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HLA-B - (GFID) eV

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INSTITUT FÜR IMMUNOLOGIE UND GENETIK<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Immungenetische Untersuchungen bei<br />

Hypersensitivität und HIV-Infektion<br />

6. Immundiagnostisches Meeting Dresden, 7. - 9. Oktober 2008<br />

Moderne Diagnostik und Therapie<br />

immunologisch bedingter Erkrankungen<br />

Medizinisches Labor<br />

Dr. Bernhard Thiele<br />

Hellmut-Hartert-Str. 1<br />

D-67655 Kaiserslautern


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

antiretrovirale Therapie (ART)Ä<br />

NRTI/NtRTI<br />

NNRTI<br />

PI<br />

Entryinh.<br />

• AZT (RetrovirÄ)<br />

• DDI (VidexÄ)<br />

• D4T (ZeritÄ)<br />

• ABC (ZiagenÄ)<br />

• 3TC (EpivirÄ)<br />

• TDF (VireadÄ)<br />

• FTC (EmtrivaÄ)<br />

• DDC (HividÄ)<br />

• EFV (SustivaÄ)<br />

• NVP<br />

(ViramuneÄ)Ä<br />

• ETV (Intelence)Ä<br />

• APV/FPV<br />

(Agen.Ä;TelzirÄ)<br />

• IDV (CrixivanÄ)<br />

• NFV (ViraceptÄ)<br />

• SQV (InviraseÄ)<br />

• LPV (KaletraÄ)<br />

• ATV (ReyatazÄ)<br />

• TPV (AptivusÄ)<br />

• DRV (PrezistaÄ)<br />

• ENF (FuzeonÄ)<br />

• MVC (CelsentriÄ)Ä<br />

Integraseinh.<br />

• RAL (InsentressÄ)<br />

• EVG (GS-9137)<br />

• RTV (NorvirÄ)<br />

slide 2


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Abacavir Hypersensitivitäts Syndrom<br />

slide 3


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

slide 4


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

57.1 AH Markers are Over Represented in the<br />

Abacavir Hypersensitive<br />

DR7/DQ3 C4A6 B57 DR7/DQ3 C4A6 B57 DR7/DQ3 C4A6 B57 DR7/DQ3 C4A6 B57 DR7/DQ3 C4A6 B57<br />

HIV Negative HIV Positive HIV (+) ABC HIV (+) ABC HIV (+) ABC<br />

Controls Controls Controls Hypersensitive Tolerant<br />

n = 3212 n = 381 n = 200 n = 18 n = 167<br />

slide 5<br />

Mallal, et al., Lancet 2002 359:727-732


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

<strong>HLA</strong>-Loci<br />

<strong>HLA</strong>-A: 489 (390), <strong>HLA</strong>-B: 830(711), <strong>HLA</strong>-C: 266(210),<br />

<strong>HLA</strong>-DRB: 545(451)<br />

Allele(Proteine)Ä<br />

slide 6<br />

http://www.ebi.ac.uk/imgt/hla/stats.html


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern Interaktion von ABC und HSP 70<br />

Blockade von HSP-70 durch Geldanamycin inhibiert<br />

zahlreiche Zytokine<br />

Hypothese (Miles)Ä<br />

– Hsp70 -Polymorphismus ermöglicht die Bindung<br />

von ABC oder Metaboliten<br />

– Die ABC-Bindung setzt ihrerseits gebundene<br />

Peptide frei<br />

– Folge: “cytokine storm”<br />

slide 7


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Predict-Studie<br />

Kontrollarm<br />

Start ABC<br />

Therapie<br />

Auswertbar für klinisch vermutete HSR<br />

ITT(EV1) n=847<br />

randomisiert<br />

ITT, n=976<br />

ITT(E), n=913<br />

Auswertbar für immunologisch bestätigte HSR<br />

ITT(EV2) n=842<br />

ITT, n=1956<br />

Screeningarm<br />

ITT, n=980<br />

Start ABC<br />

Therapie<br />

ITT(E), n=859<br />

Auswertbar für klinisch vermutete HSR<br />

ITT(EV1) n=803<br />

Auswertbar für immunologisch bestätigte HSR<br />

ITT(EV2) n=802<br />

Ausschluss<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701<br />

pos. n=54<br />

Ausschluss<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701<br />

pos. n=1<br />

ITT(EV1): Randomisierte Patienten, die min. 41 Tage lang eine Abacavir-haltige Therapie erhielten vor<br />

dem Kontrollbesuch zu Woche 6 oder die die Therapie aufgrund eines klinischen Verdachts auf HSR<br />

beendeten.<br />

ITT(EV2): Patienten aus ITT(EV1) ohne diejenigen, bei denen trotz eines klin. Verdachts auf HSR kein<br />

Patch-Test durchgeführt wurde.<br />

slide 8<br />

mod. nach Mallal et al.; WESS101


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

ABC Patch-Test<br />

slide 9


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Co-Primäre Endpunkte<br />

Klinisch vermutete und immunologisch bestätigte HSR<br />

Inzidenz in %<br />

slide 10<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

7,8%<br />

(66/847)Ä<br />

p


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Sekundäre Endpunkte<br />

Spezifität, Sensitivität, PPV und NPV des <strong>HLA</strong>-B*5701<br />

Screenings für immunologisch bestätigte HSR<br />

Immunologisch<br />

bestätigte HSR<br />

Keine<br />

immunologisch<br />

bestätigte HSR<br />

Gesamt<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701 positiv 23 25 48<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701 negativ 0 794 794<br />

Gesamt 23 819 842<br />

Prävalenz <strong>HLA</strong>-B*5701: 5,7%<br />

Spezifität: 794/819 = 96,9% 95% KI (95,5%, 98,0%)Ä<br />

Sensitivität: 23/23 = 100% 95% KI (85,2%, 100,0%)Ä<br />

PPV*: 23/48 = 47,9% 95% KI (33,3%, 62,8%)Ä<br />

NPV**: 794/794 = 100% 95% KI (99,5%, 100,0%)Ä<br />

* positiver prädiktiver Wert<br />

** negativer prädiktiver Wert<br />

mod. nach Mallal et al.; WESS101<br />

slide 11


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Implikation des prospektiven<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701 Screenings *<br />

100 ABC-naive<br />

Patienten<br />

94 <strong>HLA</strong>-B*5701<br />

negativ<br />

6 <strong>HLA</strong>-B*5701<br />

positiv<br />

sehr geringes<br />

Risiko einer HSR<br />

klinische Überwachung<br />

weiterhin erforderlich<br />

2x<br />

wahrscheinlich<br />

keine HSR<br />

4x<br />

wahrscheinlich<br />

klin. Diag. HSR<br />

* basierend auf den Ergebnissen von PREDICT-1<br />

mod. nach Mallal et al.; WESS101<br />

slide 12


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

<strong>HLA</strong>-B*5701 Prävalenz<br />

mod. nach Phillips et al.; HIV/AIDS; 43:103-5<br />

slide 13


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

<strong>HLA</strong> B*5701 Phänotypfrequenz<br />

eigene Daten<br />

<strong>HLA</strong> B*5701<br />

6,57 %<br />

<strong>HLA</strong> B*5703<br />

0,65 %<br />

<strong>HLA</strong> B57 neg<br />

92,78 %<br />

n=609<br />

slide 14


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Richtlinien<br />

Die Testung auf Vorliegen von <strong>HLA</strong>-<br />

B*5701 vor geplanter Therapie mit<br />

ABC ist richtlinienkonform.<br />

DHHS Guidelines for the Use of Antiretroviral Agents in HIV-1-<br />

Infected Adults and Adolescents<br />

European AIDS Clinical Society (EACS) Guidelines for the Clinical<br />

Management and Treatment of HIV Infected Adults in Europe<br />

slide 15


INSTITUT FÜR IMMUNOLOGIE UND GENETIK<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

„The Koblenz HIV-superbug“<br />

Unterzeile zum Titel<br />

Medizinisches Labor<br />

Dr. Bernhard Thiele<br />

Hellmut-Hartert-Str. 1<br />

D-67655 Kaiserslautern


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

slide 17


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Serokonversion<br />

Home-brew blot, PEI, PD Dr. Schnierle<br />

Å HIV Blot 2.2<br />

(MP Biomedicals Asia Pacific Pte. Ltd.)<br />

p24 ++<br />

gp160/120 ++<br />

Å Chiron RIBA HIV-1/HIV-2 SIA, B.Nr.1176/06<br />

(Chiron Corp.)<br />

gp41 +++<br />

slide 18


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutationsprofil Pat. Nr. 611, S9R4<br />

23.11.2006<br />

ART: naiv<br />

VL: 8.800 cop/mL<br />

Protease: V 3 I, L 10 I, Q 18 H, S 37 N, R 41 K/R, M 46 I, K 55 R,<br />

R 57 K, I 62 V, L 63 H/P, C 67 C/Y, G 73 T, I 84 V, L 90 M, I 93 L,<br />

C 95 F<br />

Reverse Transkriptase: E 6 D, T 39 A, M 41 L, S 68 G, L 74 I/L/V,<br />

E 122 K, D 123 E, D 177 E, Y 181 C/F/I/N/S/Y, T 200 A, Q 207 E,<br />

L 210 W, R 211 K, L 214 F, T 215 C/D/G/N/S/Y, V 245 K, R 277 K,<br />

I 293 V, E 297 E/G, L 301 I/L, E 312 A, I 326 V, Q 334 L<br />

Subtyp B<br />

slide 19


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Interpretation NRTIs<br />

slide 20


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Interpretation PIs<br />

slide 21


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Interpretation NNRTIs<br />

slide 22


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Interpretation Korezeptor<br />

slide 23


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Therapieempfehlung<br />

TDF+FTC, AZT, DRV/r, ENV (T20, Fuzeon)Ä<br />

slide 24


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutationsprofil Pat. Nr. 611, S9R4<br />

23.11.2006<br />

ART: naiv<br />

VL: 8.800 cop/mL<br />

Protease: V 3 I, L 10 I, Q 18 H, S 37 N, R 41 K/R, M 46 I, K 55 R,<br />

R 57 K, I 62 V, L 63 H/P, C 67 C/Y, G 73 T, I 84 V, L 90 M, I 93 L,<br />

C 95 F<br />

Reverse Transkriptase: E 6 D, T 39 A, M 41 L, S 68 G, L 74 I/L/V,<br />

E 122 K, D 123 E, D 177 E, Y 181 C/F/I/N/S/Y, T 200 A, Q 207 E,<br />

L 210 W, R 211 K, L 214 F, T 215 C/D/G/N/S/Y, V 245 K, R 277 K,<br />

I 293 V, E 297 E/G, L 301 I/L, E 312 A, I 326 V, Q 334 L<br />

Subtyp B<br />

slide 25


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutationsprofil Index Patient<br />

24.06.2005<br />

ART: TDF, ABC, FPV/r<br />

VL: 3.600 cop/mL<br />

Protease: V3I, L10I, Q18HQ, S37N, M46I, K57KR, I62V, L63P,<br />

A71AV, G73T, V77IM, P79N, I84V, I85IV, L90M, I93L<br />

Reverse Transkriptase: 6D, 41L, 43Q, 118IV, 122K, 123E, 177E,<br />

200A, 207E, 210W, 211K, 214F, 215Y, 245K, 277K, 293V, 312A,<br />

326V, 331K<br />

Subtyp B<br />

slide 26


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutationsprofil Pat. Nr. 611, S9R4<br />

Protease: V 3 I, L 10 I, Q 18 H, S 37 N, R 41 K/R, M 46 I, K 55 R,<br />

R 57 K, I 62 V, L 63 H/P, C 67 C/Y, G 73 T, I 84 V, L 90 M, I 93 L,<br />

C 95 F<br />

Reverse Transkriptase: E 6 D, T 39 A, M 41 L, S 68 G, L 74 I/L/V,<br />

E 122 K, D 123 E, D 177 E, Y 181 C/F/I/N/S/Y, T 200 A, Q 207 E,<br />

L 210 W, R 211 K, L 214 F, T 215 C/D/G/N/S/Y, V 245 K, R 277 K,<br />

I 293 V, E 297 E/G, L 301 I/L, E 312 A, I 326 V, Q 334 L<br />

L 74 I/L/V:<br />

Y 181 C:<br />

ddI oder ABC<br />

NVP oder EFV<br />

slide 27


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Therapiehistorie Indexpatient<br />

01/1993: Videx (ddI)Ä<br />

01/1995: Retrovir (AZT)Ä<br />

04/1995: Retrovir, Hivid (AZT, ddC)Ä<br />

01/1996: Retrovir, Epivir (AZT, 3TC)Ä<br />

10/1996: Zerit, Epivir (d4T, 3TC)Ä<br />

01/1998: Zerit, Videx, Crixivan (d4T, ddI, IDV<br />

08/1999: Ziagen, Sustiva Viracept (ABC, EFV, NFV)Ä<br />

08/2000: Retrovir, Epivir, Crixivan (AZT, 3TC, IDV/r)Ä<br />

12/2004: Viread, Ziagen, Telzir (TDF, ABC, APV/r)Ä<br />

...<br />

VL:<br />

11/1999: 7.300 cop/mL<br />

02/2000: 90.000 cop/mL<br />

05/2000: 84.000 cop/mL<br />

Mgl. Infektionszeitraum<br />

slide 28


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

<strong>HLA</strong> Typisierung Index Patient<br />

07.2007<br />

ART: ddI, FTC, TPV/r<br />

VL: 7.500 cop/mL<br />

Subtyp B<br />

<strong>HLA</strong> B*1501/3501<br />

slide 29


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

<strong>HLA</strong> Typisierung Pat. Nr. 611, S9R4<br />

08.2007<br />

ART: TDF, FTC, AZT, DRV/r, ENF<br />

VL:


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

slide 31


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Problem definition<br />

Do transmitted resistance mutations<br />

correlate with certain <strong>HLA</strong> types indicating<br />

escape from the immune surveillance<br />

slide 32


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Role of <strong>HLA</strong> in HIV-1 disease progression<br />

<strong>HLA</strong> types which are associated with a high<br />

viremia and fast progression of disease<br />

Ä fast progression: <strong>HLA</strong>-A1-B8-DR3, B37<br />

Ä slow progression: <strong>HLA</strong>-B14/Cw8, B57, B27, A32<br />

slide 33


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Patients and Methods<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

103 therapy-naive patients (RESINA) with documented drug<br />

resistance mutations in protease or / and reverse transcriptase<br />

Determination of <strong>HLA</strong>-A and ÇB type by sequencing (n=75)<br />

Frequencies of <strong>HLA</strong>-types were correlated with mutations in<br />

protease and reverse transcriptase<br />

Significance of correlation determined using FisherÉs exact<br />

probability test<br />

slide 34<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutations in RT<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*44<br />

Occurrence [%]<br />

45,0%<br />

40,0%<br />

35,0%<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

41,7%<br />

9,3%<br />

5,8%<br />

Frequencies of <strong>HLA</strong>-types in<br />

subgroups compared to the<br />

whole group as well as<br />

literature values<br />

Subgroup (K 103 Whole Group<br />

R)<br />

n = 6; P = 0.0018<br />

Literature Value<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*07<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*40<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*07 + <strong>HLA</strong>-B*40<br />

Occurrence [%]<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

20,6%<br />

Subgroup (V 118<br />

I)<br />

10,7%<br />

Whole Group<br />

12,2%<br />

Literature Value<br />

Occurrence [%]<br />

14,0%<br />

12,0%<br />

10,0%<br />

8,0%<br />

6,0%<br />

4,0%<br />

2,0%<br />

0,0%<br />

11,8%<br />

Subgroup (V 118<br />

I)<br />

8,0%<br />

Whole Group<br />

Occurrence [%]<br />

20,0%<br />

18,0%<br />

16,0%<br />

14,0%<br />

12,0%<br />

10,0%<br />

8,0%<br />

6,0%<br />

4,0%<br />

2,0%<br />

0,0%<br />

17,6%<br />

Subgroup (V 118<br />

I)<br />

5,3%<br />

Whole Group<br />

n = 17; P = 0.0531 n = 17; P = 0.4700<br />

n = 17; P = 0.0344<br />

6,7%<br />

Literature Value<br />

0,8%<br />

Literature Value<br />

slide 35<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutations in RT<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*44<br />

Occurrence [%]<br />

45,0%<br />

40,0%<br />

35,0%<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

40,0%<br />

9,3%<br />

5,8%<br />

n = 5; P = 0.0074<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-A*11<br />

Subgroup (L 210<br />

F)<br />

Whole Group<br />

Literature Value<br />

60,0%<br />

50,0%<br />

50,0%<br />

Occurrence [%]<br />

40,0%<br />

30,0%<br />

20,0%<br />

10,0%<br />

8,0%<br />

6,2%<br />

n = 2; P = 0.0323<br />

0,0%<br />

Subgroup (V 75 I) Whole Group Literature Value<br />

slide 36<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutations in PR<br />

Occurrence [%]<br />

40,0%<br />

35,0%<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

37,5%<br />

Subgroup (L<br />

33 F)<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-A*01<br />

12,7%<br />

Whole Group<br />

15,2%<br />

Literature<br />

Value for<br />

Caucasian<br />

Population<br />

5,7%<br />

Literature<br />

Value for<br />

African<br />

Population<br />

Occurrence [%]<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

25,0%<br />

Subgroup (L<br />

33 F)<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*35<br />

14,7%<br />

Whole Group<br />

n = 4; P = 0.0643 n = 4; P = 0.6044<br />

9,7% 8,5%<br />

Literature<br />

Value for<br />

Caucasian<br />

Population<br />

Literature<br />

Value for<br />

African<br />

Population<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-A*01 + <strong>HLA</strong>-B*35<br />

Occurrence [%]<br />

60,0%<br />

50,0%<br />

40,0%<br />

30,0%<br />

20,0%<br />

10,0%<br />

0,0%<br />

50,0%<br />

Subgroup (L<br />

33 F)<br />

5,3%<br />

Whole Group<br />

n = 4; P = 0.0125<br />

1,5% 0,5%<br />

Literature<br />

Value for<br />

Caucasian<br />

Population<br />

Literature<br />

Value for<br />

African<br />

Population<br />

slide 37<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Mutations in PR<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-A*03<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-B*35<br />

Occurrence [%]<br />

45,0%<br />

40,0%<br />

35,0%<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

40,0%<br />

Subgroup (M 46 I<br />

/ L)<br />

14,0% 13,4%<br />

Whole Group<br />

Literature Value<br />

Occurrence [%]<br />

45,0%<br />

40,0%<br />

35,0%<br />

30,0%<br />

25,0%<br />

20,0%<br />

15,0%<br />

10,0%<br />

5,0%<br />

0,0%<br />

40,0%<br />

Subgroup (M 46 I<br />

/ L)<br />

14,7%<br />

Whole Group<br />

n = 5; P = 0.0344 n = 5; P = 0.0406<br />

9,7%<br />

Literature Value<br />

Frequency of <strong>HLA</strong>-A*03 + <strong>HLA</strong>-B*35<br />

Occurrence [%]<br />

70,0%<br />

60,0%<br />

50,0%<br />

40,0%<br />

30,0%<br />

20,0%<br />

10,0%<br />

0,0%<br />

60,0%<br />

12,0%<br />

Subgroup (M 46 I Whole Group<br />

/ L)<br />

n = 5; P = 0.0109<br />

1,3%<br />

Literature Value<br />

slide 38<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Transmission of resistance<br />

Resistance Mutation = CTL escape mutation<br />

Statistical analysis of correlations between drug resistance<br />

associated mutations and <strong>HLA</strong> class I molecules from RESINA<br />

(n=73 Therapy Naive Patients)<br />

Frequency in genotype<br />

Mutation <strong>HLA</strong>-A / -B<br />

Subgroup Whole group<br />

Lit. Value<br />

P value<br />

K103R B*44 41.7 % 9.3 % 5.8 % 0.0018<br />

V118I B*07 + B*40 17.6 % 5.3 % 0.8 % 0.0344<br />

L210F B*44 40 % 9.3 % 5.8 % 0.0074<br />

V75I A*11 50 % 8 % 6.2 % 0.0323<br />

L33F A*01 + B*35 50% 5.3 %<br />

1.5 %<br />

Caucasians<br />

0.5 %<br />

Africans<br />

0.0125<br />

M46I/L A*03 40 % 14 % 13.4 % 0.0344<br />

M46I/L B*35 40 % 14.7 % 9.7 % 0.0406<br />

M46I/L A*03 + B*35 60% 12 % 1.3 % 0.0109<br />

Drug resistance mutations can be assigned to specific <strong>HLA</strong> alleles<br />

slide 39<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

CTL response / escape<br />

HIV<br />

HIV peptides<br />

TCR<br />

MHC I<br />

CTL<br />

CD4+cell<br />

HIV mutant peptides<br />

CTL<br />

X<br />

slide 40


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Procedure of analysis<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

Statistical analysis of HIV-resistance associated<br />

mutations and <strong>HLA</strong> alleles<br />

Epitope identification with 15 long overlapping peptides<br />

Design of peptides representing optimal epitopes<br />

Epitope confirmation with ELISPOT<br />

Parallel re-evaluation of statistically derived results in<br />

patients from a different cohort<br />

slide 41<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Epitope mapping: V75I (RT)Ñ<br />

Putative epitopes were predicted using ELF.<br />

(http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/ELF/epitope_analyzer.html)Ä<br />

ELISPOT<br />

(biological assay)Ä<br />

Pat EA <strong>HLA</strong> A11, A11, B35, B62, Cw3, Cw4<br />

LVDFRELNKRTQD<br />

FW n.P.<br />

KWRKLVDFRELNKRT<br />

n.P.<br />

KDSTKWRKLVDFREL<br />

n.P.<br />

AIKKKDSTKWRKLVD<br />

n.P.<br />

SFU/100 000 cells<br />

0 500 1000<br />

slide 42<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Results of the epitope mapping<br />

Peptides comprising<br />

following amino acid<br />

<strong>HLA</strong> allele shared by<br />

investigated patients<br />

Number of Patients<br />

recognizing peptides<br />

33 (PR)Ä<br />

46 (PR)Ä<br />

46 (PR)Ä<br />

75 (RT)Ä<br />

103 (RT)Ä<br />

118 (RT)Ä<br />

<strong>HLA</strong>-A*01<br />

<strong>HLA</strong>-A*03<br />

<strong>HLA</strong>-B*35<br />

<strong>HLA</strong>-A*11<br />

<strong>HLA</strong>-B*44<br />

<strong>HLA</strong>-B*07<br />

4 out of 28<br />

17 out of 28<br />

4 out of 10<br />

4 out of 9<br />

6 out of 22<br />

7 out of 17<br />

Epitopes at positions 46, 75, 118 were detected from >40% of the tested patients<br />

slide 43<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

CTL recognition: L210 (RT)Ñ<br />

B*44<br />

TKIEELRQHLLRWGLTTPDKK<br />

200 210 220<br />

Sequence-wt: GQHRTKIEELRQHLLRWGFTTPD<br />

L210F: EELRQHLFRW<br />

L210W: EELRQHLWRW<br />

Pat ZS (L210) <strong>HLA</strong> A24, A24, B44, B13, Cw5, Cw6<br />

Pat. BF, (L210F), <strong>HLA</strong>: A02, A02, B44, B44<br />

-------F--<br />

-------W--<br />

EELRQHLLRW<br />

n.P.<br />

SFU/100 000 cells<br />

-------F--<br />

-------W--<br />

EELRQHLLRW<br />

n. P.<br />

ls<br />

e<br />

c<br />

0<br />

0<br />

0<br />

/1<br />

U<br />

F<br />

S<br />

0 500 1000 1500<br />

0 20 40<br />

slide 44<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Summary<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

Statistical analysis revealed correlations between <strong>HLA</strong> class I<br />

alleles und the occurrence of drug resistance mutations in<br />

treatment-naÖve patients<br />

peptides comprising these amino acid positions were<br />

recognized by CD8+ T cells<br />

210F acts as escape mutation in B44+ patients<br />

Ä selection for this mutation may occur in B44+ patients<br />

The <strong>HLA</strong>-system provides the selective pressure for the<br />

occurrence and maintenance of certain transmitted drug<br />

resistance mutations in treatment-naÖve patients.<br />

slide 45<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut fÄr Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Conclusions<br />

Å<br />

Å<br />

Å<br />

The results of this study contribute to the understanding of<br />

the relationship between HIV infection and immune response<br />

The knowledge about <strong>HLA</strong> restricted HIV drug resistance<br />

mutations might be helpful in designing new therapy<br />

strategies<br />

The results of this study indicate that the prevalence of<br />

transmitted drug resistance could effectively be higher<br />

than determined by several nationwide survey programs<br />

slide 46<br />

Schweitzer et al., XVII IHDRW, Sitges 2009


Institut für Immunologie und Genetik<br />

Medizinisches Labor Kaiserslautern<br />

Acknowledgements<br />

F Schweitzer<br />

SM Mueller<br />

M Däumer<br />

R Klein<br />

R Kaiser<br />

M Oette<br />

K Roomp<br />

T Lengauer<br />

T Harrer<br />

University of Maastricht, Maastricht, The Netherlands;<br />

University of Cologne, Cologne, Germany;<br />

University Hospital Erlangen, Erlangen, Germany<br />

Institute for Immunology and Genetics, Kaiserslautern, Germany<br />

Institute for Immunology and Genetics, Kaiserslautern, Germany<br />

University of Cologne, Cologne, Germany<br />

University Hospital Düsseldorf, Düsseldorf, Germany;<br />

Krankenhaus der Augustinerinnen, Cologne, Germany<br />

Max Planck Institute for Informatics, Saarbrücken, Germany<br />

Max Planck Institute for Informatics, Saarbrücken, Germany<br />

University Hospital Erlangen, Erlangen, Germany<br />

slide 47

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