterade celler som kan stödja virusreplikation på låg nivå. Utredaren föreslår att utvärdera storleken på HIV-1-reservoaren i relation till inflammation och T-cellsaktivering i HIV-1 hos aviremiska patienter på terapi för att informera om strategier som syftar till att minska HIV-1-reservoarer, inflammation och aktivering som kvarstår trots ART.

Studiepopulation: Studien kommer att använda HIV-1-infekterade patienter (18 till 70 år) som deltar i HIV-vård och behandlingsanläggningar i tre län Meru, Kilifi och Mombasa. Analys av journaler för att dokumentera ART cocktail kommer att utföras. Latent HIV kommer att fastställas hos patienter med viral suppression, definierad enligt WHO:s riktlinjer 2016, och följas under 24 månader för att övervaka incidensen av viral rebound. En virusbelastningströskel på <1000 kopior/ml definierar behandlingsframgång enligt WHO:s konsoliderade riktlinjer från 2016 om användning av antiretrovirala läkemedel för att behandla och förebygga HIV-infektion. Därför kommer försökspersoner med virusbelastningsresultat under tröskeln att anses ha undertryckt virusmängd och inkluderas i studien. Försökspersoner med fullständig suppression (med virusmängder under detektionsgränsen) kommer också att inkluderas i studien.

Studieplatser: Deltagare (222) kommer att rekryteras från Tudor District Hospital i Mombasa, Malindi District Hospital i Kilifi, Maua Methodist Hospital och Meru Level Five Hospital i Meru Counties i Kenya. Platser valdes ut beroende på volymen av HIV-infekterade individer som registrerats i HIV-omfattande vårdcentraler som har tagit HAART under minst de senaste 12 månaderna och har visat virusdämpning i minst ett av de tidigare testresultaten för virusbelastning.

Beräkning av provstorlek: Sjukhus kommer att avsiktligt tas från vart och ett av de tre länen Meru, Kilifi och Mombasa på grund av den höga HIV-bördan i dessa län. Med hjälp av den rapporterade HIV uppskattade prevalensen i vart och ett av de tre länen, kommer urvalsstorleken att beräknas för varje län med hjälp av följande formel av Armitage. Därför provstorlek för;

1. Mombasa County kommer att vara; 107 HIV-infekterade individer
2. Meru County kommer att vara; 43 HIV-infekterade individer
3. Kilifi County kommer att vara; 52 HIV-infekterade individer

Därför kommer en minsta provstorlek på 202 HIV-infekterade individer att krävas för denna studie. Men för att ta hänsyn till potentiellt uteblivet svar, bristande efterlevnad och förlorade uppföljningsfall, kommer 10 % av den minsta provstorleken per län att läggas till, varför 222 HIV-infekterade individer i alla tre länen kommer att användas.

Etiskt övervägande: Innan studien påbörjas kommer godkännande att sökas från Center for Microbiology Research -KEMRI, Center Scientific Committee (CSC) samt KEMRI Scientific and Ethical Review Unit (SERU). När godkännandet har erhållits från KEMRI, kommer utredaren att söka godkännande för studien från respektive länschef för sjukvården där studien kommer att genomföras. Därefter kommer godkännande från platserna (sjukhusen) att sökas innan studien påbörjas. Informerat samtycke kommer att erhållas från vuxna deltagare. Rekryteringen kommer att vara frivillig och volontärer kommer att uppmuntras att ställa frågor om sina rättigheter. Studiedeltagare som under studiens gång på något sätt är arbetsoförmögna kommer att få sitt samtycke sökt på nytt. Deltagarna kommer inte att ådra sig några kostnader som ett resultat av att delta i studien och kommer att vara fria att dra sig ur studien när de så önskar. Ett kodat identifikationsnummer kommer att tilldelas varje deltagare och används endast för provspårning. Dokument som länkar personliga identifierare och provresultat kommer att förstöras efter studien. All information kommer att hållas konfidentiell.

Datainsamling och laboratoriemetoder: Sociodemografiska data från deltagarna, ART-kur, CD4+-cellantal, opportunistiska infektioner, iscensättning från Världshälsoorganisationen (WHO) och läkarerapporterad adherence kommer att samlas in i efterhand från patientmappar. Alla deltagare kommer att genomgå plasma HIV-1 RNA och CD4 kvantifiering vid inskrivning och efter var 6:e ​​månad under uppföljningen. Baslinje viral belastning och CD4+-cellantal kommer att ligga närmast ART-kurens start. Alla HIV-1 RNA-nivåer som erhållits som en del av studien kommer att göras omedelbart tillgängliga för respektive läkare. Utredaren kommer att utvärdera varje parat HIV-1-virusmängd (VL) och CD4-antal som utförs för att analysera hållbarheten av viral suppression och risken för rebound bland patienter med virologisk suppression. Tid till återhämtning kommer att beräknas med på varandra följande observationssekvenser för försökspersoner vars initiala två virusmängder kommer att vara under den nedre gränsen för kvantifiering och hade en virusmängdsmätning under uppföljningsdagarna.

Statistiska analyser: Ett kvotparat test eller t-test med lika varians med två prov kommer att användas för att beräkna signifikansen samtidigt som uppsättningar data jämförs närhelst det är nödvändigt. All statistisk analys kommer att utföras med programvaran PRISM. Ett P-värde på mindre eller lika med 0,05 kommer att anses vara signifikant i var och en av de statistiska analyser som utförs. Korrelationer mellan två oberoende uppsättningar av data kommer att utföras med hjälp av Pearson-korrelationskoefficienten.