Antiviral resistens vid behandling av hepatit C

Bakgrund

Hepatit C virus (HCV) förekommer i 7 olika genetiskt besläktade genotyper (GT), som kallas GT 1 - 7, och flera olika subtyper, benämnda a, b, c etc. I Sverige är GT 1a den vanligaste (ca 35%) följt av GT 3a (ca 30%).
Behandling av HCV-infektion genomgår sedan några år tillbaka ett paradigmskifte, där tidigare interferonbaserad behandling helt bytts ut till interferon-fri behandling med ett flertal kombinationer av direktverkande läkemedel (Direct-acting antivirals;, DAAs). Dessa DAAs inhiberar virusets egna proteiner/enzymer. Hittills (november 2016) är följande DAAs godkända av EMA (European Medicines Agency; Europeiska läkemedelsmyndigheten;), se Figur 1 & 2.
Alla dessa DAA-kombinationer är betydligt mer effektiva och har färre biverkningar än tidigare interferonbaserad behandling. De flesta DAA har effekt mot flera GT, och NS5B nukleotid-analoger har effekt mot alla GT. Nuvarande NS3 hämmare är verkningsfulla mot alla GT utom GT 3. Med DAA-behandling kan man bota nästan alla patienter (i vissa fall >95% SVR; sustained virogical response). Dock är kostnaden för de nya behandlingarna betydande. Kostnaden varierar beroende på läkemedelskombination och behandlingstid. Resultatet blir sämre och kostnaden högre när det föreligger negativa faktorer såsom GT 3, cirros (fibrosstadium 4), tidigare terapisvikt och mutationer med hög resistensgrad. Under 2017-2019 förväntas ännu effektivare DAAs bli godkända (se Figur 2) varvid behandlingsalternativen blir fler och behandlingskostnaderna rimligtvis lägre.

Figur 1. Schematisk översikt av tidigare och aktuella behandlingskombinationer i Sverige



Figur 2.
 Godkända och kommande DAAs


Förvärvad resistens

HCV-behandlingen har initialt mött samma problem som HIV-behandling, nämligen att HCV snabbt utvecklar resistens mot ett eller flera av de direktverkande läkemedlen. Detta beror på att nivån av virusreplikation är hög hos HCV, i kombination med ett ”slarvigt” eget replikationsenzym (NS5B-polymeras). Av dessa anledningar uppstår en mängd resistensmutationer med NS3-, NS5A- och icke nukleosid NS5B-hämmare i suboptimal behandling. De aminosyraförändringar som blir resultatet av mutationerna bildar bestämda mönster beroende på läkemedel och HCV genotyp. Dessa resistensmutationer Resistance-Associated Variants eller Substitutions förkortas RAVs eller RASs. Resistensutveckling uppträder därmed hos de upp till 5% av patienterna som ej botas med de nuvarande DAA kombinationerna. Dessutom kan en del av dessa mutationer, främst NS5A RAVs, finnas kvar under flera år. Eftersom det föreligger hög korsresistens inom respektive läkemedelsklass av NS3 och NS5A inhibitorer bör man undvika återbehandling med samma läkemedelsklass i fall då en första behandling misslyckats. Dock vet man att NS5B nukleosidanaloger (sofosbuvir) alltid kan återanvändas eftersom dess resistensmutationer kraftigt nedsätter virusets replikations-förmåga och därmed inte ger upphov till bestående resistens. För en detaljerad beskrivning av DAAs resistensmönster se Lontok et al 2015, Pawlotsky 2016 och Sarrazin 2016. För beskrivning av fenotypisk in vitro data, som ligger som grund för värdering av RAVs påvisade med sekvenserings metoder, se Tabell 1 och 2.

Tabell 1. (NS3 RAVs in vitro data). Resultatet från in vitro replikon-tester anges i ”fold-resistance” d.v.s. hur många gånger mer läkemedel som behövs för att hämma den kliniskt relevanta NS3-resistens mutationen (RAV) jämfört med full känsligt vild typs virus av samma genotyp.



NDA: inga data tillgängligt
*Prevalens av 5-10% vid baseline för DAA terapinaiva (svenska) patienter när Sangersekvenserings metod (cut-off 20%) används.
** Naturlig hög resistent polymorfismen som förekommer 100% för GT 3

Tabell 2. (NS5A RAVs in vitro data). Resultatet från in vitro replikon-tester anges i ”fold-resistance” d.v.s. hur många gånger mer läkemedel som behövs för att hämma den kliniskt relevanta NS5A-resistens mutationen (RAV) jämfört med full känsligt vild typs virus av samma genotyp.



NDA: inga data tillgängligt
*Prevalens av 5-10% vid baseline för DAA terapinaiva patienter när Sangersekvenserings metod (cut-off 20%) används.
Tabell 1 och 2 referenser: Lontok et al, Hepatology 2015 ; Sarrazin, J Hepatology 2016 ; Wyles D, AASLD presentation 2015 ; NG T et al, AASLD poster 2015 ; NG T et al, CROI poster 2014; Liu R et al, AAC 2015 ; Lahser FC et al, AAC 2016 ; Muir AJ EASL presentation 2016 ; Bergfors et al, AVR 2016.

Baseline resistens

Hos DAA-obehandlade HCV-patienter förekommer även pre-existerande/naturliga s.k. baseline RAVs mot olika NS3, NS5A och icke-nukleosid NS5B hämmare. Dessa resistens-mutationer/polymorfismer påverkar inte virusets replikationsförmågan nämnvärt jämfört med vildtyps-formen, och kan därför hos enstaka patienter komma att utgöra den dominanta virusvarianten.
Beträffande baseline NS3-resistens rekommenderas att studera den vanligast förekommande polymorfismen Q80K (40% i USA och 10% i EU) hos GT 1a patienter inför val av behandling med simeprevir och sofosbuvir (www.hcvguidelines.org ). Man har nämligen i OPTIMIST-2 studien observerade en signifikant lägre utläkning, 74% SVR, för interferonerfarna GT 1a cirros-patienter med Q80K jämfört med 92% SVR utan Q80K.
Senare tids studier med baseline resistensanalys av NS5A, som är mer kliniskt relevant än NS3 (Sarrazin 2016 ; Pawlotsky 2016), har uppvisat förekomst av hög-resistenta NS5A RAVs (>100
gradig), som är naturligt förekommande i ca 2-5% hos genotyp 1a och 5-10% hos genotyp 3. Man får i dessa fall något sämre behandlingsutfall särskilt om det samtidigt föreligger hög fibrosgrad (Tabell 2). Intresset för NS5A-resistenstestning inför behandling har därmed ökat och i aktuella europeiska rekommendationer från september 2016 ges anvisningar om hur behandling kan påverkas vid kända NS5A RAVs som är upptäckta före behandling (baseline) vid infektion med GT1a och 3 (European Association for the Study of the Liver; EASL guidelines 2016).
EMA har nyligen godkänt en ny behandling för GT 1 och 4, med ett läkemedel benämnt Zepatier, som består av NS5A-hämmaren elbasvir, co-formulerat med NS3-hämmare grazoprevir. Data från C-EDGE studien med 12 veckors Zepatier behandling visar att ca 5% av terapi-naiva GT 1a patienter, som hade pre-existerande NS5A mutationer (baseline RAVs vid position 28, 30, 31 och 93), uppvisade 40% sämre behandlingsresultat (SVR 58%) än de 95% som inte hade baseline NS5A mutationer (SVR 99%). Man kan notera att elbasvir har högre känslighet för baseline NS5A mutationer än andra NS5A hämmare. EASL guidelines rekommenderar därför att screening för baseline NS5A resistens, om sådan metodik finns tillgänglig, kan användas för att avgöra om förlängd behandling samt ribavirintillägg behövs vid Zepatier behandling av GT 1a patienter. Även NS5A-hämmaren ledipasvir som ingår i Harvoni anses av EASL guidelines kliniskt relevant för screening av NS5A RAVs vid position 28, 30, 31 och 93 hos GT 1a patienter.
Ett annat exempel på när screening är av värde gäller fastställandet av pre-existerande Y93H mutationen i GT 3 patienter. Denna NS5A RAV med >1000 gradig resistens förekommer som naturlig baseline polymorfism hos ca 9 % av GT 3 patienterna. ALLY 3 studien avslöjade att ungefär hälften av patienterna med Y93H (33% utan och 75% med cirros) sviktade efter 12 veckors behandling med sofosbuvir och NS5A-hämmaren daclatasvir (Nelson DR et al 2015). Den nyligen av EMA godkända Epclusa- behandlingen (med NS5A hämmaren velpatasvir) uppvisar samma problem som daclatasvir och sofosbuvir om det finns baseline Y93H vid behandling av GT 3 patienter. I ASTRAL-3 studien upptäcktes Y93H naturligt i 9% av patienterna. Studien visade också att fyra av de tio ej botade patienterna hade Y93H vid baseline, och att alla de tio icke-botade patienter fick Y93H efter terapisvikt. Studien visade en läkningsfrekvens på 84% för GT 3 patienter med baseline Y93H jämfört med 96% SVR för patienter utan denna mutation (Foster GR et al 2015). Dessutom hade patienter med både cirros och Y93H endast 50% SVR.
Nya NS5A-hämmare som är effektiva mot alla RAVs och NS3-hämmare som är effektiva mot GT 3 beräknas bli godkända år 2018 (Tabell 1 och 2). Detta kommer att leda till ännu bättre behandlings resultat oberoende av både förvärvad och naturligt förekommande resistens mot DAA. Resistensanalys kan dock även framöver komma till användning i kostnadsbesparande syfte.

Metoder

De allmänna metoderna för detektion av RAVs är med Sanger sekvensering eller med djupsekvensering (NGS). Sanger sekvensering har en detektionsnivå (cut-off) av ca 20% för att upptäcka RAVs i virus populationen jämfört med 1% känslighet för NGS. Dock rekommenderas en cut-off av 15% som är den nivå (eller högre nivå av RAVs i viruspopulationen) som är kliniskt relevant. Således är Sangersekvensering eller NGS inställd på 15% cut-off de optimala metoderna (Pawlotsky 2016 ; EASL guidelines).
I USA finns kommersiella metoder för rutinmässig HCV resistenstest, utförda av stora diagnostikföretag (LabCorp/Monogram och Quest). I Europa finns endast in-house metoder vid ett fåtal universitetssjukhus, men websidan Geno2Pheno vid MaxPlankt-institutet som ger vägledning för tolkning av RAVs, har ökat intresset vid flera andra europeiska laboratorier att sätta upp resistensmetoder.
Det finns för närvarande två virologiska laboratorier i Sverige, i Uppsala och i Göteborg, som utför HCV resistensanalys. Klinisk mikrobiologi vid Uppsala Akademiska sjukhus (UAS), har utvecklat Sanger sekvenseringsmetoder för NS3 och NS5A resistens (Palanisamy et al 2013; Lindström et al
2015), och dessa analyser har ingått i UAS rutindiagnostik sedan 2014. Klinisk mikrobiologi vid Sahlgrenska universitetssjukhuset har nyligen tagit fram en NS5A resistensmetod, medan NS3 resistens analys utförs sedan en längre tid tillbaka, båda tills vidare med Sangersekvensering. Ifrån båda dessa laboratorier kan man också få hjälp med tolkning av den kliniska betydelsen av de resistensmutationer som påvisats.

Sammanfattning

De nya DAA-kombinationerna botar HCV-patienterna till mer än 95%. Dock förekommer uppkomsten av resistensmutationer under suboptimal behandling, främst hos patienter med GT 1a och 3. Man bör därför helst undvika samma läkemedelsklass, med undantag för sofosbuvir, vid återbehandling av sådana patienter. Analys av resistens hör till utredningen inför eventuell ny behandling. På grund av hög genetisk variation hos HCV, existerar polymorfismer med höggradig resistens mot NS5A DAAs naturligt hos vissa obehandlade GT 1a och 3 patienter. Dessa baseline NS5A RAVs kan därför, liksom cirros, vara en negativ faktor för effekten av behandling som i vissa fall kan vara av värde att beakta inför behandling. Resultatet kan vara vägledande för säkrare behandling, billigare läkemedelsval och kortare behandlingslängd, samt för att undvika tillägg av ribavirin.

Referenser

Bergfors A, Leenheer D, Bergkvist A, Ameur A and Lennerstrand J. Analysis of Hepatitis C NS5A resistance associated polymorphisms using ultra deep single molecule real time (SMRT) sequencing. Antiviral Research, 2016 Feb;126:81-9.
EASL guidelines 22 Sept 2016 http://www.easl.eu/medias/cpg/HCV2016/Summary.pdf
Foster GR, Afdhal N, et al. Investigators; ASTRAL-3. Sofosbuvir and Velpatasvir for HCV Genotype 2 and 3 Infection. N Engl J Med. 2015 Dec 31;373(27):2608-17.
Lahser FC, Bystol K, Curry S, McMonagle P,et al. The Combination of Grazoprevir, a Hepatitis C Virus (HCV) NS3/4A Protease Inhibitor, and Elbasvir, an HCV NS5A Inhibitor, Demonstrates a High Genetic Barrier to Resistance in HCV Genotype 1a Replicons. Antimicrob Agents Chemother. 2016 Apr 22;60(5):2954-64
Lindstrom I, Kjellin M, Palanisamy N, Bondeson K, Wesslen L, Lannergård A, Lennerstrand J. Prevalence of polymorphisms with significant resistance to NS5A inhibitors in treatment-naive patients with Hepatitis C virus genotype 1a and 3a in Sweden. Infectious Disease, 2015 Aug;47(8):555-62.
Liu R, Curry S, McMonagle P, Yeh WW, et al . Susceptibilities of genotype 1a, 1b, and 3 hepatitis C virus variants to the NS5A inhibitor elbasvir. Antimicrob Agents Chemother. 2015 Nov;59(11):6922-9.
Lontok E, Harrington P, Howe A, Kieffer T, Lennerstrand J, Lenz O, McPhee F, Mo H, Parkin N, Pilot-Matias T, and Miller V. Hepatitis C Virus Drug Resistance Associated Substitutions: State of the Art Summary. Hepatology.2015 Nov;62(5):1623-32. Review
Nelson DR, Cooper JN, Lalezari JP, Lawitz E, Pockros PJ, Gitlin N, et al. ALLY-3 Phase 3 Study. Hepatology 2015.
Palanisamy N, Danielsson A, Kokkula C, Yin H, Bondeson K, Wesslén L, Duberg AS, Lennerstrand J. Implications of baseline polymorphisms for potential resistance to NS3 protease inhibitors in Hepatitis C virus genotypes 1a, 2b and 3a. Antiviral Research, 2013 May 3;99(1):12-17
Pawlotsky JM. Hepatitis C Virus Resistance to Direct-Acting Antiviral Drugs in Interferon-Free Regimens. Gastroenterology. 2016 Jul;151(1):70-86. Review
Sarrazin C. The importance of resistance to direct antiviral drugs in HCV infection in clinical practice. J Hepatol. 2016 Feb;64(2):486-504. Review


Text: Johan Lennerstrand, docent
Klinisk mikrobiologi, Uppsala universitet och Akademiska sjukhuset
November 2016

På sls.se använder vi cookies för att din upplevelse ska bli så bra som möjligt. Genom att fortsätta använda vår webbplats accepterar du att cookies används.