IFN-gamma baserte tester for TB: Muligheter og begrensninger

Transkript

1 IFN-gamma baserte tester for TB: Muligheter og begrensninger Fredrik Oftung Avdeling for Bakteriologi og Infeksjonsimmunologi Smitteverndivisjonen Nasjonalt folkehelseinstitutt QFT T-SPOT

2 IGRA: IFN-g Release Assays Test prinsipper Spesifisitet og sensitivitet Logistikk og økonomi Anvendelsesområder Reproduserbarhet og inkonklusive resultater Immunsuppresjon (HIV) og barn Monitorere effekt av behandling? Prediktiv verdi mhp utvikling av aktiv TB? Implementering i Norge

3 TB kontroll (lav-endemisk): Screening med Tuberkulin hudtest (Mantoux): Store begrensninger! Lav spesifisitet Kryssreagerer med atypiske mykobakterier og BCG Lav sensitivitet ved aktiv TB og immunsvikt

4 Hudtest (TST) 100 år gammel!

5 Nye spesifikke blod-tester for TB: IFN-γ baserte assay Stimulering av T celler med M. tuberculosis spesifikke Ag: ESAT- 6, CFP10 som mangler i BCG og andre mykobakterier Frigjort IFN- γ måles med ELISA eller ELISPOT metode Bedre spesifisitet og sensitivitet Ikke kryssreaksjon med BCG vaksinering Ikke kryssreaksjon med andre mykobakterier (noen få unntak) Testen påviser effektor T celle respons mot tilstedeværende bakterier Testen differensierer ikke mellom aktiv og latent TB

6 T- SPOT.TB ELISPOT Måler antall IFN-g produserende celler Oxford Immunotec QuantiFERON-TB Gold ELISA Måler nivå av IFN-g frigjort i plasma Cellestis

7 QuantiFERON-Gold TB ELISA Trinn 1 Inkubering av blod og lagring av prøver (dag 1) Blodprøver: Ag, pos og neg kontroll Inkubering: over natt: 37 C Sentrifugerer 15 min Plasma: Lagres kjøl (8 uker) Trinn 2 Human IFN-γ ELISA (senere tidspunkt) Standard Prøver Konjugert sek. antistoff Inkubering: 2 timer Vask + substrat Inkubering Leses av ved 450 nm Resultat: QFT software

8 T-SPOT.TB ELISPOT ASSAY Trinn 1: Isolering og stimulering av celler (dag 1) T-cell Xtend Isolering av celler fra blod Inkubering av celler: Ag, mitogen og neg. kontroll over natt IFN-γ bindes til antistoff Trinn 2: Fremkalling av Elispot (dag 2) Tilsett konj. sek. antistoff Substrat: Fargereaksjon Telling av spots

9 IGRA: Bruksområder og potensiale Påvise latent TB infeksjon : Screening av definerte risikogrupper (innvandrere) Smitteoppsporing Immunsuppresjon (HIV, immum supprimerende behandling: autoimmunitet, transplantasjoner) Diagnostikk ved aktiv TB (som supplement:) Extrapulmonal TB, barn Monitorere behandling og predikere sykdomsutvikling?

10 IGRA vs. TST (Review: Pai et al. 2008) Sensitivity Specificity QFT 78 QFT 98 (BCG +/-) T-SPOT.TB (BCG +/-) TST ( studier: ) 71 (Pai 2008) 70 (BCG +/-) 59 (BCG +) 97 (BCG -)

11 IGRA sensitivitet (%): QFT og T-SPOT.TB i samme studie med kultur-bekreftet TB! Studie: Lee et al, ERJ, 2006 Ferrara et al, Lacet 2006 Goletti et al, Clin Microbiol Infect 2006 Kang et al, Chest 2007 Detjen et al, Clin Infec Dis 2007 Dominguez et al, Clin Vac Imm 2008 Chee et al, J Clin Microbiol 2008 Konsensus: T-SPOT.TB % QFT %

12 IGRA: Reproduserbarhet Begge tester FDA godkjent, CE merket og validert: % diagnostisk reproduserbarhet Intra-assay, inter-assay, inter-operator og inter lab-variasjon akseptable for begge tester (CV< 10 % i pos området) Reproduserbarhet: QFT: (K = 0,95-1) vs. T-SPOT.TB (K = 0,7-0,85) Noe bedre reproduserbarhet for QFT! Begge tester er robuste og reproduserbare i et avansert laboratoriemiljø Detjen et al. Reproducibility of two commercial interferon-gamma release assay (QFT and T-SPOT.TB) I. J. Tub. Lung. Dis. 2008

13 IGRA: Inkonklusivt resultat (indeterminate result) Inkonklusivt resultat når positiv kontroll (mitogen-kontroll) blir negativ (under en definert grenseverdi) Pasientens immunrespons er redusert (lavt CD4 tall) og vi har hverken positivt eller negativt IGRA resultat.

14 Inkonklusive resultater: QFT vs T-SPOT.TB Basert på flere studier : Pasienter (latent/aktiv TB) Barn < 5 år QFT 5-11 % % T-SPOT.TB 1-3 % 2 % Eldre > 80 år 12 % 4 % Behandling: Kortikosteroider Behandling: Kreft kjemoterapi 18 % 36 % 3 % 21 %

15 Evaluering av T-SPOT.TB som oppfølgingsmetode ved inkonklusivt QFT resultat: Japan: 378 pasienter med kliniske indikasjoner på aktiv TB ble testet med QFT og inkonklusive ble retestet med T-SPOT.TB 10,6 % (40/378) viste inkonklusive QFT resultater: eldre og immunsupprimerte T-SPOT.TB testen viste konklusivt svar for 65 % av disse (26/40) og egner seg som oppfølgingsmetode! Clinical evaluation of the T-SPOT.TB test for patients with indeterminate results on the QuantiFERON test Kobashi et al. Inter Med 48, , 2009.

16 QFT vs T-SPOT: Barn Detjen et al, Clin infect Dis 2007: Sensitivitet Spesifisitet QFT 93 % 100 % T-SPOT.TB: 93 % 98 % Connell et al, PlosOne 2008: Sensitivitet: QFT (89 %) og T-SPOT.TB (100 %) OBS: Kun 10 barn! 93 % overenstemmelse mellom IGRA testene Bergamini et al, Pediatics 2009: Andel inkonklusive QFT svar større enn for T-SPOT.TB (særlig < 4 år) Andel inkonklusive QFT svar kan korreleres til alder, men dette var ikke tilfelle for T-SPOT.TB Begge IGRA tester fungerer for barn (> 4 år), men T-SPOT best for små barn (<4 år)

17 IGRA: Immunsuppresjon og HIV Diverse studier : TST: Sensitivitet for HIV/TB: % QFT: Sensitivitet for HIV/TB: % Fungerer dårlig ved lave CD4 tall (< 100/200) T-SPOT: Sensitivitet HIV/TB: % (CD4 tall < 250) Fungerer bedre ved lave CD4 tall

18 IGRA: Immunsuppresjon Begge IGRA tester mer sensitive enn TST ved immunsuppresjon Begge IGRA tester fungerer tilfredstillende ved moderat immunsuppresjon T-SPOT mer sensitiv og færre inkonklusive enn QFT ved lave CD4 tall (< 100/200)

19 IGRA: Monitorere effekt av behandling? Behandling av aktiv TB T-SPOT: 62 % med reduserte verdier (UK, 2001) T-SPOT: 72 % med reversjon til neg status (Italia, 2004) T-SPOT: 50 % med reversjon til neg (Gambia, 2006) QFT: verdier synker, men ikke reversjon (Japan 2008) QFT: verdier synker, men ikke reversjon (India 2008) T-SPOT: delvis reversjon, QFT verdier avtar (Spania, 2009) Behandling av latent TB: T-SPOT: reversjon til neg i 16 % av tilfellene (UK, 2006) QFT: Ingen forandringer (Israel, 2009) Konklusjon: IGRA verdier reduseres, men ingen komplett reversjon. Mer kunnskap nødvendig.

20 Use of a T Cell Based Assay for Monitoring Efficacy of Antituberculosis Therapy Elispot: ESAT-6 Stefania Carrara et al. Clin Infect Dis 38, , % reversjon til neg resultat etter 3 mnd behandling med Rifampicin Isoniazid Ethambutol Pyrazinamid Elispot: PPD 5/18 non-respondere på behandling bekreftet ved pos dyrkning

21 Prediktiv verdi for aktiv TB? The prognosis of latent tuberculosis: Can disease be predicted? Peter Andersen T. Mark Doherty, Madhukar Pai and Karin Weldingh Trends in Molecular Medicine 2007 Flere studier viser en sammenheng mellom ESAT6/CFP10 indusert IFN-g nivå og progresjon fra latent til aktiv TB! Kan utnyttes for å målrette behandling mot de som progredierer mot aktiv sykdom (allerede mens de er asymptomatiske)! Longitudinale kohort-studier nødvendig for å etablere en sammenheng og bestemme grenseverdier for IFN-g!

22 ESAT-6 indusert IFN-g nivå: Prediktiv markør for utvikling av aktiv TB? TB eliminert Latent TB Prog aktiv TB? U/ml Cut off: nesten syk 0,35 U/ml Cut off: stabil latens The prognosis of latent tuberculosis: Can disease be predicted? Peter Andersen T. Mark Doherty, Madhukar Pai and Karin Weldingh Trends in Molecular Medicine 2007

23 IGRA tester: Føringer for implementering i Norge Rettninglinjer og flytskjemaer på TST som primær screening test QFT som primær IGRA test Indikasjon: Pos. TST QFT mest kost-effektiv ved store volumer Sentrale laboratorier ved helseforetakene T-SPOT.TB som sekundær IGRA test Indikasjon: Inkonklusiv QFT test T-SPOT.TB mer sensitiv metode (immsuppresjon) Sentralisert til FHI som en prøveordning

24 IGRA: Oppsumering! Bedre spesifisitet og sensitivitet sammenliknet med TST Ikke kryssreaksjon med BCG og andre mykobakterier. Nyttig redskap i lav-endemiske land: Screening for latent TB, smitteoppsporing og diagnostikk inkludert barn og immunsupprimerte QFT billigere og enklere metode for store volumer (logistikk) T-SPOT noe mer sensitiv (immun. sup.) QFT anbefalt som primær IGRA metode i Norge! Mer kunnskap nødvendig: Immunsupprimerte Barn Monitorering av behandling Predikering av klinisk sykdom