Anti-mycobacterial T cell functions in HIV-infected patients from Mid-Norway
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 46082400
- Ansvarlig person
- Markus Haug
- Institusjon
- NTNU, IKM
- Prosjektkategori
- korttidsprosjekt 2015
- Helsekategori
- Infection, Inflammatory and Immune System
- Forskningsaktivitet
- 1. Underpinning, 5. Treatment Developement
Rapporter
Hovedmålet for dette korttidsprosjektet var å adressere nye spørsmål i kroppens forsvarsmekanismer mot HIV- og mykobakterieinfeksjoner. Prosjektet har bidratt til å etablere og gjennomføre forskning på HIV pasientmateriale fra St. Olavs hospital (i samarbeid med professor Jan Kristian Damås).
CD4+ T celler er en type immunceller som har sentrale funksjoner i det spesifikke immunforsvaret mot infeksjoner. HIV-viruset infiserer CD4+ T celler og fører dermed til gradvis tap av CD4+ T celler og til økt risiko for opportunistiske infeksjoner (infeksjoner med patogener som vanligvis er ufarlig for mennesker med et normalt immunforsvar) i pasienter som er smittet av HIV. Dersom CD4+ T celletallet blir for lavt til å opprettholde et normalt forsvar mot infeksjoner blir det initiert antiretroviral terapi hos HIV-pasienter som vil øke CD4+ T celletall igjen.
De fleste komplikasjoner på grunn av opportunistiske infeksjoner opptrer hos HIV-infiserte pasienter som har vært smittet i mange år. Et unntak er risikoen for å utvikle tuberkulose, forårsaket av Mycobacterium tuberculosis, som er tilstede like etter man ble HIV-smittet og selv om CD4+ T celletallet fortsatt er relativt normalt. Det er foreløpig uklart om det er mulig å opprettholde en normal immunrespons mot mykobakterie-infeksjoner hos HIV-pasienter ved en tidligere oppstart av antiretroviral terapi hos HIV pasienter og skulle derfor undersøkes i prosjektet.
I hovedprosjektet (forskerprosjekt 46056834, Markus Haug) som er tilknyttet dette korttidsprosjektet har vi etablert protokoller for både isolering, kultivering, biobanking og måling av mykobakterie-spesifikke T cellefunksjoner fra blodprøver av HIV pasienter og friske donorer. I tillegg ble det etablert metoder til å dyrke HIV in vitro og til å infisere humane CD4+ T celler med HIV for å studere rollen til reseptorer av det medfødte immunforsvaret, såkalte Toll-like reseptorer (TLRs), under en HIV infeksjon i T celler. Metodene ble i dette korttidsprosjektet brukt til å karakterisere funksjoner av det medfødte immunsystemet i CD4+ T celler og CD4+ effektorresponser mot mykobakterier i en HIV pasientstudie som er REK-godkjent (2014/1507).
Vi har undersøkt om CD4+ T cellefunksjoner som beskytter mot mykobakterieinfeksoner allerede er forandret før pasientene begynner med ART, og i hvilken grad mykobakterieforsvaret blir rekonstituert etter oppstart av antiretroviral terapi. Ved måling av den anti-mykobakterielle CD4+ T celleresponsen i HIV pasienter med og uten ART ble det observert en del variasjon i hver gruppe og det har vist seg å være vanskelig å få rekvirert nok pasientprøver for å få avklart mulige signifikante forskjeller mellom pasientgruppene. Prøvetaking fortsetter og målet er å publisere en vitenskapelig artikkel.
I hovedprosjektet ble det oppdaget at stimulering av endosomale TLR reseptorer i CD4+ T celler, for eksempel med virus-RNA fragmenter, kan øke cytokin-produksjonen og HIV replikasjonen. Stimulering av reseptorer av det medfødte immunsystemet på CD4+ T celler er en ny og spennende mekanisme for hvordan HIV interagerer med CD4+ T celler. Betydningen av denne observasjonen vil styrkes betraktelig gjennom observasjoner i HIV pasientmateriale. Derfor ble det etablert metoder for å undersøke, om TLR stimulering i CD4+ T celler fra HIV pasienter kan bidra til virusreplikasjon og reaktivering av latent HIV i pasienter som får anti-retroviral terapi. Disse forsøkene videreføres i hovedprosjektet.
Prosjektstøtten har ført til at vi kunne kjøpe reagenser til ELISA og real-time PCR for å måle inflammatoriske parametere og antistoff til merking av T cellesubtyper til flow-cytometrisk analyse. Endelige resultat fra studien vil rapporteres i hovedprosjektet (forskerprsojekt 46056834, Markus Haug) tilknyttet dette korttidsprosjekt.
Dette korttidsprosjekt bidrar til å utvide forskningen fra det fremragende basalforskningsmiljø ved CEMIR/IKM til mer pasientnær klinisk forskning ved å etablere et samarbeid med St. Olavs Hospital.
Studien styrker infeksjonsforskningen ved det RHF gjennom å initiere forskning på HIV-pasienter i Midt-Norge. Siden innføring av antiretroviral terapi har forventet levealder til HIV-pasienter økt betraktelig og det antas at pasienter med HIV kan oppnå nærmest normal levealder. Foreløpig er lite kjent om langtidseffekter av HIV-terapien og om hvordan normale immunfunskjoner kan opprettholdes over lang tid og i økt levealder hos HIV pasienter. Forskning som undersøker hvordan det er mulig å opprettholde en tilnærmet normal immunrespons hos HIV pasienter som får antiretroviral over lang tid vil derfor ha stor betydning for å få langsiktig optimalisert HIV terapien.
Resultater fra dette prosjektet kan bidra til å bedre forstå mellom det medfødte og det sammenhengen mellom HIV og mykobaterieinfeksjoner. Samtidig kan studien muligens øke kunnskap om hvordan terapi av HIV pasienter kan optimeres slik at immunforsvaret mot mykobakterieinfeksjoner best mulig opprettholdes.
Pasienter som er smittet av HIV utvikler gradvis svikt i forsvaret mot infeksjoner. Dette skyldes spesielt tapet av CD4+ T celler som karakteriserer en HIV-infeksjon. CD4+ T celler er en type immunceller som har sentrale funksjoner i det spesifikke immunforsvaret mot infeksjoner. Dersom CD4+ T celletallet blir for lavt til å opprettholde et normalt forsvar mot infeksjoner blir det initiert antiretroviral terapi hos HIV-pasienter som vil øke CD4+ T celletall igjen.
De fleste komplikasjoner på grunn av infeksjoner opptrer hos HIV-infiserte pasienter som har vært smittet i mange år. Et unntak er risikoen for å utvikle tuberkulose, forårsaket av Mycobacterium tuberculosis, som er tilstede like etter man ble HIV-smittet og selv om CD4+ T celletallet fortsatt er relativt normal. Det spekuleres om at man tidlig i en HIV-infeksjon mister undergrupper av T celler som er spesielt viktige for å bekjempe tuberkulose og infeksjoner grunnet andre typer mykobakterier. Det er foreløpig uklart om det er mulig å opprettholde en normal immunrespons mot mykobakterie-infeksjoner hos HIV-pasienter ved en tidligere oppstart av antiretroviral terapi hos HIV pasienter.
Hovedmålet til dette korttidsprosjektet var å teste om CD4+ T cellefunksjoner som beskytter mot mykobakterieinfeksoner allerede er forandret før pasientene begynner med antiretroviral terapi og til hvilken grad mykobakterieforsvaret blir rekonstituert etter oppstart av terapi. Dette skulle undersøkes i en studie med HIV pasientmateriale fra St. Olavs hospital (i samarbeid med professor Jan Kristian Damås).
I hovedprosjektet (forskerprosjekt 46049500, videreført som forskerprosjekt 46056834, Markus Haug) som er tilknyttet dette korttidsprosjektet har vi etablert protokoller for både isolering, kultivering, biobanking og måling av mykobakterie-spesifikke T cellefunksjoner fra blodprøver av HIV pasienter og friske donorer.
Metodene fra hovedprosjektet blir i dette korttidsprosjektet brukt til å karakterisere CD4+ T celle funksjoner og effektorresponser mot mykobakterier i en HIV pasientstudie. Prosjektstøtten har tillatt oss å kjøpe reagenser til ELISA og real-time PCR for å måle inflammatoriske parametere og antistoff til merking av T cellesubtyper til flow-cytometrisk analyse. Flow-cytometri er en veldig effektiv metode for å analysere en blanding av forskjellige celler gjennom merking med fluorescerende antistoff. Protokollen vi bruker tillater en kvantitativ karakterisering av alle cellene for opp til 10 forskjellige parameter samtidig.
Studien er REK godkjent (2014/1507) og har som mål å sammenlikne T cellesammensetning og respons mot mykobakterier i HIV pasienter med og uten antiretroviral terapi og å sammenligne funn med T celleresponser i friske donorer. Prøvetaking og analyse er under arbeid og skal fortsette ut 2016.
Det forventes å få analysert nok pasientprøver i løpet av 2016 til publisering av en vitenskapelig artikkel og endelige resultat fra studien vil rapporteres i hovedprosjektet (forskerprsojekt 46056834, Markus Haug) tilknyttet dette korttidsprosjekt.
Dette korttidsprosjekt bidrar til å utvide forskningen fra det fremragende basalforskningsmiljø ved CEMIR/IKM til mer pasientnær klinisk forskning ved å etablere et samarbeid med St. Olavs Hospital (professor Jan Kristian Damås).
Studien styrker infeksjonsforskningen ved det RHF gjennom å initiere forskning på HIV-pasienter i Midt-Norge. Siden innføring av antiretroviral terapi har forventet levealder til HIV-pasienter økt betraktelig og det antas at pasienter med HIV kan oppnå nærmest normal levealder. Foreløpig er lite kjent om langtidseffekter av HIV-terapien og om hvordan normale immunfunskjoner kan opprettholdes over lang tid og i økt levealder hos HIV pasienter. Forskning som undersøker hvordan det er mulig å opprettholde en tilnærmet normal immunrespons hos HIV pasienter som får antiretroviral over lang tid vil derfor ha stor betydning for å få langsiktig optimalisert HIV terapien.
Resultater fra dette prosjektet kan bidra til å bedre forstå sammenhengen mellom HIV og tuberkulose. Samtidig kan studien muligens øke kunnskap om hvordan terapi av HIV pasienter kan optimeres slik at immunforsvaret mot mykobakterieinfeksjoner best mulig opprettholdes.
Deltagere
- Markus Haug Prosjektleder
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU