23
10/29/2008 1 THE CURRENT STATE OF INFLUENZA: PREVENTION, TREATMENT , AND MECHANISMS OF RESISTANCE R J dd Ph D Russ Judd, PharmD PGY2 Infectious Diseases Pharmacy Resident UK HealthCare Objectives o Review the history and epidemiology of influenza ib h df i f i l o Describethe structure andfunction of viral proteins, including targets for antiinfluenza medications o Discuss CDC recommendations for prevention and treatment of influenza o Review the global impact of H5N1 infection and discuss treatment recommendations

04 SU Influenza Judd.ppt - cecentral.com · o Example: Influenza A/Brisbane/59/2007 (H1N1) Epidemiology o Estimated annual number of influenza‐related hospitalizations in the U.S

  • Upload
    lamhanh

  • View
    215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

10/29/2008

1

THE CURRENT STATE OF INFLUENZA:  PREVENTION, TREATMENT, AND , ,MECHANISMS OF RESISTANCE

R J dd Ph DRuss Judd, PharmDPGY2 Infectious Diseases Pharmacy Resident

UK HealthCare

Objectives

o Review the history and epidemiology of influenza

ib h d f i f i lo Describe the structure and function of viral proteins, including targets for anti‐influenza medications

o Discuss CDC recommendations for prevention and treatment of influenza

o Review the global impact of H5N1 infection and discuss treatment recommendations

10/29/2008

2

History of Influenza

1918 “Spanish” pandemic

1957 “Asian” pandemic

1968 “Hong Kong” pandemic

1977 H1N1 virus  reintroduced

Treanor JJ. Influenza Virus.  In:  Mandell, Bennett, and Dolin. Principles and Practices of Infectious Diseases, 6th ed.

Structure of Influenza Virus

Protein Targets:1. Neuraminidase

Above: Electron micrograph of influenza A/USSR/77 H1N1 (×189,000)

2. M2 Protein

Mandell, Bennett, and Dolin. Principles and Practices of Infectious Diseases, 6th ed.

10/29/2008

3

Naming the Influenza Virus

o First – Type of influenza virus (i.e., A or B)

S d A i l L i h h io Second – Animal or Location where the virus was isolated

o Third – Isolate number (specific for each laboratory)

o Fourth – Year the virus was isolated

o Last – Subtype

o Example:  Influenza A/Brisbane/59/2007 (H1N1)

Epidemiology

o Estimated annual number of influenza‐related hospitalizations in the U.S. – 226,000 (1979 ‐ 2001)p , ( )

o Estimated annual number of influenza–related deaths in the U.S. – 36,000 (1990 – 1999)

o Average rate of influenza‐related pulmonary and i l d h ld id ( 100 000)circulatory deaths worldwide (per 100,000):

o Aged 0‐49:  0.4 – 0.6

o Aged 50‐64:  7.5

o Aged ≥ 65:  98.3

Prevention and Control of Influenza: Recommendations of the ACIP, 2008. MMWR. 2008; 57(RR‐7):1‐60.

10/29/2008

4

(Interpandemic) Epidemic Curve

o U‐shaped epidemic curve:

Att k t hi ho Attack rates higher among younger patients

o Mortality rates higher among older adults

o Underestimation of influenza‐related mortality

o Highest mortality amongo Highest mortality among influenza A (H3N2) isolates

Mandell, Bennett, and Dolin. Principles and Practices of Infectious Diseases, 6th ed.

Health & Economic Impact

o Average disability and lost productivity

5 6 d f t i t d ti ito 5‐6 days of restricted activity

o 3‐4 days of bed disability

o 3 days lost from work or school

o Average number of medical visits:  1.1 – 3.6

o Decreased job performance

o Reduced levels of independent functioning

Schoenbaum SC. Impact of influenza in persons and populations.   In: Brown LE, et al. Options for the Control of Influenza: III,  New York: Elsevier Science B.V.; 1996:17‐25.

10/29/2008

5

Epidemics, Pandemics, Shifts & Drifts

o Epidemics

C fi d t l ti (i it t t )o Confined to one location (i.e., city, town, or country)

o Average overall attack rates – 10‐20%

o Occur almost exclusively during the winter months

o October to April in the Northern hemisphere

o May to September in the Southern hemisphere

Often associated with a single strain of influenzao Often associated with a single strain of influenza

Mandell, Bennett, and Dolin. Principles and Practices of Infectious Diseases, 6th ed.

Epidemics, Pandemics, Shifts & Drifts

o PandemicsE t l id t i io Extremely rapid transmission

o Concurrent outbreaks throughout the world

o Associated with the emergence of a new virus (e.g., H5N1)

o Overall population possesses no immunity

o Multiple waves of disease

o Influena A viruses ONLYo Influena A viruses ONLY

Simonsen L, Clarke MJ, et al. Pandemic versus epidemic influenza mortality.  J Infect Dis. 1998; 178:53‐60.

10/29/2008

6

Epidemics, Pandemics, Shifts & Drifts

o Antigenic Drifts

Minor antigenic variations in HA and NAo Minor antigenic variations in HA and NA

o Gradual accumulation of altered amino acid sequences

o Immunologic selection

o Antigenic Shift

New viruses to which the population has no immunityo New viruses to which the population has no immunity

o Cause of influenza pandemic

o Little to no relationship between HA/NA antigens of the new and wild‐type viruses

Pathogenesis

o Person‐to‐person transmissiono Virus‐containing respiratory secretionsg p y

o Large‐particle aerosols (sneezing, coughing, & talking)

o Attachment and penetration of columnar epithelial cells

o Activation of host‐defense mechanismso Secretory IgA

o Mucociliary apparatusy pp

o Viral replication and cell death – Limited to the respiratory tracto Inhibition of host‐cell protein synthesis

o Apoptosis (induction of Fas ligand)

o Systemic manifestations

10/29/2008

7

Clinical Signs and Symptoms

o Influenza A

Ab t t ft 1 4 i b ti i do Abrupt onset after a 1‐4 incubation period

o Systemic symptoms: fever (100‐104oF), chills, rigors, HAs, myalgias, malaise, and anorexia

o Respiratory symptoms: dry cough, pharyngeal pain, nasal obstruction & discharge

Elderly patients: fever debility or confusiono Elderly patients: fever, debility, or confusion

o Convalescent period: 1‐2 weeks for full recovery

Prevention and Control of Influenza: Recommendations of the ACIP, 2008. MMWR. 2008; 57(RR‐7):1‐60.

Clinical Signs and Symptoms

o Influenza B

S t bl i fl A i f tio Symptoms may resemble influenza A infection

o Lower severity symptoms (compared to influenza A)

o Influenza C

o Often afebrile 

o Similar to the common cold

o Rarely associated with influenza syndrome

Mandell, Bennett, and Dolin. Principles and Practices of Infectious Diseases, 6th ed.

10/29/2008

8

Complications of Influenza

o Primary influenza viral pneumonia

Hi t f CV di ( h ti f ) h io History of CV disease (e.g., rheumatic fever) or chronic pulmonary disorders

o Viral cultures yield high titers of influenza A

o Gram stain negative

o No response to antibiotics

Hi h t lit to High mortality rate

Complications of Influenza

o Secondary Bacterial Pneumonia

P d i tl ld d lto Predominantly among older adults

o Chronic pulmonary, cardiac or metabolic disorders

o Cough, sputum production and consolidation on CXR

o Gram stain and sputum culture positive

o Streptococcus pneumoniae

H hil i flo Haemophilus influenza

o Staphylococcus aureus

Morens DM, TaubenbergerJK, et al. Role of Bacterial Pneumonia as a Cause of Death in Influenza. J Infect Dis. 2008.

10/29/2008

9

Complications of Influenza

o Risk factors for Bacterial Superinfection

M ili t b litio Mucociliary apparatus abnormalities

o Increased bacterial adherence to virus‐infected cells

o Loss of epithelial cell barrier to infection

o Upregulation of cell‐surface receptors

o Alterations in host immunity (e.g., PMNs)

Complications of Influenza

o Pulmonary Complicationso Mixed viral/bacterial pneumonia/ po Localized viral pneumoniao COPD exacerbations

o Non‐Pulmonary Complicationso Myositiso Myocarditis/pericarditisy /po Toxic shock syndromeo CNS complications (e.g., Guillain‐Barré syndrome)o Reye’s syndrome

Prevention and Control of Influenza: Recommendations of the ACIP, 2008. MMWR. 2008; 57(RR‐7):1‐60.

10/29/2008

10

Antiviral Agents for Influenza

o General Considerations

Early initiation of therapy is required (< 48 hours)o Early initiation of therapy is required (< 48 hours)

o Optimal therapy within 24 hours of symptom onset

o Duration of fever reduced by ~24 hours

o Less viral shedding at 48 hours

o Combination antiviral therapy PLUS vaccine

o NOTE: Due to high levels of resistance, M2 inhibitors (i.e., amantadine & rimantadine) should NOT be used for treatment or prophylaxis during the 2007‐08 season

Prevention and Control of Influenza: Recommendations of the ACIP, 2008. MMWR. 2008; 57(RR‐7):1‐60.

Antiviral Treatment Recommendations

o High‐Priority Patients (NA inhibitors ONLY)

H it li d ti t ith l b t fi do Hospitalized patients with laboratory‐confirmed influenza

o Patients with laboratory‐confirmed influenza who are at higher risk for influenza‐related complications

o Patients with laboratory‐confirmed influenza within 48 hours of symptom onset who want to decrease thehours of symptom onset who want to decrease the duration or severity of their symptoms

10/29/2008

11

Antiviral Prophylaxis Recommendations

o Patients at risk during the 2 wks post‐vaccination

i h i k i bl i h io High‐risk patients unable to receive the vaccine

o Unvaccinated family members or health‐care providers in close contact with high‐risk patients

o High‐risk patients and close contacts during seasons with unmatched vaccines

o Patients with immune deficiencies or those who might not respond to the vaccine

Antivirals for Influenza ‐M2 Inhibitors

o Amantadine (Symmetrel®)Protein target: M2 proteino Protein target: M2 protein

o Susceptible strains of influenza A ONLY

o Adverse effects: orthostatic hypotension; CNS effects (insomnia, dizziness, hallucinations); GI effects (N, D, anorexia); seizures; livedo reticularis*

o PK considerations: Elderly patients and renal failure

o Adult dose (influenza A) o Treatment:  100mg PO BID (w/in 24‐48 hrs of symptoms)

o Prophylaxis:  100mg PO BID

Lexi‐Comp Online: Amantadine.  Last updated 8/14/2008.

10/29/2008

12

Antivirals for Influenza ‐M2 Inhibitors

o Rimantadine (Flumadine®)

P t i t t M2 t io Protein target: M2 protein

o Susceptible strains of influenza A ONLY

o Adverse effects: CNS effects (similar to placebo); GI effects (N, V, abdominal pain, anorexia)

o PK considerations: Elderly, severe renal impairment

Ad lt d (i fl A)o Adult dose (influenza A)

o Treatment: 100mg PO BID

o Prophylaxis: 100mg PO BID

Lexi‐Comp Online: Rimantadine.  Last updated 8/14/2008.

Antivirals for Influenza ‐ NA Inhibitors

o Oseltamivir (Tamiflu®)

P t i t t N i ido Protein target: Neuraminidase

o Susceptible strains of influenza A and B

o Adverse effects: GI effects (N, V, abdominal pain)

o PK considerations: Dosage adjustment in renal failure

o Adult dose (influenza A and B)

o Treatment: 75mg PO BID x 5 days

o Prophylaxis: 75mg PO once daily

o Close contact: Initiate w/in 2 days of contact; Duration of 10 days

o Community outbreaks: Duration of up to 6 weeks

Lexi‐Comp Online: Oseltamivir.  Last updated 9/9/2008.

10/29/2008

13

Antivirals for Influenza ‐ NA Inhibitors

o Zanamivir (Relenza®)o Protein target: Neuraminidaseo Protein target:  Neuraminidase

o Susceptible strains of influenza A and B

o Adverse effects:  CNS effects (HA, fever, chills, hallucinations, seizures); GI effects (N, V, D, throat/tonsil discomfort); Respiratory effects

o PK considerations:  Poor oral bioavailability

o Dose (influenza A and B)o Dose (influenza A and B)o Treatment:  2 inhalations (10mg) BID x 5 days

o Prophylaxis:  2 inhalations (10mg) once dailyo Household contact: Initiate w/in 1.5 days of contact x 10 days

o Community outbreak:  Initiate w/in 5 days of outbreak x 28 days

Lexi‐Comp Online: Zanamavir.  Last updated 8/14/2008.

Types of Influenza Vaccine

o Trivalent Inactivated Vaccine (TIV)All persons aged ≥ 6 monthso All persons aged ≥ 6 months

o Patients with high‐risk medical conditions

o Live, Attenuated Influenza Vaccine (LAIV)o Healthy, non‐pregnant persons aged 2 – 49 years

o Safety and effectiveness not established in patientso Safety and effectiveness not established in patients with high‐risk medical conditions

o Not indicated in children aged 2‐4 years with RAD or children receiving aspirin or other salicylates

10/29/2008

14

Influenza Vaccine Composition

o 2008‐09 Influenza Vaccine

A/B i b /59/2007 (H1N1)o A/Brisbane/59/2007 (H1N1)

o A/Brisbane/10/2007 (H3N2)

o B/Florida/4/2006

o Viruses forecasted to be in circulation during the influenza season

o Favorable growth properties for mass production

Prevention and Control of Influenza: Recommendations of the ACIP, 2008. MMWR. 2008; 57(RR‐7):1‐60.

Target Populations

o Children and Adolescents6 months 18 yearso 6 months – 18 years

o 2 doses of influenza vaccine recommended for all children aged 6 months to 8 years who have never received an influenza vaccine (separated by ≥ 4 wks)

o Indications for TIVo Children aged 6‐23 months

Child d 2 4 ith ti i dio Children aged 2‐4 years with reactive airway disease

o Children with high‐risk chronic medical conditions

o Indications for LAIVo Healthy children aged 2‐18 years

10/29/2008

15

Target Populations

o High‐Risk Conditions

All hild d 6 th 4 (59 th )o All children aged 6 months – 4 years (59 months)

o All patients aged ≥ 50 years

o Children receiving long‐term aspirin therapy

o Pregnancy during the influenza season

o Chronic pulmonary, CV, renal, hepatic, hematological t b li di dor metabolic disorders

o Immunosuppression (iatrogenic or HIV)

o Nursing home or LTCF residents

Target Populations

o Household Contacts or Caregivers

H lth ido Health care providers

o Household contacts of children aged ≤ 59 months and adults aged ≥ 50 years

o Household contacts of other high‐risk patients

h d h lik lih d fo Any person who wants to reduce the likelihood of becoming infected with influenza 

10/29/2008

16

Vaccine Type

TradeName Availability

Mercury Content   (mcg Hg/0.5mL) Age Doses Route

Approved Vaccines for 2008‐09

TIV Fluzone 0.25 mL pre‐filled syringe 0 6‐35 mo 1 or 2 IM

0.5 mL pre‐filled syringe 0 ≥36 mo 1 or 2 IM

0.5 mL vial 0 ≥36 mo 1 or 2 IM

5 mL multi‐dose vial 25 ≥6 mo 1 or 2 IM

TIV Fluvirin 5 mL multi‐dose vial 24.5 ≥4 yrs 1 or 2 IM 

0.5 mL pre‐filled syringe <1 ≥4 yrs 1 or 2 IM

TIV Fluarix 0.5 mL pre‐filled syringe <1 ≥18 yrs 1 IMp y g y

TIV FluLuval 5 mL multi‐dose vial 25 ≥18 yrs 1 IM

TIV Afluria 0.5 mL pre‐filled syringe 0 ≥18 yrs 1 IM

5 mL multi‐dose vial 25 ≥18 yrs 1 IM

LAIV FluMist 0.2 mL sprayer 0 2‐49yrs 1 or 2 Nasal

*Adapted from CDC/ACIP Guidelines for Prevention and Control of Influenza

Vaccine Considerations

o History of egg allergy

I E di t d ti h l io IgE‐mediated reactions; anaphylaxis

o Consider other options – antiviral medications

o Co‐administration of influenza vaccine and antiviral medications

o LAIV at least 48 hours after cessation of antivirals

o Antivirals at least 2 weeks after receipt of LAIV

o Re‐vaccination if within time period

10/29/2008

17

Influenza Vaccine in the Elderly

• Nichol KL, et al.  Effectiveness of influenza vaccine in the community‐dwelling elderly. NEJM 2007; 357 (14): 1373‐81.community dwelling elderly.  NEJM 2007; 357 (14): 1373 81.

• Methods: Pooled data from 18 cohorts with logistic regression

• Population/Setting: Community‐dwelling elderly members of one US HMO from 1990‐2000 and two other HMOs from 1996‐2000

• Results/Conclusions

• High‐risk medical conditions more prevalent among vaccinated

• 27% reduction in the risk of hospitalization for pneumonia or influenza (OR = 0.73, 95% CI 0.68‐0.77)

• 48% reduction in mortality (OR = 0.52, 95% CI 0.5‐0.55)

• “Vaccine delivery to this high‐priority group should be improved.”

Influenza Vaccine in the Elderly

• Jackson ML, et al. Influenza vaccination and risk of CAP in immunocompetent elderly people. Lancet 2008; 372: 398‐405.immunocompetent elderly people. Lancet 2008; 372: 398 405.

• Methods: Population‐based, nested, case‐control study

• Population: Immunocompetent elderly people aged 65‐94 yrs

• Setting: Group Health (HMO) enrollees during the 2000, 2001, 2002 influenza seasons

• Results/Conclusions

• 1173 cases/2346 controls

• Potential confounders identified prior to study initiation

• “Influenza vaccination was not associated with a reduced risk of community‐acquired pneumonia (OR 0.92, 95% CI 0.77‐1.10).”

10/29/2008

18

Avian Influenza (Bird Flu)

o Naturally occurring viruses among wild birds

Sh ddi f i fl i i li lo Shedding of influenza virus in saliva, nasal secretions, and feces

o Virus transmitted from wild to domestic birds

o Two main forms of disease among domestic poultry

o Low pathogenicity (mild symptoms)

o High pathogenicity (high mortality rate)

Human Infection (H5N1)

o H5N1 infection in humans first reported in Hong Kong in 1997Kong in 1997

o Two main influenza A subtypes currently circulating among humans (H1N1, H3N2)

o Influenza A (H5N1) occurs mainly in birds

o Direct or close contact with H5N1‐infected poultry or contaminated surfaces

10/29/2008

19

Human Infection (H5N1)

o Reported cases in Asia, Africa, and Europe

i h i id i d i d io Highest incidence in Indonesia and Vietnam

o Epidemiologic trends in H5N1 infection

o Overall mortality ~60%

o Children and adults less than 40 years of age

o Highest mortality in cases 10‐19 years of age

o Significant risk factors include close contact with sick or dead poultry or exposure to live poultry markets

10/29/2008

20

Update on Avian Influenza (H5N1)

Mean Age: 18 yrs; Contact with poultry: 76-100%; Median time from symptom onset to hospitalization: 3-8 days; Mortality: 61% (median of 10 days)

NEJM 2008; 358: 261‐73.

Update on Avian Influenza (H5N1)

NEJM 2008; 358: 261‐73.

10/29/2008

21

10/29/2008

22

Management of H5N1 Infection

o Neuraminidase Inhibitors (e.g., oseltamivir)

P ibl d ti i H5N1 i t d t lito Possible reduction in H5N1‐associated mortality

o Modified dosing regimens

o Combination therapy??

o Adamantanes (e.g., amantadine, rimantadine)

o May be considered in areas of low resistance

o Monotherapy not recommended when neuraminidase inhibitors are available

World Health Organization ‐ Clinical Management of Human Infection with H5N1 Virus

Management of H5N1 Infection

o Secondary Bacterial Pneumonia

A tibi ti h l i i NOT d do Antibiotic prophylaxis is NOT recommended

o Treatment of community‐acquired pneumonia according to evidence‐based guidelines

o Supportive Care

o Oxygen therapy 

o Management of septic shock and ARDS

o Infection ControlWorld Health Organization ‐ Clinical Management of Human Infection with H5N1 Virus

10/29/2008

23

H5N1 Vaccine Development 

o Early Antigenic Variation

Occurrence after initial vaccine developmento Occurrence after initial vaccine development

o Genetic variations in H5 HA genes

o FDA Press Release (4/17/2007)

o FDA Approves First US Vaccine for Humans Against the Avian Influenza Virus H5N1

o Ehrlich HJ, et al. A clinical trial of a whole‐virus H5N1 vaccine derived from cell culture. NEJM 2008; 358: 2573‐84.

World Health Organization ‐ Epidemic and Pandemic Alert and Response 

THE CURRENT STATE OF INFLUENZA:  PREVENTION, TREATMENT, AND , ,MECHANISMS OF RESISTANCE

R J dd Ph DRuss Judd, PharmDPGY2 Infectious Diseases Pharmacy Resident

UK HealthCare