7-valent pneumokockkonjugerad vaccination (PCV)

Bakgrund:

Patienter med humant immunbristvirus (HIV)-infektion har högre incidens och återfallsfrekvens av lunginflammation och bakteriemi orsakad av Streptococcus pneumoniae jämfört med personer utan HIV-infektion. Före införandet av högaktiv antiretroviral terapi (HAART) var frekvensen av invasiv pneumokockbakteremi 100 gånger högre hos HIV-infekterade patienter jämfört med HIV-negativa kontroller. Sedan introduktionen av HAART 1996 har förekomsten av flera AIDS-relaterade opportunistiska infektioner minskat avsevärt. Incidensen av invasiv pneumokocksjukdom hos HIV-infekterade patienter som fick HAART är dock fortfarande 35~60 gånger högre än icke-HIV-infekterade vuxna. Patogenesen av invasiv pneumokocksjukdom kan vara relaterad till minskning av IL-8-nivån. Genom multivariat analys inkluderar de viktigaste riskfaktorerna för pneumokockbakteremi hos HIV-infekterade patienter ålder, nära exponering för barn, associerad komorbiditet, rökning, alkoholmissbruk, injektionsmissbruk, tidigare sjukhusvistelse och CD4-antal lägre än 100 celler/ul; och de skyddande faktorerna inkluderar HAART-användning och pneumokockvaccination.

Det 23-valenta pneumokockpolysackaridvaccinet (PPV) rekommenderas för HIV-infekterade ungdomar och vuxna som har CD4-lymfocytantal >/= 200 celler/ul och är valfritt för personer med CD4-lymfocytantal <200 celler/ul. Revaccination en gång bör också övervägas om den initiala vaccinationen gavs när CD4-talet var <200 celler/ul och om CD4-antalet har ökat till >200 celler/ul som ett resultat av HAART. Under de följande åren fanns det flera studier som hade visat att 23-valent PPV-vaccination var associerad med minskad risk för invasiv pneumokocksjukdom. Men HIV-infekterade patienter som inte har HAART-behandling har signifikant lägre antikroppssvar mot 23-valent PPV än de som får HAART och HIV-oinfekterade personer, och antikroppstitrar bland HIV-infekterade patienter verkar vara associerade med CD4-antal. Dessutom, även om minskningstakten av genomsnittliga antikroppskoncentrationer hos HIV-infekterade patienter och hos icke-HIV-infekterade individer var likartade under 5 år efter vaccination, som en konsekvens av lägre antikroppskoncentration efter vaccination hos HIV-infekterade patienter, HIV-infekterade patienter har antikroppskoncentrationer under skyddsnivån inom 3 år efter vaccination. Det försämrade immunsvaret mot PPV kan bero på att PPV är T-lymfocytoberoende typ 2-antigener (TI-2-antigener) istället för T-lymfocytoberoende typ 1-antigener (TI-1-antigener). Svaret på TI-2-antigener är beroende av antalet och funktionen av T-lymfocyter för induktion av ett antikroppssvar. När väl T-lymfocytens funktion är försämrad, äventyras efterföljande antikroppssvar. Därför verkar den långvariga immuniteten hos PPV begränsad hos HIV-infekterade patienter.

US Food and Drug Administration godkände ett 7-valent konjugerat pneumokockvaccin (PCV) år 2000. Den innehåller sju S. pneumoniae-polysackarider i kombination med ett bärarprotein som är ogiftigt mutant difteritoxin. Med denna kombination kan den inducera ett T-cellsberoende immunsvar och minnes T- och B-celler och förbättrar bättre sekundärt antikroppssvar efter kontakt med patogenen eller revaccination. Flera studier har visat att 7-valenta PCV-primade patienter har högre antikroppssvar som också inducerar bättre opsonofagocytisk aktivitet hos gamla eller immunförsvagade patienter såsom kronisk lymfatisk leukemi, levertransplantation eller allogen stamcellstransplantation. Hos HIV-infekterade patienter är effekten av 7-valent PCV också associerad med CD4-antal, men antikroppssvaret och opsonofagocytisk aktivitet är fortfarande bättre än de som induceras av PPV-vaccination. Det 7-valenta PCV-vaccinationsschemat och nödvändigheten av boostervaccination är dock fortfarande okända. Dessutom är långtidsimmunitet mot 7-valent PCV och korrelationen med CD4-antal också under utredning.

Målet med vår studie är att jämföra de kvantitativa och funktionella antikroppssvaren mot 1-dos 7-valent PCV och 2-dos 7-valent PCV hos HIV-infekterade patienter, och även att jämföra dessa svar hos HIV-infekterade patienter med olika kategorier CD4-tal.

Material och metoder:

Studera befolkning

350 HIV-infekterade vuxna kommer att rekryteras från kliniker för infektionssjukdomar vid National Taiwan University Hospital. Personer i åldern 18 år eller äldre som har HIV-infektion dokumenterad genom enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA) och Western Blot-testning är berättigade. Personer med följande kriterier exkluderas: immunisering med PPV under de senaste 5 åren; pågående graviditet, användning av ett annat prövningsläkemedel inom de senaste 4 veckorna; eller användning av intravenöst immunglobulin under de senaste 3 månaderna, eller någon annan vaccination under de senaste 2 månaderna. Personer med CD4-tal mindre än 100 celler/ul eller under högaktiv antiretroviral terapi (HAART) är inte uteslutna.

Baserat på antalet CD4+-lymfocyter inom 3 månader efter pneumokockvaccination, väljs de vaccinerade ut slumpmässigt och tre kategorier av patienter definieras:

• Grupp 1: patienter med CD4+<200 celler/ul;
• Grupp 2: patienter med CD4+ 200-350 celler/ul och grupp 3 med CD4+>350 celler/ul.

Efter mottagandet av 7-valent PCV fortsätter patienterna sin rutinmässiga uppföljning på poliklinikerna för antiretroviral behandling och relaterad HIV-vård.

Plasma HIV RNA-belastningen kvantifieras med hjälp av Cobas Amplicor HIV-1 Monitor-test (Cobas Amplicor version 1.5, Roche Diagnostics Corporation, IN) med en lägre detektionsgräns på 40 kopior/ml, och antalet CD4+-lymfocyter bestäms med FACFlow (BD FACS Calibur) Becton Dickinson, CA). Antalet CD4+-lymfocyter och plasma-HIV-RNA-belastningen övervakas var tredje månad.

HAART definieras som kombinationen av minst 3 antiretrovirala medel som innehåller två nukleosid omvänt transkriptashämmare (NRTI) plus proteashämmare (PI) eller en icke-nukleosid omvänt transkriptashämmare (NNRTI); eller trippel NRTI.

Vaccinadministration

Hepavalent konjugat pneumokockvaccin (Wyeth-Lederle) innehåller 2 μg kapselpolysackarid från var och en av sex serotyper (4, 9V, 14, 18C, 19F och 23F) och 4 ug kapselpolysackarid från serotyp 60 till 2 kovalent kopplad till ~ 2 ug av CRM197, ett icke-toxiskt mutant difteritoxin. Efter att ha fått en enda 0,5 ml injektion av 7-valent konjugerat pneumokockvaccin, följs alla patienter prospektivt under 48 veckor. Sekventiella blodprover tas medan patienterna återvänder för rutinundersökningar för plasma HIV RNA belastning och CD4+ lymfocytantal var 3-6 månad. Blodproverna förvaras vid -70 grader Celsius tills bestämningar av anti-kapsulära antikroppstitrar utförs. Studien är godkänd av sjukhusets institutionella granskningsnämnd och varje patient ger skriftligt informerat samtycke.

Alla patienter inkluderas sekventiellt i tvåfasstudier enligt vaccinationsdoser: grupp 1: två doser av PCV med 4 veckors mellanrum; grupp 2: en dos PCV. Vaccin kommer att administreras av studiesjuksköterskor via intramuskulära deltoideusinjektioner.

Biverkningar Försökspersonerna kommer att få ett frågeformulär för att registrera eventuella biverkningar efter vaccination under 7 dagar. De rekommenderas också att ringa studiesköterskorna för svåra biverkningar. Allvarliga biverkningar kommer att fastställas genom intervju med försökspersonerna per telefon och sjukhusvistelse föreslogs.

Provtagning och bestämningar av antikapselantikroppstitrar. Blod tas vid 0, 4, 12, 24, 36 och 48 veckor och separeras från koagulerade blodprover genom centrifugering och förvaras vid -70 grader Celsius. Bestämningarna av anti-kapsulära antikroppsnivåer bland seriellt insamlade blodprover från varje inskriven patient utförs med ELISA genom att följa de metoder som beskrivits tidigare med mindre modifieringar.

Kortfattat blandas 1 ml serum med 10 mg CWPS (cellväggspolysackarid) och inkuberas vid rumstemperatur på en gungplattform i 30 minuter. Sera från patienter med AIDS som inte har någon antikropp mot S. pneumoniae serotyperna 14, 19F, 23F eller 6B kapslar och <1 ug antikropp mot CWPS per ml kommer att användas som negativa kontroller. Kapselpolysackarider från S. pneumoniae serotyper 14, 19F, 23F eller 6B erhålls från American Type Culture Collection (ATCC). Dessa kapselpolysackarider suspenderas i fosfatbuffrad saltlösning (PBS, pH 7,4) i en koncentration av 10 ug/ml och används direkt för att belägga brunnar genom inkubation vid 4 grader Celsius över natten. Efter tvättning görs blockering med PBS innehållande 1 % bovint serumalbumin vid 4 grader Celsius över natten. Duplikatprover av sera studeras i 2-faldiga serieutspädningar, en laboratoriereferensstandard för varje serotyp som innehöll känd mängd IgG som är reaktivt med specifik kapselpolysackarid ingår i varje platta som en positiv kontroll. Efter tvättning utförs denna första antikroppsinkubation vid 37 grader Celsius under 2 timmar. Efter noggrann tvättning av obundna antikroppar mot brunnar används pepparrotsperoxidas (HRP)-konjugerad getantikropp mot humant IgG (ZYMED LABORATORIES INC, South San Francisco, CA) vid 1:2 000 spädning för att detektera IgG, och reaktionen utvecklas 10 min. vid mörkertid genom tillsats av K-blått substrat (Neogen Corporation, Lexington, Ky., USA), följt av tillsats av IN svavelsyra för att stoppa reaktionen. Alla tvättningar mellan varje inkubation gjordes med PBS-buffert innehållande 0,05 % Tween 20. Optisk densitet avläses i en ELISA-läsare (SpectraMAX 340, Molecular Devices, Sunnyvale, CA) vid en våglängd på 450 nm, med subtraktion av den optiska densiteten för lämpligt ämne.

Signifikanta antikroppssvar definieras som en 2-faldig eller större ökning av antikroppsnivåerna efter vaccination jämfört med de vid baslinjen (responders). Laboratoriepersonalen som utförde bestämningarna av antikroppssvar är blinda för patienternas identitet och kliniska egenskaper, vaccinationsstatus och om HAART initieras.

Opsonofagocytisk analys (OPK-analys)

OPK-titer mot S. pneumoniae kommer att mätas enligt beskrivningen med mindre modifieringar. Kortfattat används de differentierade HL-60-cellerna vid ett effektor/målcellförhållande på 400/1. 20 ml 2-faldigt serieutspätt, 56 grader Celsius värmeinaktiverat, serumprov fördelas i varje brunn på 96-brunnars mikrotiterplatta. 20 ml S. pneumoniae bakteriesuspension (~103 cfu/brunn) tillsätts och plattan inkuberas vid 37 grader Celsius i en 5% CO2-atmosfär under 15 min. Efter denna inkubationsperiod tillsätts 10 ml kaninkomplement (Dynal Biotech Inc., Lake Success, NY) till varje brunn. Därefter tillsätts omedelbart 40 ml (ca 4x105 celler/brunn) tvättade, differentierade HL-60-celler till varje brunn. Analysplattan inkuberas vid 37 grader Celsius under 45 minuter med horisontell skakning (220 rpm). Plattan hålls på is för att stoppa reaktionen. En 5 ml alikvot från varje brunn ströks ut på en agarmediumplatta. Plattorna inkuberas över natten vid 37 grader Celsius i en 5% CO2-atmosfär och livsdugliga kolonier räknas för varje brunn. Normalt förväntas 10-60 kolonier. OPK-titrarna kommer att uttryckas som den reciproka av serumspädningen med >/= 50 % avdödning jämfört med tillväxten i komplementkontrollbrunnarna. Serumprover med titrar på <8 rapporteras som en titer på 4 för analys av nivåerna av serotypspecifikt IgG, men exkluderas för analys av korrelationen mellan nivåerna av IgG eller HIV-1 viral belastning och serum OPK-titrarna. Kvalitetskontrollsera (sera med en känd titer) läggs till varje platta och de blindade testproverna för OPK-titer undersöks endast när titrarna för kvalitetskontrollserum är identiska.

Statistiska analyser

Alla statistiska analyser utförs med hjälp av SAS statistisk programvara (version 8.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, U.S.A.). Kategoriska variabler jämförs med 2 eller Fishers exakta test medan icke-kategoriska variabler jämförs med Wilcoxons rank-summetest. Univariat analys följt av multivariat analys utförs för att identifiera faktorer associerade med 2-faldig eller större ökning av antikroppssvar mot någon av de tre utvalda serotyperna vid uppföljning under 5 på varandra följande år. Alla tester är tvåsidiga och ett p-värde <0,05 anses signifikant.

Implikationer av studien:

1. Om antikapsulärt IgG-svar och OPK är signifikant högre jämfört med 23-valent pneumokockvaccination, kommer rutinvaccination med 7-valent pneumokockkonjugerat vaccin att föreslås för patienter med HIV-infektion.
2. Antikapsulärt IgG-svar och OPK kommer att jämföras mellan en dos och två dosgrupper. Vaccinationsdoser kommer att föreslås enligt resultaten.