AUS DER KLINIK FÜR GASTROENTEROLOGIE, HEPATOLOGIE UND ENDOKRINOLOGIE
DER MEDIZINISCHEN HOCHSCHULE HANNOVER
Chronische Hepatitis Delta:
Die Charakterisierung von Patienten mittels nicht-invasiver Diagnostik
Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin in der Medizinischen Hochschule Hannover
vorgelegt von Gunnar Lewon Lutterkort aus München
Hannover 2018
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Angenommen vom Senat der Medizinischen Hochschule Hannover am 03.09.2019.
Gedruckt mit der Genehmigung der Medizinischen Hochschule Hannover.
Präsident: Professor Dr. med. Michael P. Manns
Betreuer: Professor Dr. med. Heiner Wedemeyer
Co-Betreuer: Dr. med. Benjamin Heidrich
Referent/in: Prof. Dr. med. Martin Krüger
Korreferent/in: PD Dr. med. Albert Heim
Tag der mündlichen Prüfung: 03.09.2019
Prüfungsausschussmitglieder: Vorsitz: Prof. Dr. med. Hermann Haller 1. Prüfer: Prof. Dr. med. Rainer Nustede 2. Prüfer: Prof. Dr. med. Martin Sauer
Inhaltverzeichnis
INHALTVERZEICHNIS 3
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 4
1. EINLEITUNG 6
1.1 Epidemiologie der HDV-Infektion 6
1.1.1 Geographisches Vorkommen und Genotypverteilung 6
1.1.2 Transmission 7
1.2 Virologie & Lebenszyklus des HDV 7
1.3 Immunantworten bei HDV-Infektionen 9
1.4 Virale Dominanzen 10
1.5 Klinik der chronischen Hepatitis Delta 11
1.6 Diagnostik der HDV-Infektion 11
1.6.1 Marker zur serologischen Untersuchung einer Hepatitis Delta 12
1.6.2 Überwachung des Krankheitsprogresses 12
1.6.3 Lösliche Immunmediatoren 15
1.7 Therapie der Hepatitis Delta 16
1.7.1 Prophylaxe 16
1.7.2 Pegyliertes Interferon a 16
1.7.3 Nukleotid-/Nukleosidanaloga 17
1.7.4 Transplantation 17
1.7.5 Neue Hepatitis D spezifische Medikamente 18
2. ZIELSETZUNG DER DISSERTATION 19
3. PATIENTENKOHORTE 21
3.1 HIDIT 2-Patienten 21
3.2 Validierung in HIDIT 1-Kohorte mit Nachmessung der Cholinesterase 21
4. MANUSKRIPTE 22
4.1 Manuskript: Non-invasive fibrosis score for hepatitis delta 23 4.2 Manuskript: Viral dominance patterns in chronic hepatitis delta determine early response to
interferon alpha therapy 33
4.2.1 Zusatzabbildungen des zweiten Manuskripts 45
4.2.2 Zusatztabellen des zweiten Manuskripts 46
4.2.3 Abkürzungsverzeichnis der Zusatztabellen des zweiten Manuskripts 52
5. ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION UND AUSBLICK 53
6. LITERATURVERZEICHNIS 62
DANKSAGUNG 73
LEBENSLAUF 74
EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG NACH § 2 ABS. 2 NRN. 6 UND 7 76
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Abkürzungsverzeichnis
ADAR1 RNA-Adenosin-Desaminase
ALT Alanin-Aminotransferase
AP alkalische Phosphatase
APRI AST-zu-Thrombozyten-Ratio-Index
AST Aspartat-Aminotransferase
AUROC Area under the Receiver Operating Characteristic Curve BEA-Score Baseline-Event-Anticipation-Score
CHB/CHC/CHD Chronische Hepatitis B/C/D
CHE Cholinesterase
CTACK cutaneous T-cell-attracting chemokine
DFS Delta Fibrosis Score
DNA Desoxyribonukleinsäure
ECM extrazelluläre Matrixmarker
ELF European Liver Fibrosis Panel
gGT gamma-Glutamyl-Transpeptidase
HA Hyaluronsäure
HAI Histologischer Aktivitätsindex
HBsAg surface Antigen des Hepatitis B-Virus
HBV Hepatitis B Virus
HCV Hepatitis C Virus
HDAg Hepatitis Delta Antigen
HDIN Hepatitis Delta International Network
HDV Hepatitis Delta Virus
HIDIT-1/2 Hep-Net-International-Hepatitis-Delta-Interventional- Trial 1/2
HIV Humanes Immundefizienz Virus
ICAM-1 intercellular adhesion molecule 1
IFN Interferon
IL Interleukin
IL-2ra interleukin 2 receptor alpha chain (sCD25) IP-10 Interferon-g induzierten Proteins 10
L-HBsAg large HBsAg
L-HDAg large Hepatitis Delta Antigen
M-CSF macrophage colony-stimulating factor
M-HBsAg medium HBsAg
MCP-1 monocyte chemoattractant protein 1
mRNA messenger RNA
MxA Interferon-induziertes GTP-bindendes Protein Mx1 NAFLD nicht-alkoholische Fettlebererkrankung
NAP Nucleic Acid Polymer
ND nondominance; Patienten ohne Dominanz
NK-Zelle Natürliche Killerzellen
NPW Negativ prädiktiver Wert
NUC Nukleotid- und Nukleosidanaloga
OAS1 Oligoadenylatsynthetase 1
PBMC mononukleären Zellen im peripheren Blut
PIIINP Amino-terminale Propeptid des Typ III Prokollagen
Pol-II RNA-Polymerase-II
PPW Positiv prädiktiver Wert
RNA Ribonukleinsäure
S-HBsAg small HBsAg
S-HDAg small Hepatitis Delta Antigen
SIM soluble immune mediator
STAT1 humanes signal transducer and activator of transcription SVR sustained virological response
TIMP-1 tissue inhibitor of metalloproteinases 1
TRAIL tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand
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1. Einleitung
Eine häufige Ursache einer Leberentzündung ist die Infektion mit einem hepatotropen Virus. Im Menschen verursachen vornehmlich die Hepatitisviren A, B, C, D und E virale Hepatitiden, wobei die Hepatitis Viren A und E bei Immunkompetenten ausschließlich akute Infektionen hervorrufen, die Viren B, C und D jedoch häufiger zu einer chronifizierten, progressiven Lebererkrankung neigen (Höner Zu Siederdissen et al., 2013; Robert-Koch-Institut, 2017). Diese Arbeit wird sich auf die chronische Hepatitis D (oder Delta) (CHD) fokussieren.
Mitte der 1970er-Jahre entdeckte eine Forschergruppe um Mario Rizzetto im italienischen Turin ein bis dato unbekanntes Antigen bei Patienten mit besonders schwerer chronischer Hepatitis B Virus (HBV) Infektion, das d-Antigen genannt wurde. Dieses war in direkter Immunfloreszenz als neuartige Reaktion aufgefallen, die ausschließlich in HBV-Oberflächenantigen (HBsAg) positiven Biopsien nachzuweisen war (Rizzetto et al., 1977). In einem Infektionsmodell an Schimpansen konnte später gezeigt werden, dass es sich bei dem d-Antigen um das Produkt eines humanen RNA-Virus handelt: das Hepatitis Delta Virus (HDV) (Rizzetto et al., 1980).
1.1 Epidemiologie der HDV-Infektion
Schätzungsweise 248 Millionen Menschen waren 2010 weltweit HBsAg positiv und somit potentiell für HDV vulnerabel (Schweitzer et al., 2015). Ging man bisher davon aus, dass etwa 5% dieser Patienten zusätzlich mit HDV koinfiziert sind, zeigte eine neuere Metastudie, dass die Prävalenz von HDV bei HBsAg-Trägern etwa 10,6%
beträgt (Wedemeyer & Manns, 2010; Chen et al., 2018). Genauere Zahlen für die weltweite Prävalenz liegen nicht vor, jedoch wird im Rahmen des Hepatitis Delta International Networks (HDIN, https://hdin.org/) versucht, bessere weltweite epidemiologische Daten zu generieren. In Deutschland ist die Erkrankung meldepflichtig. Im Jahr 2016 wurden lediglich 33 Neuinfektionen gemeldet, was eine fehlende Diagnostik bzw. Meldung nahelegt (Robert-Koch-Institut, 2017).
1.1.1 Geographisches Vorkommen und Genotypverteilung
Dem Virus lassen sich mindestens acht Genotypen zuordnen (Negro, 2014). In Europa, dem Nahem Osten und Nordamerika liegt zumeist eine Infektion mit HDV-Genotyp 1 vor (Shakil et al., 1997). In Deutschland leiden zumeist Patienten an chronischer Hepatitis Delta, die aus der Türkei, Osteuropa und/oder ehemaligen UdSSR
immigriert sind (Heidrich et al., 2009). Durch die eingeführten Impfprogramme (siehe Kapitel 1.7.1) ist initial die Prävalenz von Hepatitis B und damit einhergehend auch Hepatitis D abgefallen, was sich im weiteren Verlauf stabilisierte (Wedemeyer et al., 2007; Wedemeyer & Manns, 2010). HDV-Genotypen 2 und 4 liegen vornehmlich in Ostasien und im Nordosten Russlands vor, während die HDV-Genotypen 5 bis 8 hauptsächlich bei west- und zentralafrikanischen Patienten vorkommen (Rizzetto et al., 2012). HDV-Genotyp 3 führt zu einem besonders schweren akuten Verlauf und betrifft fast ausschließlich das westliche Amazonasgebiet (Casey et al., 1996; Gomes- Gouvea et al., 2009). Eine Untersuchung des HDIN von über 1500 Patienten aus 15 verschiedenen Ländern zeigte kürzlich, dass Hepatitis D weltweit ein sehr heterogenes Krankheitsbild darstellt (Wranke et al., 2017).
1.1.2 Transmission
Die Übertragung von HDV erfolgt wie HBV vornehmlich parenteral (Rizzetto et al., 1981). Hierbei reichen bereits kleinste Mengen des Virus, um einen HBsAg-Träger zu infizieren (Ponzetto et al., 1987). Ebenso sind sexuelle oder vertikale Transmissionen möglich. Die Mutter-zu-Kind-Übertragung scheint insgesamt eher selten zu sein (Sellier et al., 2018). In den meisten Fällen infizieren sich HBsAg-positive Patienten zusätzlich mit HDV (Superinfektion) und leiden infolgedessen an einem chronifizierten Verlauf. Seltener erfolgt die Infektion mit beiden Viren zeitgleich (Simultaninfektion), was eher in einer akuten, fulminanten Erkrankung mündet (Negro, 2014). Letzteres führt in 90% der Fälle zu einer Ausheilung mit viraler Clearance, während dies nur bei einem Bruchteil der chronisch infizierten Patienten erreicht werden kann.
1.2 Virologie & Lebenszyklus des HDV
Das Hepatitis D Virus ist ein zirkuläres, einzelsträngiges RNA Virus von 36nm Durchmesser und besteht aus etwa 1.700 Nukleotiden. Damit ist es das kleinste bekannte Virus, das den Menschen infizieren kann (Wang et al., 1986). Aufgrund der Abhängigkeit von HBV und dessen HBsAg wird HDV auch als unvollkommenes (englisch: ‚defective’) RNA Virus bezeichnet (Bonino et al., 1986). Strukturell ähnelt das HDV in seiner stabförmigen Form einzelsträngigen Pflanzenpathogenen, den sogenannten Virionen. Im Gegensatz zu HDV kodieren Virionen keine eigenen Proteine. HDV weist zudem eine Verwandtschaft mit Teilen des menschlichen Genoms auf, genauer dem CPEB3 Ribozym. Aus diesen Erkenntnissen resultiert der Gedanke, dass sich HDV aus der Gruppe der Virionen herausgelöst und sich Teile des
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menschlichen Transkriptoms angeeignet hat (Salehi-Ashtiani et al., 2006). Aufgrund dieser Eigenschaften wurde das Hepatitis D Virus als einziges Virus der Klasse der Deltaviren zugeordnet (Fauquet et al., 2005).
HDV kodiert lediglich ein Protein, das Hepatitis Delta Antigen (HDAg), welches in einer kleinen, 195 Aminosäuren umfassenden (S-HDAg) oder einer großen, 19 Aminosäuren längeren Form (L-HDAg) vorliegen kann. Bei der Replikation des Virus bedarf es also einer wirtseigenen RNA Polymerase (Lai, 2005). Die zirkuläre HDV RNA wird von etwa 70 dieser HD- Antigene umgeben, die wiederum von verschiedenen großen Formen des HBV-Oberflächenantigens (S-, M- und L-HBsAg) umhüllt werden (Taylor, 2006, 2012; Sureau & Negro, 2016) (siehe Abbildung 1).
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Hepatitis D Virus modifiziert nach Sureau und Negro 2016.
Das Virus infiziert die Zelle über das Natrium-Taurocholat-Kotransport-Polypeptid (NTCP), das vornehmlich in Hepatozyten vorkommt. Somit ist die Infektion mit HDV hepatotrop (Yan et al., 2012; Watashi et al., 2014; Müller et al., 2018). Vor allem mit Hilfe der wirtseigenen RNA-Polymerase-II (Pol-II) wird HDV in den Leberzellen in einem sogenannten „double rolling circle“ repliziert (Macnaughton et al., 2002; Lai, 2005). Die Pol-II bildet aus dem genomischen RNA-Strang in einem ersten Schritt einen antigenomischen RNA-Strang und eine Messenger RNA (mRNA). Aus letzterer wird später in weiteren Schritten HDsAg synthetisiert. Der antigenomische RNA-Strang wird durch antigenomische Ribozyme zu Monomeren gespalten, die sich nun selbstständig zu einem zirkulären antigenomischen Molekül verbinden (Branch &
Robertson, 1991). Dieses Molekül kann nun wiederum mittels der Pol-II zu genomischer RNA synthetisiert werden. Ebenfalls von Bedeutung ist die doppelsträngige RNA-spezifische Adenosin-Desaminase 1 (ADAR1), die bei der Synthese des HDAg das Stopp-Codon UAG in UGG umwandelt, sodass an dieser Stelle Tryptophan gebildet wird. So entsteht das am Carboxylende 19 Aminosäuren längere L-HDAg (Wong & Lazinski, 2002). Das L-HDAg scheint die virale Replikation zu inhibieren und wiederum für das Verpacken der HDV RNA in das HBsAg verantwortlich zu sein (Chang et al., 1991; Jayan & Casey, 2005). Für letzteres ist zuvor jedoch eine posttranslationale Modifikation, die Prenylierung, der letzten vier Aminosäuren an der sogenannten CXXX-Box notwendig (Glenn et al., 1992). Das
unmodifizierte S-HDAg hingegen stimuliert die Pol-II Aktivität und fördert so die virale Replikation (Yamaguchi et al., 2001).
1.3 Immunantworten bei HDV-Infektionen
HDV führt zumeist zu einer schweren chronischen Hepatitis, bei der die virale Replikation mit inflammatorischer Aktivität und Fibrosierung der Leber einherzugehen scheint (Negro et al., 1988; Braga et al., 2014). Im Gegensatz zu HBV wurde zwischenzeitlich bei HDV ein direkter zytotoxischer Effekt angenommen (Macnaughton et al., 1990; Cole et al., 1991). Untersuchungen in transgenen Mäusen konnten allerdings keine direkte Zytotoxizität durch das HDAg nachweisen und auch in einer späteren klinischen Studie konnte die im Serum messbare Viruslast nicht mit zellulärem Schaden, Fibrosierung oder inflammatorischer Aktivität assoziiert werden (Guilhot et al., 1994; Zachou et al., 2010).
Im Jahr 1997 wurden erste Hinweise auf eine spezifische Immunreaktion des adaptiven Immunsystems ermittelt. So konnte nachgewiesen werden, dass CD4 positive T-Zellen eine Immunreaktion gegen das HDAg zeigen, was wiederum zu einer starken Freisetzung von Interferon-g (IFN-g) führte (Nisini et al., 1997).
Zytotoxische CD4 positive T-Zellen sind im Vergleich zu HBV und HCV bei Hepatitis D Patienten deutlich erhöht (Aslan et al., 2006). Später konnten weitere Hinweise auf eine Kontrolle der Infektion durch das adaptive Immunsystem gefunden werden (Grabowski et al., 2011). Bei Patienten, bei denen verstärkte IFN-g-Reaktionen von mononukleären Zellen im peripheren Blut (PBMCs) nach Stimulation mit HDV- Peptiden nachgewiesen werden konnten, zeigten eine signifikant niedrigere Viruslast.
Außerdem waren die Immunantworten von IFN-g, Interleukin-2 (IL) und -10 sowie des Interferon-g induzierten Proteins 10 (IP-10) verstärkt bei chronisch infizierten Patienten als in der gesunden Kontrollkohorte messbar.
Das angeborene Immunsystem scheint hingegen einem Funktionsverlust durch die chronische HDV-Infektion zu unterliegen. In einem Modell mit humanisierten, immundefizienten Mäusen konnte gezeigt werden, dass bei der Koinfektion mit HBV und HDV im Vergleich zur Monoinfektion mit HBV humanes signal transducer and activator of transcription (STAT1) verstärkt exprimiert wurde (Giersch et al., 2015).
Ebenso waren die Oligoadenylatsynthetase 1 (OAS1) und das Interferon-induziertes GTP-bindendes Protein Mx1 (MxA) als Resistenzfaktoren des angeborenen Immunsystems gegen Viren in der Koinfektion stärker erhöht. Jedoch legten Zellreihenversuche nahe, dass HDV die angeborene Immunreaktion über den Interferon-a-Signalweg stört, indem es die Phosphorylierung und damit die Akkumulation von den Aktivatoren STAT 1 und STAT 2 behindert. Dies geht auf eine
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direkte Blockade der Tyrosinkinase 2 (Janus Kinase Familie) zurück, die durch Interferon a stimuliert eine Tyrosinphosphorylierung des Interferonrezeptors bewirkt (Pugnale et al., 2009). Neben diesen intrazellulär zu findenden Reaktionen sorgt die chronische HDV Infektion zudem für eine Erhöhung der natürlichen Killerzellzahl (NK-Zellen) bei gleichbleibenden Differenzierungsgrad (Lunemann et al., 2015). Die Behandlung mit pegyliertem Interferon-a (siehe Kapitel 1.7.2) führt jedoch zu einem Verlust von enddifferenzierten NK-Zellen mit einhergehendem relativ erhöhtem Anteil unreifer NK-Zellen. Dies legt eine funktionelle Einschränkung der peripheren NK-Zellen durch HDV nahe.
Insgesamt führt eine chronische HDV-Infektion also zu verschiedenen Reaktionen des angeborenen und des adaptiven Immunsystems. Es mangelt jedoch an detailreicheren Untersuchungen, um die Lücken im Verständnis der Immunreaktion zu schließen.
1.4 Virale Dominanzen
Die Präsenz zweier hepatotroper Viren führt zu einer viralen Interaktion. So konnte bereits gezeigt werden, dass das L-HDAg zum einen HBV-Replikationsenhancer direkt unterdrückt und zum anderen das Interferon-induzierte GTP-bindende Protein 1 (MxA) aktiviert (Williams et al., 2009). Das MxA Protein scheint hierbei eine inhibierende Wirkung auf den Export der viralen mRNA des HBV aus dem Nukleus ins Zytoplasma zu haben (Peltekian et al., 2005). Diese Interaktion auf molekularer Ebene könnte für die virale Dominanz ursächlich sein, die sich später im Blut vieler Patienten anhand der jeweiligen Viruslast darstellen lässt. Eine spanische Arbeitsgruppe definierte das Vorhandensein einer viralen Dominanz bei der Koinfektion von HBV und HDV, sobald die Viruslast des einen die des anderen um mehr als eine logarithmische Stufe (Faktor 10) übersteigt (Schaper et al., 2010). In den meisten Fällen (55%) waren die untersuchten Patienten D-dominant, während sich 30% als B-dominant und 15% der Patienten sich ohne Dominanz (ND) präsentierten.
Der schematische Verlauf wurde anschließend in einem Editorial skizziert und wirft die Frage nach genauen Entstehungsmechanismen für virale Dominanzen und deren Konsequenzen auf, die bisher noch nicht erschöpfend untersucht worden sind (siehe Abbildung 2) (Wedemeyer, 2010).
Auch in einer südamerikanischen Kohorte war mehr als die Hälfte (56%) der Patienten D-dominant, wobei deutlich mehr Patienten (41%) ohne Dominanz auftraten (Braga et al., 2014). Allerdings ist zu betonen, dass es sich hierbei um ausschließlich mit HDV- Genotyp-3 infizierten Patienten (siehe Kapitel 1.1.1) handelte und der Dominanzdefinition ein Grenzwert von zwei logarithmischen Stufen zugrunde lag.
Wir nutzten unter anderem die einfach-logarithmische Definition von Schaper et al., um die Charakterisierung von Hepatitis Delta Patienten zu verbessern (siehe Kapitel 2).
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Viruslastverläufe innerhalb der Kohorte der Studie von Schaper et al., 2010, modifiziert nach Wedemeyer, 2010:
Von 25 Patienten hatten drei hohe Viruslasten für beide Viren (oben links); fünf Patienten zeigten eine hohe HD- Viruslast bei supprimiertem HBV (oben rechts); drei Patienten mit hoher HB-Viruslast bei supprimierten HDV (Mitte links); vier Patienten mit D-Dominanz und Fluktuation beider Viren; acht Patienten mit Fluktuation beider Viren und wechselnder Dominanz (unten links);
jeweils ein Patient mit stabiler, dominanter Viruslast des einen und fluktuierender Viruslast des anderen (unten rechts).
1.5 Klinik der chronischen Hepatitis Delta
Sobald die Krankheitsdauer einen Zeitraum von sechs Monaten überschreitet, spricht man von einer chronischen Hepatitis. Prinzipiell sind die Symptome der Monoinfektion verglichen mit der Koinfektion ähnlich, wobei letztere zu einem schwereren und schneller progredienten Verlauf führt (Manesis et al., 2013; Béguelin et al., 2017). Allgemein äußert sich eine chronische Hepatitis unter anderem durch körperliche Erschöpfung, Übelkeit, Erbrechen, Fieber, Gelenkschmerzen und Gewichtsverlust. Bei fortschreitender Erkrankung kommt es zu Symptomen wie Ikterus, hormonellen Störungen (z.B. Hirsutismus, Amenorrhö oder Gynäkomastie) oder der Ausbildung von Umgehungskreisläufen der Pfortader. Diese können sich als Ösophagusvarizen oder Caput medusae darstellen. Häufig mündet eine chronische Hepatitis in einer Leberzirrhose (Dienstag, 2015). Der klinische Verlauf der chronischen Hepatitis Delta ist schwierig von der chronischen Hepatitis B zu unterscheiden, verläuft aber häufig schwerer (Smedile et al., 1982). Zudem scheint die Koinfektion das Risiko für das Entstehen einer Zirrhose und der Ausbildung eines hepatozellulären Karzinoms zu erhöhen (Romeo et al., 2009; Niro et al., 2010; Hughes et al., 2011; Calle Serrano et al., 2014).
1.6 Diagnostik der HDV-Infektion
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Für die Diagnosestellung und Verlaufskontrolle lassen sich verschiedene invasive und nicht-invasive Marker und Verfahren zu Rate ziehen. Insbesondere für die Therapieindikation ist dies von Bedeutung (siehe Kapitel 1.7).
1.6.1 Marker zur serologischen Untersuchung einer Hepatitis Delta
Grundsätzlich können sowohl Oberflächenantigene, direkte Nachweise der Viruslast oder Antikörpermessungen dazu genutzt werden, um eine virale Hepatitis zu charakterisieren. Jeder HBsAg-positive Patient sollte mindestens einmal auf anti- HDV-Antikörper getestet werden (Lampertico et al., 2017). Der Nachweis von HDV RNA im Blut beweist eine aktive Infektion und lässt sich quantitativ auch für die Therapieüberwachung einsetzen (Heidrich & Wedemeyer, 2012). Eine genauere Aufschlüsselung der virologischen Parameter bei einer Koinfektion mit HBV und HDV ist in Tabelle 1 zu finden.
Anti-HDV-IgG- Antikörper
Positiv bei allen Patienten, die mit HDV in Kontakt gekommen sind, persistiert auch nach Ausheilung.
Anti-HDV-IgM- Antikörper
Positiv während einer akuten Infektion, jedoch negativ nach ausgestandener Infektion.
Persistiert bei einem Großteil der chronisch infizierten Patienten und kann als Surrogatparameter für die Aktivität der Hepatitis benutzt werden.
HDV RNA qualitativ Parameter für virale Replikation, positiv bei allen chronisch infizierten Patienten, in manchen Fällen auch bei akut infizierten.
Wird bei spontaner oder durch Medikamenten-induzierter Virussuppression negativ.
HDV RNA quantitativ Parameter für virale Replikation, kann zur Überwachung des Therapieansprechens genutzt werden.
HBsAg qualitativ Immer positiv bei Hepatitis Delta.
HBsAg quantitativ Korreliert positiv mit HDV RNA.
HBV DNA quantitativ Parameter für virale Replikation, kann zur Überwachung des Therapieansprechens genutzt werden, häufig niedrig oder negativ bei Hepatitis Delta.
Tabelle 1: Diagnostische Parameter für HDV Infektionen, modifiziert nach Hughes et al., 2011.
1.6.2 Überwachung des Krankheitsprogresses
Sobald ein Patient mit Hepatitis Delta diagnostiziert ist, sollten regelmäßigen Untersuchungen erfolgen, um einen etwaigen Progress oder eine Dekompensation frühzeitig zu erkennen. Zunächst ist nach möglichen Koinfektionen mit HCV oder HIV zu testen. Die Patienten sollten in regelmäßigen Abständen sonographiert werden
und bei Hinweisen auf hepatische Dekompensation kann eine Gastroskopie zur Erkennung von ösophagealen Umgehungkreisläufen sinnvoll sein. Nach Diagnose der Erkrankung sollte ebenfalls eine Leberbiopsie durchgeführt werden (siehe Kapitel 1.6.2.1) (Heidrich & Wedemeyer, 2012). Neben diesen aufwändigen Untersuchungen können auch Blutparameter Aufschluss über den Progress geben. Hierzu gehören Transaminasen wie die Aspartat-Aminotransferase (AST) und die Alanin- Aminotransferase (ALT), Cholestasemarker wie die gamma-Glutamyl-Transpeptidase (gGT) und alkalische Phosphatase (AP) und Syntheseparameter der Leber. Zu letzteren gehören das in der Leber gebildete Albumin, die Cholinesterase (CHE), Thrombozytenzahl und die Vitamin-K-abhängigen Gerinnungsfaktoren.
1.6.2.1 Invasive und apparative Diagnostik
Neben einer Verschlechterung der oben genannten Parameter kann auch das kompensierte Fortschreiten der Lebervernarbung eine Therapieindikation darstellen.
Die perkutane Leberbiopsie ist hier nach wie vor der Goldstandard für die Beurteilung der histologischen Aktivität und des daraus resultierenden Umbaus, weshalb jeder Patient mit einer chronischen Hepatitis mindestens einmal biopsiert werden sollte (Lampertico et al., 2017). Dennoch birgt eine Leberbiopsie gewisse Risiken und Nachteile. Das Verfahren ist schmerzhaft und kann in seltenen Fällen durch schwere Blutungen und ungewünschten Organperforationen auch zum Tod führen. Der Einsatz ist daher bei schwerkranken Patienten und solchen mit Adipositas oder Aszites nur begrenzt möglich (Alten et al., 2014). Nach erfolgter Prozedur muss das Biopsat histopathologisch beurteilt werden. Hierzu eignet sich beispielsweise das Grading und Staging nach ISHAK, das auch in dieser Studie genutzt wurde (Ishak et al., 1995). Im Grading werden vier unterschiedliche Marker der entzündlichen Aktivität beurteilt: (A) die Entzündung der periportalen und periseptalen Flächen, insbesondere das Vorhandensein von sogenannten Mottenfraßnekrosen (0 bis 4 Punkte); (B) das Konfluieren von Nekrosen und deren Verteilung über den Leberazinus (0 bis 6 Punkte); (C) die Anzahl von fokalen, lytischen Entzündungen und sichtbaren Apoptosen (0 bis 4 Punkte); (D) die Ausprägung der Inflammation in den Portalfeldern (0 bis 4 Punkte). Addiert man die einzelnen Bestandteile ergibt dies den Histological Activity Index (HAI). Neben der entzündlichen Beurteilung gilt es ebenfalls, den narbigen Umbau der Leber zu beschreiben. Im sogenannten Staging können zwischen 0 und 6 Punkte verteilt werden. In unserer Kohorte wurden 0-2 Punkte als keine/milde Fibrose, 3-4 Punkte als fortgeschrittene Fibrose und 5-6 Punkte als Zirrhose klassifiziert.
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Es existieren außerdem noch nicht-invasive, apparative Möglichkeiten, die Vernarbung der Leber zu beurteilen. Als Grundprinzip dient die Messung der Lebersteifheit, die in einer sogenannten Elastographie gemessen wird. Hauptvertreter dieser Methode sind die transiente Elastographie und die Scherwellenelastographie (Pfeifer & Strobel, 2017). Trotz der schnellen und schmerzlosen Anwendung beider Verfahren gilt es auch hier, einige Nachteile zu beachten: So ist die Sensitivität geringer, die Qualität der Daten ist sehr von der Erfahrung der bedienenden Person abhängig und Begleitumstände wie Steatosis, Adipositas oder eine zuvor erfolgte Nahrungsaufnahme erschweren die Diagnostik (Fraquelli et al., 2007; Mederacke et al., 2009; Kim et al., 2015; Kjærgaard et al., 2015; Dong et al., 2017; Pfeifer et al., 2017).
Außerdem ist das Verfahren nicht in der Lage, die entzündliche Aktivität zu beurteilen, und unterliegt höheren Anschaffungskosten, was insbesondere in Endemiegebieten (siehe Kapitel 1.1.1) ein großes Hindernis darstellt.
1.6.2.2 Nicht-invasive Scores zur Evaluation des Krankheitsprogresses
Der Progress der Lebervernarbung ist bei der chronischen Hepatitis Delta von besonderer Bedeutung, da hierin am ehesten die klinische Verschlechterung der chronisch erkrankten Patienten begründet liegt. Für die chronische Hepatitis B und C (CHB/CHC), aber auch die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) wurden bereits zahlreiche Scores entwickelt, die allerdings bisher nicht für die chronischen Hepatitis Delta evaluiert wurden. Im Folgenden werden die maßgeblichen Charakteristika der Scores umrissen, die in dieser Arbeit untersucht werden sollen.
Eine Übersicht zu den nachfolgend vorgestellten Scores und deren Berechnung ist in Tabelle 2 zu finden.
Score Formel
AST-ALT- ratio
AST / ALT
APRI AST (/ULN) / Thrombozytenzahl (109/L) * 100
FIB-4 Index [Alter (Jahre) * AST (U/L)] / [Thrombozytenzahl (109/L) * (ALT(U/L)0,5] NAFLD
fibrosis score
-1.675 + 0.037*Alter (Jahren) + 0.094*BMI (kg/m2) + 1.13 (falls erhöhte Insulinresistenz/Diabetes) + 0.99*AST-ALT-ratio – 0.013*Thrombozytenzahl (109/L) – (0.66 * Albumin (g/dl)
BARD score (2, wenn AST-ALT-ratio ≥ 0.8) +(1, falls BMI≥28) + (1, wenn Diabetes Mellitus)
ELF score -0.08 * ln(Alter in Jahren) + 0.608 * ln(HA) + 0.601 * ln(PIIINP) + 0.511 * ln(TIMP-1) - 6.26
SHASTA Index
-3.84 + 1.70 * (1, falls HA 41-85ng/ml) + 3.28 * (1, wenn HA 85>ng/ml) + 1.58 * (1, falls (Albumin <3.5 g/dl) + 1.78 * (1, falls AST>60IU/l)
Tabelle 2: Zusammenstellung der nicht-invasiven Fibrose- und Zirrhose-Scores, modifiziert nach Lutterkort et al., 2016. Neu eingeführte Abkürzungen: BMI: Body Mass Index; ln: Logarithmus naturalis; LLN: Lower Limit of Normal (unterer Referenzbereich); ULN: Upper Limit of Normal (oberer Referenzbereich).
Der wohl älteste nicht-invasive Zirrhose-Score wurde 1956 durch De Ritis et al. bei Patienten mit CHC entwickelt und beschreibt das Verhältnis aus AST zu ALT (De Ritis et al., 2006). Ein weiterer häufig gebrauchter Score ist der AST-zu-Thrombozyten- Ratio-index (APRI), der in CHC sowohl für die Detektion von Fibrose als auch Zirrhose bei CHC Patienten dienen soll (Wai et al., 2003). Um das Vorhandensein einer Fibrose bei HCV und HIV koinfizierten Patienten festzustellen, wurde 2006 der FIB-4- Index publiziert (Sterling et al., 2006). Ein weiterer Ansatz zur nicht-invasiven Vorhersage von Fibrose oder Zirrhose ist die Messung von sogenannten extrazellulären Matrixmarkern (ECM), die bei zunehmendem Leberschaden freigesetzt werden. Hierzu kann das European Liver Fibrosis (ELF) Panel dienen, das Patientenalter, Hyaluronsäure (HA), tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP-1) und das Amino-terminale Propeptid des Typ III Prokollagens (PIIINP) nutzt (Rosenberg et al., 2004). Lichtinghagen et al. evaluierten diesen später bei gesunden und CHC Patienten und definierten Referenzwerte, die in dieser Arbeit auf Patienten mit CHD angewendet wurden (Lichtinghagen et al., 2013). Der SHASTA Index stützte sich ebenfalls auf die HA und nutzt zusätzlich Albumin- und AST-Werte bei HCV-HIV- koinfizierten Patienten (Kelleher et al., 2005). PIIINP wurde ebenfalls als alleiniger Marker für Fibrose beschrieben (Gabrielli et al., 1997).
Neben diesen Scores, die für virale Hepatitiden entwickelt wurden, wurden in dieser Arbeit ebenfalls Scores für NAFLD untersucht. Dies beinhaltet zum einen den NAFLD fibrosis score und zum anderen den BARD score (Angulo et al., 2007; Harrison et al., 2008).
1.6.3 Lösliche Immunmediatoren
Die Messung von löslichen Immunmediatoren (engl.: soluble immune mediator; SIM) wird nicht standardmäßig bei Hepatitis Delta-Patienten eingesetzt. Jedoch können sie genutzt werden, um das Verständnis der immunologischen Prozesse hinter chronischen Infektionen zu verbessern. Auf explorativer Basis wurde diese bereits in verschiedenen Bereichen der Hepatitis-Forschung an der Medizinischen Hochschule
PIIINP als Einzelmarker
DFS 1 (falls Albumin<1.19[*LLN]) + 1 (falls gGT>0.5[*ULN]) + 1 (falls CHE<1.46[*LLN]) + 1 (falls Alter>42)
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2016). Dasselbe Messverfahren wurde ebenfalls in dieser Studie benutzt und beinhaltet unter anderem Interleukine (IL), Zytokine, Chemokine, Adhäsionsmoleküle und Wachstumsfaktoren. Da für die viralen Dominanzen (siehe Kapitel 1.4) bislang wenig über die pathophysiologischen Hintergründe bekannt ist, wurden in dieser Studie SIMs genutzt, um etwaige Assoziationen mit dem immunologischen Milieu zu eruieren.
1.7 Therapie der Hepatitis Delta
Die grundlegenden Therapieziele der Mono- und Koinfektion sind identisch: es wird mittelfristig eine Unterdrückung der viralen Aktivität und langfristig eine Serokonversion vom HBsAg zum Anti-HBs-Antikörper angestrebt, wobei letzteres selten erreicht wird (Lampertico et al., 2017). Zuvor kann jedoch einer Infektion mittels Schutzimpfung vorgebeugt werden.
1.7.1 Prophylaxe
Mit Hilfe der Schutzimpfung gegen HBV lässt sich eine Infektion mit HDV wirksam verhindern (Heidrich et al., 2013). Nach Einführung der Impfprogramme gegen HBV ist dementsprechend auch die Inzidenz von HDV in Europa maßgeblich gesunken (Wedemeyer & Manns, 2010).
1.7.2 Pegyliertes Interferon a
Interferon α bzw. die retardierte Form, das pegylierte Interferon α, wird bereits lange zur Therapie von viralen Hepatitiden eingesetzt, da es die körpereigene Virusabwehr stimuliert (Dusheiko et al., 1985, 1986; Hoofnagle et al., 1986). Jedoch führt das Medikament zu teils schweren Nebenwirkungen. Hierzu können Müdigkeit, Kopfschmerzen, Myalgien, Rigor, Übelkeit, Erbrechen, Depressionen, Durchfall, Insomnie, Haarausfall, Dermatitis, Pruritus und Schmerzen gehören (Manns et al., 2006). Aus diesem Grund können Patienten mit Dekompensationsrisiko, Depressionen oder anderen Nebenerkrankungen nicht behandelt werden. Aktuelle Empfehlungen raten zu einer Therapiedauer von mindestens einem Jahr bei chronischer Hepatitis Delta, wobei nur etwa ein Viertel der Patienten nach Ende der Therapie HDV-frei waren (Wedemeyer et al., 2011). Insgesamt scheinen die Ansprechraten zwischen 0 und 40% zu liegen (Rizzetto & Smedile, 2015; Wranke &
Wedemeyer, 2016). Später konnte allerdings gezeigt werden, dass etwa die Hälfte der
zunächst HDV-freien Patienten einen späten viralen Rückfall erlitten, sodass anders als bei HBV und HCV bei Hepatitis Delta nicht von einem Sustained Virological Response (SVR) gesprochen werden sollte (Heidrich et al., 2014). Jedoch konnte jüngst gezeigt werden, dass trotz der mäßigen Ansprechraten und schweren Nebenwirkungen die Therapie mit pegyliertem Interferon α zu einem erniedrigten Risiko für leberassoziierte Komplikationen führt (Wranke, Serrano, et al., 2017).
1.7.3 Nukleotid-/Nukleosidanaloga
Die Nukleotid- und Nukleosidanaloga (NUCs) sind Reverse-Transkriptase- Inhibitoren, die als Standardmedikation bei der Therapie der chronischen Hepatitis B eingesetzt werden (Lampertico et al., 2017). Jedoch konnte bereits 1994 gezeigt werden, dass auch Ribavirin, das zur Behandlung von chronischen HCV Infektionen genutzt wird, bei chronischer Hepatitis Delta nicht effektiv wirkt (Garripoli et al., 1994). Auch andere Wirkstoffe wie Famciclovir, Entecavir, Lamivudine und Adefovir konnten als Monotherapie kein virologisches oder biochemisches Ansprechen erwirken (Lau et al., 1999; Yurdaydin et al., 2002, 2008; Niro et al., 2005; Wedemeyer et al., 2011; Kabacam et al., 2012). Die Ergänzung einer Interferontherapie mit einem NUC erbrachte ebenfalls keinen virologischen Zusatznutzen in Form einer höheren Ansprechrate, jedoch normalisierten sich die ALT-Werte von Patienten, die mit pegyliertem Interferon α und Adefovir therapiert wurden, schneller (Wolters et al., 2000; Yurdaydin et al., 2008;
Wedemeyer et al., 2011). Auch die Kombination von Tenofovir mit Interferon a erwies sich der alleinigen Interferontherapie nicht als überlegen – selbst bei verdoppelter Therapiedauer von 96 Wochen (Wedemeyer et al., 2014). Bei Patienten mit einer Dreifachinfektion von HBV, HDV und dem humanen Immundefizienz-Virus (HIV) wurde bisher unterschiedliches berichtet. Während solche Patienten in einer spanischen Kohorte interessanterweise erheblich von einer Langzeitmedikation mit Tenofovir im Sinne eines signifikanten virologischen Ansprechens profitierten, ließ sich dies in einer französischen und einer Schweizer Kohorte nicht zeigen (Boyd et al., 2013; Soriano et al., 2014; Béguelin et al., 2017).
1.7.4 Transplantation
Eine Lebertransplantation ist die letzte Therapiemöglichkeit bei dekompensierter Zirrhose (Wranke & Wedemeyer, 2016). Jedoch lässt sich bei vielen Patienten trotz gutem Outcomes noch Jahre nach Transplantation HDAg im Blut nachweisen (Mederacke et al., 2012). Die HDV-Monoinfektion stellt ein potentielles Risiko für eine HDV-Reaktivierung bei erneuter HBV Infektion dar, wie in einem Modell mit
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humanisierten Mäusen gezeigt werden konnte (Giersch et al., 2014). Um eine Reinfektion des Transplantats zu verhindern sind eine passive Immunprophylaxe mit Hepatitis-B-Immunglobulinen und eine NUC-Therapie notwendig (Rosenau et al., 2007).
1.7.5 Neue Hepatitis D spezifische Medikamente
Im Kampf gegen Hepatitis Delta werden derzeit drei neue Wirkstoffe in Phase II Studien erprobt, die sich verschiedene Mechanismen der HDV-Pathogenese zunutze machen. Das Virus benötigt den NTCP-Rezeptor als Eintrittspforte (siehe Kapitel 1.2), den man mit dem Wirkstoff namens Myrcludex B inhibieren kann (Lütgehetmann et al., 2012). Myrcludex B hat sich bisher insbesondere in der Kombination mit pegyliertem Interferon a als wirkungsvoll erwiesen (Bogomolov et al., 2016). Auch die posttranslationale Modifikation in Form der Prenylierung (siehe Kapitel 1.2) lässt sich inhibieren (Glenn et al., 1998). Das Medikament namens Lonafarnib führte in einer ersten Phase II Studien zu einer dosisabhängigen Virusreduktion (Koh et al., 2015;
Yurdaydin et al., 2018). Als dritte neue Therapiestrategie gelten die Nucleic Acid Polymers (NAPs), die das Ausschleusen vom HBsAg inhibieren: Ein NAP namens REP 2139 war insbesondere in Kombination mit Interferon a wirkungsvoll, wie eine Phase II Studie zeigte (Bazinet et al., 2017).
2. Zielsetzung der Dissertation
Die fast vier Jahrzehnte seit der Entdeckung des Hepatitis Delta Virus waren geprägt von einem hohen Erkenntnisgewinn. Dieser umfasste insbesondere das Wissen um den viralen Replikationszyklus und Pathogenese, wodurch auch neue potentielle Zielstrukturen für therapeutische Ansätze identifiziert werden konnten. Jedoch bleibt dieser Erkenntniszugewinn für den Großteil der etwa 20 Millionen Patienten derzeit noch ohne konstruktive positive Konsequenz, da bislang keine neuen Behandlungsstrategien etabliert oder Wirkstoffe zugelassen wurden. Für Patienten und Behandelnde wirft diese Tatsache das Licht auf drängendere Fragen:
Wann muss ein Patient mit chronischer Hepatitis Delta mit der Interferontherapie beginnen? Wie kann der Therapieverlauf prognostiziert werden? Muss jeder Patient gleichbehandelt werden oder gibt es Unterschiede, die ein verträglicheres Therapieregime zulassen?
Projektteil 1: Nicht-invasive Fibrosescores
Um das Risiko für ein schlechtes Langzeit-Outcome vorherzusagen, wurde der Baseline-Event-Anticipation-Score (BEA-Score) entwickelt (Calle Serrano et al., 2014).
Zwar lässt sich mit diesem die Anfälligkeit für leberassoziierte Krankheitsendpunkte abschätzen, dient aber eher der Unterscheidung von mittlerem und hohem Risiko bei Patienten, die ohnehin schon therapiebedürftig sind. Als hartes Kriterium für die Initiierung der Therapie bleibt das Fortschreiten der Lebervernarbung (Cornberg et al., 2011). Um Patienten die aufwändige, schmerzhafte und mitunter gefährliche Leberbiopsie zu ersparen, könnten bereits existierende nicht-invasive Fibrose-Scores ein hilfreiches Instrument darstellen, die zuvor jedoch nie für chronische Hepatitis Delta evaluiert wurden. Aus dieser Feststellung definierten sich die ersten beiden Ziele dieser Dissertationsarbeit:
1. Evaluation von bereits existierenden nicht-invasiven Fibrose-Scores und gegebenenfalls eine Anpassung dieser für Patienten mit Hepatitis Delta.
2. Bei insuffizienter Verlässlichkeit der bereits existierenden Scores die Entwicklung eines neuen, auf CHD zugeschnittenen Scores.
Projektteil 2: Virale Dominanzen
Darüber hinaus sollte die von Schaper et al. definierte virale Dominanz als Möglichkeit zur näheren Charakterisierung von Patienten mit CHD sowie daraus ableitbare Prognosefaktoren untersucht werden (Schaper et al., 2010). Um einen möglichst
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umfassenden Blick auf die mit den Dominanzen einhergehenden Unterschiede zu erlangen, analysierten wir neben klinischen und histologischen Parametern auch lösliche Immunmediatoren:
3. Die Validierung des Vorhandenseins der viralen Dominanzen, wie von Schaper et al. beschrieben. Daraus resultierend die Feststellung etwaiger Unterschiede in klinischer Ausprägung, in histologischen Merkmalen sowie im Milieu der löslichen Immunmediatoren.
4. Die Überprüfung der Hypothese, dass virale Dominanzen mit Therapieansprechen assoziiert sind und somit als potentiellen Prognosefaktor dienen könnten.
3. Patientenkohorte
3.1 HIDIT 2-Patienten
In der Hep-Net-International-Hepatitis-Delta-Interventional-Trial 2 (HIDIT-2) wurden insgesamt 120 Patienten über einen Zeitraum von 96 Wochen mit 180µg/Woche pegyliertem Interferon a2a mit entweder 300mg/Tag Tenofovir oder Placebo therapiert (Wedemeyer et al., 2014). Ziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob eine Verlängerung der Standardtherapiedauer von 48 auf 96 Wochen zu einer höheren Ansprechrate führt. Dies konnte allerdings nicht bestätigt werden. Die in der Studie generierten Daten der 120 Patienten mit chronischer Hepatitis Delta dienten als Grundlage dieser Dissertation. Die Werte der Eingangs- und Baselineuntersuchung sowie die verfügbaren Biopsien von insgesamt 100 Patienten wurden für die Evaluation und Adaption von bereits verfügbaren nicht-invasiven Fibrose-Scores und Entwicklung eines neuen Fibrose-Scores genutzt. Bei 74 Patienten waren Cholinesterase-Werte verfügbar, die sich als ausgezeichneter Marker für das Vorhandensein einer Fibrose herausstellten. Bei 109 Patienten konnten virale Dominanzen für den zweiten Projektteil klassifiziert werden, wobei hier von 105 Patienten zudem SIM-Werte vorlagen.
3.2 Validierung in HIDIT 1-Kohorte mit Nachmessung der Cholinesterase
Die dreiarmige Vorgängerstudie HIDIT-1 untersuchte bei insgesamt 90 Patienten die Wirksamkeit von 180µg/Woche pegyliertem Interferon a2a mit/ohne 10mg/Tag Adefovir sowie 10mg/Tag Adefovir alleine über einen Therapiezeitraum von 48 Wochen (Wedemeyer et al., 2011). Ein Wirksamkeitsunterschied zwischen den beiden Therapiearmen mit pegyliertem Interferon a2a konnte nicht festgestellt werden, jedoch erwies sich Adefovir als alleiniges Therapeutikum als unwirksam. Diese Kohorte diente zur Validierung des im ersten Projektteil neuentwickelten Delta Fibrosis Score. Zu diesem Zwecke wurde die Cholinesterase-Konzentration von 48 Patienten nachgemessen, deren Seren zuvor bei -80°C gelagert wurden.
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4. Manuskripte
1.: Non-invasive fibrosis score for hepatitis delta
Gunnar L. Lutterkort*, Anika Wranke*, Cihan Yurdaydin, Eva Budde, Max Westphal, Ralf Lichtinghagen, Judith Stift, Birgit Bremer, Svenja Hardtke, Onur Keskin, Ramazan Idilman, Armin Koch, Michael P. Manns, Hans P. Dienes, Heiner Wedemeyer, Benjamin Heidrich
*GLL and AW contributed equally
Liver International, July 2016; DOI: 10.1111/liv.13205
Der Wiederabdruck erfolgte mit der freundlichen Genehmigung von John Wiley & Sons vom 27.07.2017 (Lizenznummer 4156980466796).
2.: Viral dominance patterns in chronic hepatitis delta determine early response to interferon alpha therapy
Gunnar Lewon Lutterkort, Anika Wranke, Julia Hengst, Cihan Yurdaydin, Judith Stift, Birgit Bremer, Svenja Hardtke, Onur Keskin, Ramazan Idilman, Michael P.
Manns, Hans Peter Dienes, Christine Falk, Heiner Wedemeyer, Benjamin Heidrich
Journal of Viral Hepatitis, April 2018; DOI: 10.1111/liv.13205
Der Wiederabdruck erfolgte mit der freundlichen Genehmigung von John Wiley & Sons vom 06.10.2018 (Lizenznummer 4443341333817).
4.1 Manuskript: Non-invasive fibrosis score for hepatitis delta
Gunnar L. Lutterkort*, Anika Wranke*, Cihan Yurdaydin, Eva Budde, Max Westphal, Ralf Lichtinghagen, Judith Stift, Birgit Bremer, Svenja Hardtke, Onur Keskin, Ramazan Idilman, Armin Koch, Michael P. Manns, Hans P. Dienes, Heiner Wedemeyer, Benjamin Heidrich
*GLL and AW contributed equally
Liver International, July 2016; DOI: 10.1111/liv.13205
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4.2 Manuskript: Viral dominance patterns in chronic hepatitis delta determine early response to interferon alpha therapy
Gunnar Lewon Lutterkort, Anika Wranke, Julia Hengst, Cihan Yurdaydin, Judith Stift, Birgit Bremer, Svenja Hardtke, Onur Keskin, Ramazan Idilman, Michael P.
Manns, Hans Peter Dienes, Christine Falk, Heiner Wedemeyer, Benjamin Heidrich
Journal of Viral Hepatitis, April 2018; DOI: 10.1111/liv.13205
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4.2.1 Zusatzabbildungen des zweiten Manuskripts
46 4.2.2 Zusatztabellen des zweiten Manuskripts
Zusatztabelle 1
Verteilung der Genotypen (GT) in der jeweiligen Dominanzgruppe
No Dominance D-Dominance B-Dominance
HBV GT A 1 1 0
HBV GT D 17 34 7
HBV GT E 1 0 1
HBV GT unknown 0 47 0
HDV GT 1 18 81 7
HDV GT5 1 0 1
Zusatztabelle 2
Histologische Merkmale in der jeweiligen Dominanzgruppe
No
Dominance (n=17)
D-
Dominance (n=68)
B-Dominance (n=7)
Grading sum, median ± SD Range
7 ± 2.9 3 - 15
8 ± 2.5 1 - 14
8 ± 1.5 6 -10 Grading A, median ± SD
Range
3 ± 1.3 1 - 4
3 ± 1.2 0 - 4
3 ± 0.7 2 - 4 Grading B, median ± SD
Range
0 ± 1.3 0 - 5
0 ± 1 0 - 4
0 ± 0.8 0 - 2 Grading C, median ± SD
Range
2 ± 0.7 0 - 3
2 ± 0.7 0 - 3
2 ± 0.7 1 - 3 Grading D, median ± SD
Range
2 ± 0.7 1 -3
2 ± 0.7 1 - 4
2 ± 0.5 2 - 3 Staging, median ± SD
Range
5 ± 1.6 1 - 6
4 ± 1.5 0 - 6
4 ± 1.1 3 - 6
Zusatztabelle 3
Konzentration der löslichen Immunmediatoren (Median ± SD in log) in der jeweiligen Dominanzgruppe
ND (n=17) D-Dom (n=81) B-Dom (n=7)
Median±SD Range Median±SD Range Median±SD Range
IL-1β (log pg/ml) 0.1 ± 0.4 -0.4 - 1.4 0 ± 0.4 -0.7 - 1.4 0.4 ± 0.3 0.1 - 1.2 IL-1RA (log pg/ml) 2.0 ± 0.3 1.4 - 2.5 1.8 ± 0.5 1.2 - 3.5 2.3 ± 0.6 1.9 - 3.6
IL-2 (log pg/ml) 1.0 ± 0.6 0 - 1.5 0 ± 0.6 0 - 1.9 0.8 ± 0.6 0 - 1.6
IL-2ra (log pg/ml) 2.1 ± 0.3 1.1 - 2.2 1.9 ± 0.3 0.8 - 2.3 1.9 ± 0.3 1.6 - 2.4 IL-3 (log pg/ml) 2.1 ± 0.5 0.6 - 2.5 2.0 ± 0.6 0.6 - 2.4 2.1 ± 0.3 1.6 - 2.3 IL-4 (log pg/ml) 1.1 ± 0.2 0.6 - 1.2 1.0 ± 0.2 0.4 - 1.5 1.1 ± 0.2 0.9 - 1.4 IL-5 (log pg/ml) 0.3 ± 0.6 0 - 1.8 0.2 ± 0.5 0 - 1.7 0.8 ± 0.4 0.2 - 1.4 IL-6 (log pg/ml) 1.1 ± 0.4 0.6 - 2.3 0.9 ± 0.3 0.4 - 2 1.1 ± 0.4 0.9 - 2.1 IL-7 (log pg/ml) 0.8 ± 0.3 0.5 - 1.8 0.8 ± 0.4 -0.1 - 2 1.0 ± 0.3 0.7 - 1.6 IL-8 (log pg/ml) 1.2 ± 0.3 0.7 - 1.8 1.0 ± 0.3 0.5 - 1.9 1.1 ± 0.2 0.9 - 1.4 IL-9 (log pg/ml) 1.3 ± 0.3 0.3 - 1.6 1.0 ± 0.4 -0.1 - 2 1.4 ± 0.2 1.0 - 1.6 IL-10 (log pg/ml) 1.1 ± 0.4 0.5 - 2.4 0.9 ± 0.4 0 - 2.4 1.1 ± 0.5 0.9 - 2.4 IL-12p70 (log pg/ml) 1.3 ± 0.5 0.5 - 2.5 1.2 ± 0.3 0.5 - 2.2 1.5 ± 0.4 0.9 - 2.3
IL-13 (log pg/ml) 1.4 ± 0.3 0.7 - 2.1 1.2 ± 0.4 -0.2 - 2.3 1.5 ± 0.4 0.9 - 1.9 IL-15 (log pg/ml) 0.2 ± 0.5 0.2 - 1.8 0.2 ± 0.3 0.2 - 1.8 0.2 ± 0.5 0.2 - 1.7 IL-16 (log pg/ml) 2.3 ± 0.2 1.9 - 2.4 2.2 ± 0.5 0.9 - 2.9 2.3 ± 0.7 1.2 - 3.3 IL-17 (log pg/ml) 1.8 ± 0.3 1.0 - 2.2 1.7 ± 0.4 0.2 - 2.6 1.9 ± 0.3 1.5 - 2.1 IL-18 (log pg/ml) 1.9 ± 0.2 1.4 - 2.3 1.7 ± 0.3 1.0 - 2.4 1.8 ± 0.1 1.6 - 1.9 CTACK (log pg/ml) 2.8 ± 0.2 2.5 - 3.3 2.7 ± 0.2 2.3 - 3 2.7 ± 0.2 2.1 - 2.7 SDF-1α (log pg/ml) 2.5 ± 0.4 1.5 - 2.8 2.5 ± 0.4 1.5 - 2.8 2.5 ± 0.5 1.5 - 2.8 Eotaxin (log pg/ml) 1.8 ± 0.2 1.3 - 2.2 1.7 ± 0.2 1.3 - 2.3 1.8 ± 0.1 1.6 - 1.9 MCP-1 (MCAF) (log
pg/ml)
1.8 ± 0.3 1.4 - 2.4 1.7 ± 0.3 0.4 - 2.2 1.9 ± 0.2 1.6 - 2.2
MCP-3 (log pg/ml) 0.3 ± 0.6 -0.3 - 1.6 0.3 ± 0.4 -0.3 - 1.3 0.3 ± 0.4 0.3 - 1.2 MIP-1α (log pg/ml) 0.6 ± 0.2 0.2 - 1.1 0.5 ± 0.2 -0.1 - 1.3 0.6 ± 0.2 0.4 - 0.8 MIP-1β (log pg/ml) 1.6 ± 0.3 1.2 - 2.3 1.6 ± 0.3 0.7 - 2.2 1.6 ± 0.2 1.4 - 1.9
48
IP-10 (log pg/ml) 3.0 ± 0.2 2.5 - 3.4 3.0 ± 0.2 2.4 - 3.5 2.8 ± 0.3 2.6 - 3.4 GROa (log pg/ml) 1.5 ± 0.4 0.8 - 2.2 1.5 ± 0.5 0.7 - 2.3 1.4 ± 0.4 0.8 - 1.9 RANTES (log pg/ml) 3.7 ± 0.1 3.4 - 3.9 3.7 ± 0.2 3.1 - 4.2 3.5 ± 0.1 3.4 - 3.8
IFN-α (log pg/ml) 1.5 ± 0.3 0.5 - 1.8 1.5 ± 0.4 0.5 - 1.7 1.4 ± 0.2 1.1 - 1.6 IFN-γ (log pg/ml) 2.2 ± 0.4 1.3 - 3 2.0 ± 0.5 1.0 – 3.0 2.3 ± 0.2 2.0 - 2.7 LIF (log pg/ml) 1.1 ± 0.4 -0.1 - 1.5 1.1 ± 0.4 -0.3 - 1.5 1.1 ± 0.4 0.4 - 1.5 M-CSF (log pg/ml) 0.7 ± 0.3 0 - 1 0.5 ± 0.5 -1.2 - 1.6 0.6 ± 0.3 0.3 - 0.9 MIF (log pg/ml) 2.9 ± 0.4 1.9 - 3.6 2.8 ± 0.3 2.1 - 3.8 2.8 ± 0.6 2.4 - 4.3
MIG (log pg/ml) 3.3 ± 0.2 2.7 - 3.5 3.0 ± 0.3 2.3 - 4.1 3.1 ± 0.4 2.7 - 3.6 SCF (log pg/ml) 1.8 ± 0.2 1.2 - 2 1.7 ± 0.2 1.2 - 2.1 1.8 ± 0.1 1.6 - 2 TRAIL (log pg/ml) 1.8 ± 0.2 1.3 - 2.2 1.6 ± 0.4 0.4 - 2.2 1.7 ± 0.2 1.4 - 2 G-CSF (log pg/ml) 2.1 ± 0.4 1.4 - 3.3 2.0 ± 0.4 1.1 - 3 2.3 ± 0.2 1.9 - 2.6 TNF-α (log pg/ml) 2.3 ± 0.5 1.6 - 3.5 2.1 ± 0.5 0.8 - 3.3 2.4 ± 0.3 2.3 - 3.2 TNF-β (log pg/ml) 0.1 ± 0.4 -0.5 - 0.6 -0.3 ± 0.4 -0.5 - 0.7 -0.5 ± 0.5 -0.5 - 0.7 HGF (log pg/ml) 2.5 ± 0.2 2.3 - 2.8 2.4 ± 0.2 1.7 - 2.9 2.4 ± 0.2 2.2 - 2.8 b-NGF (log pg/ml) 0.6 ± 0.3 -0.1 - 0.9 0.4 ± 0.4 -0.7 - 0.9 0.5 ± 0.3 -0.1 - 0.8 SCGF-b (log pg/ml) 4.2 ± 0.3 3.4 - 4.7 4.1 ± 0.2 3.5 - 4.8 4 ± 0.2 3.9 - 4.3 FGFbasic (log pg/ml) 1.1 ± 0.3 0.5 - 1.8 1.1 ± 0.4 0.2 - 2.3 1.4 ± 0.3 0.7 - 1.7 PDGF-bb (log pg/ml) 3.0 ± 0.5 2.1 - 3.7 3.1 ± 0.5 1.8 - 3.8 3 ± 0.5 2.5 - 3.8 VEGF (log pg/ml) 1.5 ± 0.4 0.6 - 2.1 1.4 ± 0.4 0.1 - 2.3 1.6 ± 0.3 1.1 - 2.1 ICAM-1 (log pg/ml) 5.0 ± 0.2 4.6 - 5.5 4.9 ± 0.2 4.3 - 5.3 4.9 ± 0.3 4.3 - 5.2 VCAM (log pg/ml) 4.6 ± 0.2 4.3 - 4.9 4.6 ± 0.2 3.5 - 5 4.6 ± 0.2 4.3 - 4.8
Zusatztabelle 4
Multivariates logistisches Regressionsmodell (AUC=0.79) für die Differenzierung von D-dominanten Patienten von solchen ohne Dominanz (ND). Im Modell überprüfte lösliche Immunmediatoren:
IL-2ra, IL-13, IL-16, IL-18, CTACK, MCP-1, M-CSF, TRAIL, ICAM-1.
p-value Odds ratio Confidence interval (95%)
IL-2ra 0.027 0.005 0.000 – 0.548
IL-13 0.016 0.036 0.002 – 0.536
ICAM-1 0.043 0.014 0.000 – 0.808
50 Zusatztabelle 5
Lösliche Immunmediatoren nach jeweiliger Dominanz und Therapieansprechen zu Woche 48 sortiert (Responder/non-responder).
ND NR ND Responder D-Dom NR D-Dom
Responder
B-Dom NR B-Dom
Responder Median ± SD,
Range
Median ± SD, Range
Median ± SD, Range
Median ± SD, Range
Median ± SD, Range
Median ± SD, Range IL-1β
(log pg/ml)
0 ± 0.2 -0.4 - 0.4
0.5 ± 0.4 -0.1 - 1.4
0.1 ± 0.4 -0.4 - 1.4
-0.1 ± 0.4 -0.7 - 0.9
0.4 ± 0.4 0.2 - 1.2
0.2 ± 0.2 0.1 - 0.4 IL-1RA
(log pg/ml)
1.9 ± 0.3 1.4 - 2.3
2.2 ± 0.3 1.5 - 2.5
2 ± 0.5 1.3 - 3.5
1.7 ± 0.4 1.2 - 2.7
2.6 ± 0.7 1.9 - 3.6
2.2 ± 0.1 2.1 - 2.3 IL-2
(log pg/ml)
0 ± 0.5 0 - 1.2
1.1 ± 0.6 0 - 1.5
0.6 ± 0.6 0 - 1.9
0 ± 0.6 0 - 1.7
0.9 ± 0.7 0 - 1.6
0.5 ± 0.6 0 - 0.9 IL-2ra
(log pg/ml)
2.1 ± 0.2 1.6 - 2.2
2 ± 0.3 1.1 - 2.2
1.9 ± 0.3 0.8 - 2.3
1.8 ± 0.3 1.2 - 2.2
1.9 ± 0.3 1.6 - 2.4
1.8 ± 0.3 1.6 - 2 IL-3 (log pg/ml) 2.1 ± 0.4
1.4 - 2.3
2.1 ± 0.5 0.6 - 2.5
2.1 ± 0.6 0.6 - 2.4
1.9 ± 0.6 0.6 - 2.4
2.1 ± 0.3 1.6 - 2.3
2 ± 0.3 1.7 - 2.2 IL-4
(log pg/ml)
1 ± 0.2 0.6 - 1.2
1.1 ± 0.2 0.7 - 1.2
1 ± 0.2 0.4 - 1.5
1 ± 0.2 0.4 - 1.5
1.2 ± 0.1 1 - 1.4
0.9 ± 0 0.9 - 1 IL-5
(log pg/ml)
0.2 ± 0.4 0 - 1
1 ± 0.6 0 - 1.8
0.7 ± 0.5 0 - 1.7
0.2 ± 0.5 0 - 1.4
0.8 ± 0.4 0.2 - 1.4
0.6 ± 0.4 0.3 - 1 IL-6
(log pg/ml)
0.9 ± 0.2 0.6 - 1.2
1.3 ± 0.5 0.6 - 2.3
0.9 ± 0.4 0.4 - 2
0.8 ± 0.3 0.5 - 1.7
1.4 ± 0.4 1 - 2.1
1 ± 0.1 0.9 - 1.1 IL-7
(log pg/ml)
0.8 ± 0.2 0.5 - 0.9
1 ± 0.3 0.8 - 1.8
0.8 ± 0.3 0.3 - 2
0.6 ± 0.4 -0.1 - 1.4
1 ± 0.3 0.8 - 1.6
0.8 ± 0.2 0.7 - 1 IL-8
(log pg/ml)
1.1 ± 0.2 0.8 - 1.3
1.2 ± 0.3 0.7 - 1.8
1 ± 0.3 0.5 - 1.9
0.9 ± 0.3 0.6 - 1.8
1.4 ± 0.2 0.9 - 1.4
1 ± 0.1 0.9 - 1.1 IL-9
(log pg/ml)
1.1 ± 0.4 0.3 - 1.4
1.3 ± 0.3 0.8 - 1.6
1.1 ± 0.3 0.6 - 2
1 ± 0.4 -0.1 - 1.8
1.4 ± 0.2 1.1 - 1.6
1.1 ± 0.1 1 - 1.2 IL-10
(log pg/ml)
1.1 ± 0.2 0.5 - 1.2
1.1 ± 0.5 0.7 - 2.4
1 ± 0.4 0 - 2.4
0.9 ± 0.3 0.5 - 1.5
1.3 ± 0.6 1 - 2.4
0.9 ± 0 0.9 - 0.9 IL-12p70
(log pg/ml)
1.3 ± 0.4 0.5 - 1.6
1.3 ± 0.5 0.8 - 2.5
1.2 ± 0.4 0.6 - 2.2
1.2 ± 0.3 0.5 - 1.7
1.5 ± 0.5 0.9 - 2.3
1.4 ± 0.1 1.3 - 1.5 IL-13
(log pg/ml)
1.3 ± 0.2 1 - 1.6
1.7 ± 0.4 0.7 - 2.1
1.3 ± 0.4 -0.2 - 2.3
1.1 ± 0.3 0.5 - 1.9
1.6 ± 0.4 0.9 - 1.9
1.2 ± 0.4 0.9 - 1.5 IL-15
(log pg/ml)
2.3 ± 0.2 1.9 - 2.4
2.3 ± 0.1 2.1 - 2.4
2.2 ± 0.4 0.9 - 2.9
2.1 ± 0.5 1.1 - 2.9
2.3 ± 0.8 1.2 - 3.3
1.7 ± 0.8 1.2 - 2.3 IL-16
(log pg/ml)
1.8 ± 0.3 1.4 - 2
1.9 ± 0.3 1 - 2.2
1.7 ± 0.4 0.2 - 2.6
1.7 ± 0.3 1 - 2.3
1.9 ± 0.2 1.5 - 2.1
1.5 ± 0.1 1.5 - 1.6 IL-17
(log pg/ml)
2 ± 0.1 1.8 - 2.1
1.8 ± 0.2 1.4 - 2.3
1.7 ± 0.3 1 - 2.3
1.7 ± 0.2 1.3 - 2.4
1.8 ± 0.1 1.6 - 1.9
1.8 ± 0.1 1.7 - 1.8 IL-18
(log pg/ml)
2.8 ± 0 2.7 - 2.8
2.7 ± 0.2 2.5 - 3.3
2.7 ± 0.2 2.4 - 3
2.7 ± 0.2 2.4 - 3
2.7 ± 0.2 2.1 - 2.7
2.7 ± 0 2.7 - 2.7 CTACK
(log pg/ml)
2.5 ± 0.4 1.8 - 2.7
2.6 ± 0.4 1.5 - 2.8
2.5 ± 0.4 1.5 - 2.8
2.2 ± 0.4 1.5 - 2.8
2.5 ± 0.5 1.5 - 2.8
2.4 ± 0.4 2.1 - 2.7 SDF-1α
(log pg/ml)
1.8 ± 0.2 1.3 - 1.9
1.7 ± 0.3 1.3 - 2.2
1.8 ± 0.2 1.3 - 2.3
1.7 ± 0.2 1.3 - 2.1
1.8 ± 0.1 1.6 - 1.9
1.7 ± 0 1.7 - 1.7 Eotaxin
(log pg/ml)
1.7 ± 0.2 1.5 - 2.2
1.8 ± 0.3 1.4 - 2.4
1.7 ± 0.3 1 - 2.2
1.6 ± 0.4 0.4 - 2.1
1.9 ± 0.2 1.7 - 2.2
1.6 ± 0.1 1.6 - 1.7 MCP-1 (MCAF)
(log pg/ml)
0.5 ± 0.2 0.2 - 0.8
0.7 ± 0.2 0.3 - 1.1
0.5 ± 0.2 0.1 - 1.3
0.5 ± 0.2 -0.1 - 0.9
0.6 ± 0.2 0.4 - 0.7
0.6 ± 0.2 0.4 - 0.8 MCP-3
(log pg/ml)
1.8 ± 0.2 1.4 - 2.1
1.6 ± 0.3 1.2 - 2.3
1.6 ± 0.3 1.1 - 2.2
1.7 ± 0.3 0.7 - 2.1
1.6 ± 0.2 1.4 - 1.9
1.6 ± 0.2 1.5 - 1.8
MIP-1α 3.2 ± 0.2 2.9 ± 0.2 2.9 ± 0.3 3 ± 0.2 2.8 ± 0.3 3 ± 0.2
