Determinanten der Impfantwort nach Influenza-Impfung bei Individuen über 65 Jahren eine bevölkerungsbasierte Studie

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1 Studienprotokoll Prüfplan Verantwortlichkeiten Verantwortlich für die Rekrutierung der Studienteilnehmer ist das TWINCORE Zentrum für Klinische und Experimentelle Infektionsforschung, Hannover Namentlich zu nennen sind hier: Institut für Experimentelle Infektionsforschung Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung GmbH Feodor-Lynen-Str Hannover ist approbierter Arzt und DGPharMed-zertifizierter Prüfarzt. Er leitet die Arbeitsgruppe Biomarker für Infektionskrankheiten am TWINCORE und verfügt über mehrjährige Erfahrung in der Leitung von Studien am Menschen. Institut für Experimentelle Infektionsforschung AG Biomarker für Infektionskrankheiten Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung GmbH Feodor-Lynen-Str Hannover ist Epidemiologe und verfügt über langjährige Erfahrung in der Durchführung bevölkerungsbasierter Studien und der statistischen Datenauswertung. Im Zuge der hier vorgeschlagenen Studie wird er eine entsprechende Infrastruktur für sichere Datenhaltung und eingehende Analyse aufbauen, sowie die vorgesehenen Analysen durchführen. Die entnommenen Proben werden in der Hannover Unified Biobank ) der Medizinischen Hochschule Hannover und in der Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung weiter aufgearbeitet. Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Version 1.1 vom 21/12/2015 1

2 Inhoffenstr Braunschweig (MD, PhD) ist Leiter der Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig und APL-Professor an der Medizinischen Hochschule Hannover. Er verfügt über langjährige Erfahrung in der Impfforschung, insbesondere der Entwicklung von Adjuvantien zur Verbesserung der Impfantwort. Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie AG Vakzinologie Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Inhoffenstr Braunschweig ist Biologin und verfügt über langjährige Erfahrung in der Durchführung experimenteller immunologischer Studien und deren Auswertung. Im Zuge der hier vorgeschlagenen Studie wird sie die immunologische Charakterisierung der Impfantwort durchführen. Weitere beteiligte Institutionen Clinical Research Center (CRC) Hannover CRC Core Facility Feodor-Lynen-Str Hannover Hannover Unified Biobank (HUB) Feodor-Lynen-Str Hannover Zielsetzung und Begründung der Studie Influenza gehört zu den Infektionen, die immer noch eine hohe Morbidität aber auch Mortalität verursachen. Schätzungen zufolge verursachte die Influenzawelle in der Saison 2012/13 knapp 8 Version 1.1 vom 21/12/2015 2

3 Millionen zusätzlichen Arztkonsultationen (Buda et al. 2013). Die Anzahl der Influenza-assoziierten Hospitalisierungen betrug in derselben Saison Fälle. Die geschätzte Anzahl der Influenzaassoziierten Todesfälle liegt zwischen 5000 und je nach Stärke der Influenzasaison. Die meisten Todesfälle (über 90%) treten in der Altersgruppe von über 60-jährigen Personen auf (Kwetkat et al. 2012). Die Impfung gegen Influenza gehört zu einer der effektivsten Schutzmaßnahmen. Studien haben jedoch gezeigt, dass die Impfeffektivität einer Influenza Impfung mit steigendem Lebensalter sinkt, so beträgt sie z.b % bei unter 60-Jährigen und nur 78-90% bei über 60-jährigen Individuen (Loebermann et al. 2011). Welche Faktoren für eine inadäquate Impfantwort verantwortlich sind, ist nicht bekannt. In der Grippesaison 2014/2015 wurde eine Pilotstudie durchgeführt, an der 34 Probanden teilgenommen haben. Das Ziel der Pilotstudie war, die Machbarkeit einer Studie über die Impfantwort auf Influenzaimpfung bei älteren Menschen zu testen. Diese Pilotstudie diente der Vorbereitung der Hauptstudie, die, sofern die Machbarkeit erwiesen ist, in den Jahren 2015/16 durchgeführt werden soll. Das Ziel der Hauptstudie ist daher a) Identifizierung von Individuen, die eine inadäquate Impfantwort nach einer Influenza Impfung aufweisen, b) Untersuchung genetischer, umweltbedingter- und anderer Faktoren, die für eine inadäquate Impfantwort verantwortlich sind und c) Identifizierung von Biomarkern, die mit einer adäquaten Impfantwort assoziiert sind. Das Nebenziel ist die Entwicklung und Validierung eines Fragebogens zur Immunalterung (Immunoseneszenz). Charakterisierung der Patienten oder Probanden Es wird angestrebt, 200 Teilnehmer in die Hauptstudie einzuschließen. Eingeschlossen werden Individuen im Alter von Jahren. Ausgeschlossen werden (1) Individuen, die eine bekannte Allergie gegen Hühnereiweiß haben, da der Impfstoff Spuren von Hühnereiweiß enthalten kann; (2) Individuen, die zurzeit der ersten Visite im Studienzentrum akute fieberhafte Infektion haben; (3) Individuen, die aufgrund eingeschränkter Kognition die Konsequenzen der Studienteilnahme nicht vollständig verstehen können und (4) Individuen, die in der Saison 2015/2016 die Influenzaimpfung bereits erhalten haben. Studientyp Bei dem hier vorgestellten Vorhaben handelt es sich um eine explorative, bevölkerungsbasierte, interventionelle, prospektive, und initial monozentrische Studie. Gemäß Bescheid durch das Gewerbeaufsichtsamt Hannover vom handelt es sich rechtlich um eine Anwendungsbeobachtung (AWB) gemäß Paragraph 4 Absatz 23 Satz 3 des Arzneimittelgesetzes (AMG). Die Studie wird dementsprechend nach den für diesen Studientyp geltenden Richtlinien durchgeführt. Mögliche Studienteilnehmer werden anhand der vorgegebenen Kriterien (Alter und Geschlecht) Version 1.1 vom 21/12/2015 3

4 zufällig aus dem Melderegister des Einwohnermeldeamtes Hannover ausgewählt (n=6000). Die möglichen Teilnehmer werden per Post kontaktiert, wobei Ziele und Aufgaben der Studie erläutert werden. Falls es notwendig ist, um die angestrebte Probandenzahl von n = zu erreichen, wird über ein convenience sample nachrekrutiert, z. B. indem die Teilnehmer gefragt werden, ob Verwandte oder Bekannte von ihnen teilnehmen möchten. Diejenigen, die sich bereit erklären (telefonisch oder mittels einer vorgefertigten Postkarte), an der Studie teilzunehmen, werden ins Clinical Research Center (CRC) eingeladen oder zu Hause besucht. Die teilnehmenden Personen erhalten eine Entschädigung (30 Euro) für ihre Teilnahme. Messungen, Befunde und Beobachtungen Zu Beginn der Studie werden mittels eines Fragebogens demographische, sozioökonomische Faktoren und Gesundheits-relevante Daten (siehe unten) erhoben. Die Impfdaten werden aus dem Impfpass entnommen (falls vorhanden). Falls nicht vorhanden, werden sie über einen kurzen Fragebogen erfasst. Als nächstes werden serielle Blutproben. Die erste und die letzte Blutprobe (jeweils 50 ml) erfolgt im Studienzentrum, weitere Blutproben (jeweils 50 ml) werden im Rahmen der Hausvisite vom Studienpersonal entnommen, falls dies von den Teilnehmern erwünscht ist. Andernfalls erfolgen alle Blutentnahmen im CRC. Die Blutentnahmen dauern wenige Minute, die weitere, vom Patienten unabhängige Aufbereitung und Messung, sowie Datenanalyse voraussichtlich einige Monate. Die Teilnehmer werden mit einem in Deutschland zugelassenen Impfstoff (Fluad für Menschen ab 65 Jahren) geimpft, welcher rezeptpflichtig in den Apotheken erhältlich ist. Den Probanden wird zu den angegebenen Zeitpunkten Blut abgenommen, um die durch den Impfstoff induzierte humorale und zelluläre Immunantwort zu untersuchen. Die Wirksamkeit des Impfstoffes wird durch den Hämagglutinationshemmtest (HAI Assay) im Serum bestimmt, welcher von der WHO als Effizienztest anerkannt ist. Des Weiteren wird mit den Serumproben ein Influenza Neutralisations- Assay durchgeführt, welcher die neutralisierende Effektivität der Influenza spezifischen Antiköper analysiert. Diese Analysen erlauben die Einteilung der Probanden in Responder und Non-responder auf den Impfstoff. Zusätzlich, wird der Zytomegalievirus (CMV) Status jedes Teilnehmers mittels der serologische Nachweismethode ELISA bestimmt, da CMV Infektionen auch einen Einfluss auf die induzierte Immunantwort haben können.im weiteren Verlauf werden die aus dem Blut isolierten PBMCs auf zelluläre Parameter der angeborenen und erworbenen Immunantwort hin untersucht. Hierzu werden mit Hilfe Durchflusszytometrisch-basierender Methoden der Phänotyp und die Funktionalität von Immunzellen (verschiedene regulatorische und funktionelle Subpopulationen von natürlichen Killer Zellen, antigenpräsentierenden dendritischen Zellen sowie B, und T Zellen), die für die Entwicklung einer effizienten Immunantwort gegen Influenza eine wichtige Rolle spielen, untersucht. Version 1.1 vom 21/12/2015 4

5 Die verschiedenen T Zellsubpopulationen sollen zusätzlich noch auf ihren Methylierungsstatus hin analysiert werden. Weitere Studien beinhalten die Bestimmung des B und T Zell-Rezeptor- Repertoires. Neben der Immunzellanalyse wird das Plasma auf immun-relevante pro,- und antiinflammatorische Zytokine (z.b. IFN-y, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-17A, IL-17F, IL-22, IL-25, IL- 31, IL-33, CD40L, TNF-α) hin untersucht. Diese Analysen liefern zusätzliche Erkenntnisse über den Immunstatus in Respondern und Non-responder. Des Weiteren sollen Omik-Studien von DNA, RNA und Serum Proben durchgeführt werden, welche Analysen des Genoms, Transkriptoms, Metaboloms, und des Lipidoms umfassen. Stuhlproben genommen von Respondern und Non-Respondern sollen Hinweise darauf geben, ob Unterschiede im Mikrobiom eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Immunantworten spielen. Alle geplanten Studien haben das Ziel neue Erkenntnisse über die Influenza Impfeffektivität in Älteren zu liefern und Biomarker für Responder und Non-responder zu definieren. Neben der Erhebung der Daten mittels Fragebogen, der Impfung und den Blutentnahmen werden im Rahmen der vorgeschlagenen Studie keine weiteren Behandlungen am Studienteilnehmer vorgenommen. Zu sammelnde Fragebogendaten Alter und Geschlecht Bildung und Berufsgruppe Migrationsstatus Rauchen, Alkoholkonsum, Sport, Ernährungsstatus Gesundheitsstatus Chronische Erkrankungen (z.b. Diabetes, Krebs) Infektionen und Infektanfälligkeit Impfstatus Der Impfstatus (z.b. Influenza- und Pneumokokken-Impfungen, Hepatitis-B-Impfung) wird dem Impfpass des Teilnehmers entnommen. Falls der Impfpass nicht vorhanden ist, wird der Impfstatus Version 1.1 vom 21/12/2015 5

6 über einen kurzen Fragebogen abgefragt. Ausführliche Beschreibung des Studienablaufes Das geplante Studiendesign ist in Abbildung 1 dargestellt. Im Laufe der Studie gibt es insgesamt 5 Termine; am ersten Termin (Tag 0) werden soziodemographische und medizinische Daten (siehe zu sammelnde Fragebogendaten ) mittels eines selbstadministrierten Fragebogens erhoben, Blutproben entnommen und die Impfung durchgeführt. Die nächsten Blutentnahmen erfolgen am Tag 1 (Hälfte der Probanden, n=150) und Tag 3 (andere Hälfte der Probanden, n=150). Die weiteren Blutentnahmen erfolgen am Tag 7 und Tag 21 (alle Probanden). Am letzten Termin (Tag 70) werden Daten zu Atemwegserkrankungen im Intervall mittels eines Fragebogens erhoben und die letzte Blutprobe entnommen. Abbildung 1: Übersicht über die Erhebung der Daten und Blutproben in der vorgeschlagenen Studie. Zielgrößen Prüfziele der Hauptstudie 1. Wie groß ist der Anteil der über 65-jährigen, die eine inadäquate Impfantwort haben? 2. Welche genetischen, Umwelt- und andere Faktoren sind verantwortlich für eine inadäquate Impfantwort nach einer Influenza Impfung? 3. Entwicklung und Validierung eines Fragebogens zur Alterung des Immunsystems (Immunoseneszenz). Version 1.1 vom 21/12/2015 6

7 Datenerfassung und Dokumentation Die Datenerfassung erfolgt pseudonymisiert. Die zur Identifizierung einer bestimmten Person geeigneten Daten (Name, Anschrift, Telefonnummer) werden durch ein Pseudonym (eine Identifikationsnummer) ersetzt, welches dem Probanden nach Einschluss in die Studie zugewiesen wird. Die personenbezogenen Daten werden nur in elektronischer Form auf einem passwortgeschützten Rechner aufbewahrt. Die Zugangsdaten zum Rechner sind nur dem Studienpersonal bekannt. Die eigentlichen Studiendaten (Daten aus Fragebögen und Laboruntersuchungen) werden mit der Identifikationsnummer (Pseudonymisierung) versehen auf einem anderen Rechner gespeichert. So kann der Datensatz ohne Kenntnis der außerhalb des Datensatzes gespeicherten Zuordnung nicht einer bestimmten Person zugeordnet werden, somit ist die frühzeitige Trennung der personenbezogenen Daten von den Studiendaten gewährleistet. Die pseudonymisierten Original-Fragebögen und Originaldokumente (einschließlich pseudonymisierter Impfpasskopie) werden am CRC in einem abschließbaren Schrank aufbewahrt. Der Zugang zu den Räumen ist nur Mitarbeitern der CRC Core Facility möglich, der Zugang zum Schrank nur Mitarbeitern, die an der Studie direkt beteiligt sind. Im Fall der Analyse durch interne oder externe Kooperationspartner erfolgt die Weitergabe unter Wahrung des Datenschutzes nur unter Angabe der Identifikationsnummer. Die Prüfbögen werden im Archiv des CRC Core Facility aufbewahrt. Die personenidentifizierenden Daten werden nach dem Abschluss der Studie vernichtet. Die Blutproben und Fragebogendaten werden weiterhin aufbewahrt. Eine Weitergabe der Proben an interne oder externe Kooperationspartner zu wissenschaftlichen Zwecken kann entsprechend der Probandeneinwilligung erfolgen. Die Teilnehmer können zu jedem Zeitpunkt die sofortige Löschung jeglicher Daten oder die Vernichtung von Proben verlangen. Die Vernichtung von Proben oder Studiendaten kann nur bis zur Vernichtung der personenidentifizierenden Daten verlangt werden. Die Teilnehmer werden über den genauen Zeitpunkt aufgeklärt. Für die Auswertung der Studie werden die pseudonymisierten Daten in entsprechende Dateien in Microsoft Excel und das Statistikprogramm SAS übertragen. Elektronische Dateien werden nur auf passwortgeschützten Rechnern oder Datenträgern aufbewahrt und bearbeitet. Die statistische Auswertung der Daten erfolgt nur in anonymisierter Form. Ergebnisse der Studie werden in einem Bericht und/oder einer Publikation ebenfalls in anonymisierter Form verfasst. Bioproben werden in der Hannover Unified Biobank, dem TWINCORE und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung gelagert. Unerwünschte Ereignisse Da das hier vorgestellte Studienvorhaben außer der als sicher bekannten Impfung keine Behandlungen oder Medikationen vorsieht, sind keinerlei schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse, wie etwa Krankheitssymptome oder Komplikationen zu erwarten. Nach der Impfung können in den darauffolgenden 1-3 Tagen relativ harmlose Impfreaktionen auftreten. Diese können sich durch leichte Schmerzen an der Einstichstelle oder auch durch Unwohlsein aufgrund von Kopfschmerzen oder leichtes Fieber äußern. Unannehmlichkeiten einer venösen Blutentnahme Version 1.1 vom 21/12/2015 7

8 beinalten Schmerz, Schwindel, und Schwächegefühl. Diese sind, sofern sie auftreten, von nur kurzer Dauer. Änderungen des Protokolls Falls Änderungen im Studienprotokoll (Amendment) notwendig werden sollten, z. B. könnte eine Erhöhung der angestrebten Fallzahlen wünschenswert werden, werden diese Änderungen unverzüglich bei der Ethikkommission vorgelegt und deren Votum abgewartet. Veröffentlichungsklausel Da die hier vorgeschlagene Studie aus Mitteln der Helmholtz-Gemeinschaft (Cross Programme Initiative in Individualized Medicine imed) finanziert wird, gibt es keine externen Partner, die ein Recht auf Veröffentlichung anmelden könnten. Die erzielten Ergebnisse werden von den beteiligten Wissenschaftlern und Ärzten gemeinsam zur Publikation in relevanten fachwissenschaftlichen Zeitschriften vorbereitet. Die allgemein gültigen Regeln zu Autorenschaften werden dabei berücksichtigt. Literatur Buda S, Köpke K, Prahm K, Schweiger B, Wedde M, Duwe S, Buchholz U, an der Heiden M, Haas W (2013) Bericht zur Epidemiologie der Influenza in Deutschland Saison 2012/13. Robert Koch-Institut, Berlin Kwetkat A, Hagel S, Pletz MW. (2012) Impfungen im Alter. Pneumologe 9: Loebermann M, Anders G, Brestrich G et al (2011) Safety and immunogenicity of a trivalent single dose seasonal influenza vaccine containing pandemic A (H1N1) antigen in younger and elderly subjects: a phase III open-label single-arm study. Vaccine 29: Peduzzi P, Concato J, Kemper E, Holford TR, Feinstein AR. (1996) A simulation study of the number of events per variable in logistic regression analysis. Journal of Clinical Epidemiology 49: Vittinghoff E, McCulloch CE. (2007) Relaxing the Rule of Ten Events per Variable in Logistic and Cox Regression. American Journal of Epidemiology 165: Steyerberg EW et al. (2001). Internal validation of predictive models: Efficiency of some procedures for logistic regression analysis. Journal of Clinical Epidemiology 54: Version 1.1 vom 21/12/2015 8