Använda BCG-vaccin för att förstå tuberkulosinfektion (Pilot BCG CHIM)

Bakgrund År 2020 uppskattningsvis 10 miljoner människor insjuknade i tuberkulos (TB) och 1,5 miljoner människor dog, vilket gör TB till den näst ledande smittsamma mördaren efter COVID-19. Multi-läkemedelsresistent tuberkulos är en folkhälsokris och ett ökande hot mot hälsan. Trots detta är det enda för närvarande tillgängliga vaccinet för förebyggande av tuberkulos den 100-åriga Bacille Calmette-Guerin (BCG), som förhindrar spridda former av tuberkulos men har begränsad effekt mot lungtuberkulos.

Fas 3-vaccinförsök mot tuberkulos är stora, dyra och genomförs under långa perioder. Kontrollerade mänskliga infektionsmodeller involverar inokulering av friska deltagare med ett smittämne och kan användas för att påskynda vaccinutvecklingen samt förbättra förståelsen av sjukdomspatogenes och värdens immunsvar och utvecklingen av nya terapeutiska kombinationer. Det finns aktuella farhågor när det gäller att använda vildtyp Mycobacterium tuberculosis som ett humant smittämne, eftersom infektion inte kan utrotas på ett tillförlitligt sätt. McShane-gruppen i Oxford har etablerat en mänsklig utmaningsmodell med intradermalt BCG och har publicerat flera referentgranskade artiklar. Liverpool School of Tropical Medicine föreslår att replikera och ytterligare förfina denna modell och jag kommer att genomföra detta projekt som en del av en MD. Utredarna syftar till att utföra seriell hudprovtagning i kombination med respiratorisk slemhinna och systemisk provtagning för att undersöka och jämföra immunsvaret mellan dessa kompartment. I slutändan kan denna modell användas för att välja ut de mest lovande kandidaterna för kliniska prövningar.

Studera hypotesen

1. BCG SSI-stam kommer att återvinnas genom vävnadsbiopsi 14 dagar efter intradermal injektion med både klassiska mikrobiologiska och molekylära diagnostiska tekniker.
2. Kvantifierad BCG-återvinning (molekylära tekniker) genom minimalt invasiv hudbiopsi kommer att vara minst 90 % lika bra som guldstandard-stämpelbiopsi och kommer att erbjuda en mer acceptabel metod för deltagarna i framtiden.

Övergripande studiedesign Detta är en encenterstudie uppdelad i två delar. Den första delen av studien (fas A) kommer att rekrytera 10 deltagare. Deltagarna i fas A kommer att få intradermal injektion av BCG SSI-vaccin i överarmen dag 0 med tre gånger den vanliga dosen (BCG SSI 6-24 x 105 kolonibildande enheter). Dag 14 efter BCG-injektion. Följande hudprover kommer att tas från BCG-injektionsstället med lokalbedövning: hudpinne, mikrobiopsi, hudavskrapning och stansbiopsi. Det övergripande syftet med denna del av studien kommer att vara att säkerställa att BCG kan isoleras från deltagarnas BCG intradermalt injektionsställe 14 dagar efter injektionen. Utredarna syftar till att testa om BCG kan isoleras i jämförbara mängder genom stansbiopsi och minimalt invasiva tekniker (mikrobiopsi, hudskrapning och hudpinne). De kommer att gå vidare till fas B av studien om de kan isolera BCG genom odling eller PCR med någon av de minimalt invasiva teknikerna och inga allvarliga biverkningar har inträffat.

I den andra fasen av studien (fas B) kommer 20 deltagare att rekryteras. Dessa deltagare kommer att få BCG-vaccinet enligt beskrivningen för fas A. Den minimalt invasiva tekniken med bästa BCG-återvinning kommer att användas för att utföra longitudinella hudprovtagningar för att övervaka BCG-tillväxt och det lokala hudens immunsvar. Parallella prover kommer att tas från luftvägsslemhinnan och blodet för att jämföra immunsvaret i dessa avdelningar.

Studieprocedurer

Samtycke:

I båda faserna av studien kommer samtycke och screening att vara densamma. Potentiella deltagare kommer att bjudas in att diskutera studien vid ett 60 minuters möte, där de kommer att titta på en presentation om studien och fylla i ett samtyckesquiz för att visa förståelse för studien och förmåga att samtycka.

Undersökning:

För att bedöma behörigheten för studien kommer en fokuserad medicinsk historia att tas. Om det anses nödvändigt av forskargruppen kommer enkäter från allmänläkare att skickas till deltagarnas husläkare om deras vaccinationshistoria eller medicinska historia är oklar. En klinisk undersökning kommer att utföras inklusive kardiorespiratorisk undersökning. Vitala tecken kommer att tas, liksom en näs- och halspinne för COVID-19 lateralt flödestest (om så krävs av UKHSA) och förvaring, uringraviditetstest (endast kvinnor). Följande blodprov kommer att tas: HIV-test, hepatitserologi, fullständigt blodvärde och koagulering, lagrat serum, blod-PBMC.

BCG intradermal injektion (dag 0):

För båda delarna av studien, vid BCG-injektionsbesöket, kommer deltagarna att få en enda injektion av BCG-vaccinet med tre gånger den vanliga dosen intradermalt i överarmen. En CE-märkt intradermal administreringsenhet (NanoPass MicronJet, NanoPass Technologies Ltd) kommer att användas, som är licensierad för intradermal administrering av flytande läkemedel inklusive vacciner för standardiserad intradermal administrering. Efter detta besök kommer deltagarna att fylla i en elektronisk dagbok i 14 dagar för att rapportera eventuella biverkningar. Under hela studien kommer deltagarna att ha tillgång till en jourtjänst dygnet runt.

Uppföljningsfas A:

I fas A kommer deltagarna att delta i uppföljningsmöten dag 2, 7, 14, 21 och 28 efter BCG. En hudpinne kommer att tas från BCG-injektionsstället och ett fotografi av stället vid varje uppföljningsbesök. Följande blodprov kommer att tas: serum och PBMC för immunologi åt varje uppföljningsbesök och blod-RNA på dag 2.

Dessutom kommer deltagare att delta dag 14 för hudbiopsier. Lokalbedövningsmedel kommer att injiceras runt BCG-vaccinationsstället och följande hudprover kommer att tas i denna ordning:

• Mikrobiopsi - Detta instrument använder en ihålig nål för att ta ett hudprov med 0,21 mm diameter, 0,4 mm djup.
• Hudskrapning - Detta kommer att ta ett prov från hudytan med hjälp av en Rhino-sond.
• Stansbiopsi - Detta tar ett hudprov från mitten av BCG-stället med hjälp av ett 4 mm stansbiopsiinstrument.

Uppföljningsfas B:

I fas B kommer deltagarna att delta för uppföljningsbesök dag 2, 7, 14, 21 och 28 efter BCG-injektionen som med fas A.

Dessutom, i fas B kommer följande luftvägsslemhinneprover att tas från näsan på dagarna 0, 2, 7, 14, 21 och 28 i fas B:

• Nässköljning kommer endast att utföras i en undergrupp av deltagare - näsan sköljs med normal koksaltlösning och vätskan som produceras samlas upp och analyseras
• Nasosorption - deltagarna kommer att få små bitar av filterpapper införda i näsborrarna i högst 2 minuter
• Nässkrap - små ytliga skrapsår tas inifrån näsan för att samla näsceller
• Följande hudprover kommer att tas från BCG-vaccinationsstället: Mikrobiopsi ELLER hudskrapning (beroende på resultat av fas A) OCH hudpinne på dagarna 0, 2, 7, 14, 21 och 28

Laboratoriemykobakteriologisk analys

• Hudbiopsiprover kommer att kryokonserveras och därefter bearbetas i batch
• Hudprover kommer att tinas och homogeniseras och sedan odlas på Middlebrook 7H11 agar i 4 veckor innan räkning.
• Det återstående biopsiprovhomogenatet kommer att förvaras vid -80° för efterföljande DNA-extraktion
• Det återstående homegenatet kommer att tinas och DNA kommer att extraheras och kvantitativ PCR kommer att utföras

Laboratorieimmunologisk analys Antikroppssvar: Prover av serum och nasosorption kommer att bevaras för antikroppsmätning med standard ELISA-analyser.

Cellulära svar: Ex Vivo Interferon γ (IFN-γ) Enzyme-Linked Immunospot (ELISpot) analyser kommer att utföras på nyligen isolerade PBMC från alla deltagare. Svar på renat proteinderivat (PPD) från M. tuberculosis kommer också att bedömas. Ostimulerade PBMC kommer att användas som ett mått på IFN-y-produktion i bakgrunden. Resultaten kommer att rapporteras som fläckbildande celler per miljon PBMCs, beräknade genom att subtrahera medelantalet för de ostimulerade PBMCs från medelantalet av trippelantigenbrunnar och korrigera för antalet PBMCs i brunnen.

RNA-analys: Prover kommer att behållas för genomförbarhetstestning av transkriptomiska signaturer. Dessa metoder kommer att vara viktiga när CHIM utvecklas för vaccintestning.

Rapporteringsrutiner för allvarliga biverkningar (SAE) och misstänkta oväntade allvarliga biverkningar (SUSAR):

Biverkningar kommer att efterfrågas aktivt och passivt. En symtomdagbok kommer att fyllas i under de första 14 dagarna för att identifiera eventuella biverkningar och biverkningar kommer att begäras in vid uppföljningsbesök och registreras i deltagarens eCRF. Alla allvarliga biverkningar som CI anser vara relaterade till provokationsmedlet och oväntade kommer att rapporteras till REC. Eftersom smittämnena är vacciner med marknadsföringstillstånd är mekanismen för att rapportera eventuella SAE till MHRA via gult kort.

Data- och säkerhetsövervakningskommittén (DSMC)

Kommitténs specifika roll kommer att vara:

• Att självständigt granska SAE och AESI oavsett släktskap med någon av studieprocedurerna under hela studien.
• Att formellt granska säkerhetsprofilen och kvantifierad BCG-återvinningsgrad
• Att utföra oplanerade granskningar på begäran av studieteamet med en efterfrågan och frekvens som bestäms av svårighetsgraden av rapporterade biverkningar.

DSMC kommer att förses med en säkerhetsrapport i slutet av studien, i händelse av en SAE, eller om det när som helst begärs av CI- eller DSMC-medlemmarna.

Ordföranden för DSMC kommer också att kontaktas för råd där CI anser att oberoende råd eller granskning krävs.