Studie av det serotypspecifika antikroppssvaret vid pneumokockpneumoni och ett samtidigt antikroppssvar mot andra serotyper
Studie av det serotypspecifika antikroppssvaret vid pneumokockpneumoni och ett samtidigt antikroppssvar mot andra serotyper
Project number : 175431
Created by: Simon Athlin, 2015-05-02
Last revised by: Simon Athlin, 2019-03-20
Project created in: FoU Region Örebro län

PublishedPublished
2014-10-01
Rekrytering/datainsamling pågår

Titel och sammanfattning

Populärvetenskaplig sammanfattning

Samhällsförvärvad lunginflammation (pneumoni) är en vanlig sjukdom med 1% årlig incidens. Streptococcus pneumoniae (pneumokocker) är den vanligaste orsaken till sjukdom och död vid pneumoni. De mest potenta antigenen är polysackarider i kapseln (capsular polysacharides, CPS), vilka är serotyp-specifika. Det finns idag 94 serotyp-specifika CPS antigen. CPS-antikroppar kan mätas i blodet vilka förväntas stiga vid pneumokocksjukdom.

När vi studerade hur serotyp-specifika CPS-antikroppar korrelerade vid pneumoni hos vuxna, såg vi att serotyper med tunn kapsel utvecklade högre antikroppsnivåer än de med tjock kapsel, och att patienter med mycket bakterier i blodet fick minskande antikroppsnivåer.

Vi skulle vilja studera hur antikroppssvaret mot den orsakande serotypen korrelerar mot antikroppssvaret mot andra serotyper som inte har orsakat den aktuella pneumokockpneumonin.

Vi har serumprover från 70 patienter med verifierad pneumokockpneumoni. Serumprover togs vid ankomst och efter ca 4 v och därför kan vi se en dynamik i antikroppssvar för olika serotyper. Förutom antikroppsnivåer mot den orsakande serotypen har vi mätt antikroppsnivåer mot 6 andra serotyper. Vi kan jämföra antikroppsnivåerna mellan akut och konvalescent tidpunkt, och beräkna antikroppssvaret (akut/konvalescent). Data kan korreleras till patientcharakteristika.

Projektspecifik information

Ämnesord

checked Immunologi
checked Infektionsmedicin


(Only selected options are displayed. Click here to display all options)

Studietyp

Observationsstudie

Randomiserad studie

Nej

Diagnoskod för huvuddiagnos

A30-A49 Andra bakteriesjukdomar

Multicenterstudie

Nej

Etikprövningsmyndighetens diarienummer

868-1999, 556-2000

Biobanksavtal

BA01/17, BA02/17

Inklusionsstatus

 Planerat antalAntal tillfrågadeScreen-failureAntal randominserade
n=70700 

Vetenskaplig sammanfattning

BAKGRUND

Samhällsförvärvad lunginflammation (pneumoni) är en vanlig sjukdom med 1% årlig incidens (1). Streptococcus pneumoniae (pneumokocker) är den vanligaste orsaken till sjukdom och död vid pneumoni(2). Pneumokocken har flera virulenta antigen i cellstrukturen vilka framkallar immunologiskt svar vid pneumokocksjukdom. De mest potenta antigenen är polysackarider i kapseln (capsular polysacharides, CPS), vilka är serotyp-specifika. Det finns idag 94 serotyp-specifika CPS antigen baserat på variationer i strukturen hos CPS (3-5). Såväl CPS-antigen, som CPS-antikroppar mot dessa, kan mätas i blodet och pneumokocksjukdom har länge förknippats med ökade mängder av båda.

För att förhindra pneumokocksjukdom har vacciner utvecklats sedan flera decennier. Dessa innehåller serotyp-specifika CPS-antigen vilka inducerar CPS-antikroppar, och visats skydda mot allvarlig sjukdom och död (6,7). Om pneumokocksjukdom i sig ger ett skydd mot nya sjukdomsepisoder är dock sparsamt studerat. Vaccinerna innehåller en kombination av serotyp-specifika CPS-antigen för att ge serotyp-specifika CPS-antikroppar vid injektion. Det finns såväl 7-, 10-, 13- som 23-valenta vacciner mot pneumokocksjukdom baserat på lika många innehållande CPS-antigen. Vad som inte studerats är om ett serotyp-specifikt antigen även ger antikroppssvar mot andra serotyper vid injektion i människor.

I djurmodell har man studerat hur mängden injicerat serotyp-specifikt CPS-antigen korrelerar till sjukdomens allvarlighetsgrad (6). Hos patienter med pneumokockpneumoni har man sett att koncentrationen av CPS-antigen gick ner snabbt då serotyp-specifika CPS-antikroppar bildades, men hos några patienter såg man att CPS-antigen fanns kvar i blodet lång tid efter insjuknandet (8). Vidare har man sett i en klinisk studie på 15 amerikanska soldater med pneumokockpneumoni att bara 8 individer (53%) utvecklade antikroppar mot orsakande pneumokockserotyp (9). Två förklaringsmodeller till detta har föreslagits: immunförsvaret förmår producera en viss mängd CPS-antikroppar som neutraliserar all CPS-antigen om mängden är liten, men det blir ett överskott om mängden är stor, vilket man har sett i djurmodell (10). En annan förklaring är att en stor mängd CPS-antigen antigen "paralyserar" immunförsvarets förmåga att producera CPS-antikroppar på ett adekvat sätt (11). En annan upptäckt är att de antikroppar som bildas inte har den funktion som de är ämnade för, dvs att fästa vid antigenet och aktivera immunförsvaret till att eliminera det. Funktionen kallas för opsonisering ("synliggör") och kan mätas med sk opsonophagocyterande analys (OPA) i laboratoriemiljö (12).

När vi studerade hur serotyp-specifika CPS-antikroppar korrelerade vid pneumoni hos vuxna, såg vi att serotyper med tunn kapsel utvecklade högre antikroppsnivåer än de med tjock kapsel, och att patienter med mycket bakterier i blodet fick minskande antikroppsnivåer (13). Därför har vi börjat titta närmare på hur antikroppsnivår för den orsakande serotypen korrelerade till hur antikroppsnivår mot andra (icke-orsakande) serotyper förhåller sig till varandra. Vi har sett en korrelation (r = 0.47; p = 0.05), där man ser generellt stigande nivåer (signifikant respons) eller sjunkande nivåer (hyporespons) för flera serotyper, vilket publicerades nyligen på en internationell kongress (14). Vi skulle vilja gå vidare med att studera sambandet för att kunna publicera dessa data.

SYFTE

Att studera hur antikroppssvaret mot den orsakande serotypen korrelerar mot antikroppssvaret mot andra serotyper som inte har orsakat den aktuella pneumokockpneumonin.

METOD

Under 1999-2002 insamlades data prospektivt från 235 patienter med röntgenverifierad pneumoni (akut sjuk, minst 2 tecken av: feber, dyspne, hosta, pleural smärta, lungrassel), och från 113 friska kontroller. Populationen är väl beskriven och utgörs av 48% kvinnor, medelålder 67 år (15). Odling från blod (n=20), sputum (n=23) och nasofarynx (n=27) samt urinprov togs från patienterna vid ankomst till sjukhus, samt odling från blod och nasofarynx från kontrollerna. Dessutom togs extra serumprov från patienter och kontroller vid ankomst (akut) och efter ungefär 4 veckor (konvalescent), sk parade sera, för antikroppsanalys och antigenanalys.

De parade serumproverna analyserades med en ELISA vid Statens Serum Institut (SSI), Köpenhamn, Danmark 2004 som framtagits av Konradsen (16). Sedan 2003 finns en internationell konsensus (WHO) ELISA som inte fanns när vi utförde analyserna (17). Dock bygger Konradsens ELISA på samma principer, med coating av brunnar med ATCC polysackarider, med adsorbtion av proverna med korsreagerande CWPS-antigen, samt avläsning av optisk densitet (OD) med samma instrumenttyp (17,18). OD-värden jämfördes med ett in-house standardserum som poolats från 43 friska individer som vaccinerats med 23-valenta PPV och som överensstämmer med det internationella standardserumet 89SF (18,19). Den relativa OD omvandlades i ett datorprogram till arbiträra enheter (18). Flera publikationer finns där ELISAn har använts (13,18,20).

Förutom antikroppsnivåer mot den orsakande serotypen har vi mätt antikroppsnivåer mot 6 andra (icke-orsakande) serotyper. Denna 6-valenta ELISA brukar användas för att utvärdera vaccinationer av patienter (18). Vi kan alltså jämföra hur antikroppsnivåerna ser ut både mot den orsakande serotypen, men också mot dessa 6 serotyper för varje patient, samt för de 6 serotyperna för varje kontroll. Vi kan jämföra antikroppsnivåerna mellan akut och konvalescent tidpunkt, och beräkna antikroppssvaret (akut/konvalescent). Data kan korreleras till patientcharakteristika.

Om resultaten utfaller intressanta planerar vi att in gör en uppföljande studie av CPS-antikroppar genom att använda serumprover från vår studie DOS (Dynamics Of Sepsis), där 30 patienter med pneumokocksepsis/bakteriemi finns inkluderade mellan 2011-2014. Materialet är väl beskrivet och innehåller serumprover från 5 tillfällen: dag 1-2, 4, 7, 14 och 28 räknat från akutbesöket. Studien finns beskriven i en annan ansökan i detalj(ID 120071, OLL-325571).

Skillnader av antikroppsnivåer (akut) och antikroppssvar (konvalescent/akut) mellan 3 grupper jämförs med one-way Kruskal-Wallis non-parametric ANOVA test, och mellan 2 grupper med Mann-Whitney U test .För att korrigera för ev cofounders används linjär regression. Ev icke-normalfördelad data transformeras dessförinnan genom att ta log10 värdet. Medlevärdesskillnader mellan grupper jämförs med Pearson’ s Chi-square test, eller Fisher’ s exact test. En signifikansnivå <5% används, utom vid multipel variabelanalys, då p-värdena justeras enligt Holms (32).

Involverade parter

Arbetsplats

Added workplaces

Regioner - Region Örebro Län - Hälso- och sjukvård - Område medicin och rehabilitering - Infektionskliniken workplace verified by Region Örebro län on 2018-06-14
Regioner - Stockholms läns landsting - Karolinska Universitetssjukhuset - Medicin Kirurgi 2 - Infektionskliniken
Miscellaneous

Projektägare är huvudprövare eller ansvarig forskare

checked Ja


(Only selected options are displayed. Click here to display all options)

Medarbetare i projektet

Hans-Christian Slotved
Senior Scientist, Annan
Kristoffer Strålin
Överläkare, Infektionskliniken

Slutrapport

Publikationer


Studie av det serotypspecifika antikroppssvaret vid pneumokockpneumoni och ett samtidigt antikroppssvar mot andra serotyper, from FoU Region Örebro län
http://www.researchweb.org/is/en/fourol/project/175431